JPH02114160A - 核物質分析装置 - Google Patents
核物質分析装置Info
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- JPH02114160A JPH02114160A JP63267048A JP26704888A JPH02114160A JP H02114160 A JPH02114160 A JP H02114160A JP 63267048 A JP63267048 A JP 63267048A JP 26704888 A JP26704888 A JP 26704888A JP H02114160 A JPH02114160 A JP H02114160A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、核燃料再処理工場にＪｊける■程管理技術お
よび臨界管理技・術に係り、特に被測定物中のウラン２
３５ Ｃ２３５Ｕ） ｌ’ｌ縮度を短時間に粘度Ｊ９り
求めることができるＪ：うにした核物質分析装置に関４
る。
よび臨界管理技・術に係り、特に被測定物中のウラン２
３５ Ｃ２３５Ｕ） ｌ’ｌ縮度を短時間に粘度Ｊ９り
求めることができるＪ：うにした核物質分析装置に関４
る。
（従来の技術）
例えば、原子炉で発生した使用済燃料の再処理工場では
、プロヒス制御、安全管理Ｊｊよび保障措置等の観点か
ら、ウラン（Ｕ）やプルＩ・ニウム（Ｐｕ）といった核
分裂性物質のＩｆｆ、瀧縮瓜を正確に測定することが極
めてｍ要である。このような濃度、濃縮疫の測定り法に
ｔよ、大別すると非破、Ｉ＃測測定破壊測定とがあり、
このうら非破壊測定は、燃料再処理工程に組み込まれ、
被測定物を取り出さずにその中に含まれるウランやプル
トニウムの７１１１９を測定することができるという利
点を有Ｊる。
、プロヒス制御、安全管理Ｊｊよび保障措置等の観点か
ら、ウラン（Ｕ）やプルＩ・ニウム（Ｐｕ）といった核
分裂性物質のＩｆｆ、瀧縮瓜を正確に測定することが極
めてｍ要である。このような濃度、濃縮疫の測定り法に
ｔよ、大別すると非破、Ｉ＃測測定破壊測定とがあり、
このうら非破壊測定は、燃料再処理工程に組み込まれ、
被測定物を取り出さずにその中に含まれるウランやプル
トニウムの７１１１９を測定することができるという利
点を有Ｊる。
このような非破壊測定法の中で、特に高レベルのＩＩｉ
銅性溶性溶液含まれる核分裂付物質の分析法として、ア
クティブ中性子法がある。アクティブ中性子法は、外部
中性子源を用いて試料中の核分裂性物質に核分裂を生じ
さり、その核分裂に伴って放出されるＩｌｌ光性または
１発性の中性子を測定して、これから核分裂性物質の計
はを１１なう方法て゛ある。
銅性溶性溶液含まれる核分裂付物質の分析法として、ア
クティブ中性子法がある。アクティブ中性子法は、外部
中性子源を用いて試料中の核分裂性物質に核分裂を生じ
さり、その核分裂に伴って放出されるＩｌｌ光性または
１発性の中性子を測定して、これから核分裂性物質の計
はを１１なう方法て゛ある。
一方、Ｘ線発生装置を用いた方法として、Ｋ吸収端分析
法、蛍光Ｘ線分析法がある。Ｋ−吸収端分析法は、連続
エネルギー・スベク１−ルのｘｉをａｌ１１定試料に照
射し、試ｆ′＋１透過後のＸ線スペクトルを測定し、そ
のスペクトル中に現れるブルトニウムムおよびウランの
に一吸収喘エネルギー位置での段差よりプル１〜ニウム
おＪ：びウラン濃度を求める方法である。蛍光Ｘ８分析
法は、Ｋ−吸収端分析法と同様に連続エネルギー・スペ
クトルのＸＦＩ！を測定試料に照射し、その結果放出さ
れるプルトニウム、ウランのＫＸ線を測定することによ
り、ブルトニウム／ウラン比を求める方法である。この
に−吸収端分析法と蛍光Ｘ線分析法とを組み合ゼること
により、試料中のブルトニウム、ウラン濃；島を粘度Ｊ
：り求めることが℃・さる。
