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論文

Series studies on inter-comparison of radiation calibration fields and calibration techniques between KAERI and JAEA

吉富 寛; 谷村 嘉彦*; 立部 洋介; 堤 正博; 川崎 克也; 古渡 意彦; 吉澤 道夫; 清水 滋*; Kim, J.-S.*; Lee, J.-G.*; et al.

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM), 4 Pages, 2015/07

A series inter-comparison regarding basic quantities of radiation calibration fields and calibration techniques has been made between KAERI and JAEA since 2006. Air kerma rates of the ISO narrow series X-ray calibration fields and neutron spectra at a point of test in each institute and results revealed that KAERI and FRS-JAEA maintained well-defined calibration fields for X-ray and D$$_{2}$$O-Cf neutron calibration fields. Intensive calibrations of personal dosimeters in RI neutron calibration fields and beta-ray calibration fields were performed in both institutes. Results of calibration factors indicate that almost identical calibration factors could be obtained.

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国際規格に準拠したX線標準場の整備

清水 滋; 澤畠 忠広*; 梶本 与一; 志風 義明; 吉原 泰明*; 立部 洋介

JAEA-Technology 2011-008, 53 Pages, 2011/06

JAEA-Technology-2011-008.pdf:2.91MB

国際標準化機構の国際規格ISO 4037-1では、放射線防護用測定器の性能試験に用いる世界共通のX線標準場の設定条件が示されている。原子力科学研究所の当該X線標準場は、2003年に整備して運用してきたが、中硬X線照射装置のX線管球の破損交換に伴い、新たな機種のX線管球を設置したため、この設定条件に準拠したNarrow series, Wide series及びHigh air-kerma seriesの3つのシリーズの中硬X線領域における二次標準場を再構築した。内容は、X線管電圧20kVから300kVの中硬X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数及びISO 4037-1の線質との比較を行った。この結果、原子力科学研究所のISO標準場は、国際規格の線質とよく一致していることを確認し、国際規格に準拠した放射線防護用測定器の性能試験及び世界の校正機関との基準照射及び相互比較実験が実施できることになり、これらの詳細なデータを明らかにした。

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国内規格に準拠した中硬X線標準場の整備

清水 滋; 澤畠 忠広; 梶本 与一; 志風 義明; 吉原 泰明*; 立部 洋介

JAEA-Technology 2010-009, 78 Pages, 2010/06

JAEA-Technology-2010-009.pdf:3.06MB

国内規格JIS Z 4511では、国内での放射線防護用測定器の性能試験に用いるX線標準場の設定条件が示されている。原子力科学研究所放射線標準施設棟の中硬X線照射装置のX線管球の破損交換に伴い、新たな機種のX線管球を設置した。このため、われわれは、JISに準拠した線質指標0.6, 0.7, 0.8, 0.9の4つのシリーズの中硬X線領域における二次標準場を再構築した。内容は、X線管電圧20kVから300kVの中硬X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数等を評価した。これにより、精度の良い線量当量基準量,幅広い試験エネルギー点及び幅広い線量率の供給が可能となった。われわれは、これらの詳細なデータを明らかにした。

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国内規格に準拠した軟X線標準場の整備

清水 滋; 藤井 克年; 川崎 朋克

JAEA-Technology 2010-005, 72 Pages, 2010/06

JAEA-Technology-2010-005.pdf:2.44MB

国内規格JIS Z 4511では、国内での放射線防護用測定器の性能試験に用いるX線標準場の設定条件が示されている。日本原子力研究所放射線標準施設棟の軟X線照射装置を用いて、この設定条件に準拠した線質指標0.6, 0.7, 0.8, 0.9の4つのシリーズの軟X線領域における二次標準場を整備した。内容は、X線管電圧6kVから100kVの軟X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数等を評価した。これにより、精度の良い線量当量基準量,幅広い試験エネルギー点及び幅広い線量率の供給が可能となり、これらの詳細なデータを明らかにした。

論文

$$beta$$線線量当量測定器の校正方法に関するJIS化について

清水 滋

放計協ニュース, (45), p.4 - 5, 2010/04

国内のJIS原案作成委員会において、$$beta$$線線量当量測定器の校正方法に関するJIS原案が新たに審議され、日本規格協会へ上申された。そこで、本原案の概要と今後の展望等について、作成委員としての知見を含めて解説する。

