Development of remote monitoring system of nuclear waste by neutrino observation

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K14279
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Nakajima Kyohei 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30722540)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 核廃棄物 / 高レベル放射性廃棄物 / ニュートリノ

Outline of Final Research Achievements

It is considered that high-level radioactive waste generated from a nuclear reactor will be buried several hundred meters underground. In this study, we try to monitor the stable storage of radioactive waste in the underground by observing the statistical fluctuations of the number of neutrinos from high-level radioactive waste. We identified nuclides with a threshold of 1.8 MeV or higher that can be used for inverse beta decay and calculated the neutrino flux generated from nuclear waste. In addition, as a detector development aiming to reduce the background of environmental radiations, we evaluated the pulse shape discrimination of a plastic scintillator that can discriminate gamma rays and neutrons.

Free Research Field

素粒子実験、放射線計測

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、これまで基礎科学分野として行われていたニュートリノ観測技術の応用を試みるものであり、世界で初めて核廃棄物モニターとしてのニュートリノ検出器の実現性を探るものである。核廃棄物ニュートリノフラックスについても見積もられたことがなく、本研究によって初めて、大型ニュートリノ実験においての核廃棄物ニュートリノに対する影響を検討することが可能となる。