法、蛍光Ｘ線分析法がある。Ｋ−吸収端分析法は、連続
エネルギー・スベク１−ルのｘｉをａｌ１１定試料に照
射し、試ｆ′＋１透過後のＸ線スペクトルを測定し、そ
のスペクトル中に現れるブルトニウムムおよびウランの
に一吸収喘エネルギー位置での段差よりプル１〜ニウム
おＪ：びウラン濃度を求める方法である。蛍光Ｘ８分析
法は、Ｋ−吸収端分析法と同様に連続エネルギー・スペ
クトルのＸＦＩ！を測定試料に照射し、その結果放出さ
れるプルトニウム、ウランのＫＸ線を測定することによ
り、ブルトニウム／ウラン比を求める方法である。この
に−吸収端分析法と蛍光Ｘ線分析法とを組み合ゼること
により、試料中のブルトニウム、ウラン濃；島を粘度Ｊ
：り求めることが℃・さる。
また、ウラン２３５濃縮瓜を測定する方法としては、ウ
ランのみを含有する試料に対して、ウラン２３５の１８
５ＫｅＶのγ線ピークに着目し、γ線吸収係数Ａ３よび
ウラン濃度を求め、これらから求まるγ線発（［率を換
ｎする方法がある。
ランのみを含有する試料に対して、ウラン２３５の１８
５ＫｅＶのγ線ピークに着目し、γ線吸収係数Ａ３よび
ウラン濃度を求め、これらから求まるγ線発（［率を換
ｎする方法がある。
（発明が解決しようとづ゛る課題）
しかしながら、上記の個々の測定法には神々の問題点が
あった。す゛なわら、試料中のウランプル１−二・クム
等の核物質は、自発核分裂やα崩壊等を起す。α崩壊性
核種から放出されるα粒子は、核物質近傍に存在りる酸
素、フッ素等の軒元素と核反応して中性子を発生し、自
発核分裂性核種からし中性子が発生する。この場合、ア
クティブ中性子法て・は、これらの中性子と、外部中性
ｒ−＋ＩＱからの中性子が測定のバックグラ・ランドと
なるため、これらの中性子と求めるべき核分裂中性子信
号とを弁別Ｊる手段が必要であり、また、この方法では
試ｖＩ中の核分裂性物質の総量を求めることはできるが
、ウラン濃度あるいはプル１〜ニウムＪｌ痘を求めるこ
とはｒ：さイｉい。
あった。す゛なわら、試料中のウランプル１−二・クム
等の核物質は、自発核分裂やα崩壊等を起す。α崩壊性
核種から放出されるα粒子は、核物質近傍に存在りる酸
素、フッ素等の軒元素と核反応して中性子を発生し、自
発核分裂性核種からし中性子が発生する。この場合、ア
クティブ中性子法て・は、これらの中性子と、外部中性
ｒ−＋ＩＱからの中性子が測定のバックグラ・ランドと
なるため、これらの中性子と求めるべき核分裂中性子信
号とを弁別Ｊる手段が必要であり、また、この方法では
試ｖＩ中の核分裂性物質の総量を求めることはできるが
、ウラン濃度あるいはプル１〜ニウムＪｌ痘を求めるこ
とはｒ：さイｉい。
一方、Ｋ−吸収端分析法は、試料容器の厚さの最適化が
必要であり、また、ウランの絶対量は容易に求めること
はできるが、軽水炉燃料のようにブルトニウム／ウラン
比が小さい場合にはプルトニム絶対ｍの測定をＪること
は国５！１である。蛍光ＸＦ１１分析法は、ブルトニウ
ム／ウラン比が小さい試料に対してｂ、ブルトニウム／
ウラン比を粘１肛よく求めることができるが、ＩＩ川の
大きな試料のウランやブルトニウムの濃度の絶対値を粘
度よく測定することは困１１ Ｆある。そこで、Ｋ−吸
収端分析法と蛍光Ｘ線分析を人とを組み合Ｃることによ
り、プルトニウムａ度およびウラン濃度を求めることが
考えられるが、それでもウラン２３５８２縮１復を求め
ることはできない。
必要であり、また、ウランの絶対量は容易に求めること
はできるが、軽水炉燃料のようにブルトニウム／ウラン
比が小さい場合にはプルトニム絶対ｍの測定をＪること
は国５！１である。蛍光ＸＦ１１分析法は、ブルトニウ
ム／ウラン比が小さい試料に対してｂ、ブルトニウム／
ウラン比を粘１肛よく求めることができるが、ＩＩ川の
大きな試料のウランやブルトニウムの濃度の絶対値を粘
度よく測定することは困１１ Ｆある。そこで、Ｋ−吸
収端分析法と蛍光Ｘ線分析を人とを組み合Ｃることによ
