JPH02126144A - 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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- JPH02126144A JPH02126144A JP63277475A JP27747588A JPH02126144A JP H02126144 A JPH02126144 A JP H02126144A JP 63277475 A JP63277475 A JP 63277475A JP 27747588 A JP27747588 A JP 27747588A JP H02126144 A JPH02126144 A JP H02126144A
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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。
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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丁場等で発生
覆る廃棄物等にａまれるウラン（ｔＪ）やプル１−ニウ
ム（Ｐｕ）を非破壊で定量する核分裂性物質測定装置に
関ブる。
覆る廃棄物等にａまれるウラン（ｔＪ）やプル１−ニウ
ム（Ｐｕ）を非破壊で定量する核分裂性物質測定装置に
関ブる。
（従来の技術）
燃料製造ｌ ｊ！ｉ等で発生する廃朶物やスクラップに
含まれる・クランやプル１−ニウムを定量づることは、
臨界管理や廃棄物の放射能管理あるいはへ１槽管理の観
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。
含まれる・クランやプル１−ニウムを定量づることは、
臨界管理や廃棄物の放射能管理あるいはへ１槽管理の観
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［ｅｒｅｎｔｉａｌ Ｄｉｅ−ａｗａｙ 丁ｅｃ
ｈｎｉｑｕｅ ）（Ｊ、Ｔ、Ｃａｌｄｗｅｌｌ ｅｔ
ａｌ、、Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ΔＩｐ
ｈａ−Ｃｏｎｔａｍ＋ｎａｔｅｄ Ｗａｓｔｅ、５１
５．１Δ［Δ（１９８１） 参 照 ） Ｉま
、ウラン２３５（Ｌｌ＞やプル１−ニウム２３９（Ｐｕ
）等の核分裂性物質を定量するｈ法として特に感度が高
く、微最のプル１ヘニウム等を測定することができる技
術である。
Ｄｉ［ｅｒｅｎｔｉａｌ Ｄｉｅ−ａｗａｙ 丁ｅｃ
ｈｎｉｑｕｅ ）（Ｊ、Ｔ、Ｃａｌｄｗｅｌｌ ｅｔ
ａｌ、、Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ΔＩｐ
ｈａ−Ｃｏｎｔａｍ＋ｎａｔｅｄ Ｗａｓｔｅ、５１
５．１Δ［Δ（１９８１） 参 照 ） Ｉま
、ウラン２３５（Ｌｌ＞やプル１−ニウム２３９（Ｐｕ
）等の核分裂性物質を定量するｈ法として特に感度が高
く、微最のプル１ヘ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図に示寸。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）１−４るＤＴ中性竹子（ト管４と、
熱中性子束モニタ検出器５とが収納される。Ｄ Ｔ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ｔ％（３Ｔ）の核反応で中性子を発生さ
せるものである。
第３図に示寸。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）１−４るＤＴ中性竹子（ト管４と、
熱中性子束モニタ検出器５とが収納される。Ｄ Ｔ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ｔ％（３Ｔ）の核反応で中性子を発生さ
せるものである。
測定室を構成覆る中性子減速体としてのポリエチレン１
およびグラフフィト２の壁の一側面には、ポリエチレン
１とグラフアイｈ 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。
およびグラフフィト２の壁の一側面には、ポリエチレン
１とグラフアイｈ 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（＠１０μ秒以下）作動させてパルス状に中
性子を発生さ１！る。ＤＴ反応で発生した中性子は約１
４ＭｅＶの１ネルギを右する高速中性子であり、第４図
のａで示すように、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
フアイ１へ２により減速され、ざらにポリエチレン１に
より減速されかつ反射される。
４を短時間（＠１０μ秒以下）作動させてパルス状に中
性子を発生さ１！る。ＤＴ反応で発生した中性子は約１
４ＭｅＶの１ネルギを右する高速中性子であり、第４図
のａで示すように、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
フアイ１へ２により減速され、ざらにポリエチレン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′ｃ示ずように、一定の
半減期（０，５〜１ｍ秒）で測定室内に滞在覆る。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′ｃ示ずように、一定の
半減期（０，５〜１ｍ秒）で測定室内に滞在覆る。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）１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１ヂ
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。
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１ヂ
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１０Ｃｊｌｌのグラフフィト
２、外側に斤ざ約１０ｃｔｓ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１０Ｃｊｌｌのグラフフィト
２、外側に斤ざ約１０ｃｔｓ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
どグラファイト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＊（（１ｉ面積）が小さく、
発生した高速中性子のうら熱ｒｊ】竹子とならずに測定
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ｌ７１３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Ｊることができれば、パル
ス中性子黒用の回数を少なくしても１］じ分析精麿が得
られ、ＤＪ中性子発生管４（回数寿命がある）を長く使
用づることができ、経済性が向−トするとＪｔに、−試
料の測定時間を短縮することができ、測定効率が白土す
る。
ネルギの高い中性子を発生させるため、その高速中性子
どグラファイト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＊（（１ｉ面積）が小さく、
発生した高速中性子のうら熱ｒｊ】竹子とならずに測定
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ｌ７１３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Ｊることができれば、パル
