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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

Research Project

Project/Area Number 25249137
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上坂 充  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30232739)

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)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
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
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。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Compact Neutron Sources for Energy and Security2015

    • Author(s)
      Mitsuru Uesaka and Hitoshi Kobayashi
    • Journal Title

      Reviews of Accelerator Science and Technology

      Volume: 8 Pages: 181-207

    • DOI

      10.1142/S1793626815300108

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of 3.95 MeV X-band electron linac based mobile neutron source for on-site moisture detection of industrial and societal infrastructures2016

    • Author(s)
      M. Bereder
    • Organizer
      日本原子力学会2016年春の年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [Presentation] Development of high precision nuclear data measurement system using X-Band Linac based neutron source2015

    • Author(s)
      Daiki Matsuyama, Yudhitya Kusumawati, Mitsuru Uesaka, Takeshi Fujiwara, Hiroki Iwamoto
    • Organizer
      第5回日越原子力研究・人材育成フォーラム
    • Place of Presentation
      ハノイ(ベトナム)
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-28
    • Int'l Joint Research
  • [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
  • [Presentation] 小型モバイル加速器開発と医療・産業社会インフラ診断応用2015

    • Author(s)
      上坂充
    • Organizer
      第10回高崎量子応用研究シンポジウム-暮らしに役立つ量子ビーム-
    • Place of Presentation
      高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
    • Year and Date
      2015-10-08 – 2015-10-09
    • Invited
  • [Presentation] Study on Neutron/γ-rays Discriminant Detection System for Compact Electron Linac Neutron Source2015

    • Author(s)
      Yudhitya Kusumawati,Daiki Matsuyama,Kazuhiro Tagi,Mitsuru Uesaka,Takeshi Fujiwara,Junichi Hori,Tadafumi Sano
    • Organizer
      日本原子力学会 2015年秋の大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] Xバンドライナック中性子源用タングステンターゲットの開発2015

    • Author(s)
      田儀和浩、松山大樹、上坂 充、北海道大学 古坂道弘、堀 順一、藤原 健
    • Organizer
      日本原子力学会 2015年秋の大会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] STATUS REPORT OF LINAC/LASER FACILITY OF UNIVERSITY OF TOKYO IN 20152015

    • Author(s)
      上坂充、山下真一、神野智史、上田徹、土橋克広、橋本英子、關義親、小山和義、田儀和浩、大槻祥平、四宮権一、岡元勇人、草野譲一、田辺英二、吉田光宏、夏井拓也
    • Organizer
      第12回日本加速器学会年会
    • Place of Presentation
      プラザ万象(福井県敦賀市)
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-07
  • [Presentation] Mobile X-band Electron Linac Neutron Sources for Fukushima(1F) Accident Analysis2015

    • Author(s)
      M. Uesaka, K. Tagi, Jae Woong Jang, K. Dobashi, Y. Seki, T. Fujiwara, M. Yamamoto, Junichi Hori and H.Harada
    • Organizer
      International Workshop on Breakdown Science and High Gradient Technology (HG2015)
    • Place of Presentation
      上海(中国)
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development on X-band Linac Neutron Source2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Tagi
    • Organizer
      International Workshop on Breakdown Science and High Gradient Technology (HG2015)
    • Place of Presentation
      上海(中国)
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 産業用小型加速器の現状と今後の展望2015

    • Author(s)
      上坂充
    • Organizer
      日本電機工業会 加速器特別委員会主催講演会
    • Place of Presentation
      電機工業会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-04-24 – 2015-04-24
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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