2018 Fiscal Year Research-status Report
中性子線源を用いた新しいアクティブ中性子法に関する研究
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17K07016
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
米田 政夫 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (90469817)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 核物質検知 / 中性子線源 / 回転照射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、中性子源を用いた革新的な核物質検知手法を開発することである。本研究手法は、測定対象物の近傍で中性子線源を高速回転させ、その間に観測される時間スペクトルの形状から核物質の検知を行うものである。平成30年度は、本研究手法の実証試験に向けたシミュレーションを用いた検討を行い、その後、実験装置の主要部である回転照射装置の設計製作を実施した。
シミュレーションに関して、計算コードはMVP及びPHITSを、核データファイルはJENDL-4.0を用いた。昨年度(H29年度)に実施したシミュレーションでは、本研究手法の基本原理を明らかにした。今年度は本手法の実験装置についてシミュレーションを用いた検討を行った。検討した装置を用いた場合、9gのウラン235を検知するのに要する時間は12分となることを明らかにした。なお、その時の中性子線源の回転速度は5000rpmである。MVPコードを用いたシミュレーションでは中性子検出器で測定される時間スペクトルを求めており、より多様な情報を得るためにPHITSによるシミュレーションを実施した。PHITSを用いることで3次元の中性子分布の時間推移を求めることが可能となり、本研究手法の原理を視覚的に確認することができた。
回転照射装置に関して、線源を取り付ける円盤の二重化及び安全カバーの設置等によって安全性を高めた設計を行った。中性子線源については90°毎に4カ所配置できるようにした。装置の寸法は、横幅50cm、奥行き40cm、高さ62cmとコンパクトなものである。今年度、本装置の製作を行い、その後、模擬線源を用いた動作試験を行った。動作試験では、回転速度5000rpmで問題なく動作することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、シミュレーションを用いた実験装置の検討を行い、その後、装置の設計製作を行った。製作した実験装置を用いて核物質の検知が可能であることをシミュレーションにより明らかにした。製作した回転照射装置について、模擬線源を用いた動作試験を行い、回転速度5000rpmでも問題なく動作することを確認した。以上より、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H31年度（令和元年度）は、中性子検出器バンクの整備及び回転照射装置の調整作業を行った後に、核物質を用いた核物質検知試験を実施する。
中性子検出器バンクを令和元年8月頃までに整備する。回転照射装置の調整作業は、主に回転のトリガー信号取得に関する調整を行う。核物質を用いた実験は、令和元年9月頃から開始する。
研究成果について学会等で発表を行う。
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| Causes of Carryover |
当初予定よりも物品購入費が安価だったため、次年度使用が生じた。来年度の実験装置用備品購入に充当する予定である。
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