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論文

Investigation of using a long-life electronic personal dosimeter for monitoring aviation doses of frequent flyers

保田 浩志*; 矢島 千秋*; 佐藤 達彦

Radiation Measurements, 134, p.106309_1 - 106309_4, 2020/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.17(Nuclear Science & Technology)

長寿命電子個人線量計D-Shuttleの航空機被ばく線量評価への適応可能性を検証するため、航空機内の複数箇所にD-Shuttleを設置してその性能を調査した。その結果、D-Shuttleによる測定値は、原子力機構が開発したPARMAモデルに基づく航路線量計算プログラムJISCARD EXによる計算値の25$$sim$$30%の値を示すことが分かった。また、場所依存性に関しては、搭乗者の胸やシートの下に置いた場合はほぼ変化しないが、スーツケースの中に入れた場合は、測定値がさらに小さくなることが分かった。測定値が計算値を過小評価する原因は、D-Shuttleが航空機高度における被ばく線量の主要因である中性子に対してほとんど感度を持たないことに起因する。今後、様々な検討を行うことにより、D-Shuttleを用いた航空機搭乗者の個人線量推定方法を確立していく。

論文

Study of the screening survey using an ambient dose equivalent rate survey meter in criticality accidentsy

星 勝也; 辻村 憲雄; 吉田 忠義; 栗原 治*; Kim, E.*; 矢島 千秋*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.152 - 155, 2019/01

When a criticality accident occurs, a screening survey to triage high-dose radiation exposed persons is performed. We have established a rapid method for the screening survey by measuring the $$gamma$$ dose rate mainly from $$^{24}$$Na on the victims' body surface with a conventional NaI(Tl) scintillation survey meter. In this study, a water-filled slab phantom containing NaCl was irradiated with neutrons from a $$^{252}$$Cf neutron source. The radioactivity concentration of $$^{24}$$Na produced in the phantom was determined by means of both $$gamma$$-ray spectrometry and simulations using the Monte Carlo N-Particle Transport Code. The ambient dose equivalent rates at the phantom's outer surface were simulated by the MCNP, and also were directly measured with a NaI(Tl) scintillation survey meter. From the experiments and calculations, we obtained the results that 1 Gy (neutron absorbed dose) corresponded to 18-76 $$mu$$Sv h$$^{-1}$$ (ambient dose equivalent rate) at the surface of the victim's body, which can be easily distinguished from normal background levels. Therefore, this method allows us to rapidly screen high-dose radiation exposed victims.

論文

Development of Cosmic Radiation and Energetic Particle Analyzing System: CREPAS

保田 浩志*; 矢島 千秋*; 高田 真志*; 佐藤 達彦; 中村 尚司*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 1, p.356 - 359, 2011/02

航空機乗務員の宇宙線被ばく線量計算モデルの精度を検証するためには、航空機高度に混在する高エネルギー中性子と陽子を的確に弁別し、それぞれのエネルギースペクトルを精度よく導出可能な測定システムを開発する必要がある。そこで、本研究では、複合型シンチレータ検出器と高計数率デジタル波形解析装置を組合せ、高エネルギー宇宙線スペクトル測定専用システムCREPASを開発した。そして、その性能を加速器実験や航空機搭載実験で検証したところ、CREPASは、10MeV以上の高エネルギー中性子を他の放射線と的確に弁別して測定可能であることがわかった。今後、エネルギースペクトル導出の精度を向上させることにより、システムの実用化を目指す。

論文

Neutron, photon and proton energy spectra at high altitude measured using a phoswich-type neutron detector

高田 真志*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*; 佐藤 達彦; 中村 尚司*

Radiation Measurements, 45(10), p.1297 - 1300, 2010/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.9(Nuclear Science & Technology)

