原子炉を安全かつ迅速に監視するガンマ線法(Gamma-ray method monitors nuclear reactors safely and quickly)

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2024-02-22 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

国際条約に基づく核炉の監視は安全のために不可欠ですが、現在の方法は侵襲的で運用を妨げる可能性があります。また、核技術の進化に伴い、小型モジュール炉(SMR)のような新しい課題も生じています。EPFLとポール・シェラー研究所(PSI)の研究チームは、ガンマノイズを用いた非侵襲的かつ効率的な監視技術を開発しました。この方法は、従来の中性子信号ではなく、ガンマ線を利用してリアクターの臨界性や燃料の組成を正確に把握します。ガンマ線は核分裂時に生成され、リアクターの状態情報を提供します。新技術は、EPFLのCROCUS研究炉での実験で効果が実証され、迅速かつ正確なデータ取得が可能です。この方法はSMRを含む様々な核炉の安全監視を革新し、国際条約の遵守を容易にする可能性があります。

<関連情報>

ガンマノイズで原子炉を非侵襲的にモニタリング Gamma noise to non-invasively monitor nuclear research reactors

Oskari Pakari,Tom Mager,Pavel Frajtag,Andreas Pautz & Vincent Lamirand
Scientific Reports  Published:10 April 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-024-59127-y

原子炉を安全かつ迅速に監視するガンマ線法(Gamma-ray method monitors nuclear reactors safely and quickly)

Abstract

Autonomous nuclear reactor monitoring is a key aspect of the International Atomic Energy Agency’s strategy to ensure nonproliferation treaty compliance. From the rise of small modular reactor technology, decentralized nuclear reactor fleets may strain the capacities of such monitoring and requires new approaches. We demonstrate the superior capabilities of a gamma detection system to monitor the criticality of a zero power nuclear reactor from beyond typical vessel boundaries, offering a powerful alternative to neutron-based systems by providing direct information on fission chain propagation. Using the case example of the research reactor CROCUS, we demonstrate how two bismuth germanate scintillators placed outside the reactor vessel can precisely observe reactor criticality using so called noise methods and provide core status information in seconds. Our results indicate a wide range of applications due to the newly gained geometric flexibility that could find use in fields beyond nuclear safety.

2000原子力放射線一般
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