ス中性子黒用の回数を少なくしても１］じ分析精麿が得
られ、ＤＪ中性子発生管４（回数寿命がある）を長く使
用づることができ、経済性が向−トするとＪｔに、−試
料の測定時間を短縮することができ、測定効率が白土す
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。
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＠問は、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
中性子発生管をべリリウム等の（ｎ、２ｎ）反応断面積
の大きい元素又・構成される中性子増加材により取り囲
んだものである。
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
中性子発生管をべリリウム等の（ｎ、２ｎ）反応断面積
の大きい元素又・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１４ Ｍ ｅ Ｖ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ｉｎ、２ｎ）反応断面積）が比較的大きいので、中性
子を増１ｊ［１させる作用がある。
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ｉｎ、２ｎ）反応断面積）が比較的大きいので、中性
子を増１ｊ［１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
のエネルギは平均的６ＭｅＶという比較的低いエネルギ
になっているため、中性子減速体どしてのグラフアイ（
へやポリエチレン等を構成１゛る炭素や水素の１京子核
との散乱反応率（Ｉ面積）が１４ＭｅＶの中性子Ｊ、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。
のエネルギは平均的６ＭｅＶという比較的低いエネルギ
になっているため、中性子減速体どしてのグラフアイ（
へやポリエチレン等を構成１゛る炭素や水素の１京子核
との散乱反応率（Ｉ面積）が１４ＭｅＶの中性子Ｊ、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。
すむね１．５、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１１１
＋＋［］するど共に、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。
することにより、（ｎ、２ｎ＞反応で中性子数が１１１
＋＋［］するど共に、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ｔよ熱中性子を吸収１゛る反応！＄
（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。
（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。
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。
と同様の作用がある。
（実施＠）
本発明の実施例について添付図面を参照して説明ηる。
く実ｍｅ噌１ 〉
第１図は本発明に係る核分裂竹物質測定装買の一実施例
を示づ一断面図である。第１図においＣ厚さ約１０ｃｔ
ｘのポリ１チレン１の壁の内側に、厚さ約１０ＣＭのグ
ラフアイ（〜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およびグラフアイ１−２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
２００９ドラム缶（直径的６０ ａｍ ）内に収納され
た被測定試料３および熱中性子束［ニタ検出器５が収容
される。また、測定室内の一隅にはＤ Ｔ中性子発生管
４Ａが配設され、このＤＴ中性子発生管４八は厚さ５〜
１０ｃｍの中性子増加材１０により取り囲まれる。
を示づ一断面図である。第１図においＣ厚さ約１０ｃｔ
ｘのポリ１チレン１の壁の内側に、厚さ約１０ＣＭのグ
ラフアイ（〜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およびグラフアイ１−２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
２００９ドラム缶（直径的６０ ａｍ ）内に収納され
た被測定試料３および熱中性子束［ニタ検出器５が収容
される。また、測定室内の一隅にはＤ Ｔ中性子発生管
４Ａが配設され、このＤＴ中性子発生管４八は厚さ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
。スへわら、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−こしよい。
が大きい物質、例えばベリリウム（Ｂｅ）が用いられる
。スへわら、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−こしよい。
ポリエチレン１およびグラフアイ１−２の壁の一側面に
は、ポリエチレン１とグラフ１イト２との間に高速中性
子を検出するだめの中性子検出器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１イト２との間に高速中性
子を検出するだめの中性子検出器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。
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、平均的６ＭｅＶという比較的低いエネル
ギになっているため、グラフアイ１〜２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（ｒＩ
ｆｉ面積）が１４ＭｅＶの中性子より大ぎく、測定室壁
を透過して外へ失われる率が少なくなる。
のエネルギは、平均的６ＭｅＶという比較的低いエネル
ギになっているため、グラフアイ１〜２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（ｒＩ
ｆｉ面積）が１４ＭｅＶの中性子より大ぎく、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（０，２ｎ
＞反応で発生した二次中性子がさらに２回目の（ｎ、２
ｎ＞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。
って（ｎ、２ｎ＞反応を起すので、１回目の（０，２ｎ
＞反応で発生した二次中性子がさらに２回目の（ｎ、２
ｎ＞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。
すなわら、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
加づると共に、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重の効渠が
ある。
配設することにより、（ｎ、２ｎ）反応で中性子数が増
加づると共に、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重の効渠が
ある。
ざらに、ベリリウムは熱中性子を吸収する反応率（吸収
断面８！ｊ）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。
断面８！ｊ）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Ｏで示すように
、７．５ｃｍの厚さのベリリウムて・ＤＴ中中性発発生
／ＩＡを取り囲んだ場合の測定室内の熱中性子束（熱中