論文

日本の放射線(能)測定の信頼性向上に貢献する放射線標準施設

清水 滋

第1回(平成20年度)原子力歴史構築賞, p.107 - 108, 2009/11

原子力科学研究所の放射線標準施設は、日本原子力学会が主催する第1回(平成20年度)原子力歴史構築賞を受賞した。受賞内容は、30年間に渡り、原子力界のニーズに対応した質の高い校正場を多数開発し、放射線(能)測定器の開発,放射線校正技術の開発,放射線防護技術の研究,定期校正等に利用され、日本の放射線(能)測定の高度化,信頼性向上に多大な貢献をした。これらの主な業績について写真,図を交えて解説する。

論文

Development of the neutron calibration fields using accelerators at FRS and TIARA of JAEA

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 清水 滋; 吉澤 道夫; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(Suppl.5), p.209 - 212, 2008/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:46.21(Nuclear Science & Technology)

J-PARCのような大強度陽子加速器施設において質の高い放射線防護を行うためには、そこで使用される中性子モニターや線量計のエネルギー特性を評価する中性子校正場が必要である。加速器を用いた中性子校正場が、20MeV未満に対しては原子力機構・東海のFRSにて、20MeV以上に対しては原子力機構・高崎のTIARAにて開発されている。FRSでは、4MVのファンデグラーフ(ペレトロン)加速器によって発生させた陽子や重陽子ビームで単色中性子を発生させている。現在までに、8, 144, 250, 565keV, 5.0, 14.8MeVの場の開発が完了した。TIARAでは、45, 60, 75MeV中性子校正場の開発が計画されている。AVFサイクロトロンからの陽子ビームを用いた$$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be反応により準単色中性子が生成されて、約3m厚のコリメータを通って照射室へ導かれる。現在、校正場の開発に必要な場の特性評価が進められている。

論文

Volume recombination of C$$^{4+}$$ in detached divertor plasmas of JT-60U

仲野 友英; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 木島 滋; 藤本 加代子; 川島 寿人; 東島 智

Nuclear Fusion, 47(11), p.1458 - 1467, 2007/11

 被引用回数:19 パーセンタイル:39.33(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60UのX点MARFEを伴う非接触プラズマにおいて、4本のC$$^{3+}$$イオンのスペクトル線を同時に2方向から空間分解能1cmで測定した。そのスペクトル線の強度比を衝突放射モデルで解析した結果、C$$^{3+}$$イオンはC$$^{4+}$$イオンと電子の体積再結合によって生成することを初めて明らかにした。コンピュータトモグラフィ手法により再構築されたC$$^{3+}$$スペクトル線の発光の2次元空間分布から、この体積再結合はX点の直上で発生することが明らかにされ、そこでは電子温度及び電子密度はそれぞれ1.6eV及び1.6$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-3}$$と評価された。この体積再結合によって生成したC$$^{3+}$$イオンからの放射パワーは全放射パワーの約20%を占めることが示された。

論文

Construction of monoenergetic neutron calibration fields using $$^{45}$$Sc(p,n)$$^{45}$$Ti reaction at JAEA

谷村 嘉彦; 三枝 純; 志風 義明; 堤 正博; 清水 滋; 吉澤 道夫

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.8 - 12, 2007/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:34.95(Environmental Sciences)

日本原子力研究開発機構では、加速器を用いた8keVから19MeV領域の単色中性子校正場を開発している。8及び27keV中性子の発生には$$^{45}$$Sc(p, n)$$^{45}$$Ti反応の共鳴ピークを利用する。本反応の中性子発生断面積は複雑な共鳴構造を持ち、1keV以下の精度で入射陽子のエネルギーを制御しなければならない。ところが、加速器の電圧制御のみで必要とされる陽子エネルギーの微調整を行うのは困難であり、単色中性子校正場開発の大きな問題点となっていた。そこで、ターゲットに電圧を印加できる装置を取り付けることにより、入射陽子エネルギーの迅速かつ高精度の調整を可能にした。$$^{45}$$Sc(p, n)$$^{45}$$Ti反応のしきいエネルギー付近での発生中性子量をモニタし、陽子エネルギーとターゲット印加電圧の関係を決定した。この関係をもとに陽子エネルギーをもとに調整し、8及び27keVそれぞれの単色中性子を発生させた。そして、目的とする中性子エネルギーが得られていることを飛行時間法で確認した。これにより、8及び27keV単色中性子を安定して発生させることができ、これまで難しかったkeV領域での中性子測定器の精度良い校正が可能となった。

