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Development of the multi-cubic $$gamma$$-ray spectrometer and its performance under intense $$^{137}$$Cs and $$^{60}$$Co radiation fields

マルチキュービックガンマ線スペクトロメーターの開発ならびに強度$$^{137}$$Csと$$^{60}$$Coの放射線場における特性評価

冠城 雅晃 ; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*

Kaburagi, Masaaki; Shimazoe, Kenji*; Kato, Masahiro*; Kurosawa, Tadahiro*; Kamada, Kei*; Kim, K. J.*; Yoshino, Masao*; Shoji, Yasuhiro*; Yoshikawa, Akira*; Takahashi, Hiroyuki*

2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故以来、世界各地で廃止措置措置に入る原子力施設が増加している。これらの原子力施設では、放射性物質の適切な管理が要求されている。そこで、ガンマ線スペクトル測定技術は、放射性物質の重要な情報を得ることができるため、有益なツールである。さらに、放射性物質の空間情報も重要であるため、ガンマ線イメージングについて求められている。しかしながら、これらの施設には、強度放射線場が広がるため、ガンマ線スペクトル測定やガンマ線イメージングが困難になる。そのため、寸法が5mm $$times$$ 5mm $$times$$ 5mmの小さなCeBr$$_3$$シンチレーター4個で分割した$$gamma$$線スペクトロメーターを開発した。上記の4個のシンチレーターは、強度放射場に特化したマルチアノード光電子増倍管と組合わせた。私たちは、$$^{137}$$Csと$$^{60}$$Coの放射線場で照射試験を実施した。$$^{137}$$Cs照射場の線量率1375mSv/hにおいて、相対エネルギー分解能が、それぞれのチャンネルで、9.2$$pm$$0.05%, 8.0$$pm$$0.08%, 8.0$$pm$$0.03%, 9.0 $$pm$$0.04%であった。

The number of nuclear facilities being decommissioned has been increasing worldwide, in particular following the accident of the Tokyo Electric Power Company Holdings' Fukushima Daiichi Nuclear Power Station in 2011. In these nuclear facilities, proper management of radioactive materials is required. Then, A $$gamma$$-ray spectrometer with four segmentations using small volume CeBr$$_{3}$$ scintillators with a dimension of $$5 times 5 times 5$$ $$rm{mm}^3$$ was developed. The four scintillators were coupled to a multi-anode photomultiplier tube specific to intense radiation fields. We performed the $$gamma$$-ray exposure study under $$^{137}$$Cs and $$^{60}$$Co radiation fields. Under the $$^{137}$$Cs radiation field, the relative energy resolution at 1375 mSv/h was the relative energy resolution at 1375 mSv/h was 9.2$$pm$$0.05%, 8.0$$pm$$0.08%, 8.0$$pm$$0.03%, and 9.0$$pm$$0.04% for the four channels, respectively.

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