高速実験炉「常陽」におけるNbドシメータを用いた高速中性子照射量評価

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: 高速実験炉「常陽」におけるNbドシメータを用いた高速中性子照射量評価
• 著者・編者: 伊藤 主税; 吉川 和伸; 助川 一弥
• 著者標目: 伊藤 主税; 吉川 和伸; 助川 一弥
• 出版年月日等: 2003-07
• 出版年（W3CDTF）: 2003-07
• 並列タイトル等: Fast Fluence Measurement for JOYO Irradiation Field Using Niobium Dosimeter
• タイトル（掲載誌）: JNC TN9400 2003-091
• 本文の言語コード: jpn
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 原子炉における燃料、材料等の照射試験やサーベイランス試験では、中性子照射量を精度良く評価することが重要である。このため、高速実験炉「常陽」では、多重放射化箔法による中性子照射量測定を実施してきた。 多重放射化箔法で用いられるドシメータのうち、Nbドシメータは、93Nbの非弾性散乱反応のしきい値が約30keVと比較的低く、O.1MeV以上の高速中性子測定に用いられる他、そのエネルギー依存性は鉄の弾き出し損傷関数に類似しており、鉄のdpa評価に適している。さらには、この反応の生成核種である93mNbは半減期が16.4年と長く、長期積算型モニタになる。しかし、Nbドシメータの反応率測定では、反応生成物から放出される低エネルギーの特性X線を測定する必要があり、ドシメータ自身の自己吸収効果による測定精度の低下が課題となっていた。 そこで、本研究では、Nbドシメータを溶解・乾燥固化処理することにより、低エネルギーの特性X線を高精度で測定するとともに、誘導結合プラズマ質量分析装置でその重量を精度良く求め、反応率を測定する方法を導入した。この手法を「常陽」のドシメトリーに適用し、0.1MeV以上の高速中性子照射量を求め、多重放射化箔法による中性子スペクトルから得られた高速中性子照射量と比較した。 その結果、Nbドシメータによる測定値と多重放射化箔法による評価値の比は0.97$\sim$1.03であり、両者の誤差の範囲内で一致し、Nbドシメータによる高速中性子照射量側定法の信頼性が確認された。Nbドシメータにより測定した高速中性子照射量の測定誤差は、4.5\%(炉中心)$\sim$9.1\%(燃料貯蔵ラック)であり、Nbドシメータにより高速中性子照射量を高精度で測定できることを確認した。 今後は、「常陽」MK-III炉心の核特性評価や照射試験に本手法を適用していく予定である。; Neutron fluence and spectrum are key parameters in various irradiation tests and material surveillance tests so they need to be evaluated accurately.The reactor dosimetry test has been conducted by the multiple foil activation method, and a niobium dosimeter has been developed for measurement of fast neutron fluence in the experimental fast reactor JOYO. The inelastic scattering reaction of 93Nb has a low threshold energy, about 30 keV, and the energy distribution of reaction cross section is similar to the displacement cross section for iron. Therefore, a niobium dosimeter is suitable for evaluation of the fast neutron fluence and the displacement per atom for iron. Moreover, a niobium dosimeter is suited to measure neutron fluence in long-term irradiation test because 93mNb, which is produced by the reaction, has a long half-life (16.4 years). This study established a high precision measurement technique using the niobium reaction rate. The effect of self-absorption was decreased by the solution and evaporation to dryness of niobium dosimeter. The dosimeter weight was precisely measured using the inductively coupled plasma mass spectrometer. This technique was applied to JOYO dosimetry. The fast neutron fluences (E$>$0.1 MeV) found by measuring the reaction rate in the niobium dosimeter were compared with the values evaluated using the multiple foil activation method. The ratio of measured fast neutron fluences by means of niobium dosimeter and multiple foil activation method range from 0.97 to 1.03 and agree within the experimental uncertainty. The measurement errors of fast neutron fluence by niobium dosimeter range from 4.5 \%(fuel region) to 9.1 \%(in-vessel storage rack). As a result of this study, the high precision measurement of fast neutron fluence by niobium dosimeters was confirmed. The accuracy of fast reactor dosimetry will be improved by application of niobium dosimeters to the irradiation tests in the JOYO MK-III core.
• 一次資料へのリンクURL: /JNC-TN9400-2003-091.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2003-091.pdf
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• 提供元機関・データベース: 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• 要約等: 原子炉における燃料、材料等の照射試験やサーベイランス試験では、中性子照射量を精度良く評価することが重要である。このため、高速実験炉「常陽」では、多重放射化箔法による中性子照射量測定を実施してきた。 多重放射化箔法で用いられるドシメータのうち、Nbドシメータは、93Nbの非弾性散乱反応のしきい値が約3...