性子束七ニタ検出器５で検出した中性子Ｍ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Ｏで示すように
、７．５ｃｍの厚さのベリリウムて・ＤＴ中中性発発生
／ＩＡを取り囲んだ場合の測定室内の熱中性子束（熱中
性子束七ニタ検出器５で検出した中性子Ｍ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１５α以上にした場合には、熱中性
子束の増大は飽和するため、ベリリウムの型重量の増加
と装置全体の大きさの増加による製作で・７の増大を考
１セ（ると、ベリリウムの厚さは５〜１５ｃ！Ｒの範囲
が適切である。
子束の増大は飽和するため、ベリリウムの型重量の増加
と装置全体の大きさの増加による製作で・７の増大を考
１セ（ると、ベリリウムの厚さは５〜１５ｃ！Ｒの範囲
が適切である。
このように、ト記実施例によれば、Ｄｌ−中性子発生管
４△の周囲にベリリウムを中性子増加材１０どして配設
することにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率
を向上さゼることができる。
４△の周囲にベリリウムを中性子増加材１０どして配設
することにより、被測定試料３への熱中性子の照射効率
を向上さゼることができる。
〈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
例を示り一所面図である。
例を示り一所面図である。
この実施例ひは中性子増加材１０として重水素（Ｄ＞を
含む物輩１、または重水（Ｂ２０）が用いられている。
含む物輩１、または重水（Ｂ２０）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。
槽１１に充填される。
重水素ｔよ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
１ネルギは平均的６ Ｍ ｅ Ｖ以下になり、熱中性子
を吸収づ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］二させることができろ。
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
１ネルギは平均的６ Ｍ ｅ Ｖ以下になり、熱中性子
を吸収づ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］二させることができろ。
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線を放出づる放射性物質であると、（γ
、［１）反応による中性子が、中性干魚）１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効果がある。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（
＋−１）に吸収されたときに発生する２、３ＭｅＶのγ
線によ−）で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。
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線を放出づる放射性物質であると、（γ
、［１）反応による中性子が、中性干魚）１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効果がある。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（
＋−１）に吸収されたときに発生する２、３ＭｅＶのγ
線によ−）で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以トのγ線で（７，
ｎ）反応を起すので、試料が放出づ−ろγ線が２．３Ｍ
ｅＶ以下であれば、１．６６ＭｅＶ以十であ０てもバッ
クグランド中性子を発生しない。また、水素′（＋−１
＞が熱中性子を吸収したときに発生する２、３〜＋ｅｖ
のγ線では（γ、ｎ）反応４起さないのて・、バックグ
ランド中性子の妨害がベリリウムより小さい。
ｎ）反応を起すので、試料が放出づ−ろγ線が２．３Ｍ
ｅＶ以下であれば、１．６６ＭｅＶ以十であ０てもバッ
クグランド中性子を発生しない。また、水素′（＋−１
＞が熱中性子を吸収したときに発生する２、３〜＋ｅｖ
のγ線では（γ、ｎ）反応４起さないのて・、バックグ
ランド中性子の妨害がベリリウムより小さい。
この実施例においても、ベリリウムを用いた場合と同様
の効果がある。
の効果がある。
〈実施例３〉
この実施例では、中性子増加材１０として、８０ （Ｐ
ｂ ）およびビスマス（Ｂ１）のうｆ５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１
でｂ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。
ｂ ）およびビスマス（Ｂ１）のうｆ５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１
でｂ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ｕｎ、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。
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ｕｎ、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ｒｌｉｌ反乱率（断面
積）が１４ＭｅＶの中性子より大きく、８ｉｔｌ定室壁
を透過して外へ失われる率が少なくなる。
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ｒｌｉｌ反乱率（断面
積）が１４ＭｅＶの中性子より大きく、８ｉｔｌ定室壁
を透過して外へ失われる率が少なくなる。
すなわら、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
増加覆ると共に、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２Φの効果
がある。
に配設することにより、（ｎ、２ｎ）反応で中性子数が
増加覆ると共に、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２Φ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１−る反応
率（吸収断面ｆ？ｊ）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しない。
率（吸収断面ｆ？ｊ）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しない。
鉛およびビスマスは、約７ＭｅＶ以下のγ線では（７，
ｎ）反応を起さないので、通常の試料ではどのようなｒ
ｆｌｔ、（ト）性の試料でもバラｌ）グランドとなる中
性子を発生させない８さらに鉛およびビスマスはγ線遮
蔽能力の大きい小金属で・あるので、試料が著しく高強
度のγ線を放出するｆＩｉ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ね１０償から保護するた
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敢射性
試ｒｌの測定装置Ｑに適する。。
ｎ）反応を起さないので、通常の試料ではどのようなｒ
ｆｌｔ、（ト）性の試料でもバラｌ）グランドとなる中
性子を発生させない８さらに鉛およびビスマスはγ線遮
蔽能力の大きい小金属で・あるので、試料が著しく高強
度のγ線を放出するｆＩｉ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ね１０償から保護するた