り、プルトニウムａ度およびウラン濃度を求めることが
考えられるが、それでもウラン２３５８２縮１復を求め
ることはできない。
さらに、γ線ピークによるウラン２３５１１縮度の直接
測定は、プルトニウムＪ３よびウランが混在している試
料や核分裂生成物（［Ｐ）が混入している試料では、プ
ル１〜ニウム２３９ （Ｐ ＬＪ ）や核分裂生成物の
妨害γ線があり、検出粘１哀が悲い。
測定は、プルトニウムＪ３よびウランが混在している試
料や核分裂生成物（［Ｐ）が混入している試料では、プ
ル１〜ニウム２３９ （Ｐ ＬＪ ）や核分裂生成物の
妨害γ線があり、検出粘１哀が悲い。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもの（゛、アク
ティブ中性子法による核分裂付物質合シＩＰ／ｉの測定
と、Ｋ−吸収端分析法による一クラン濃度の測定と、蛍
光Ｘ線分析法によるプル１〜ニウム／ウラン比の測定と
を組み合Ｕることにより、知１、１間に精磨よくウラン
２３５ ｆＪ縮度を求めることがぐきる核物質分析装ｊ
を提供することを目的とする。
ティブ中性子法による核分裂付物質合シＩＰ／ｉの測定
と、Ｋ−吸収端分析法による一クラン濃度の測定と、蛍
光Ｘ線分析法によるプル１〜ニウム／ウラン比の測定と
を組み合Ｕることにより、知１、１間に精磨よくウラン
２３５ ｆＪ縮度を求めることがぐきる核物質分析装ｊ
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）
本発明に係る核物質分析装百は、中性子ｎＱから発生す
る中性子を被測定物中の核物質に照０４ Ｌ、その照射
により起こる核分裂で発生する二次中性子を測定するこ
とにより、核物質中の核分裂付物質問を測定する核分裂
中性子検出装置と、肢測定物中の核物質にＸ線を照射す
るＸ線発生装置と、このＸ線の照射による透過Ｘ８！１
１を測定して核物質中のウラン濃度を測定する透過Ｘ線
検出装置と、上記Ｘ線の照射による蛍光ｘｒ！を測定す
ることにより核物質中のブルトニウム／ウラン比を測定
する蛍光Ｘ線検出装置と、上記核分裂性物質量、ウラン
漠１良およびブルトニウム／ウラン比からウラン２３５
８Ａ縮度を演ｉする計算機とを備えたものである。
る中性子を被測定物中の核物質に照０４ Ｌ、その照射
により起こる核分裂で発生する二次中性子を測定するこ
とにより、核物質中の核分裂付物質問を測定する核分裂
中性子検出装置と、肢測定物中の核物質にＸ線を照射す
るＸ線発生装置と、このＸ線の照射による透過Ｘ８！１
１を測定して核物質中のウラン濃度を測定する透過Ｘ線
検出装置と、上記Ｘ線の照射による蛍光ｘｒ！を測定す
ることにより核物質中のブルトニウム／ウラン比を測定
する蛍光Ｘ線検出装置と、上記核分裂性物質量、ウラン
漠１良およびブルトニウム／ウラン比からウラン２３５
８Ａ縮度を演ｉする計算機とを備えたものである。
（作用）
、にｒｔ！核物質分析装置によれば、アクティブ即発中
性子法により得られる核分裂性物質合計濃瓜〈 ＰＵ
Ｉ ＰＵＩ Ｕ）の値からプルトニウム同位体比情
報と、Ｋ−吸収端分析法・蛍光Ｘ線分析法によりｉＩら
れるプルトニウム濃度とから求められるプルトニウム２
３９１１＋ｆｆおよびプルトニウム２４１１１度の値を
差し引いて得られるウラン２３５ｉ１度と、Ｋ−吸収端
分析法・蛍光Ｘ線分析法から得られるウラン濃度との比
を求めることにより、ウラン２３５１１１縮度を比較的
短時間の測定で、しかも精１復よく求めることができる
。
性子法により得られる核分裂性物質合計濃瓜〈 ＰＵ
Ｉ ＰＵＩ Ｕ）の値からプルトニウム同位体比情
報と、Ｋ−吸収端分析法・蛍光Ｘ線分析法によりｉＩら
れるプルトニウム濃度とから求められるプルトニウム２
３９１１＋ｆｆおよびプルトニウム２４１１１度の値を
差し引いて得られるウラン２３５ｉ１度と、Ｋ−吸収端
分析法・蛍光Ｘ線分析法から得られるウラン濃度との比
