JP2609707B2 - 核分裂性物質測定装置 - Google Patents
核分裂性物質測定装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子炉燃料の製造工場や再処理工場等で発
生する廃棄物等に含まれるウラン（Ｕ）やプルトニウム
（Pu）を非破壊で定量する核分裂性物質測定装置に関す
る。
生する廃棄物等に含まれるウラン（Ｕ）やプルトニウム
（Pu）を非破壊で定量する核分裂性物質測定装置に関す
る。
（従来の技術） 燃料製造工場等で発生する廃棄物やスクラップに含ま
れるウランやプルトニウムを定量することは、臨界管理
や廃棄物の放射能管理あるいは計量管理の観点から必要
であり、多種類の非破壊測定法が開発され実用化されて
いる。
れるウランやプルトニウムを定量することは、臨界管理
や廃棄物の放射能管理あるいは計量管理の観点から必要
であり、多種類の非破壊測定法が開発され実用化されて
いる。
多くの測定法の中で、中性子消滅時間差法（DDT法:Di
fferential Die−away Technique）（J.T.Caldwell et
al.,Management of Alpha−Contaminated Waste,515,IA
EA（1981）参照）は、ウラン235（235U）やプルトニウ
ム239（239Pu）等の核分裂性物質を定量する方法として
特に感度が高く、微量のプルトニウム等を測定すること
ができる技術である。
fferential Die−away Technique）（J.T.Caldwell et
al.,Management of Alpha−Contaminated Waste,515,IA
EA（1981）参照）は、ウラン235（235U）やプルトニウ
ム239（239Pu）等の核分裂性物質を定量する方法として
特に感度が高く、微量のプルトニウム等を測定すること
ができる技術である。
DDT法を用いた従来の核分裂性物質測定装置の一例を
第３図に示す。第３図において、中性子減速体としての
ポリエチレン１およびクラファイト２により測定室が形
成され、この測定室内に被測定試料３と、その被測定試
料３に中性子を照射するDT中性子発生管４と、熱中性子
束モニタ検出器５とが収納される。DT中性子発生管４は
図示しないDT中性子発生装置の発生部であり、中性子源
としてのDT中性子発生装置は重水素（2D）と三重水素（
3T）の核反応で中性子を発生させるものである。
第３図に示す。第３図において、中性子減速体としての
ポリエチレン１およびクラファイト２により測定室が形
成され、この測定室内に被測定試料３と、その被測定試
料３に中性子を照射するDT中性子発生管４と、熱中性子
束モニタ検出器５とが収納される。DT中性子発生管４は
図示しないDT中性子発生装置の発生部であり、中性子源
としてのDT中性子発生装置は重水素（2D）と三重水素（
3T）の核反応で中性子を発生させるものである。
測定室を構成する中性子減速体としてのポリエチレン
１およびグラファイト２の壁の一側面には、ポリエチレ
ン１とグラファイト２との間に中性子検出器６が配設さ
れる。中性子検出器６はカドミウム（Cd）等から成る熱
中性子吸収板７で取り囲まれたポリエチレン８の中に収
容される。
１およびグラファイト２の壁の一側面には、ポリエチレ
ン１とグラファイト２との間に中性子検出器６が配設さ
れる。中性子検出器６はカドミウム（Cd）等から成る熱
中性子吸収板７で取り囲まれたポリエチレン８の中に収
容される。
この核分裂性物質測定装置において、DT中性子発生管
４を短時間（数10μ秒以下）作動させてパルス状に中性
子を発生させる。DT反応で発生した中性子は約14MeVの
エネルギを有する高速中性子であり、第４図のａで示す
ように、一定の半減期（15〜20μ秒）で測定室内に滞在
する。高速中性子は測定室内を進み、グラファイト２に
より減速され、さらにポリエチレン１により減速されか
つ反射される。
４を短時間（数10μ秒以下）作動させてパルス状に中性
子を発生させる。DT反応で発生した中性子は約14MeVの
エネルギを有する高速中性子であり、第４図のａで示す
ように、一定の半減期（15〜20μ秒）で測定室内に滞在
する。高速中性子は測定室内を進み、グラファイト２に
より減速され、さらにポリエチレン１により減速されか
つ反射される。
こうして、DT反応により発生した高速中性子はその後
100μ秒程度の時間内に熱中性子となる。測定室内に戻
った熱中性子は、第４図のｂで示すように、一定の半減
期（0.5〜1m秒）で測定室内に滞在する。測定室内に滞
在する熱中性子の一部は、被測定試料３中にプルトニウ
ム239等の核分裂性物質があれば、これに吸収されて核
分裂反応を誘起し、核分裂反応に伴って高速中性子を発
生させる。
100μ秒程度の時間内に熱中性子となる。測定室内に戻
った熱中性子は、第４図のｂで示すように、一定の半減
期（0.5〜1m秒）で測定室内に滞在する。測定室内に滞
在する熱中性子の一部は、被測定試料３中にプルトニウ