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敢射性
試ｒｌの測定装置Ｑに適する。。
１６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Δで示すように、５ｃ屑
の厚さの鉛でＤＴ中中性子付：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ｊ９さを１０ｃｍに覆
ると、第２図のムに小ケように、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Δで示すように、５ｃ屑
の厚さの鉛でＤＴ中中性子付：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ｊ９さを１０ｃｍに覆
ると、第２図のムに小ケように、鉛を設けない場合の約
１．８倍になる。
鉛の厚さを１５０！Ｒ以上にした場合には、熱中性子束
の増大は飽和するため、鉛の小量の増加と装置全体の大
きさの増加にＪ：る製作費の増大を考慮づると、鉛の厚
さは５〜１５ｃＩＲの範囲が適切である。
の増大は飽和するため、鉛の小量の増加と装置全体の大
きさの増加にＪ：る製作費の増大を考慮づると、鉛の厚
さは５〜１５ｃＩＲの範囲が適切である。
このように、上記実施例によれば、ＤＴ中中性子発生４
Ａ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
向上さけることができる。
Ａ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
向上さけることができる。
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
源と覆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
源と覆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、ビスマスを組合ばて中性
子増加材１０を構成することも当然できる。
子増加材１０を構成することも当然できる。
（発明の効果）
本発明に係る核分裂性物質測定装置は、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中性子
増加材により取り囲んだから、中性子発生管から発生し
た中性子を増加させると共に、その中性子の■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る。
ベリリウム等の（ｎ、２ｎ）反応断面積の大きい中性子
増加材により取り囲んだから、中性子発生管から発生し
た中性子を増加させると共に、その中性子の■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Ｆ記実施例の効果を示４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寸切
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１ｉ！ｌ′ｉ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・・・グラフフイ１〜．３・
・・被測定試料、４Ａ・・・ＤＴ中性子発生管、５・・
・熱中性子束［ニタ検出器、 ６・・・中性子検出お、 ７・・・熱 中性子計数率、 ・ポリエチレン、 Ｏ・・・中性子 増加材。
を示す断面図、第２図はＦ記実施例の効果を示４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寸切
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１ｉ！ｌ′ｉ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・・・グラフフイ１〜．３・
・・被測定試料、４Ａ・・・ＤＴ中性子発生管、５・・
・熱中性子束［ニタ検出器、 ６・・・中性子検出お、 ７・・・熱 中性子計数率、 ・ポリエチレン、 Ｏ・・・中性子 増加材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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。 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。 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。 ４、上記中性子増加材は、鉛および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 true JPH02126144A (ja) | 1990-05-15 |
| JP2609707B2 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) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005513486A (ja) * | 2001-12-20 | 2005-05-12 | ガンマプロ オユ | 放射線場の強度分布を測定するための方法及び装置 |
| CN112219115A (zh) * | 2017-12-29 | 2021-01-12 | 俄罗斯国家原子能公司 | 对可裂变物质进行主动监控的装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6491044A (en) * | 1987-09-08 | 1989-04-10 | Commissariat Energie Atomique | Apparatus for performing critical management of fissionable material and measurement of density thereof |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63277475A patent/JP2609707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6491044A (en) * | 1987-09-08 | 1989-04-10 | Commissariat Energie Atomique | Apparatus for performing critical management of fissionable material and measurement of density thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005513486A (ja) * | 2001-12-20 | 2005-05-12 | ガンマプロ オユ | 放射線場の強度分布を測定するための方法及び装置 |
| CN112219115A (zh) * | 2017-12-29 | 2021-01-12 | 俄罗斯国家原子能公司 | 对可裂变物质进行主动监控的装置 |
| EP3734262A4 (en) * | 2017-12-29 | 2021-08-11 | State Atomic Energy Corporation "Rosatom" on Behalf of The Russian Federation | DEVICE FOR ACTIVE MONITORING OF FISSILE MATERIAL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2609707B2 (ja) | 1997-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |