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核物質探知装置及び核物質探知方法 NEW

国内特許コード P160013457
整理番号 (S2012-1043-N0)
掲載日 2016年11月4日
出願番号 特願2014-533051
出願日 平成25年8月28日(2013.8.28)
国際出願番号 JP2013073042
国際公開番号 WO2014034734
国際出願日 平成25年8月28日(2013.8.28)
国際公開日 平成26年3月6日(2014.3.6)
優先権データ
  • 特願2012-191500 (2012.8.31) JP
発明者
  • 増田 開
  • 三澤 毅
  • 高橋 佳之
  • 八木 貴宏
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 核物質探知装置及び核物質探知方法 NEW
発明の概要 本発明の核物質探知装置(1)は、コンテナに対して照射する中性子を発生させる中性子源(10)と、この中性子源から照射させた一次中性子及び核物質(4)の核分裂反応により発生した二次中性子を含む中性子を検出可能な検出部(20)と、この検出部が中性子を検出して得たデータに基づいて炉雑音解析処理を行う処理部(30)とを備えている。
中性子源(10)は、パルス状に中性子を発生させる。処理部(30)は、検出部が中性子を検出して得た時系列データから、中性子源がパルス状に発生させた中性子の発生時間を含む時間領域のデータを除いたデータに基づいて、炉雑音解析処理を行う。
本発明によると、コンテナ(3)に隠蔽されている核物質(4)を探知できる。
従来技術、競合技術の概要


世界各国でウラン235やプルトニウム239等の核物質(特定核物質)を用いたテロリズムの危険性が高まっている。そのため、アメリカのメガポートイニシアティブ等では、このようなテロリズムを未然に防ぐために、コンテナ等に隠蔽された核物質を探知する技術の開発が必要とされている。



しかし、核物質が隠蔽されていると疑われるコンテナに対して、例えば可搬式のような簡単な装置により非破壊検査を行うことができ、しかも、その信頼性が高い技術は、現在、存在していない。
例えば、核物質を探知するために、X線等の強力な放射線をコンテナに照射し、このコンテナ内の核物質の核反応により発生する中性子やガンマ線を測定する手段が考えられるが、この場合、強力な放射線を発生させるために大型の加速器が必要となり、可搬式の装置として実用化させることは極めて困難である。



なお、特許文献1には、中性子を用いた小型で簡便な検査・分析装置として、核融合反応により発生させた中性子を、試料(材料)に照射し、中性子散乱、中性子ラジオグラフィ、中性子即発ガンマ線分析、中性子放射化分析又は中性子反射表面分析を用いて、試料の検査・分析を行う装置が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、コンテナ等に隠蔽されている可能性のある核物質を探知する装置及び方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
対象物内の核物質を探知する核物質探知装置であって、
前記対象物に対して照射する中性子を発生させる中性子源と、
前記中性子源から照射させた一次中性子及び核物質の核分裂反応により発生した二次中性子を含む中性子を検出可能な検出部と、
前記検出部が中性子を検出して得たデータに基づいて炉雑音解析処理を行う処理部と、を備え、
前記中性子源は、パルス状に中性子を発生させ、
前記処理部は、前記検出部が中性子を検出して得た時系列データから、前記中性子源がパルス状に発生させた中性子の発生時間を含む時間領域のデータを除いたデータに基づいて、前記炉雑音解析処理を行うことを特徴とする核物質探知装置。

【請求項2】
前記処理部は、前記時系列データを生成すると共に、この時系列データから、前記時間領域のデータを除いたデータを抽出し、抽出したこのデータに基づいて前記炉雑音解析処理を行って雑音成分を求める請求項1に記載の核物質探知装置。

【請求項3】
前記処理部は、前記中性子源がパルス状に発生させる中性子の発生開始タイミングから、当該中性子の前記発生時間の500~5000倍の時間経過後までのタイミングを前記時間領域として、この時間領域のデータを、前記時系列データから除く請求項1又は2に記載の核物質探知装置。

【請求項4】
前記中性子源は、2つの重水素を反応させる核融合反応を用いて中性子を発生させる請求項1~3のいずれか一項に記載の核物質探知装置。

【請求項5】
前記中性子源と前記検出部との内の少なくとも一方は、路面に対して移動する移動体に搭載されている請求項1~4のいずれか一項に記載の核物質探知装置。

【請求項6】
前記中性子源から前記対象物へ向かう方向と、前記対象物から前記検出部へと向かう方向とは、交差する関係にある請求項1~5のいずれか一項に記載の核物質探知装置。

【請求項7】
前記中性子源は、2つの重水素を反応させる核融合反応を用いて中性子を発生させる構成であり、
前記検出部は、中性子をそのエネルギーと共に検出する機能を有し、
前記処理部は、前記核融合反応により発生し前記検出部に到達する中性子が有する最大エネルギーよりも高いエネルギーを有する中性子が、前記検出部により検出された中性子に含まれていることを求める機能を有している請求項1~6のいずれか一項に記載の核物質探知装置。

【請求項8】
対象物内の核物質を探知する核物質探知方法であって、
前記対象物に対してパルス状に中性子を照射し、
照射した一次中性子及び核物質の核分裂反応により発生した二次中性子を含む中性子を検出し、
この検出して得たデータに基づいて炉雑音解析処理を行い、
前記炉雑音解析処理を、中性子を検出して得た時系列データから、前記パルス状に発生させた中性子の発生時間を含む時間領域のデータを除いたデータに基づいて行うことを特徴とする核物質探知方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014533051thum.jpg
出願権利状態 公開
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