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Multiple $$gamma$$-ray detection method and its application to nuclear chemistry

多重$$gamma$$線検出法とその核化学への応用

大島 真澄; 藤 暢輔 ; 初川 雄一; 小泉 光生; 木村 敦; 原賀 智子; 海老原 充*; 須志田 一義*

Oshima, Masumi; Toh, Yosuke; Hatsukawa, Yuichi; Koizumi, Mitsuo; Kimura, Atsushi; Haraga, Tomoko; Ebihara, Mitsuru*; Sushida, Kazuyoshi*

放射化分析分野で世界最大の「放射化分析における最近の動向(MTAA-12)」国際会議において、基調講演を行う。多重$$gamma$$線検出法は核構造研究のために開発してきた手法であるが、筆者らはこれを核種定量に応用することにより、高分解能,高感度の分析が可能になることを明らかにした。この手法の原理を明らかにするとともに、核種の適用性を考察する。次に、核廃棄物中の長寿命放射性核種の定量,中性子放射化分析及び即発$$gamma$$線分析に広く用いられている現状を紹介する。中性子放射化分析ではタンデム加速器施設に置かれた既存の多重$$gamma$$線検出装置GEMINI-IIを用いているが、即発$$gamma$$線分析では最近研究用原子炉JRR-3Mにおいて、多重即発$$gamma$$線検出装置STELLAを整備し、その利用が始まった。また、所内・所外の核データ測定グループ,宇宙核物理研究グループと共同で提案したJ-PARC実験装置・ビームラインは来年度完成し、近い将来即発$$gamma$$線分析への利用が期待されている。これらの将来計画を紹介する。

It is well known that most radioactive nuclides emit coincident multiple $$gamma$$-rays. The multiple $$gamma$$-ray detection method takes advantage of this feature and the $$gamma$$-rays are detected in coincidence with a $$gamma$$-ray detector array. From the correlated data we can create a $$gamma$$-$$gamma$$ two-dimensional matrix or $$gamma$$-$$gamma$$-$$gamma$$ three-dimensional cube. On this matrix or cube an energy resolution much better than the ordinary one-dimensional spectrum can be achieved. Furthermore signal-to-noise ratio is considerably improved. Hence this method can be applied widely to radioactive nuclide analysis. In the talk I will present its typical application to the analysis of nuclear waste, neutron activation analysis (NAAMG), and prompt $$gamma$$-ray analysis (MPGA).

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分野:Chemistry, Analytical

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