論文

Evaluation of the characteristics of the neutron reference field using D$$_{2}$$O-moderated $$^{252}$$Cf source

古渡 意彦; 藤井 克年; 高橋 聖; 吉澤 道夫; 清水 滋; 川崎 克也; 山口 恭弘

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.138 - 144, 2007/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.6(Environmental Sciences)

一般的に利用される中性子用の個人線量計は、$$gamma$$線用の線量計と比較してエネルギー応答特性が悪い。そのため中性子線量計は、線量に関して適切な校正がなされないと、作業環境で使用した場合、真の線量に対して大きく異なる値を指示する場合がある。この差異を小さくするには、実際の作業環境場の中性子スペクトルに近い中性子校正場で中性子線量計を校正するのが有効である。放射線標準施設棟では種々の中性子線量計に対して実際の作業環境場に近い中性子スペクトルによって得られる校正定数を提供する目的で、$$^{252}$$Cf中性子線源を重水で満たされたステンレス球(30cm$$phi$$)の中心に配置して得られる中性子校正場(以下「重水減速場」という)を整備した。本研究では重水減速場の重要な特性(ステンレス球表面から校正点に直接到達する一次線の中性子フルエンス率,中性子エネルギースペクトル,線量換算係数,線量当量率、及び散乱成分の照射距離に対する変化)を計算シミュレーションと多減速材付中性子スペクトロメータによる実測により評価した。一連の計算シミュレーションと実験で、中性子フルエンス率とスペクトルを実測する際の室内散乱成分の補正手法の有効性について議論した。加えて個人線量計のための校正場として利用する場合の、最適な照射距離についての評価も行った。

論文

原子力機構・放射線標準施設の施設共用の開始について

清水 滋

放計協ニュース, (39), p.2 - 3, 2007/05

原子力機構・放射線標準施設の各種放射線照射設備の外部への施設共用を平成18年11月に開始した。そこで、当施設の施設共用の概要,利用体系,利用時の手続き等について解説する。また、当施設を貸し付けている(財)放射線計測協会との利用所掌についても述べる。

論文

Radiation processes of impurities and hydrogen in detached divertor plasmas of JT-60U

仲野 友英; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 木島 滋; 藤本 加代子; 川島 寿人; 東島 智

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/03

MARFEを伴う非接触ダイバータプラズマで、C$$^{4+}$$と電子の体積再結合により、C$$^{3+}$$が生成されることが初めて観測された。C$$^{4+}$$からC$$^{3+}$$への再結合束はC$$^{3+}$$からC$$^{4+}$$への電離束と同程度であることに加え、2次元分光計測の結果をもとに発光の空間分布をコンピュータ・トモグラフィーを用いて再構築したところ体積再結合が発生するのはX点直上で、電離が発生する場所の直下であることがわかった。この結果から、ダイバータプラズマの放射パワーの6割から8割を占める、C$$^{3+}$$は体積再結合によりおもに生成される。

論文

Calibration standards in radiation protection dosimetry at the NSRI of JAEA

三枝 純; 清水 滋; 山口 恭弘; Kim, B.-H.*

Proceedings of 2006 Autumn Conference of the Korean Association for Radiation Protection, p.238 - 239, 2006/11

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所では、放射線標準施設(FRS)において、放射線防護用測定器の校正を行うためのX, $$gamma$$,$$beta$$線及び中性子校正場を整備している。ここでは、FRSの概要について解説するとともに、トレーサビリティ体系における施設の位置づけ,認定制度の取得計画,外部機関への施設共用の現状及びJAEA/KAERIの二国間研究協力活動について述べる。