を求めることにより、ウラン２３５１１１縮度を比較的
短時間の測定で、しかも精１復よく求めることができる
。
（丈副例）
本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。
ｍｌ［！ｌは本発明に係る植物ｎ分析装置の一実施例の
全体構成を示す構成図である。この実ｔＳ例は、再処理
工場主：［稈のラインから隔壁を通してバイパスライン
１を設け、核物質分析装置２をそのバイパスライン１に
設置したものである。核物質分析装置？１２にはバイパ
スライン１内を通過する試Ｆ１に含まれる核物質中の核
分裂性物質量を測定する核分裂中性子検出装置３と、試
料溶液に含まれる核物質にＸ線を照０４するＸ線発生装
置４と、そのＸａの照射による透過Ｘ線を測定して核物
質中のウラン濃度を測定する透過Ｘａ検出装置？７５と
、上記ｘｉの照射による蛍光Ｘ線を測定り′ることにに
り核物質中のプルトニウム／ウラン比を測定する蛍光Ｘ
線検出装置６と、上記核分裂性物質ｈ１、ウラン１１度
−３よびプルトニウム／ウラン比からウラ＞２３５ｍａ
Ｂ度１ｒＰＡｎ＃ルＨＩｎＩａ （図示１！ ＝ｆ ）
、！：が備えられる。これら各１ｉ１ｉ１ｆｉ３．４
．５．６おＪ：び計算機は、図示しない測定回路により
接続される。
全体構成を示す構成図である。この実ｔＳ例は、再処理
工場主：［稈のラインから隔壁を通してバイパスライン
１を設け、核物質分析装置２をそのバイパスライン１に
設置したものである。核物質分析装置？１２にはバイパ
スライン１内を通過する試Ｆ１に含まれる核物質中の核
分裂性物質量を測定する核分裂中性子検出装置３と、試
料溶液に含まれる核物質にＸ線を照０４するＸ線発生装
置４と、そのＸａの照射による透過Ｘ線を測定して核物
質中のウラン濃度を測定する透過Ｘａ検出装置？７５と
、上記ｘｉの照射による蛍光Ｘ線を測定り′ることにに
り核物質中のプルトニウム／ウラン比を測定する蛍光Ｘ
線検出装置６と、上記核分裂性物質ｈ１、ウラン１１度
−３よびプルトニウム／ウラン比からウラ＞２３５ｍａ
Ｂ度１ｒＰＡｎ＃ルＨＩｎＩａ （図示１！ ＝ｆ ）
、！：が備えられる。これら各１ｉ１ｉ１ｆｉ３．４
．５．６おＪ：び計算機は、図示しない測定回路により
接続される。
核分裂中性子検出装置３は、バイパスラインコの一部に
形成された核分裂中性子測定用試料溶液セルフを１＆り
囲んで設けられ、カリホルニウム２５２（Ｃｆ）等のｆ
ｉ射牲同位元素から成る中性子源８と、この中性子′＆
８から発生した高速中性子が中性子減速材９中で充分減
速され、熱中性子となって試料溶液セルフ内の試料溶液
に照射し、その試＃溶液中に含まれるウラン２３５やプ
ルトニウム２３９等の核分裂性物質が核分裂を起して発
生する二次中性子を検出する熱中性予検ＪＨ！！！１０
とが備えられる。
形成された核分裂中性子測定用試料溶液セルフを１＆り
囲んで設けられ、カリホルニウム２５２（Ｃｆ）等のｆ
ｉ射牲同位元素から成る中性子源８と、この中性子′＆
８から発生した高速中性子が中性子減速材９中で充分減
速され、熱中性子となって試料溶液セルフ内の試料溶液
に照射し、その試＃溶液中に含まれるウラン２３５やプ
ルトニウム２３９等の核分裂性物質が核分裂を起して発
生する二次中性子を検出する熱中性予検ＪＨ！！！１０
とが備えられる。
中性子減速４４９としては例えば重水、ベリリウム、酸
化ベリリウム、グラフフィト等が用いられ、その中性子
減速材９は収納タンク１１内に収納される。収納タンク
１１と試料溶液セルフとの間には試Ｆ１ｗＩ液中に含ま
れる核分裂生成物（ＦＰ）から発生ずるγ線を遮蔽し１
重水中での（γ・ｎ）反応にＪ：って生じるバックグラ
ウンドの上昇を防止するγ線遮蔽材１２（減速材が重水
の場合）と、カドミウム（Ｃｄ）等の熱中性子吸収材で
できたバックグラウンド中性子測定用のシレッタ１３と
が設けられる。
化ベリリウム、グラフフィト等が用いられ、その中性子
