単色X線・中性子源の原子力・セキュリティ応用

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19206102
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 上坂 充 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (30232739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 春山 滿夫 (独)原子力研究開発機構, 超高速U-Pu非破壊検出法開発と区別グループ, グループリーダー (60446466)
• Keywords: 加速器 / ビーム工学 / 核物質定量管理 / セキュリティ / 放射線計測

Research Abstract

XバンドライナックとタングステンX線ターゲットによって、擬似単色2色X線を発生することができた。X線検出器を用いて発生した疑似単色2色X線のエネルギースペクトラムを計測した。さらに、フラットパネルX線撮影機によって2色透視画像を取得し、差分処理を用いた画像解析に関して研究を行った。その結果、鉄と、U(ウラン)、Pu(プルトニウム)を模擬した鉛を分別することができた。また、回転ステージ、Xステージ、制御系から成るCTスキャンシステムを構築し、データ取得することができた。
核物質検知技術では、昨年実施した中性子輸送シミュレーションにより現検出体系に使用されているグラファイト材を鉄(Fe)系材料に変えることによってバックグラウンド低減化が有望であることが分かった。本年度は、拡張中性子輸送シミュレーションにより、最適バルク材及びその検出限界の解析評価を行った。その結果、最適バルク材はステンレス(SUS-304)が有望で、鉄材に比べ1.2倍の感度上昇に繋がることが分かった。この場合のバックグランドはグラファイトバルクの時の1万分の1になり、検出限界は少なくとも100分の1になることが期待できる。
爆薬検知技術では、窒素・炭素・酸素との(n, γ)反応によるガンマ線を検出するため、中性子耐性型Ge検出器を検出体系に挿入できるようなオフセットデュワ一瓶及びBGO+NaI検出器を整備すると共に、中性子照射場においてγ線検出器に悪影響を及ぼす中性子遮蔽手法について検討した。

