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論文

Status report of JAEA-AMS-TONO; Research and technical development in the last four years

國分 陽子; 藤田 奈津子; 渡邊 隆広; 松原 章浩; 石坂 千佳; 三宅 正恭*; 西尾 智博*; 加藤 元久*; 小川 由美*; 石井 正博*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 539, p.68 - 72, 2023/06

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2023.03.005
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Instruments & Instrumentation)

本発表では、東濃地科学センターJAEA-AMS-TONOで行っている加速器質量分析に関わるここ4年間の研究技術開発について紹介する。5MVの加速器を有する加速器質量分析装置(AMS)では、炭素-14、ベリリウム-10、アルミニウム-26、ヨウ素-129の地質試料の年代測定等に関する測定に加え、塩素-36の測定技術整備を行っている。また、測定の需要の高まりに伴い、300kMの加速器を有するAMSを2020年に導入した。また、試料調製法や同重体分離技術の開発も行っており、微量試料での試料調製法の開発や、イオンチャネリングによる同重体分別技術の開発やその技術を用いた超小型AMSの開発も行っている。

論文

$$^3$$He代替非破壊分析装置の開発; 迫り来る$$^3$$Heクライシスの解決を目指して

小泉 光生; 坂佐井 馨; 呉田 昌俊; 中村 仁宣

日本原子力学会誌ATOMO$$Sigma$$, 58(11), p.642 - 646, 2016/11

核セキュリティ、保障措置分野では、核分裂に伴う中性子を検出する検認装置として$$^3$$He検出器を利用したものが広く利用されている。検出器に利用される$$^3$$Heガスは、主に米国におけるストックから供給されてきたが、2001年9月11日の同時多発テロ以後、大量の$$^3$$He中性子検知装置を米国内に配備したことから、在庫が減少し、供給が近い将来停止する状況になりつつあった。そうした中、2011年3月末の$$^3$$He代替中性子検出技術に関するワークショップにおけるIAEAの$$^3$$He代替非破壊分析装置開発の呼びかけに応じ、原子力機構においても、J-PARCセンターが開発したZnS/$$^{10}$$B$$_2$$O$$_3$$セラミックシンチレータをベースに$$^3$$He代替検出器の開発を行い、平成27年3月には、開発した中性子検出装器の性能試験及びそれを実装した核物質検認用非破壊分析(Non-Destructive Assay (NDA))装置の性能実証試験を実施した。本解説では、開発した検出器、代替NDA装置を紹介し、あわせて$$^3$$He問題の顛末を報告する。

論文

Organic scintillators containing $$^{10}$$B for neutron detectors

釜谷 英城*; 松元 深*; 近藤 泰洋*; 中條 善樹*; 片桐 政樹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.329 - 331, 2004/08

https://doi.org/10.1016/j.nima.2004.05.006
 被引用回数：12 パーセンタイル：61.44(Instruments & Instrumentation)

高計数率に対応し、高い検出効率を持つ中性子検出器に用いるため、有機シンチレータの開発研究を進めている。$$^{10}$$Bを構成材に含んだボロンポリマーを検出素材として基礎研究を行った。ポリマーブレンド法を用いてポリスチレンなどとブレンドしたシンチレータ試料を作製し、アルファ線,X線,UV及び中性子に対する特性を測定した。この結果、蛍光寿命が短くかつ2%の中性子に対する検出効率を有することを確認した。

論文

Swelling of HFIR-irradiated F82H, F82H+$$^{10}$$B and F82H+$$^{58}$$Ni steels

若井 栄一; 橋本 直幸*; 芝 清之; 三輪 幸夫; J.P.Robertson*; R.L.Klueh*

Fusion Materials, 313(25), p.161 - 169, 1999/04

F82Hに対し、BやNiのアイソトープを添加した材料を用いて、ヘリウム生成量に対するスエリング挙動を調べた。中性子照射は米国HFIR炉において300と400$$^{circ}$$Cで約51dpaまで行った。照射後、透過型電子顕微鏡により微細組織を観察した。400$$^{circ}$$C照射ではF82Hの標準材のスエリング量は約0.6%であり、F82H+(311appm)natural BとF82H+(325apm)$$^{10}$$B材ではそれぞれ、約0.9%と1.1%であった。またF82H+1.4%$$^{58}$$Ni及びF82H+1.4%$$^{60}$$Ni材ではそれぞれ0.02%と0%であった。他方Ni添加材では高密度の析出物が形成した。一方、300$$^{circ}$$C照射ではヘリウム発生量の多いF82H+$$^{10}$$BとF82H+$$^{58}$$Niでのみ微小なキャビティがわずかに観察され、そのスエリング量は0.02%以下であった。これらの結果からヘリウムの発生量はF82H鋼のスエリングに大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。また、Ni添加材における400$$^{circ}$$C照射の低いスエリングの原因は高密度の析出物の形成がキャビティの形成、成長過程に著しい影響を与えたためと考えられる。

論文

Application of neutron-induced prompt gamma-ray analysis for determination of B-10 in BNCT

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 澤幡 浩之*; 黒沢 達也*; 星 三千男; 伊藤 泰男*

Cancer Neutron Capture Therapy, 0, p.221 - 225, 1996/00

高分析感度、低$$gamma$$線バックグラウンドの中性子誘起即発$$gamma$$線分析(PGA)装置をJRR-3M冷および熱中性子ビームガイドに設置した。本装置を用いたPGAにより、BNCT法による脳腫瘍の治療の際、血液、尿、腫瘍中の$$^{10}$$Bの定量を行った。約1gの試料をFEPバイアルにとり、冷中性子又は、熱中性子ビームガイドで500~1000秒間即発$$gamma$$線スペクトルを測定した。$$^{10}$$B 478keV、H 2224keV $$gamma$$線のピーク面積の比から試料中の$$^{10}$$Bを定量した。本法は、JRR-2を用いたBNCT法による脳腫瘍の治療際の実際の分析に応用されており、本法の$$^{10}$$Bの定量値により、中性子照射量が決められている。

論文

中性子即発ガンマ線分析法によるホウ素中性子捕捉療法のための$$^{10}$$Bの定量

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 澤幡 浩之*; 黒沢 達也*; 星 三千男; 伊藤 泰男*

KURRI-TR-413, 0, p.21 - 27, 1995/00

原研ではJRR-2を使用し、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)による脳腫瘍の治療が行われている。この治療において、中性子の照射量を決めるために患者の体内組織中の$$^{10}$$Bの迅速定量が必要とされている。筆者らは、中性子即発$$gamma$$線分析法(PGA)により、患者の血液、尿、腫瘍等中の$$^{10}$$Bの定量を行っている。試料約1gをFEP製バイアルにとり、JRR-3M冷中性子または熱中性子ビームボートに設置した即発$$gamma$$線分析装置で500~1000秒間$$gamma$$線スペクトルを測定し、$$^{10}$$B478keVと$$^{1}$$H2223keV$$gamma$$線ピーク面積から、試料中の$$^{10}$$B濃度を定量した。本法により14~50$$mu$$g/g$$^{10}$$Bを0.85~1.8%の精度で定量することができ、検出限界は0.14$$mu$$g/gであった。本法によりこれまで合計14回、114試料の分析が行われた。

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