2019 Fiscal Year Research-status Report
核不拡散・核テロ防止のための非破壊測定技術開発に重要な核データの研究
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17K07005
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
相楽 洋 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60401519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片渕 竜也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40312798)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 非破壊測定 / 核データ / 核セキュリティ / 保障措置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後の核不拡散・核セキュリティ技術開発には、これまでの原子力技術や放射線利用からのニーズとは全く異なる核反応や精度ニーズが存在する。本研究は核物質の検知・測定技術である非破壊測定技術(NDA)について、その鍵である核物質からの直接・間接放射線放出に係る核データに焦点を当て、①非破壊測定技術に重要な核種と反応の調査、②核データ収集・NDA性能解析、③核不拡散・核セキュリティ技術開発に重要で高付加価値の核データ測定精度ニーズリストの作成を目的とした。
2019年度は、保障措置のためのNDAに重要な核データとして、パッシブおよびアクティブ中性子測定手法、ガンマ線トモグラフィ法、光核核分裂反応を利用したアクティブ手法、について調査及び感度解析を行った。パッシブおよびアクティブ中性子測定手法では、核物質からの中性子発生反応である軽元素のフッ素、酸素、窒素の(α,n)反応断面積の精度向上がNDAの測定精度に重要であることを調査した。ガンマ線トモグラフィ法では、照射済み核燃料集合体のガンマ線測定から線源の3次元分布を作成し、標準的な核燃料のガンマ線分布との差分情報から不正転用を検知シミュレーションを実施した。BWR、PWR、VVERの照射済燃料について、部分的に核燃料がダミー物質に置き換わった不正転用シミュレーションを、IAEAとの共同研究の一環として実施した。結果として燃料棒の内、50％、25％、10％が不正転用されたものでも、全ガンマ線の利用、137Cs特性ガンマ線利用、154Eu特性ガンマ線利用いずれのケースでも検知可能であること、特に154Euの生成に関わる核データは<10%と小さくなく、検知の信頼性向上のためにはさらなる向上が求めれることを見出した。光核分裂反応を利用した手法では、高エネルギーガンマ線に対しphoto-fission断面積精度を確認する予備実験を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初は文献調査及びシミュレーションを用い、非破壊測定手法に重要な核データの調査を行う予定であったが、特に重要で核データの精度の低い非破壊測定手法の一つである光核反応を用いた核データの検証のため、基礎実験を開始し、当初の想定を上回る進展が見られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画していた核データ調査結果をまとめるとともに、一部基礎実験による非破壊測定手法の検証を開始し、これらの成果を含めて学会等で発表する。
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| Causes of Carryover |
理由：当初の想定以上の進展があり、一部基礎実験による非破壊測定手法の検証を行うことになったため。
計画：京都大学複合原子力科学研究所における実験参加のための旅費及び日本原子力学会2021年春の年会の参加費及び旅費等に使用する。
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