検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Development of a Gd$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$ (GPS) scintillator-based alpha imaging detector for rapid plutonium detection in high-radon environments

高ラドン環境下でプルトニウムを迅速検知するためのGd$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$(GPS)シンチレータを用いた$$alpha$$線イメージング検出器の開発

森下 祐樹; 井崎 賢二; 金子 純一*; 山本 誠一*; 樋口 幹雄*; 鳥居 建男

Morishita, Yuki; Izaki, Kenji; Kaneko, Junichi*; Yamamoto, Seiichi*; Higuchi, Mikio*; Torii, Tatsuo

Gd$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$(GPS)シンチレータベースの$$alpha$$線イメージング検出器を開発し、実際のプルトニウム(Pu)粒子と$$^{222}$$Rn子孫核種を測定することにより、$$^{222}$$Rn子孫核種存在下でのPu粒子検知の有効性を実証した。GPSシンチレータプレートの外形寸法は5$$times$$5cmで、シンチレータ層は厚さ3mmの高透明ガラス上に構成され、シンチレータ層の厚みは約50ミクロンであった。シンチレータプレートは、位置感知型光電子増倍管にシリコーングリースで光学的に結合した。開発した$$alpha$$線イメージング検出器は良好な感度の均一性を示した。Pu粒子の放射能を検出器上の14か所の異なる位置で評価した。測定した$$alpha$$線のカウントから放射能は正確に評価され、その差異は$$pm$$6%以内となった。Pu同位体の$$alpha$$線エネルギー領域にエネルギーウィンドウを適用することにより、ラドン222子孫核種のカウントを65.3%減少することができた。Pu/$$^{222}$$Rn子孫放射能比は1/51であったが、Pu粒子は5分測定で$$^{222}$$Rn子孫核種から識別された。したがって、開発した$$alpha$$線イメージング検出器は、高いラドンバックグラウンド環境下でのでのPu粒子の汚染のモニタリングに有効である。

We developed a Gd$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$ (GPS) scintillator-based alpha imaging detector and demonstrated its effectiveness by evaluating actual Pu particle and $$^{222}$$Rn progeny. The GPS scintillator plate was prepared by a sintering method. The outer dimensions of the GPS scintillator plate were 5 $$times$$ 5 cm, and the scintillator layer was approximately 50 $$mu$$m on a 3-mm-thick high-transparency glass. The plate was optically coupled to a position-sensitive photomultiplier tube with silicone grease. The developed imaging detector exhibited good uniformity. Pu particle activities were accurately evaluated at 14 different positions, and the difference in activity was within 6%. Radon-222 ($$^{222}$$Rn) progeny counts were reduced by 65.3% by applying an energy window. Although the Pu/$$^{222}$$Rn progeny activity ratio was 1/51, the Pu particle was successfully identified among $$^{222}$$Rn progeny within the 5 min-measurement time. The imaging detector has an excellent ability for detecting Pu among $$^{222}$$Rn progeny. Thus, this detector is useful for alpha contamination monitoring in high-radon-background environments.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.