減速材９は収納タンク１１内に収納される。収納タンク
１１と試料溶液セルフとの間には試Ｆ１ｗＩ液中に含ま
れる核分裂生成物（ＦＰ）から発生ずるγ線を遮蔽し１
重水中での（γ・ｎ）反応にＪ：って生じるバックグラ
ウンドの上昇を防止するγ線遮蔽材１２（減速材が重水
の場合）と、カドミウム（Ｃｄ）等の熱中性子吸収材で
できたバックグラウンド中性子測定用のシレッタ１３と
が設けられる。
また、試料溶液ヒル７と熱中性子検出器１０との間には
、試料溶液中に含まれる核分裂生成物（ＦＰ）から発生
するγ線を遮蔽して、熱中竹子検出器１０のγ線ノイズ
を抑えるγ線ｍＭ材１４と、カドミウム等の熱中性子吸
収板１５とが段重」られる。γ線遮蔽材１２．１４とし
ては例えば釦が用いられる。熱中竹子検出器１０はポリ
１ヂレン等の減速材３１で囲まれている。＜ヌお、符号
１６．１７は照射熱中性子束強度補正用のフラックスモ
ニタを示す。
、試料溶液中に含まれる核分裂生成物（ＦＰ）から発生
するγ線を遮蔽して、熱中竹子検出器１０のγ線ノイズ
を抑えるγ線ｍＭ材１４と、カドミウム等の熱中性子吸
収板１５とが段重」られる。γ線遮蔽材１２．１４とし
ては例えば釦が用いられる。熱中竹子検出器１０はポリ
１ヂレン等の減速材３１で囲まれている。＜ヌお、符号
１６．１７は照射熱中性子束強度補正用のフラックスモ
ニタを示す。
前ｉ！［！ＸＩ９Ｘ線発生装置４Ｘ線検出装置５および
蛍光Ｘ線検出装置６は、試料溶液セル１８を取り囲Ｉυ
で段重）られる。Ｘ線発生装置ｔ！７４は試料溶液セル
１８内の試料溶液にＸ線を照１ｆｆ−ｄるように設けら
れる。透過Ｘ線検出装Ｍ５には、Ｘ線′Ｒ，１装Ｎ４か
ら試料溶液へのＸ線照射による透過Ｘ線をフィルタ１９
およびコリメータ２０を介して検出する透過Ｘ線検出用
ゲルマニウム（Ｇｅ）検出器２１が備えられる。
蛍光Ｘ線検出装置６は、試料溶液セル１８を取り囲Ｉυ
で段重）られる。Ｘ線発生装置ｔ！７４は試料溶液セル
１８内の試料溶液にＸ線を照１ｆｆ−ｄるように設けら
れる。透過Ｘ線検出装Ｍ５には、Ｘ線′Ｒ，１装Ｎ４か
ら試料溶液へのＸ線照射による透過Ｘ線をフィルタ１９
およびコリメータ２０を介して検出する透過Ｘ線検出用
ゲルマニウム（Ｇｅ）検出器２１が備えられる。
イ１２光Ｘ＊検出装置６にはＸ線発生装置４がら試Ｆｌ
溶液へのＸ線照射にＪ、る蛍光Ｘ線を、フィルタ２２Ｊ
３よびコリメータ２３を介し−で検出する蛍光Ｘ線検出
用ゲルマニウム検出器２４が備えられる。
溶液へのＸ線照射にＪ、る蛍光Ｘ線を、フィルタ２２Ｊ
３よびコリメータ２３を介し−で検出する蛍光Ｘ線検出
用ゲルマニウム検出器２４が備えられる。
ノイルタ゛１９．２２は、低エネルギ側のＸ線や鉛から
定住するＫＸ線を遮蔽し、１（−吸収端や蛍光Ｘ線γ）
域のＸ線を効率よく検出するだめのものである。これら
のに−吸収すさ分析法と蛍光Ｘ線分析ンムとを組み合（
！るイニと１こより、１゛ｌｌランＩ！Ｊ、とブルマ＼
−−ツム・′ウ−〉ン比を精度よく求めることがでさる
１ 第２図、（ｔ、図示し５イｊい８１０機に’ Ｊ、す（
−Ｊなわれるルｉ ｉｉ Ｏ）流れをボー・ｔノＦ、１
− ’７ヤー１へである。十記核介裂中性子検出装ｒｉ
“；３を用い、アクティブ１１１発中性了？人にＪ−リ
、小み付きの核分裂付物質合計濃度、Ｍｈわら、 ｒｉ・［Ｕ１度］＋−ｂ−［Ｐｕ１ｒＪ度］＋Ｃ・ＣＰ
ＩＪｉｌｆ２１１’ｒｉ か（！）りれる（ステップ■）。こＪで、Ｅｉ、ｂ、ｃ
は！１ツカであり、装ｆｉｆｆ （１）楔止あるいはｈ
ｌｏに上りｆ）易に求められる、一方、透過Ｘ線検ｔＪ
Ｊ装置５を用い、Ｋ−吸収端５ン析ン人にＪ、リウラン
１ｌＪＩ旦が（！Ｉられ（ステップＱ）、蛍光Ｘａ検出
装置６を用い、蛍光Ｘ線分析法にＪ：す、ゾル１〜ニウ
ム／ウラン比が（：１らねろくステップ■）。そして、
Ｋ−吸収端分析法にＪ、すｒ７られノ；ウラン濃度と、
蛍光Ｘ線分析法にＪ、り得られＩこ７ ／ｌ／ ｌ＝ニ