報告書

放射線標準施設棟加速器マニュアル

藤井 克年; 川崎 克也; 古渡 意彦; 谷村 嘉彦; 梶本 与一; 清水 滋

JAEA-Testing 2006-005, 146 Pages, 2006/08

JAEA-Testing-2006-005.pdf:19.71MB

日本原子力研究所(現在、日本原子力研究開発機構)は、平成12年6月に最大4MVでイオンを加速できるファン・デ・グラーフ型加速装置を放射線標準施設棟に設置し、単色中性子及び高エネルギー$$gamma$$線の照射設備の整備を開始した。その後、本設備を利用して中性子及び高エネルギー$$gamma$$線の計測技術や線量評価法に関する研究・技術開発を推進するとともに、放射線測定器の性能試験及び校正を行っている。本マニュアルは、この加速器の使用方法,運転手順,メンテナンス作業及び周辺機器の操作等を収録したものである。本マニュアルの内容を作業者が履行することで、加速器の誤操作の防止及び性能の維持を図り、さらに放射線障害の防止及び作業の安全管理の徹底が図られると考える。本マニュアルは、加速器の運転操作及びメンテナンス作業を初めて行う者を利用対象者とするために、経験が浅い者にも理解しやすい内容とした。

論文

Impact of wall saturation on particle control in long and high-power-heated discharges in JT-60U

仲野 友英; 朝倉 伸幸; 竹永 秀信; 久保 博孝; 三浦 幸俊; 清水 勝宏; 木島 滋; 正木 圭; 東島 智; JT-60チーム

Nuclear Fusion, 46(5), p.626 - 634, 2006/05

 被引用回数:18 パーセンタイル:43.24(Physics, Fluids & Plasmas)

長い時間スケールにおけるプラズマ・壁相互作用を理解するため、放電時間を15秒から65秒に、中性粒子ビーム加熱時間を10秒から30秒に伸張した。長時間Hモード放電の後半ではダイバータ板が粒子飽和することが確認された。放電中にダイバータ板での粒子吸収が徐々に減少し、その後、粒子を吸収しない状態に達した。この壁飽和現象によって、ダイバータ排気を有効にしているにもかかわらず中性粒子ビーム以外の粒子供給がなくても主プラズマの密度が上昇した。また、総入力エネルギーが350MJに達したが、カーボンブルームと呼ばれる急激な炭素不純物の発生や、主プラズマの不純物による希釈は観測されなかった。

論文

Study of global wall saturation mechanisms in long-pulse ELMy H-mode discharges on JT-60U

竹永 秀信; 仲野 友英; 朝倉 伸幸; 久保 博孝; 木島 滋; 清水 勝宏; 都筑 和泰; 正木 圭; 田辺 哲朗*; 井手 俊介; et al.

Nuclear Fusion, 46(3), p.S39 - S48, 2006/03

 被引用回数:18 パーセンタイル:45.37(Physics, Fluids & Plasmas)

長時間放電におけるグローバルな壁飽和機構を解明するために、第一壁での局所的な壁飽和時間を評価した。局所的な壁飽和時間は、第一壁への粒子束とそこでの吸収率及び最大粒子吸収量により評価可能である。第一壁への粒子束は、中性粒子輸送解析コードDEGAS2を用いて評価した。その際、プラズマパラメータは2次元流体ダイバータコードUEDGEで評価した。D$$alpha$$発光強度分布が実験と合うようにDEGAS2で評価した壁へのイオン束と中性粒子束を用いて、壁での吸収率を10%、壁での最大粒子吸収量を1$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-2}$$(実験室データをもとに評価)とし、局所的な壁飽和時間を評価した。その結果、ダイバータ領域では1秒以内に壁飽和に達していることが明らかになった。また、バッフル板は10秒程度、主プラズマまわりの壁は100秒程度で壁飽和に達すると評価された。バッフル板での粒子吸収は、10秒程度の時間スケールでグローバルな壁飽和が観測された実験結果と関連していると考えられる。一方、主プラズマまわりの壁での粒子吸収は、放電を繰り返すことによりグローバルな壁飽和状態に近づいていくことと関連していると考えられる。これらの結果をもとに、動的な粒子吸収特性を示す領域と静的な特性を示す領域によりグローバルな壁飽和が起こるというモデルを提唱した。

論文

原研東海シングルエンド・ペレトロン加速器の現状

高橋 聖; 藤井 克年; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 梶本 与一; 古渡 意彦; 吉澤 道夫; 山本 英明