ム239等の核分裂性物質があれば、これに吸収されて核
分裂反応を誘起し、核分裂反応に伴って高速中性子を発
生させる。
したがって、DT中性子発生管４でパルス状に照射中性
子を発生させてから100μ秒程度経過して後、高速中性
子を検出して計数すれば、この計数は照射中性子を含ま
ず、被測定試料３中で誘起された核分裂反応数に比例す
るので、被測定試料３中の核分裂性物質を定量測定する
ことができる。その高速中性子を検出するため中性子検
出器６が配設されており、熱中性子吸収板７により高速
中性子のみがポリエチレン８内に透過し、ポリエチレン
８により減速されて熱中性子となった後、中性子検出器
６に検出される。
子を発生させてから100μ秒程度経過して後、高速中性
子を検出して計数すれば、この計数は照射中性子を含ま
ず、被測定試料３中で誘起された核分裂反応数に比例す
るので、被測定試料３中の核分裂性物質を定量測定する
ことができる。その高速中性子を検出するため中性子検
出器６が配設されており、熱中性子吸収板７により高速
中性子のみがポリエチレン８内に透過し、ポリエチレン
８により減速されて熱中性子となった後、中性子検出器
６に検出される。
（発明が解決しようとする課題） DDT法を用いた核分裂性物質測定装置は、通常、測定
室の壁として内側に厚さ約10cmのグラファイト２、外側
に厚さ約10cmのポリエチレン１を設けており、このグラ
ファイト２およびポリエチレン１が中性子減速体であ
る。
室の壁として内側に厚さ約10cmのグラファイト２、外側
に厚さ約10cmのポリエチレン１を設けており、このグラ
ファイト２およびポリエチレン１が中性子減速体であ
る。
しかし、照射用の中性子源が14MeVという比較的エネ
ルギの高い中性子を発生させるため、その高速中性子と
グラファイト２およびポリエチレン１の構成元素である
炭素や水素との散乱反応率（断面積）が小さく、発生し
た高速中性子のうち熱中性子とならずに測定室壁を透過
して、測定室外で失われる成分も多く、被測定試料３へ
の熱中性子の照射効率は必ずしも高くなかった。照射効
率をより高くすることができれば、パルス中性子照射の
回数を少なくしても同じ分析精度が得られ、DT中性子発
生管４（回数寿命がある）を長く使用することができ、
経済性が向上すると共に、一試料の測定時間を短縮する
ことができ、測定効率が向上する。
ルギの高い中性子を発生させるため、その高速中性子と
グラファイト２およびポリエチレン１の構成元素である
炭素や水素との散乱反応率（断面積）が小さく、発生し
た高速中性子のうち熱中性子とならずに測定室壁を透過
して、測定室外で失われる成分も多く、被測定試料３へ
の熱中性子の照射効率は必ずしも高くなかった。照射効
率をより高くすることができれば、パルス中性子照射の
回数を少なくしても同じ分析精度が得られ、DT中性子発
生管４（回数寿命がある）を長く使用することができ、
経済性が向上すると共に、一試料の測定時間を短縮する
ことができ、測定効率が向上する。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、被測
定試料への熱中性子の照射効率を高めることができる核
分裂物質測定装置を提供することを目的とする。
定試料への熱中性子の照射効率を高めることができる核
分裂物質測定装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明に係る核分裂性物質測定装置は、中性子減速体
で取り囲まれて形成された測定室内に被測定試料と、こ
の被測定試料に照射する中性子を発生させる中性子発生
管とを収容してなる核分裂性物質測定装置において、上
記中性子発生管をベリリウム等の（n,2n）反応断面積の
大きい元素で構成される中性子増加材により取り囲んだ
ものである。
で取り囲まれて形成された測定室内に被測定試料と、こ
の被測定試料に照射する中性子を発生させる中性子発生
管とを収容してなる核分裂性物質測定装置において、上
記中性子発生管をベリリウム等の（n,2n）反応断面積の
大きい元素で構成される中性子増加材により取り囲んだ
ものである。
（作用） ベリリウムの原子核は14MeVのエネルギの中性子の照
射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率（（n,
2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を増加さ
せる作用がある。
射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率（（n,
2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を増加さ
せる作用がある。
また、この（n,2n）反応で二次的に発生した中性子の
エネルギは平均約6MeVという比較的低いエネルギになっ
ているため、中性子減速体としてのグラファイトやポリ
エチレン等を構成する炭素や水素の原子核との散乱反応
