Study on silicon semiconductor detector for visualization the pollution distribution in the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

福島第一原子力発電所の廃棄物汚染分布可視化のためのシリコンストリップ検出器の研究

吉原 有里*; 島添 健次*; 高橋 浩之*; 冠城 雅晃   ; 鳥居 建男  

Yoshihara, Yuri*; Shimazoe, Kenji*; Takahashi, Hiroyuki*; Kaburagi, Masaaki; Torii, Tatsuo

2011年3月11日の東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、同年12月より1-4号機の廃止措置が進められている。原子炉建屋内は汚染により高線量率環境下となっており放射線検出器は遠隔操作ロボットに搭載する必要があるため、軽量な放射線イメージング技術が求められている。しかし、既存の放射線イメージングシステムは、放射線の入射方向を特定するために鉛やタングステン等を用いた機械式コリメータ等を採用しているものが多く、それによりシステムが重量化し建屋内のロボットの可動範囲に大きな制限を掛かる。そのような背景から、我々は機械式コリメータレスで指向性を有するエッジオンの積層型シリコンストリップ検出器検出器の研究を行っている。今回、6層積層型シリコンストリップ検出器の指向性を評価した。1MBqのCs-137線源を検出器から10cmの距離に配置し0, 15, 30, 60, 90度の角度に回転させ、それぞれの線カウント数を閾値180/360keVを用いて測定した。

The accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) was occurred on March 11th and the decommissioning of Unit 1-4 of FDNPP has been started since December 2011. Portable radiation imaging technologies are necessary for monitoring the pollution distribution of the inside of the reactor buildings because the measurement environment is highly contaminated and the detector should be mounted on remote-controlled robots. However, existing radiation-imaging systems mainly adopt mechanical collimation to estimate the inserted direction of ray by using lead or tungsten, which make the systems heavy and limit the operation range of the robots. We have been investigated a stacked edge-on silicon strip detector based on hetero-junction technology, which has directivity without any mechanical collimations for imaging The directivity of the 6-layer stacked silicon strip detector was evaluated. The source of 1 MBq Cs-137 was put on the distance of 10 cm from the front of the detector and rotated with the angles of 0, 15, 30, 60, 90 degree, and the detection counts of each rotate angle were measured with thresholds of 180/360 keV.