航空機乗務員の被ばく線量を実測により評価するためには、1MeV以上の高エネルギー中性子スペクトルを測定することが重要となる。そのために、液体シンチレータとプラスチックシンチレータを組合せ、中性子による信号とそれ以外の放射線による信号を弁別可能なフォスウィッチ型検出器を製作した。また、その検出器からの信号を解析するため、12bit$$cdot$$500MHzのフラッシュADCを搭載したDAQシステムを開発した。開発したDAQシステムの最大適応計数率は約350/秒であり、航空機高度における中性子を測定するためには十分な性能を有する。この測定システムを航空機に搭載し、日本上空(北緯42度,高度11km付近)の中性子スペクトルを測定した。その結果、開発したシステムは、陽子と中性子による信号を明確に弁別できるものの、高エネルギー電子による信号と中性子による信号を的確に弁別できないことがわかった。現在、この問題の対処法を検討中であり、会議では、日本上空の中性子スペクトルを報告する予定である。

論文

Measurement of atmospheric neutron and photon energy spectra at aviation altitudes using a phoswich-type neutron detector

高田 真志*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*; 佐藤 達彦; 中村 尚司*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(10), p.932 - 944, 2010/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.25(Nuclear Science & Technology)

放射線医学総合研究所が開発したホスウィッチ型検出器を用いて、日本上空高度10.8kmにおける宇宙線中性子及び光子スペクトルを測定した。測定した中性子及び光子のエネルギー範囲は、それぞれ、7$$sim$$180MeV及び3.5$$sim$$42MeVである。得られた測定値を、ボナーボール中性子検出器による測定値や、LUIN2000, EXPACS及びRMCコードによる計算値と比較した。その結果、本研究による測定値は、過去における測定値と比較して、絶対値は一致するがスペクトルの形状が違うことがわかった。

論文

Response functions of Phoswich-type neutron detector for high-energy cosmic ray neutron measurement

高田 真志*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*; 中村 尚司*; 馬場 護*; 本間 壽廣*; 遠藤 章; 谷村 嘉彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(10), p.917 - 931, 2010/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:54.14(Nuclear Science & Technology)

航空機高度における高エネルギー宇宙線由来の中性子スペクトルの測定に用いるために、Phoswich型中性子検出器を開発した。開発した検出器は、直径及び高さが121.7mmの円柱形のEJ309型有機液体シンチレータを、15mm厚のEJ299-13型プラスチックシンチレータで囲う構造を有している。この検出器を用いて、アンフォールディング法により中性子スペクトルを得るために必要となる応答関数を、35から78MeVの準単色中性子源を用いた測定、MCNPXを用いた計算から評価した。シンチレータの発光量は、陽子,重陽子及びヘリウムイオンビームに対して測定した。実験により測定した中性子に対する応答関数は、MCNPXによる計算値とよく一致することを確認した。以上の結果に基づき、航空機実験で必要となる広範なエネルギーの中性子を測定するために、300MeVまでの中性子に対する応答関数を、MCNPXを用いて評価した。

論文

Measurements of cosmic-ray neutron energy spectra from thermal to 15 MeV with Bonner Ball Neutron Detector in aircraft

矢島 千秋*; 保田 浩志*; 高田 真志*; 佐藤 達彦; 五家 建夫*; 松本 晴久*; 中村 尚司*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(1), p.31 - 39, 2010/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:37.22(Nuclear Science & Technology)

多層減速材型スペクトロメータ(通称、ボナーボール中性子検出器,BBND)を用いて、航空機高度(9$$sim$$11km)における熱エネルギーから15MeVまでの宇宙線由来中性子スペクトルを測定した。測定は、名古屋空港付近の上空で4回実施した。得られたスペクトルを原子力機構で開発した宇宙線スペクトル予測モデルPARMAと比較した結果、両者は、よく一致することがわかった。これにより、モデルの信頼性が証明された。

論文

The Recent improvement and verification of DARWIN; Development of a new DAQ system and results of flight experiment

佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 執行 信寛*; 保田 浩志*; 高田 真志*; 矢島 千秋*; 中村 尚司

