2015 Fiscal Year Annual Research Report
廃炉設置小型ライナック中性子源による核データ分析研究
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25249137
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上坂 充 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30232739)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井頭 政之 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (10114852)
堀 順一 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (30362411)
古坂 道弘 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60156966)
藤原 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター分析計測標準研究部門, 研究員 (90552175)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 小型電子ライナック中性子源 / Ｘバンド電子ライナック / 中性子発生用Beターゲット / γ線識別中性子シンチレータ / Ce:LiCAF / 核データ / 福島溶融燃料デブリ / 核医学用放射性同位元素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東大・東海キャンパスの弥生炉廃止措置完了後に小型Xバンド電子ライナック中性子源を設置し、γ線ノイズ弁別型中性子シンチレータを活用した核データ測定・利用の研究を推進できるシステムを検討した。中性子源は、まずXバンド(11.424GHz)30MeV電子ライナック中性子源を設計し、電子ビーム出力0.375kW、中性子パルス幅6.6ns、中性子強度1.3×10^11n/sと評価された。また炉内への設置を目指し加速管やターゲットの小型に成功した。しかしクライストロン（50MW）等が大型に留まった。そこでXバンド(9.3GHz)3.95/6MeV電子ライナック中性子源の設計も行った。ターゲットにBeを用いて中性子発生を実証した。3.95/6MeV電子ライナックではそれぞれ0.4/0.6 kW、パルス幅4us、中性子強度1.8×10^10n/s, 4.15×10^10n/sであった。パルス幅を500nsとすると強度は1/10となるが、核データ・核物質測定には十分供せる。これらは可搬型で、特に3.95MeVは橋梁検査に関して放射線障害防止法にて屋外で使用可能で検査実績もある。また、核データ測定のために中性子シンチレータCe:LiCAFと波長シフタを用いてγ線ノイズ弁別型中性子検出器を開発した。本検出器を用いて京大中性子源で核データ測定を行った。実験条件が最適でなく現状の核データ以上の精度には達しなかったものの、Npや天然ウランについて高感度測定を実証した。以上、本研究課題では3種類のＸバンド電子ライナック中性子源を設計・試験し、また検出器も開発し核データ測定を行った。中性子源については性能や実用性を総合的に判断し、3.95MeVが最適と判断したため、今後は東大東海キャンパスで3.95MeV電子ライナック中性子源を整備し、核データ研究、福島溶融燃料デブリ分析、核物質検出の基礎研究を展開する。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Advanced Accelerator Technology2015
Author(s)
Mitsuru Uesaka
Organizer
2nd Summit on Nuclear Energy Safety Technology (SNEST-2), Institute of Nuclear Energy Safety Technology (INEST)
Place of Presentation
合肥市（中国）
Year and Date
2015-11-02 – 2015-11-02
Int'l Joint Research / Invited
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