Evaluation of energy spectrum around structural materials in radiation environments

放射線環境における構造材近傍のエネルギースペクトル評価

松村 太伊知 ; 永石 隆二 ; 片倉 純一*; 鈴木 雅秀*

Matsumura, Taichi; Nagaishi, Ryuji; Katakura, Junichi*; Suzuki, Masahide*

原子炉内のSUS等の構造材料は、電離放射線の環境に晒されるため腐食や劣化が起こる。材料の厚さが異なると周囲の線質が変化して腐食等の程度が変わると予測されるが、これまでの研究ではこの影響について検討されていない。そこで本研究では、水中のSUS304板の表側にガンマ及びベータ線源を置いた際の、板の表裏両側での二次放射線(光子、電子)のエネルギースペクトルを板の厚さ、並びに線源と板の間隔を変えて解析的に評価した。Csガンマ線の場合、板の厚さに対するスペクトルの依存性は裏側でより明確だった。Sr、Yベータ線の場合、スペクトルはガンマ線の場合と明らかに異なり、裏側では電子のスペクトルは光子より遥かに低下した。このように、スペクトルが入射放射線の種類、材料の厚さ、線源と板の間隔によってどのように変化するかを明らかにするとともに、入射放射線に対する二次放射線のエネルギー低下を議論した。

In this work, when radiation sources of Cs, Sr and Y were assumed to be put in the front of a plain SUS304 plate as a typical material submerged in water, energy spectra of secondary photons and electrons at the front and back sides of plate were simulated with changing the thickness of plate, and spacing between the source and plate by using a Monte Carlo calculation code of PHITS. In the case of Cs gamma-ray (monochromatic 662 keV), the energy spectra at the front side was smaller than those at the back side due to the existence of plate. Then the dependence of spectra on the plate thickness was observed more clearly at the back side than at the front side. It was clearly shown how the energy spectra of photons and electrons varied with the incident radiation type, the spacing, and the thickness.