率（断面積）が14MeVの中性子より大きく、測定室壁を
透過して外へ失われる率が少なくなる。
エネルギは平均約6MeVという比較的低いエネルギになっ
ているため、中性子減速体としてのグラファイトやポリ
エチレン等を構成する炭素や水素の原子核との散乱反応
率（断面積）が14MeVの中性子より大きく、測定室壁を
透過して外へ失われる率が少なくなる。
すなわち、ベリリウムを中性子発生管の周囲に配置す
ることにより、（n,2n）反応で中性子数が増加すると共
に、中性子のエネルギが下がって、測定室内に熱中性子
として留まる率が高くなるという２重の効果がある。
ることにより、（n,2n）反応で中性子数が増加すると共
に、中性子のエネルギが下がって、測定室内に熱中性子
として留まる率が高くなるという２重の効果がある。
さらに、ベリリウムは熱中性子を吸収する反応率（吸
収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸収して
照射効率を下げることもない。したがって、被測定試料
への熱中性子の照射効率を高めることができる。
収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸収して
照射効率を下げることもない。したがって、被測定試料
への熱中性子の照射効率を高めることができる。
重水または重水素、鉛、ビスマスについてもベリリウ
ムと同様の作用がある。
ムと同様の作用がある。
（実施例） 本発明の実施例について添付図面を参照して説明す
る。
る。
〈実施例１〉 第１図は本発明に係る核分裂性物質測定装置の一実施
例を示す断面図である。第１図において厚さ約10cmのポ
リエチレン１の壁の内側に、厚さ約10cmのグラファイト
２の壁が配設され、中性子減速体としてのこれらポリエ
チレン１およびグラファイト２の壁に取り囲まれて測定
室が形成される。測定室内には、例えば200ドラム缶
（直径約60cm）内に収納された被測定試料３および熱中
性子束モニタ検出器５が収容される。また、測定室内の
一隅にはDT中性子発生管4Aが配設され、このDT中性子発
生管4Aは厚さ５〜10cmの中性子増加材10により取り囲ま
れる。
例を示す断面図である。第１図において厚さ約10cmのポ
リエチレン１の壁の内側に、厚さ約10cmのグラファイト
２の壁が配設され、中性子減速体としてのこれらポリエ
チレン１およびグラファイト２の壁に取り囲まれて測定
室が形成される。測定室内には、例えば200ドラム缶
（直径約60cm）内に収納された被測定試料３および熱中
性子束モニタ検出器５が収容される。また、測定室内の
一隅にはDT中性子発生管4Aが配設され、このDT中性子発
生管4Aは厚さ５〜10cmの中性子増加材10により取り囲ま
れる。
中性子増加材10としては、（n,2n）反応断面積）が大
きい物質、例えばベリリウム（Be）が用いられる。すな
わち、ベリリウム金属を用いてもよいし、ベリリウムと
他の金属との合金を用いてもよい。
きい物質、例えばベリリウム（Be）が用いられる。すな
わち、ベリリウム金属を用いてもよいし、ベリリウムと
他の金属との合金を用いてもよい。
ポリエチレン１およびグラファイト２の壁の一側面に
は、ポリエチレン１とグラファイト２との間に高速中性
子を検出するための中性子検出器６が配設される。中性
子検出器６はカドミウム（Cd）等から成る熱中性子吸収
板７で取り囲まれたポリエチレン８内に収容される。
は、ポリエチレン１とグラファイト２との間に高速中性
子を検出するための中性子検出器６が配設される。中性
子検出器６はカドミウム（Cd）等から成る熱中性子吸収
板７で取り囲まれたポリエチレン８内に収容される。
次に上記実施例の作用について説明する。
ベリリウムの原子核は14MeVのエネルギの中性子の照
射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率（（n,
2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を増加さ
せる作用がある。
射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率（（n,
2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を増加さ
せる作用がある。
また、この（n,2n）反応で二次的に発生した中性子の
エネルギは、平均約6MeVという比較的低いエネルギにな
っているため、グラファイト２やポリエチレン１を構成
する炭素や水素の原子核との散乱反応率（断面積）が14
MeVの中性子より大きく、測定室壁を透過して外へ失わ
れる率が少なくなる。
エネルギは、平均約6MeVという比較的低いエネルギにな
っているため、グラファイト２やポリエチレン１を構成
する炭素や水素の原子核との散乱反応率（断面積）が14
MeVの中性子より大きく、測定室壁を透過して外へ失わ
れる率が少なくなる。
