| 研究課題/領域番号 |
25420906
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三澤 毅 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (70219616)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 放射線 / 加速器 / 核物質 / セキュリティー |
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| 研究概要 |
ウラン等の核物質の量を測定することは、核燃料取扱い施設での臨界安全を確保するためばかりではなく、海上輸送用コンテナ等に違法に隠匿された原子爆弾の材料となる核物質を探知するという核テロを防ぐ核セキュリティー対策としても重要な課題である。本研究においては新しい核物質の探知・定量方法として、パルス中性子を用いた新しい測定解析手法として遅発中性子解析法を提案し、そのための核燃料を用いた基礎実験と解析を行うことを通じて本解析法の有効性と問題点、およびその改善方法を明らかにすることを目的としている。
本年度は核物質探知の予備実験と測定に使用する検出器の検討を行った。実験は京都大学臨界実験装置（KUCA）において濃縮ウランまたは天然ウランを用いた深い未臨界体系を構築し、コッククロフト・ウォルトン加速器によりDT反応によるパルス状の中性子を照射し、周囲に中性子検出器としてHe-3比例計数管、さらにガンマ線検出器としてBGO検出器を配置し、体系の形、燃料の種類と量等を変更しながら中性子およびガンマ線のエネルギースペクトル及び時系列計測を行った。従来は中性子検出器のみでの計測を検討していたが、測定精度向上のために新たにガンマ線での計測も併用して行うこととした。現在、測定した実験データを解析中である。
測定で使用する中性子検出器としては、非常に高価なHe-3比例計数管に代わる検出器として、近年開発が行われているLiCaF検出器を購入して実験を行うことにした。このLiCaF検出器はHe-3に比べて安価で、形状を自由に変更できることからKUCAでの実験に適したものを製作することができるという利点がある。このLiCaF検出器の特性試験を実施し、KUCAでの核物質探知実験に十分に利用できることが判った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
予定通り濃縮ウラン等を用いて核物質探知の実験を行い実験データを取得することができた。また新たな中性子検出器の実験的な検討も行うことできた。実験データの解析は現在実施中であり、ほぼ当初の目的通り研究は進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度はこれまでに取得した実験データの解析を行い、どのような解析手法を用いれば効率的に核物質の探知を行うことができるかを検討する。特にガンマ線の測定データについてはガンマ線のエネルギースペクトルに着目して解析を実施する。さらに新しいLiCaF中性子検出器を用いて KUCAでの再実験を実施し、前年度と同様に中性子検出器や中性子源の設置位置を変更しながら測定を行い、検出効率を向上させることを目指して体系の形、核物質の量と種類などに依存した核物質探知に最も適した中性子検出器と中性子源の配置を検討する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初、中性子検出器として光ファイバー検出器の利用を検討していたが、近年新しいLiCaF検出器の開発が行われていたことが判明し、その新しい検出器の特性試験に時間が掛かり、中性子検出器の購入金額が少なくなってしまったため。
実験で使用する中性子検出器として、昨年度購入したLiCaF検出器に改良を加えたものを新たに制作し、KUCAでの実験で使用する。
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