Research Products

• [Journal Article] ウラン・プルトニウム廃棄物等のクリアランスのための高感度測定技術 (2009)
  • Author(s): 春山 滿夫
  • Journal Title: 原子力施設 デコミッショニング技術講座 第21 Pages: 119-144
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 可搬型X-band Linac X線源による回転機リアルタイム撮影 (2009)
  • Author(s): 山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子, 上坂充, 草野譲一, 田辺英二
  • Organizer: 日本原子力学会2009年春の年会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 20090323-25
• [Presentation] 950keVライナック擬似2色X線撮影試験 (2009)
  • Author(s): 平井俊輔、夏井拓也、李基羽、谷口善洋、山本智彦、橋本英子、上坂充、中村直樹、山本昌志、草野譲一、田辺英二
  • Organizer: 日本原子力学会2009年春の年会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 20090323-20090325
• [Presentation] 可搬型ライナックX線源によるポンプ状態監視保全の原理実証 (2008)
  • Author(s): 山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子, 上坂充, 草野譲一, 田辺英二
  • Organizer: MAGDAコンファレンスin日立
  • Place of Presentation: 茨城県
  • Year and Date: 20081120-20081121
• [Presentation] Development and Experiment of X-ray Source by 9.4 GHz X-band linac for Nonde (2008)
  • Author(s): T. Natsui, T. Yamamoto, Y. Taniguchi, F. Sakamoto, A. Sakumi, M. Uesaka, E. Tanabe, N. Nakamura, M. Yamamoto, S. Fukuda, T. Higo, M. Akemoto, M. Yoshida
  • Organizer: 16th Pacific Basin Nuclear Conference(16PBNC)
  • Place of Presentation: 青森県
  • Year and Date: 20081013-18
• [Presentation] Research and Development for the high sensitivity non-destrucitive assay of fissile nuclide by using fast neutron direct interrogation method (2008)
  • Author(s): J. Takamine, M.haruyama, M. Takase, S. Yamaguchi
  • Organizer: 16th Pacific Basin Nuclear Conference (16PBNC)
  • Place of Presentation: 青森県
  • Year and Date: 20081013-18
• [Presentation] Medical Application of Dual-energy X-ray CT using Compton Scattering Monochromatic X-ray Source (2008)
  • Author(s): H.Taguchi, N.Yusa, A.Sakumi, F.Sakamoto, E.hashimoto, T.Yamamoto, T.Natsui, Y.Taniguchi, M.Uesaka
  • Organizer: 第97回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: 韓国
  • Year and Date: 20080910-20080912
• [Presentation] 非破壊検査用可搬型XバンドライナックX線源の安定高出力化 (2008)
  • Author(s): 夏井拓也、山本智彦、坂本文人、谷口善洋、田口博基、遊佐訓孝、上坂充、福田茂樹、後寿泰、明本光生、吉田光宏、山本昌志、中村直樹、田辺英二、森田成基
  • Organizer: 日本原子力学会2008年秋の大会
  • Place of Presentation: 高知県
  • Year and Date: 20080904-20080906
• [Presentation] 小型中性子源による核物質の高感度検出 (2008)
  • Author(s): 春山滿夫
  • Organizer: 日本原子力学会2008年秋の大会「加速器・ビーム科学部企画セッション」
  • Place of Presentation: 高知県
  • Year and Date: 20080904-20080906
• [Presentation] 14MeV中性子直接問いかけ法を用いたPu-239及びU-235の分離測定法の開発 (2008)
  • Author(s): 高峰潤、春山滿夫、高瀬操、山口聡
  • Organizer: 日本原子力学会2008年秋の大会
  • Place of Presentation: 高知県
  • Year and Date: 20080904-20080906
• [Presentation] Development of a Portable 950 keV X-band Linac for NDT (2008)
  • Author(s): Natsui, M. Uesaka, T. Ymamamoto, F. Sakamoto, E. Hashimoto, L. Kiwoo, N. Nakamura, M. Yamamoto, E. Tanabe, M. Yoshida, Toshiyasu Higo, S. Fukuda
  • Organizer: 20th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry(CAARI 2008)
  • Place of Presentation: USA
  • Year and Date: 20080808-13
• [Presentation] On-site Real-Time Inspection System for Pump-impeller using X-band Linac-X-ray (2008)
  • Author(s): T. Yamamoto, T. Natsui, M. Uesaka, E. Hashimoto, L. Kiwoo, N. Nakamura, M. Yamamoto, E. Tanabe, M. Yoshida, Toshiyasu Higo, S. Fukuda
  • Organizer: 20th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry(CAARI 2008)
  • Place of Presentation: USA
  • Year and Date: 20080808-13
• [Presentation] 950keV X-band Linacを用いたX線非破壊検査装置による撮像試験 (2008)
  • Author(s): 山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子, 上坂充, 草野譲一, 田辺英二
  • Organizer: 第5回日本加速器学会、第38回リニアック技術研究会
  • Place of Presentation: 広島県
  • Year and Date: 20080806-20080808
• [Presentation] Upgrade of X-band Thermionic Cathode RF-gun for Comton Scattering X-ray So (2008)
  • Author(s): Y. Taniguchi, F. Sakamoto, T. Natsui, T. Yamamoto, E. Hashimoto, M. Uesaka, M. Yoshida, T. Higo, S. Fukuda, M. Akempto
  • Organizer: 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan
  • Place of Presentation: 広島県
  • Year and Date: 20080806-08
• [Presentation] オンサイト非破壊検査用可搬型950keV XバンドライナックX線源 (2008)
  • Author(s): 山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 平井俊輪, 橋本英子, 上坂充, 中村直樹, 山本昌志, 草野譲一, 田辺英二
  • Organizer: 日本保全学会 第5回学術講演会
  • Place of Presentation: 茨城県
  • Year and Date: 20080710-12
• [Presentation] 非破壊手法によるウラン・プルトニウム組成比決定法の研究 (2008)
  • Author(s): 高峰潤、春山滿夫、高瀬操
  • Organizer: 日本保全学会 第5回学術講演会
  • Place of Presentation: 茨城県
  • Year and Date: 20080710-12
• [Presentation] 小型X-band Linac X線源とラインセンサーを用いた物質判別法 (2008)
  • Author(s): 李基羽、夏井拓也、山本俊彦、橋本英子、谷口善洋、平井俊輔、上坂充
  • Organizer: 日本物理学会2009年春の年会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 20080327-20080830
• [Presentation] Application of monochrbmatic ke V X-ray source to X-ray drug delivery system dev (2008)
  • Author(s): 上坂充、坂本文人、谷口善洋、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
  • Organizer: ICFA Workshop on "Compton Sources fox X/gamma rays: Physics and Application
  • Place of Presentation: イタリア
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] Compton Scattering Monochromatic Tunable X-ray Source based on X-band Multi (2008)
  • Author(s): 坂本文人、谷口善洋、上坂充、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
  • Organizer: ICFA Workshop on "Compton Sources fox X/gamma rays: Physics and Application
  • Place of Presentation: イタリア
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] Upgrade of X-band Thermionic Cathode RF-gun for Comton Scattering X-ray So (2008)
  • Author(s): 谷口善洋、上坂充、坂本文人、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
  • Organizer: ICFA Workshop on "Compton Sources fox X/gamma rays: Physics and Application
  • Place of Presentation: イタリア
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] 単色X線源用熱陰極高周波電子銃の適正精度設計・製作 (2008)
  • Author(s): 谷口善洋、上坂充、坂本文人、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
  • Organizer: 日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
  • Place of Presentation: 茨城県
  • Year and Date: 2008-04-28