ベリリウムは約2.6MeV以上のエネルギ中性子によって
（n.2n）反応を起すので、１回目の（n,2n）反応で発生
した二次中性子がさらに２回目の（n,2n）反応を起す場
合もあり、また、ベリリウム原子核との弾性散乱でエネ
ルギの小さくなった中性子でも（n,2n）反応を起す確率
が高い。
（n.2n）反応を起すので、１回目の（n,2n）反応で発生
した二次中性子がさらに２回目の（n,2n）反応を起す場
合もあり、また、ベリリウム原子核との弾性散乱でエネ
ルギの小さくなった中性子でも（n,2n）反応を起す確率
が高い。
すなわち、ベリリウムをDT中性子発生管4Aの周囲に配
設することにより、（n,2n）反応で中性子数が増加する
と共に、中性子のエネルギが下がって測定室内に熱中性
子として留まる率が高くなるという２重の効果がある。
設することにより、（n,2n）反応で中性子数が増加する
と共に、中性子のエネルギが下がって測定室内に熱中性
子として留まる率が高くなるという２重の効果がある。
さらに、ベリリウムは熱中性子を吸収する反応率（吸
収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸収して
照射効率を下げることもない。
収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸収して
照射効率を下げることもない。
第２図は中性子増加材10としてベリリウムを用いた場
合の効果を示す特性図である。第２図の○で示すよう
に、7.5cmの厚さのベリリウムでDT中性子発生管4Aを取
り囲んだ場合の測定室内の熱中性子束（熱中性子束モニ
タ検出器５で検出した中性子計数率）は、ベリリウムを
設けない場合の約2.1倍になり、さらに試料側のベリリ
ウムの厚さを15cmにすると、ベリリウムを設けない場合
の約2.4倍になる。
合の効果を示す特性図である。第２図の○で示すよう
に、7.5cmの厚さのベリリウムでDT中性子発生管4Aを取
り囲んだ場合の測定室内の熱中性子束（熱中性子束モニ
タ検出器５で検出した中性子計数率）は、ベリリウムを
設けない場合の約2.1倍になり、さらに試料側のベリリ
ウムの厚さを15cmにすると、ベリリウムを設けない場合
の約2.4倍になる。
ベリリウムの厚さを15cm以上にした場合には、熱中性
子束の増大は飽和するため、ベリリウムの重量の増加と
装置全体の大きさの増加による製作費の増大を考慮する
と、ベリリウムの厚さは５〜15cmの範囲が適切である。
子束の増大は飽和するため、ベリリウムの重量の増加と
装置全体の大きさの増加による製作費の増大を考慮する
と、ベリリウムの厚さは５〜15cmの範囲が適切である。
このように、上記実施例によれば、DT中性子発生管4A
の周囲にベリリウムを中性子増加材10として配設するこ
とにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
の周囲にベリリウムを中性子増加材10として配設するこ
とにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
〈実施例２〉 第５図は本発明に係る核分裂性物質測定装置の他の実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
この実施例では中性子増加材10として重水素（Ｄ）を
含む物質、または重水（D2O）が用いられている。重水
はDT中性子発生管4Aを同心円柱状にとり囲む水槽11に充
填される。
含む物質、または重水（D2O）が用いられている。重水
はDT中性子発生管4Aを同心円柱状にとり囲む水槽11に充
填される。
重水素はベリリウムよりはやや小さいが、14MeVの中
性子による（n,2n）反応断面積が比較的大きく、ベリリ
ウムの場合と同様に二次的に発生した中性子のエネルギ
は平均約6MeV以下になり、熱中性子を吸収する反応率が
小さいので、被測定試料への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
性子による（n,2n）反応断面積が比較的大きく、ベリリ
ウムの場合と同様に二次的に発生した中性子のエネルギ
は平均約6MeV以下になり、熱中性子を吸収する反応率が
小さいので、被測定試料への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
ベリリウムは1.66MeV以上のエネルギのγ線の照射を
受けると、（γ,n）核反応を起して中性子を発生する性
質があるので、被測定試料が、1.66MeV以上のエネルギ
のγ線を放出する放射性物質であると、（γ,n）反応に
よる中性子が、中性子照射数100μ秒後の検出時間内に
測定すべき核分裂反応中性子のバックグランドとなって
妨害する。また、照射熱中性子が外側のポリエチレン１
の構成元素である水素（Ｈ）に吸収されたときに発生す
る2.3MeVのγ線によってもベリリウムはバックグランド
となる中性子を発生する確率がある。
受けると、（γ,n）核反応を起して中性子を発生する性
