2019 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of amount of nuclear material by using combination of neutron and gamma-ray noise analysis
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17H03520
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三澤 毅 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70219616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 佳之 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40579273)
北村 康則 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (60332706)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 核物質 / 中性子雑音 / ガンマ線雑音 / 臨界実験 / 未臨界実験 / パイルアップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核テロを未然に防ぐ核セキュリティー対策では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ウラン等の核物質を探知し、さらにその量を推定することが重要である。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て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、核燃料を用いた臨界実験や未臨界実験、およびその解析を行うことを通じて本解析法の有効性と問題点を明らかにて、核物質探知および核燃料の安全管理に役立てることを目的としている。
これまでに未臨界体系において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が、計数率が高い場合の検出信号パルスのパイルアップによる計数の数え落とし及び誤検出信号を低減させることが課題であった。そこで京都大学の原子炉および天然ウラン未臨界体系において再度実験を実施し、これまでの検出時刻とその最大波高値のみを測定するという従来からの方法ではなく、近年のデジタル測定技術の高度化により可能となった検出器からのパルスの形状をすべて詳細に測定して分析するという全く新しい解析を行った。その結果、パイルアップにより生じる誤信号をすべて除去することができ、測定精度を格段に向上させることができることが判った。この手法を用いることにより外部中性子源の強度が強い場合や中性子発生加速器からのバックグラウンドノイズが高い場合に生じる様々な問題を解決し、当初の目標としていたガンマ線と中性子を正確に弁別して同時に雑音測定を行うことで核物質探知の探知と定量を精度良く行うことができる見通しを立てることができた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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