Nuclear Technology, 168(1), p.113 - 117, 2009/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.61(Nuclear Science & Technology)

高エネルギー加速器施設や核燃料再処理施設の作業環境など、中性子・光子など多種類の放射線が混在する複合放射線場における被ばく線量を的確に測定可能な放射線モニタDARWINを開発している。DARWINは、以下に示す4つの特徴を有する。(1)1台で幅広いエネルギーの中性子・光子・$$mu$$粒子による線量を同時かつリアルタイムで測定可能,(2)高精度及び従来の中性子モニタと比べて10倍以上の高感度,(3)ユーザーフレンドリーなインターフェイスによる高い操作性,(4)軽量。本発表では、その基本的な特性について詳しく説明するとともに、スペクトル導出モードなど、最近追加したDARWINの新しい機能について紹介する。

論文

Gradual increase of energetic radiation associated with thunderstorm activity at the top of Mt. Fuji

鳥居 建男; 杉田 武志*; 田辺 朝知子*; 木村 嘉尚*; 鴨川 仁*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*

Geophysical Research Letters, 36(13), p.L13804_1 - L13804_4, 2009/07

 被引用回数:41 パーセンタイル:20.67(Geosciences, Multidisciplinary)

夏季雷活動に起因すると考えられる放射線変動(複数形)が富士山頂において観測された。それらは最も長いもので約20分間続く緩やかな変動であり、約10MeV程度までの連続スペクトルを持つ高エネルギー$$gamma$$線であった。これらの変動の特徴から、個々の雷放電との関係は認められず、雷雲の高電界に起因して生成された逃走電子からの制動放射線であると考えられた。

論文

Responses of selected neutron monitors to cosmic radiation at aviation altitudes

保田 浩志*; 矢島 千秋*; 佐藤 達彦; 高田 真志*; 中村 尚司*

Health Physics, 96(6), p.655 - 660, 2009/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:41.61(Environmental Sciences)

航空機乗務員の被ばく線量を評価するためには、宇宙線由来の中性子による被ばく線量を精度よく測定する必要がある。しかし、市販の中性子モニタは、電源や安全性の問題から民間の航空機に搭載できず、それらの航空機高度における応答特性は調査されていなかった。そこで、われわれは、3種類の市販中性子モニタ(汎用レムカウンタNCN1,タングステン入り高エネルギー中性子用レムカウンタWENDI-II及び反跳陽子測定型レムカウンタPrescila)を実験用のビジネスジェット機に搭載し、それぞれを用いて、航空機高度における中性子被ばく線量率を測定した。その結果、WENDI-IIによる測定値は、原子力機構で開発した宇宙線被ばく線量計算モデルPARMAによる計算値と極めてよく一致することが判明した。一方、NCN1による測定値は、高エネルギー中性子に対する応答特性が十分でないため、PARMAによる計算値の約半分となった。また、Prescilaによる測定値は、1次宇宙線の大半を占める陽子による信号を検出してしまうため、PARMAによる計算値よりも遙かに高い値となった。これらの結果から、航空機高度における中性子被ばく線量率の測定には、現在のところ、WENDI-IIが最も適していることがわかった。

論文

富士山頂における雷活動に起因した高エネルギー放射線の観測

鳥居 建男; 杉田 武志*; 田辺 朝知子*; 木村 嘉尚*; 鴨川 仁*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*

大気電気学会誌, 3(1), p.111 - 112, 2009/00

夏季雷活動に起因すると考えられる放射線変動(複数形)が富士山頂において観測された。それらは数分から最長20分間続く緩やかな変動であり、10MeV超の連続スペクトルを持つ高エネルギー$$gamma$$線であった。これらの変動の特徴から、個々の雷放電との関係は認められず、雷雲の高電界に起因して大気中の高エネルギー電子が加速され生成された逃走電子からの制動放射線であると考えられた。観測に使用した5インチNaI検出器は$$gamma$$線(光子)に高感度であるが、高エネルギー電子の入射により発生した光子と弁別ができない。高エネルギー電子の入射も含めたスペクトル解析との比較の結果、光子のみの解析で十分に収束することから、入射粒子の大部分は光子と考えられる。

