2020 年度研究成果報告書

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

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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
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
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。
自由記述の分野	核データ
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。