第18回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.110 - 113, 2005/11

原研東海放射線標準施設棟のペレトロン加速器は放射線測定器の校正及び特性試験のための単色中性子照射場と高エネルギー$$gamma$$線照射場の整備,運用を目的として、平成12年に設置された。現在までにLi, Dターゲットを用いた4種類のエネルギーの単色中性子照射場を整備し、現在T, Sc, Fターゲットを用いた照射場を開発中である。本研究会では平成15, 16年度の加速器の運転・整備状況,当該年度に整備したScターゲットの共鳴エネルギーにビームエネルギーを微調節する電圧昇圧装置及びTターゲットから放出されるトリチウム量をモニタする質量分析装置の性能等について報告する。

報告書

黒鉛パイルを用いた熱中性子校正場の特性評価

内田 芳昭*; 三枝 純; 梶本 与一; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 吉澤 道夫

JAERI-Tech 2005-012, 31 Pages, 2005/03

JAERI-Tech-2005-012.pdf:4.58MB

日本原子力研究所東海研究所・放射線標準施設棟には、中性子個人線量計やサーベイメータを校正するための熱中性子校正場が整備されている。この校正場では、中性子源を黒鉛パイル内に設置し、中性子を減速させることによって熱中性子場を得ている。2003年1月に行った黒鉛パイルの更新及びサイズの変更に伴い、熱中性子フルエンス率及び中性子エネルギー分布を測定した。また、平行場における個人線量当量を求めるため、熱中性子入射角度分布を計算により評価した。金箔放射化法を用いた測定により、等方場及び平行場の熱中性子フルエンス率を決定した。また、ボナー球型スペクトロメータを用いて、平行場における中性子エネルギー分布を評価した結果、全エネルギーに対する熱外中性子の割合は線量当量で南側校正場が9%であり、西側校正場が12%であることがわかった。平行場における個人線量当量を評価する際、熱中性子が平行に入射すると仮定した場合と、入射する熱中性子の角度を考慮した場合で、前者が後者に比べて約40%高い値であることがわかった。

論文

Effects of long time scale variation of plasma wall interactions on particle control in JT-60U

竹永 秀信; 仲野 友英; 朝倉 伸幸; 久保 博孝; 木島 滋; 清水 勝宏; 都筑 和泰; 井手 俊介; 藤田 隆明

Proceedings of 4th IAEA Technical Meeting on Steady-State Operation of Magnetic Fusion Devices and MHD of Advanced Scenarios (Internet), 8 Pages, 2005/02

長時間放電における壁飽和時間を評価するために、中性粒子輸送解析コードDEGAS2を用いて壁への粒子束を評価した。その際、プラズマパラメータは2次元流体ダイバータコードUEDGEで評価した。ダイバータ部のD$$alpha$$発光強度はUEDGEで求めたダイバータ板への粒子束で説明可能であるが、外側バッフル板近傍と主プラズマまわりのD$$alpha$$発光強度を説明するためには、外側バッフル板と主プラズマまわりの壁での粒子ソース(全体の6%程度)を考慮する必要がある。D$$alpha$$発光強度分布が合うようにDEGAS2で評価した壁へのイオン束と中性粒子束から壁飽和時間を評価した。ここでは、イオンと中性粒子の壁での吸収率は10%とし、壁での単位面積あたりの吸収量は実験室データをもとに1$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-2}$$と仮定した。ダイバータ領域では1秒以内に壁飽和に達している。バッフル板では、10秒程度、主プラズマまわりの壁で100秒程度と評価される。この結果は、10秒程度の時間スケールで4$$times$$10$$^{22}$$個の粒子吸収で壁飽和が観測された実験結果と矛盾しない。また、主プラズマまわりの壁での粒子吸収は、放電を繰り返すことにより壁飽和状態に近づいていくことと関連していると考えられる。

論文

Construction of 144, 565 keV and 5.0 MeV monoenergetic neutron calibration fields at JAERI

谷村 嘉彦; 吉澤 道夫; 三枝 純; 藤井 克年; 清水 滋; 吉田 真; 柴田 泰成*; 瓜谷 章*; 工藤 勝久*

Radiation Protection Dosimetry, 110(1-4), p.85 - 89, 2004/09

 被引用回数:19 パーセンタイル:21.76(Environmental Sciences)

日本原子力研究所放射線標準施設棟では4MVペレトロン型加速器を利用した単色中性子校正場を開発している。中性子スペクトルの評価を行い、中性子フルエンスに関するトレーサビリティを確立することにより144keV,565keV,5.0MeVの中性子校正場が構築された。

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