論文

Recent improvement of DARWIN; Dose monitoring system applicable to various radiations with wide energy ranges

佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 執行 信寛*; 保田 浩志*; 高田 真志*; 矢島 千秋*; 中村 尚司

Transactions of the American Nuclear Society, 99(1), P. 589, 2008/11

高エネルギー加速器施設や核燃料再処理施設の作業環境など、中性子・光子など多種類の放射線が混在する複合放射線場における被ばく線量を的確に測定可能な放射線モニタDARWINを開発している。DARWINは、以下に示す4つの特徴を有する。(1)1台で幅広いエネルギーの中性子・光子・$$mu$$粒子による線量を同時かつリアルタイムで測定可能,(2)高精度及び従来の中性子モニタと比べて10倍以上の高感度,(3)扱いやすいインターフェイスによる高い操作性,(4)軽量。本発表では、その基本的な特性について詳しく説明するとともに、スペクトル導出モードなど、最近追加したDARWINの新しい機能について紹介する。

口頭

航空機内での中性子線量評価,2; モデル計算による推定

佐藤 達彦; 保田 浩志*; 高田 真志*; 矢島 千秋*; 中村 尚司

no journal, , 

放射線輸送モンテカルロ計算コードPHITSと最新の核データライブラリJENDL高エネルギーファイルを組合せた大気中における宇宙線挙動シミュレーション手法を確立し、地表面を含むさまざまな条件で測定された宇宙線スペクトルを精度よく再現することに成功した。また、上記シミュレーションにより得られた結果の系統性を解析し、大気中の任意地点における宇宙線スペクトルを迅速に予測可能な数学モデルPARMAを構築した。さらに、PARMAを基にした宇宙線スペクトル及び被ばく線量計算プログラムEXPACSを開発し、インターネットより一般向けに公開した。発表では、構築したモデルの詳細について説明するとともに、共同研究者らと実施した航空機内中性子被ばく線量測定実験結果とモデル計算結果の比較について述べる。

口頭

富士山頂における雷活動時の放射線変動の観測

鳥居 建男; 杉田 武志*; 田辺 朝知子*; 木村 嘉尚*; 鴨川 仁*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*

no journal, , 

夏季雷活動に起因すると考えられる放射線変動(複数形)が富士山頂において観測された。それらは数分から最長20分間続く緩やかな変動であり、10MeV超の連続スペクトルを持つ高エネルギー$$gamma$$線であった。これらの変動の特徴から、個々の雷放電との関係は認められず、雷雲の高電界に起因して大気中の高エネルギー電子が加速され生成された逃走電子からの制動放射線であると考えられた。観測に使用した5インチNaI検出器は$$gamma$$線(光子)に高感度であるが、高エネルギー電子の入射により発生した光子と弁別ができない。高エネルギー電子の入射も含めたスペクトル解析との比較の結果、光子のみの解析で十分に収束することから、入射粒子の大部分は光子と考えられる。

口頭

富士山頂における宇宙線観測; 雷活動による高エネルギー$$gamma$$線の寄与

鳥居 建男; 保田 浩志*; 矢島 千秋*; 杉田 武志*; 田辺 朝知子*; 木村 嘉尚*; 鴨川 仁*

no journal, , 

富士山頂において夏季雷活動に起因すると考えられる高エネルギー$$gamma$$線の変動が観測された。変動は最長約20分間続く緩やかな上昇であった。その特徴から、雷雲の高電界に起因して生成された逃走電子からの制動放射線と考えられた。これまで冬季雷活動時に観測された同様の事象は1分間程度と短かかったが、富士山近傍では制動放射線を発生させる高電界領域が長時間存在したことを示すものと考えられる。

口頭

Two types of energetic radiation associeted with thunderstorm activity observed in Japan

