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滑走路などでの計測が可能に 中性子利用の非破壊検査法

 理化学研究所(理研)と土木研究所の共同研究チームは、中性子(後方散乱中性子)を利用した新たなコンクリート非破壊検査法を開発した。測定対象を中性子源と中性子検出器で挟み込む必要がないため、空港の滑走路や、トンネル壁などでの検査が可能になるという。

 コンクリートの劣化には水が大きく影響するとされており、例えば、橋梁の床板では雨水や荷重により、ひび割れや土砂化が発生し、コンクリート塊の抜け落ちに至るケースが報告されている。

 これまでに理研では、「理研小型中性子源システム(RANS)」を開発し、インフラ構造物の非破壊検査への利用を目指してきた。しかし、従来想定していた透過中性子による測定では、中性子源と検出器で測定対象を挟み込む必要があるため、測定可能な状況が限られていた。

 このため、理研らの共同研究チームは検出器を中性子源と測定対象の間に設置し、中性子が検出器に戻ってくるまでの時間・量の変化を計測する「後方散乱中性子」を用いた方法を開発。道路橋の床板や空港の滑走路、トンネル壁で使用しているコンクリート内の水分や空洞の分布を観察できるようになったとしている。

 実験では、最大30㌢奥にある、水に見立てたアクリルブロックや空洞の位置を2次元分布で特定し、インフラ構造物の非破壊検査法として適用できることを実証した。

 今後は、中性子源をインフラ構造物付近に持ち込むための「可搬型加速器中性子源」の開発とともに、検出器の改良などを行い、コンクリート内劣化損傷の検出能力向上を目指すとしている。

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