ガンマ線照射による放射線遮へい窓ガラス内の電荷蓄積

田中 隆一; 中村 義輝; 須永 博美; 鷲野 正光; 松本 明*; 苅谷 道郎*

EIM-82-24, p.9 - 18, 1982/00

放射線遮へい用の窓ガラスが放射線により破損事故を起すことはすでに20年前から報告されている。原因はガラス内の空間電荷蓄積により放電破壊を起すためと考えられているが、電荷蓄積の機構については全く未解決のまま残されている。われわれは絶縁体バルク内の電子平衡下でもコンプトン電子の前方放出と線の減衰に起因する負電荷の推積があることを見出し、この問題の定性的かつ定量的な解明を試みた。電荷蓄積挙動の計算は一次元モデルを仮走し、理論的に得られた電荷推積率分布と実験的に得られた非照射下導電率、放射線誘起導電率をもとにしてポアッソン方程式を解くことによって行われた。その結果、飽和電界はMV/cmレベルに達し、それが線量率と温度に依存することがわかった。一方ガラス試料の耐放射線性を調べる照射実験では放電破壊を起すものと起さないものに分かれたが、この結果は計算結果とよく対応し、遮へいガラスの耐放射線性を解析計算によって評価し得る可能性が出てきた。