鳥居 建男; 杉田 武志*; 土屋 晴文*; 田辺 朝知子*; 木村 嘉尚*; 鴨川 仁*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*

no journal, , 

雷活動に起因した線量率上昇が観測されることがある。日本の冬季雷で観測される放射線は2つに区分される。一つはエネルギーが数MeVまでの光子による「緩やかな変動」であり、もう一つは10MeV以上の「急峻なバースト」である。前者の事象は富士山頂において夏季雷でも観測された。このとき、約20分も持続するような「緩やかな変動」であり、エネルギーは10MeV超にまで達する連続スペクトルであった。これらは、雷雲で高められた電場により加速された電子に起因すると考えられる。

口頭

宇宙探査用放射線サーベイメータの開発

保田 浩志*; 矢島 千秋*; 高田 真志*; 中村 尚司*; 福田 光宏*; 佐藤 達彦; 長沼 毅*; 大西 武雄*

no journal, , 

将来の月・火星探査を視野に、宇宙船の内外を移動する宇宙飛行士が自ら周囲の放射線場(線質と線量)をオンサイトでリアルタイムに把握できるようにするため、これまで日本宇宙フォーラム公募地上研究等で培ってきた技術をもとに、宇宙環境に適した性能を持つサーベイメータ型の放射線モニタの開発を進めた。開発したシステムは、光子・中性子・荷電粒子による信号を弁別可能な複合型シンチレータからの信号をデジタル波形解析することにより、各放射線の被ばく線量を導出する。本報では、その宇宙用放射線サーベイメータの特長と開発の現状について概要を述べる。

口頭

東京電力(株)福島第一原子力発電所事故に係る個人線量の特性に関する調査,4; 現地試験,2; 空間線量率, $$gamma$$線エネルギースペクトルの測定結果とファントム上の個人線量計の応答

山崎 巧; 高田 千恵; 中村 圭佑; 佐川 直貴; 星 勝也; 中川 貴博; 滝本 美咲; 谷村 嘉彦*; 高橋 史明; 百瀬 琢麿; et al.

no journal, , 

飯舘村,田村市,川内村において校正用PMMAファントム上に国内外の5種類の電子式個人線量計を設置し、線量計の読み取り値と$$gamma$$線サーベイメータを用いてファントム設置場所の空間線量率の測定値を得た。個人線量計の指示値Dpとファントム上に個人線量計を設置した時間から算定される空間線量Daの間には個人線量計の種類毎に一定の相関があり、Dp/Da=0.6-0.7の範囲であった。また、ファントムを設置した各地点において原子力機構が開発した$$gamma$$線エネルギースペクトロメータを用いて$$gamma$$線エネルギースペクトルを測定し、H*(10), 実効線量E(ROT)の推定値,個人線量計の指示値の関係について考察した。

口頭

国民線量評価委員会

高橋 史明; 石森 有; 稲垣 昌代*; 大森 康孝*; 真田 哲也*; 杉野 雅人*; 古川 雅英*; 細田 正洋*; 真辺 健太郎; 矢島 千秋*; et al.

no journal, , 

日本保健物理学会では、自然放射線の測定、各種のモニタリング、線量評価等を専門とする研究者、技術者の12名からなる国民線量評価委員会を平成27年8月に設置した。同委員会では、国内で日常的に受ける被ばく線量評価に関する検討を進めている。第1回会合において、活動方針の議論を行い、国民線量への寄与が大きい大地放射線、宇宙放射線、空気中ラドン及び食品を検討対象の線源とした。また、線量評価に用いるモデルやデータ、生活パターンなど、線量評価への影響因子も検討することとした。さらに、学会として、国民線量評価を将来的にどのように検討していくことが最適かを議論していくことも予定している。日本保健物理学会第49回研究発表会におけるセッションでは、本委員会での活動内容を報告するとともに、研究発表会への参加者と国民線量評価の検討に関する意見交換を行う予定である。

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