2020 Fiscal Year Annual Research Report
Nuclear data and its preparedness for developing non-destructive assay technique for non-proliferation and nuclear security
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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。
2020年度は、2019年度から継続し保障措置のための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、パッシブガンマ線トモグラフィ法、パッシブ中性子線トモグラフィ法、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、及び自発核分裂中性子放出率の精度向上がNDAの測定精度に重要であることを明らかにした。パッシブ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。結果として、Eu-154からの特性ガンマ線が、測定可能性の観点から重要で、かつ原子炉内での生成に関わる核データの向上が重要であることを明らかにした。同様の解析を中性子トモグラフィ法に対しても行い、主要な中性子発生源であるCm-244の原子炉内での生成に関わる核データの向上が重要であることを明らかにした。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するウランの光核反応の予備実験を開始し、今後の実証試験のための工学的課題を見出し、今後の工程を策定した。
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