利用宇宙射线缪子快速验证乏燃料干式贮罐：蒙特卡洛模拟研究

在国际条约申报背景下，为证明乏燃料贮存设施长期贮存期间未发生钚转用，研究了缪子散射层析成像用于乏燃料干式贮存罐非破坏性验证的应用。先前研究表明，缪子散射层析方法可提供乏燃料容器的详细三维图像，但所需测量时间约为一天甚至更长。本文研究干式贮罐快速验证的可行性，旨在不重建容器内容的详细三维图像的情况下，立即判断是否存在至少一个燃料组件缺失。我们利用 Geant4 对使用宇宙射线缪子的 HI-STORM 190 型乏燃料干式贮存罐的保障验证进行了初步建模。模拟数据采用最近接近点（Point of Closest Approach）方法和 Kolmogorov 统计检验进行分析。为推断干式贮罐的内容状态，我们对缺失一个燃料组件的场景与满载贮罐的缪子观测量进行了比较并进一步分类。本研究结果表明，检测一个缺失的燃料组件所需的测量时间约为一小时。