質があるので、被測定試料が、1.66MeV以上のエネルギ
のγ線を放出する放射性物質であると、（γ,n）反応に
よる中性子が、中性子照射数100μ秒後の検出時間内に
測定すべき核分裂反応中性子のバックグランドとなって
妨害する。また、照射熱中性子が外側のポリエチレン１
の構成元素である水素（Ｈ）に吸収されたときに発生す
る2.3MeVのγ線によってもベリリウムはバックグランド
となる中性子を発生する確率がある。
これに対して重水素は2.3MeV以上のγ線で（γ,n）反
応を起すので、試料が放出するγ線が2.3MeV以下であれ
ば、1.66MeV以上であってもバックグランド中性子を発
生しない。また、水素（Ｈ）が熱中性子を吸収したとき
に発生する2.3MeVのγ線では（γ,n）反応を起さないの
で、バックグランド中性子の妨害がベリリウムより小さ
い利点がある。
応を起すので、試料が放出するγ線が2.3MeV以下であれ
ば、1.66MeV以上であってもバックグランド中性子を発
生しない。また、水素（Ｈ）が熱中性子を吸収したとき
に発生する2.3MeVのγ線では（γ,n）反応を起さないの
で、バックグランド中性子の妨害がベリリウムより小さ
い利点がある。
〈実施例３〉 この実施例では、中性子増加材10として、鉛（Pb）お
よびビスマス（Bi）のうち少なくとも一方が用いられ
る。すなわち、鉛金属またはビスマス金属のうち一方を
用いてもよいし、これらを層状等に組合せてもよいし、
さらに鉛とビスマスの合金、鉛またはビスマスと他の金
属との合金を用いてもよい。
よびビスマス（Bi）のうち少なくとも一方が用いられ
る。すなわち、鉛金属またはビスマス金属のうち一方を
用いてもよいし、これらを層状等に組合せてもよいし、
さらに鉛とビスマスの合金、鉛またはビスマスと他の金
属との合金を用いてもよい。
鉛およびビスマスの原子核は14MeVのエネルギの中性
子の照射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率
（（n,2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を
増加させる作用がある。
子の照射を受けると、２個の中性子を放出する核反応率
（（n,2n）反応断面積）が比較的大きいので、中性子を
増加させる作用がある。
また、この（n,2n）反応で二次的に発生した中性子の
エネルギは、２〜3MeVという比較的低いエネルギになっ
ているため、グラファイト２やポリエチレン１を構成す
る炭素や水素の原子核との散乱反応率（断面積）が14Me
Vの中性子より大きく、測定室壁を透過して外へ失われ
る率が少なくなる。
エネルギは、２〜3MeVという比較的低いエネルギになっ
ているため、グラファイト２やポリエチレン１を構成す
る炭素や水素の原子核との散乱反応率（断面積）が14Me
Vの中性子より大きく、測定室壁を透過して外へ失われ
る率が少なくなる。
すなわち、鉛やビスマスをDT中性子発生管4Aの周囲に
配設することにより、（n,2n）反応で中性子数が増加す
ると共に、中性子のエネルギが下がって測定室内に熱中
性子として留まる率が高くなるという２重の効果があ
る。
配設することにより、（n,2n）反応で中性子数が増加す
ると共に、中性子のエネルギが下がって測定室内に熱中
性子として留まる率が高くなるという２重の効果があ
る。
さらに、鉛およびビスマスは熱中性子を吸収する反応
率（吸収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸
収して照射効率を下げることもない。
率（吸収断面積）が小さいので、生成した熱中性子を吸
収して照射効率を下げることもない。
鉛およびビスマスは、約7MeV以下のγ線では（γ,n）
反応を起さないので、通常の試料ではどのようなγ放射
性の試料でもバックグランドとなる中性子を発生させな
い効果がある。さらに鉛およびビスマスはγ線遮蔽能力
の大きい重金属であるので、試料が著しく高強度のγ線
を放出する放射性廃棄物である場合、γ線によるDT中性
子発生管の放射線損傷から保護するためのγ線遮蔽材と
しての効果があるので、中性子増加材として鉛およびビ
スマスを用いた実施例は、高γ放射性試料の測定装置に
適する。
反応を起さないので、通常の試料ではどのようなγ放射
性の試料でもバックグランドとなる中性子を発生させな
い効果がある。さらに鉛およびビスマスはγ線遮蔽能力
の大きい重金属であるので、試料が著しく高強度のγ線
を放出する放射性廃棄物である場合、γ線によるDT中性
子発生管の放射線損傷から保護するためのγ線遮蔽材と
しての効果があるので、中性子増加材として鉛およびビ
スマスを用いた実施例は、高γ放射性試料の測定装置に
適する。
第６図は中性子増加材10として鉛を用いた場合の効果
を示す特性図である。第２図の△で示すように、5cmの
厚さの鉛でDT中性子発生管4Aを取り囲んだ場合の測定室
内の熱中性子束（熱中性子束モニタ検出器５で検出した