ウム２・′ウラン比ど４東わすることｔ、’ にす、プ
ルー・−ラム濃度が求められ、る（メチツノ′■）１よ
との！ル１〜ニウムＷＡ 、Ｑ、 ＃１ ＋うノ゛ル１
−−ウム回イ介体比情報を基にして、プルトニウム２３
９ｊルｆｆ ａ ｌｉ 、よびブルトニウム２４１淵Ｉ
Ｑ ４求ｌ〕るＬとが１ごる（スｊ″ｆ）゛（止）。こ
Ｌ’ｌｌ−、ノ゛ルトニウムの、−ｉ１位体比とじτす
２、平均的（１軽水炉の使用済燃ｊ’ｉｉ ’（”口、 ２３！Ｊ （し ＰＵＩ＋［２４１ＰｕＪ ）、、′［１゛りさ
らに（３ｊ１ ２３ｇ。
定住するＫＸ線を遮蔽し、１（−吸収端や蛍光Ｘ線γ）
域のＸ線を効率よく検出するだめのものである。これら
のに−吸収すさ分析法と蛍光Ｘ線分析ンムとを組み合（
！るイニと１こより、１゛ｌｌランＩ！Ｊ、とブルマ＼
−−ツム・′ウ−〉ン比を精度よく求めることがでさる
１ 第２図、（ｔ、図示し５イｊい８１０機に’ Ｊ、す（
−Ｊなわれるルｉ ｉｉ Ｏ）流れをボー・ｔノＦ、１
− ’７ヤー１へである。十記核介裂中性子検出装ｒｉ
“；３を用い、アクティブ１１１発中性了？人にＪ−リ
、小み付きの核分裂付物質合計濃度、Ｍｈわら、 ｒｉ・［Ｕ１度］＋−ｂ−［Ｐｕ１ｒＪ度］＋Ｃ・ＣＰ
ＩＪｉｌｆ２１１’ｒｉ か（！）りれる（ステップ■）。こＪで、Ｅｉ、ｂ、ｃ
は！１ツカであり、装ｆｉｆｆ （１）楔止あるいはｈ
ｌｏに上りｆ）易に求められる、一方、透過Ｘ線検ｔＪ
Ｊ装置５を用い、Ｋ−吸収端５ン析ン人にＪ、リウラン
１ｌＪＩ旦が（！Ｉられ（ステップＱ）、蛍光Ｘａ検出
装置６を用い、蛍光Ｘ線分析法にＪ：す、ゾル１〜ニウ
ム／ウラン比が（：１らねろくステップ■）。そして、
Ｋ−吸収端分析法にＪ、すｒ７られノ；ウラン濃度と、
蛍光Ｘ線分析法にＪ、り得られＩこ７ ／ｌ／ ｌ＝ニ
ウム２・′ウラン比ど４東わすることｔ、’ にす、プ
ルー・−ラム濃度が求められ、る（メチツノ′■）１よ
との！ル１〜ニウムＷＡ 、Ｑ、 ＃１ ＋うノ゛ル１
−−ウム回イ介体比情報を基にして、プルトニウム２３
９ｊルｆｆ ａ ｌｉ 、よびブルトニウム２４１淵Ｉ
Ｑ ４求ｌ〕るＬとが１ごる（スｊ″ｆ）゛（止）。こ
Ｌ’ｌｌ−、ノ゛ルトニウムの、−ｉ１位体比とじτす
２、平均的（１軽水炉の使用済燃ｊ’ｉｉ ’（”口、 ２３！Ｊ （し ＰＵＩ＋［２４１ＰｕＪ ）、、′［１゛りさ
らに（３ｊ１ ２３ｇ。
（ｆ ＰＬＩＪ −１−−−−−−−−［２”Ｐｕ
］）月１−’ ＬＪ ｌといった１、ｌｉ大きく変化し
ないため、平均的＜ｉ−１＋（ｉを用いても大きな誤差
ｔよ牛じない３．そこＣ、プル１−ニウム同位体比は燃
料の燃焼履歴に基づいたｈＩＬン（／＋を用いればよい
。
］）月１−’ ＬＪ ｌといった１、ｌｉ大きく変化し
ないため、平均的＜ｉ−１＋（ｉを用いても大きな誤差
ｔよ牛じない３．そこＣ、プル１−ニウム同位体比は燃
料の燃焼履歴に基づいたｈＩＬン（／＋を用いればよい
。
それから、アクティブＬ１１発中性子法によって冑られ
た核分裂性物質合計濃度から、上記プル１〜ニウム２３
９１１哀ＪｊＪ、びプル１−ニウム２４１瀾度を；ζ（
、引くことにＪ、す、ウラン２３５濶度が求められる（
ステップ■）。そしＣ，Ｉ’ｄ ４０にそのウラン２３
５澗度と、既ｋＫ−吸収端分析法により盲らねＣいるウ
シン溌ｍとからウラン２３５ｆＪ縮度が；にめられる（
ステップ■）。
た核分裂性物質合計濃度から、上記プル１〜ニウム２３
９１１哀ＪｊＪ、びプル１−ニウム２４１瀾度を；ζ（
、引くことにＪ、す、ウラン２３５濶度が求められる（
ステップ■）。そしＣ，Ｉ’ｄ ４０にそのウラン２３
５澗度と、既ｋＫ−吸収端分析法により盲らねＣいるウ
シン溌ｍとからウラン２３５ｆＪ縮度が；にめられる（
ステップ■）。
このように上記実施例によれば、従来長［，５間を要し
ていたウラン２３５１ＭＩＱの分析を比較的短「、１間
でｔａ Ｉｎよ＜ ｔ＞なうことがでさる。したがって
、番■ｌ処即主工程にＪ３ける安全管１！ｌ！ Ｊ３よ
