Characterization of a mock up nuclear waste package using energy resolved MeV neutron analysis
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Le résumé fourni par la source
Reliable radiographic methods for characterizing nuclear waste packages non-destructively (without the need to open containers) have the potential to significantly contribute to safe handling and future disposal options, particularly for legacy waste of unknown content. Due to required shielding of waste containers and the need to characterize materials consisting of light elements, X-ray methods are not suitable. Here, energy-resolved MeV neutron radiography is demonstrated as a first-of-its-kind application for non-destructive and remote examination of mock up nuclear waste packages from a safe position using time-of-flight techniques enabled by a novel event-mode imaging detector system. Energy-resolved neutron transmission spectra were measured spatially, permitting the detection of analogue materials to actual nuclear waste such as water, melamine, and ion exchange resin within a 2.54 cm wall thickness steel pipe. The results demonstrate the capability to locate the materials through this wall thickness by radiography and tomographic reconstruction, revealing detailed 3D distributions and structural anomalies. The method effectively detects residual water in ion exchange resin, highlighting its sensitivity to moisture content, a crucial parameter for nuclear waste characterization. Monte Carlo simulations are in agreement with the experimental findings, providing a pathway to simulate waste forms more difficult to tackle experimentally. This work paves the way to apply sub-nanosecond intense MeV neutron sources, such as laser-driven neutron sources under development, to nuclear waste characterization.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Characterization of a mock up nuclear waste package using energy resolved MeV neutron analysis
- Date Crossref
- 25/02/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Los Alamos National Laboratory Materials and Science Division pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Technische Universität Darmstadt pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Israel Atomic Energy Commission pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Soreq Nuclear Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Heinz Maier-Leibnitz Zentrum pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Technical University of Munich pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Focus (Germany) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Los Alamos National Security (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Institut für Kernphysik pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) pays non établi dans la noticeInstitution
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Focused Energy GmbH pays non établi dans la noticeEntreprise
Materials and Science Division — Los Alamos National Laboratory, Technische Universität Darmstadt et Israel Atomic Energy Commission, avec 8 autres affiliations.
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