中性子計数率）は、鉛を設けない場合の約1.6倍にな
り、さらに試料側の鉛の厚さを10cmにすると、第２図の
▲に示すように、鉛を設けない場合の約1.8倍になる。
を示す特性図である。第２図の△で示すように、5cmの
厚さの鉛でDT中性子発生管4Aを取り囲んだ場合の測定室
内の熱中性子束（熱中性子束モニタ検出器５で検出した
中性子計数率）は、鉛を設けない場合の約1.6倍にな
り、さらに試料側の鉛の厚さを10cmにすると、第２図の
▲に示すように、鉛を設けない場合の約1.8倍になる。
鉛の厚さを15cm以上にした場合には、熱中性子束の増
大は飽和するため、鉛の重量の増加と装置全体の大きさ
の増加による製作費の増大を考慮すると、鉛の厚さは５
〜15cmの範囲が適切である。
大は飽和するため、鉛の重量の増加と装置全体の大きさ
の増加による製作費の増大を考慮すると、鉛の厚さは５
〜15cmの範囲が適切である。
このように、上記実施例によれば、DT中性子発生管4A
の周囲に鉛やビスマス等の中性子増加材10を配設するこ
とにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
の周囲に鉛やビスマス等の中性子増加材10を配設するこ
とにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率を向上
させることができる。
上記各実施例においては、DDT法を用いた核分裂性物
質測定装置について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、DDT法以外でも遅発中性子測定法に基づく核分裂
性物質測定装置やその他のDT中性子発生管を中性子源と
する放射化分析装置にも適用することができる。
質測定装置について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、DDT法以外でも遅発中性子測定法に基づく核分裂
性物質測定装置やその他のDT中性子発生管を中性子源と
する放射化分析装置にも適用することができる。
また、ベリリウム、重水、鉛、ビスマスを組合せて中
性子増加材10を構成することも当然できる。
性子増加材10を構成することも当然できる。
本発明に係る核分裂性物質測定装置は、中性子発生管
を（n,2n）反応を生じさせて高速中性子を増加させる中
性子増加材（ベリリウム、重水、鉛等）により取り囲ん
だから、中性子発生管から発生した高速中性子を中性子
増加材の（n,2n）反応により増倍させ、高速中性子を増
加させると共に、その中性子のエネルギを低下させるこ
とにより、被測定試料への熱中性子の照射効率を高める
ことができ、被測定試料に含まれる核分裂性物質を非破
壊で精度よく正確に測定でき、測定時間を短縮して測定
効率を向上させることができる。
を（n,2n）反応を生じさせて高速中性子を増加させる中
性子増加材（ベリリウム、重水、鉛等）により取り囲ん
だから、中性子発生管から発生した高速中性子を中性子
増加材の（n,2n）反応により増倍させ、高速中性子を増
加させると共に、その中性子のエネルギを低下させるこ
とにより、被測定試料への熱中性子の照射効率を高める
ことができ、被測定試料に含まれる核分裂性物質を非破
壊で精度よく正確に測定でき、測定時間を短縮して測定
効率を向上させることができる。
第１図は本発明に係る核分裂性物質測定装置の一実施例
を示す断面図、第２図は上記実施例の効果を示す特性
図、第３図は従来の核分裂性物質測定装置の一例を示す
切欠斜視図、第４図は測定の時間関係を示す特性図、第
５図は本発明の他の実施例を示す断面図、第６図は本発
明のさらに別の実施例の効果を示す特性図である。 １……ポリエチレン、２……グラファイト、３……被測
定試料、4A……DT中性子発生管、５……熱中性子束モニ
タ検出器、６……中性子検出器、７……熱中性子吸収
板、８……ポリエチレン、10……中性子増加材。
を示す断面図、第２図は上記実施例の効果を示す特性
図、第３図は従来の核分裂性物質測定装置の一例を示す
切欠斜視図、第４図は測定の時間関係を示す特性図、第
５図は本発明の他の実施例を示す断面図、第６図は本発
明のさらに別の実施例の効果を示す特性図である。 １……ポリエチレン、２……グラファイト、３……被測
定試料、4A……DT中性子発生管、５……熱中性子束モニ
タ検出器、６……中性子検出器、７……熱中性子吸収
板、８……ポリエチレン、10……中性子増加材。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−91044（ＪＰ，Ａ) Ｉｎｔ．Ａｔ．Ｅｎｅｒｇ．Ａｇｅｎ ｃｙ，1981，“ＲＥＣＥＮＴ ＤＥＶＥ ＬＯＰＭＥＮＴＳ ＡＴ ＬＯＳ ＡＬ ＡＭＯＳ ＦＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＡＬＰＨＡ−ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＴＥ Ｄ ＷＡＳＴＥ”，Ｊ．Ｔ．ＣＡＬＤＷ ＥＬＬ ｅｔ ａｌ．，Ｐ．515−529
