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燃料デブリ分析に向けた核種濃度分析法の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 17K07012
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関京都大学

研究代表者

堀 順一  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (30362411)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード核燃料物質 / 非破壊分析 / 共鳴 / Self-indication法 / 中性子イメージング / 燃料デブリ分析 / 中性子共鳴 / 核分裂生成物 / self-indication法 / 燃料デブリ / 核種定量
研究成果の概要

燃料デブリ中の核燃料物質を定量するための非破壊分析手法として、Self-indication法の適用について研究開発を行った。京都大学複合原子力研究所のライナック施設パルス中性子源を用いて、濃縮度の異なるウラン試料を用いて検証実験を行ったところ、対象核種の共鳴吸収によるピークの計数率の変化と核種濃度の相関性を明らかにした。
さらに、中性子輸送計算によって、適切な厚さのフィルターを通した白色中性子ビームを用いれば、定常中性子源でも計数率の変化量から核燃料物質の含有濃度を推定できる可能性を示唆する結果を得るとともに、中性子イメージングにおいても核種識別可能であることを実験的に示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではSelf-indication法が核燃料物質の非破壊分析に有効な手段であることを実験と計算の両面から実証することができた。さらに、Self-indication法が特定の核種に感度を持たせることができる特徴を生かし、定常中性子源を用いた中性子イメージングによっても核種識別できる見通しを得たことにより、福島第一原子力発電所の廃止措置における燃料デブリの核燃料物質の適切な計量管理にも生かすことのできる実用性のある分析手法を示すことが出来たため、その社会的意義は大きいと言える。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 定常中性子源を用いたSelf-indication法の核物質検知への適用性研究2020

    • 著者名/発表者名
      堀順一、佐野忠史、高橋佳之、八島浩
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年春の年会3J13
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 定常中性子源を用いたSelf-indication法の核物質検知への適用性研究2020

    • 著者名/発表者名
      堀 順一、佐野 忠史、高橋 佳之、八島 浩
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-indication法を用いた中性子共鳴濃度測定の高度化2019

    • 著者名/発表者名
      堀 順一、佐野 忠史、高橋 佳之、八島 浩、李 在洪
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of a Non-destructive Nuclide Assay using a Self-indication Method2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Hori, Tadafumi Sano, Yoshiyuki Yakahashi, Daisuke Ito, Jaehong Lee, Naoya Abe, Ken Nakajima
    • 学会等名
      IEEE/NSS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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