高エネルギー分解能スペクトル計測を利用したプルトニウム同位体非破壊分析法の開発

利用高能分辨率光谱测量开发钚同位素无损分析方法

• 批准号: 13J05063
• 负责人: 前田 亮
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05063/
• 关键词: TES型マイクロカロリーメータ; 超ウラン元素; LX線放射率; 高エネルギー分解能

プルトニウム(Pu)同位体は、通常、<241>^Puのβ崩壊後の残留核であるアメリシウム241(<241>^Am)と化学分析により分離される。しかし、この方法では時間と手間が掛かり、また、非破壊での分析が行えない。一方、Pu同位体と<241>^Amはα崩壊に伴い、LX線を放射する。本研究はLX線測定を利用したPu同位体の定量管理を目的としている。この方法では分析に正確なLX線放射率の数値が必要である。しかしながら、半導体検出器で測定されたLX線スペクトルでは、各ピークの同定が不十分なため、現在、Pu同位体の分析に必要な精度のLX線放射率の値が得られていない。LX線放射率の評価値を使用してPu同位体の存在比を推定するためには、LX線スペクトルを半値幅50eV程度のエネルギー分解能で計測することが要求される。実験では、日本原子力研究開発機構において標準型Au吸収体TES型マイクロカロリーメータと有感面積を向上した改良型Au吸収体TES型マイクロカロリーメータを用いて<238>^Pu、<239>^Pu、<241>^Am線源から放射されるLX線のスペクトル計測を行った。標準型を用いた測定では検出事象が最も多い17keVのL_<β1> X線において60eV程度、改良型を用いた測定では35 eV程度の優れたエネルギー分解能で計測することができ、LX線スペクトル計測によるPuとAmの元素弁別の可能性を実証した。次に計測で得られたスペクトルからLX線放射率の評価を行った。<241>^Amの放射率について他の研究グループから報告されているデータに近い値が得られ、本研究での評価法の妥当性を実証した。しかし、統計精度が不足しており誤差が大きかった。また、Pu同位体について、今回使用した線源はリンパ節を模擬したファントム内に線源が埋め込まれており、線源のファントム構成物質, ファントム内の線源の分布などに関する仕様が入手できないため, 線源内部でのX線の減弱などの補正ができず, 放射率を評価することができなかった。

The isotope Pu <241>is isolated from the residual nuclei of Pu after β-disintegration<241>. The method of analysis is to analyze the relationship between time and hand. One side, Pu isotope <241>^Am, α collapse companion, LX line radiation. The purpose of this study is to determine the amount of Pu isotopes. This method is necessary for accurate analysis of LX ray emissivity. The LX ray emissivity values of the semiconductor detectors were determined with the necessary accuracy for the analysis of Pu isotopes. The evaluation of the LX ray radioactivity is based on the estimation of the existence ratio of the Pu isotope, and the calculation of the LX ray decomposition energy at the half-amplitude of 50eV is required. The standard type Au absorber TES type has been used in the measurement of LX line emission from <238>Pu, <239>Pu, <241>Am line sources. The standard type has been used to measure the highest number of L_(β1)&gt; X-rays at 17keV and the improved type has been used to measure the highest number of L_(β1)&gt; X-rays at 60eV. The improved type has been used to measure the highest number of L_(β 1)&gt; X-rays at 35 eV and the improved type has been used to measure the highest number of L_(β 1)&gt; X-rays at 35 eV. The next measurement was made to evaluate the LX radiation. <241>^The recent value of the data reported by his research team regarding Am's emissivity has been obtained, and the appropriateness of the evaluation method in this study has been verified. The statistical accuracy is insufficient and the error is large. In this paper, Pu isotope is used to simulate the radiation source in the inner part of the system, to analyze the radiation source distribution in the inner part of the system, to correct the X-ray attenuation in the inner part of the system, and to evaluate the radioactivity.

项目成果

Spectroscopic measurement of L X-rays emitted by transuranium elements by using TES Microcalorimeter

使用TES微热量计对超铀元素发射的L X射线进行光谱测量

• 发表时间: 2013
• 作者: Makoto Maeda;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Spectroscopic measurement of L X-rays emitted by transuranium elements by TES microcalorimeter

TES微量热仪对超铀元素发射的L X射线的光谱测量

• 发表时间: 2013
• 期刊: RADIATION DETECTORS AND THEIR USES High Energy Accelerator Research Organization KEK Proceedings
• 作者: Makoto Maeda;et. al.
• 通讯作者: et. al.

プルトニウム定量評価のための超ウラン元素LX線スペクトルの解析

超铀元素LX射线光谱分析定量评价钚

• 发表时间: 2013
• 作者: 前田亮;他
• 通讯作者: 他