Claims (4)
- 【請求項１】中性子減速体で取り囲まれて形成された測
定室内に被測定試料と、この被測定試料に照射する中性
子を発生させる中性子発生管とを収容してなる核分裂性
物質測定装置において、上記中性子発生管を、（n,2n）
反応を生じさせて高速中性子を増加させる中性子増加材
により取り囲んだことを特徴とする核分裂性物質測定装
置。 - 【請求項２】上記中性子増加材は、ベリリウムまたはベ
リリウムを含む物質からなることを特徴とする請求項１
記載の核分裂性物質測定装置。 - 【請求項３】上記中性子増加材は、重水または重水素を
含む物質からなることを特徴とする請求項１記載の核分
裂性物質測定装置。 - 【請求項４】上記中性子増加材は、鉛またはビスマスの
うち少なくとも一方を含む物質からなることを特徴とす
る請求項１記載の核分裂性物質測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277475A JP2609707B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 核分裂性物質測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277475A JP2609707B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 核分裂性物質測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126144A JPH02126144A (ja) | 1990-05-15 |
| JP2609707B2 true JP2609707B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=17584112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277475A Expired - Fee Related JP2609707B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 核分裂性物質測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609707B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI112285B (fi) * | 2001-12-20 | 2003-11-14 | Ari Virtanen | Menetelmä ja laitteisto ajasta riippuvan säteilykentän intensiteettijakauman määrittämiseksi |
| US20200333269A1 (en) * | 2017-12-29 | 2020-10-22 | State Atomic Energy Corporation "Rosatom" On Behalf Of The Russian Federation | Device for Operative Monitoring of Fissionable Materials |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2620235B1 (fr) * | 1987-09-08 | 1989-11-17 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de controle de criticite et de mesure de concentration de matiere fissile |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63277475A patent/JP2609707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｉｎｔ．Ａｔ．Ｅｎｅｒｇ．Ａｇｅｎｃｙ，１９８１，"ＲＥＣＥＮＴ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ ＡＴ ＬＯＳ ＡＬＡＭＯＳ ＦＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＡＬＰＨＡ−ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＴＥＤ ＷＡＳＴＥ"，Ｊ．Ｔ．ＣＡＬＤＷＥＬＬ ｅｔ ａｌ．，Ｐ．５１５−５２９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02126144A (ja) | 1990-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |