2017 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of amount of nuclear material by using combination of neutron and gamma-ray noise analysis
| Project/Area Number |
17H03520
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
三澤 毅 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70219616)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 康則 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (60332706)
高橋 佳之 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40579273)
志賀 大史 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (70650836) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 核物質 / 中性子雑音 / ガンマ線雑音 / 臨界実験 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ウラン等の核物質の量を測定することは、核燃料の臨界安全を確保するばかりではなく、コンテナやスーツケース等に違法に隠匿された核爆弾の原料となり得る核物質を探知するという核テロを未然に防ぐ核セキュリティーサミット対策としても重要である。本研究においては核物質の探知と定量方法として、パルス中性子やRI中性子源からの中性子を対象物に照射し、RI中性子源及び対象物から放出される中性子及びガンマ線を同時に測定する「混合雑音解析法」を提案し、そのための核燃料を用いた基礎実験と解析を行うことを通じて本解析法の有効性と問題点、およびその改善方法を明らかにして、核燃料の安全管理および核物質探知に用いること目的としている。
これまでに天然ウラン体系での中性子雑音とガンマ線雑音解析を行い、特に実施例が乏しかったガンマ線のエネルギーを弁別しながら雑音解析を行う手法が検出器の位置依存性を抑えながら未臨界度を評価する手法として有効であることを確認することができた。また大型の体系において未臨界を評価する実験を京都大学臨界集合体実験装置の原子炉において実施し、1つの検出器での測定では未臨界度を正しく測定できないものの、複数の検出器を設置して中性子雑音の分散と共分散を解析することにより未臨界度を正確に求めることができることが新たに判った。この大型体系での実験は福島第一原子力発電所の廃炉作業時の臨界安全を確保する手法として有効であると考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初は臨界実験装置の運転ができなかったため実験の実施が遅れてしまっていたが、昨年度は臨界実験装置、天然ウラン体系、DD加速器中性子源などの実験装置を利用することができ順調に実験を実施することができた。またこの実験と平行して未臨界度を評価するための雑音解析の理論的な研究も進めており、既に数本の学術論文に投稿している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度も京都大学臨界集合体実験装置の何回かのマシンタイムを確保しており、予定通り実験を進めることができると考えている。臨界実験装置での実験回数は限られているが、昨年度より実験室でのDD加速器中性子源の整備が順調に行われており、その中性子源と天然ウランを組み合わせた実験を容易に実施できるようになってきた。そのため、臨界実験装置の実験を補う形でDD加速器を用いて順調に研究を進めることができると考えている。
|