び臨界管理等を能率よくかつ正確に行４ｒうことができ
る。
ていたウラン２３５１ＭＩＱの分析を比較的短「、１間
でｔａ Ｉｎよ＜ ｔ＞なうことがでさる。したがって
、番■ｌ処即主工程にＪ３ける安全管１！ｌ！ Ｊ３よ
び臨界管理等を能率よくかつ正確に行４ｒうことができ
る。
（発明の効果］
本発明に係る核物質分析装置は、中性子源から発生する
中性子を被測定物中の核物質に照射し、その照射にＪ、
り起こる核分裂で発生ずる二次中性子を測定することに
より、核物質中の核力５Ａ刊物質吊を測定づる核分裂中
性子検出装置と、被測定物ｒｐの核物質にＸ線を照射Ｊ
るＸ線発生装置と、このＸ線の照射による透過Ｘ線を測
定して核物質中のウラン濃度を測定−４る透過Ｘ線検出
装置と、上記Ｘ線の照射による蛍光Ｘ線を測定力ること
により核物質中のブルトニウム／ウラン比を測定する蛍
光Ｘ線検出装置と、上記核分裂性物″ヒ′１足、ウラン
ｍ Ｉｆｆ ａ３よびプルトニウム／ウラン比からウラ
ン２３５濃縮瓜を洟ｐするＢｔ ｎ機とをｕｆｒえたか
ら、アクデイプ即発中性子仏により１りられる核分裂１
ｆＩ２３９ ２４１２３！＋ 物質合泪ａ度＜ Ｐｕ＋ ｐｕ＋ ＬＪ）
の（心から、プル１〜ニウム同位体比情報と、Ｋ−吸収
端分析法・蛍光ｘｉ分析法により４！Ｉられるゾル１−
ニウム１ｌｉｆｌ Ｉｆとから求められるブルト−ウム
２３９）濃度およびプルトニウム２４１濃Ｊｕの伯を差
し引いて得られるウラン２３５濶度と、Ｋ−吸収端分析
法・蛍光Ｘ線分析法から得られるウラン−度との比を求
めることにより、ウラン２３５ ｍ縮度を比較的短時間
の測定で、しかも精度よく求めることがて゛きる。
中性子を被測定物中の核物質に照射し、その照射にＪ、
り起こる核分裂で発生ずる二次中性子を測定することに
より、核物質中の核力５Ａ刊物質吊を測定づる核分裂中
性子検出装置と、被測定物ｒｐの核物質にＸ線を照射Ｊ
るＸ線発生装置と、このＸ線の照射による透過Ｘ線を測
定して核物質中のウラン濃度を測定−４る透過Ｘ線検出
装置と、上記Ｘ線の照射による蛍光Ｘ線を測定力ること
により核物質中のブルトニウム／ウラン比を測定する蛍
光Ｘ線検出装置と、上記核分裂性物″ヒ′１足、ウラン
ｍ Ｉｆｆ ａ３よびプルトニウム／ウラン比からウラ
ン２３５濃縮瓜を洟ｐするＢｔ ｎ機とをｕｆｒえたか
ら、アクデイプ即発中性子仏により１りられる核分裂１
ｆＩ２３９ ２４１２３！＋ 物質合泪ａ度＜ Ｐｕ＋ ｐｕ＋ ＬＪ）
の（心から、プル１〜ニウム同位体比情報と、Ｋ−吸収
端分析法・蛍光ｘｉ分析法により４！Ｉられるゾル１−
ニウム１ｌｉｆｌ Ｉｆとから求められるブルト−ウム
２３９）濃度およびプルトニウム２４１濃Ｊｕの伯を差
し引いて得られるウラン２３５濶度と、Ｋ−吸収端分析
法・蛍光Ｘ線分析法から得られるウラン−度との比を求
めることにより、ウラン２３５ ｍ縮度を比較的短時間
の測定で、しかも精度よく求めることがて゛きる。
第１図は本発明に係る核物質分析装置の一実施例を示″
ｒＪ４ｆ４成図、第２図は上記実施例に備えられた計算
機内で行なわれる演算の流れを示１フローチャートであ
る。 ２・・・核物質分析装置、３・・・核分裂中性子検出装
置、４・・・Ｘ１０発生装置、５・・・透過Ｘ線検出装
置、６・・・蛍光Ｘ線検出装置、８・・・中性子源。
ｒＪ４ｆ４成図、第２図は上記実施例に備えられた計算
機内で行なわれる演算の流れを示１フローチャートであ
る。 ２・・・核物質分析装置、３・・・核分裂中性子検出装
置、４・・・Ｘ１０発生装置、５・・・透過Ｘ線検出装
置、６・・・蛍光Ｘ線検出装置、８・・・中性子源。
Claims (1)
- 中性子源から発生する中性子を被測定物中の核物質に照
射し、その照射により起こる核分裂で発生する二次中性
子を測定することにより、核物質中の核分裂性物質量を
測定する核分裂中性子検出装置と、被測定物中の核物質
にＸ線を照射するＸ線発生装置と、このＸ線の照射によ
