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Development of a method of evaluating PuO$$_{2}$$ particle diameters using an alpha-particle imaging detector

$$alpha$$線イメージング検出器を用いたPuO$$_{2}$$粒子径評価法の開発

森下 祐樹   ; 佐川 直貴; 高田 千恵 ; 百瀬 琢麿  ; 高崎 浩司  

Morishita, Yuki; Sagawa, Naoki; Takada, Chie; Momose, Takumaro; Takasaki, Koji

内部被ばく線量評価において、二酸化プルトニウム(PuO$$_{2}$$)粒子の直径(放射能中央値空気力学的直径)を評価することは非常に重要である。本研究では、個々の粒子の$$alpha$$線エネルギースペクトルの形状の変化を測定できる$$alpha$$線イメージング検出器を用いてPuO$$_{2}$$の粒子径を評価する方法を開発した。直径の異なるPuO$$_{2}$$粒子をモンテカルロシミュレーションでモデル化し、粒子径ごとのエネルギースペクトル形状の変化を評価した。$$^{239}$$PuO$$_{2}$$の場合とPuO$$_{2}$$の場合(Puの同位体組成を含む)の2つの異なるパターンがモデル化された。得られたパラメータから重回帰分析を行い、PuO$$_{2}$$粒子径を求めた。シミュレートされた直径と回帰モデルで得られた直径はよく一致した。

It is very important to evaluate the diameters (activity median aerodynamic diameter) of Plutonium diocide (PuO$$_{2}$$) particles for internal exposure dose evaluation. In this study, a method of evaluating PuO$$_{2}$$ particle diameters using an alpha-particle imaging detector, which can measure the change of the shape of alpha-particle energy spectrum of an individual particle, was developed. PuO$$_{2}$$ particles with different diameters were modeled by Monte Carlo simulation, and the change in the shape of the energy spectrum for each particle diameter was evaluated. Two different patterns were modeled, namely, the case of $$^{239}$$PuO$$_{2}$$ and the case of PuO$$_{2}$$ (including isotopic composition of Pu). Multiple regression analysis was performed to determine the PuO$$_{2}$$ particle diameter from the obtained parameters. The simulated diameters and the diameters obtained with the regression model were in good agreement.

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パーセンタイル:0.02

分野:Environmental Sciences

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