る透過Ｘ線を測定して核物質中のウラン濃度を測定する
透過Ｘ線検出装置と、上記Ｘ線の照射による蛍光Ｘ線を
測定することにより核物質中のプルトニウム／ウラン比
を測定する蛍光Ｘ線検出装置と、上記核分裂性物質量、
ウラン濃度およびプルトニウム／ウラン比からウラン２
３５濃縮度を演算する計算機とを備えたことを特徴とす
る核物質分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267048A JPH02114160A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 核物質分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267048A JPH02114160A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 核物質分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114160A true JPH02114160A (ja) | 1990-04-26 |
Family
ID=17439316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267048A Pending JPH02114160A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 核物質分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02114160A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009137985A1 (zh) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 清华大学 | 一种检测特殊核材料的方法和系统 |
| US8436315B1 (en) * | 2003-06-05 | 2013-05-07 | Thermo Scientific Portable Analytical Instruments Inc. | Compact thermal neutron monitor |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63267048A patent/JPH02114160A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8436315B1 (en) * | 2003-06-05 | 2013-05-07 | Thermo Scientific Portable Analytical Instruments Inc. | Compact thermal neutron monitor |
| WO2009137985A1 (zh) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 清华大学 | 一种检测特殊核材料的方法和系统 |
| US9081099B2 (en) | 2008-05-12 | 2015-07-14 | Nuctech Company Limited | Method and system for detecting special nuclear materials |
| US9268027B2 (en) | 2008-05-12 | 2016-02-23 | Nuctech Company Ltd. | Method and system for detecting special nuclear materials |
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