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小泉 光生; 高橋 時音; 弘中 浩太; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 木村 祥紀; 谷垣 実*; 正木 弘子*; 原田 博司*; 後藤 淳*; et al.
Proceedings of INMM & ESARDA Joint Annual Meeting 2023 (Internet), 7 Pages, 2023/05
Development of radiation detector systems are essential to prevent nuclear terrorism in major public events. They are required to find nuclear and radioactive materials effectively at gates and in event sites. Overview of such detector system development program is given. (1) Broad area survey system: Broad area survey measurements are usually implemented to ensure radioactive materials, such as dirty bomb, are not placed in a site. To carry out the surveillance efficiently, combination of radioactive detector and mapping system is required. We are, therefore, developing a gamma-ray detector with a GPS system and a simultaneous localization and mapping (SLAM) system to cover outdoor and indoor surveillance. A secure low-power and long-range network system using Wi-SUN FAN is being tested. It would be beneficial to coordinate detector systems, to correct information. They are monitored in an operation center. An artificial intelligent (AI) program is also under development to eliminate false alert from an obtained gamma-ray spectrum. A compact Compton camera would be applicable to figure out the location of hidden radioactive materials. A system with GAGG crystals is being tested. (2) Neutron detector system using plastic scintillation detectors: Neutron detection would be useful to find out nuclear materials and neutron sources shielded in heavy-element materials. A plastic scintillation detector is chosen as a detector material, because that is low-cost, sensitive to fast neutrons, easy to handle, and thus easy to be deployed. Gamma-ray background can be reduced by employing a Pulse Shape Discrimination (PSD) technique to enhance the sensitivity to fast neutrons. Developments of systems using PSD plastic scintillation detectors are in progress.
*(10) dose rates measured in environment contaminated by radioactive caesium; Correction of directional dependence of scintillation detectors津田 修一; 谷垣 実*; 吉田 忠義; 奥村 良*; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry, 193(3-4), p.228 - 236, 2021/03
被引用回数：6 パーセンタイル：55.57(Environmental Sciences)東京電力福島第一発電所事故後、環境中の線量率測定には、様々な形状の結晶形状を有する測定器が用いられている。土壌に残留するセシウムからの光子は様々な方向から測定器に入射するが、使用される測定器は必ずしも方向特性に優れているとは限らず、その結果、同一の場所で測定したとしても、使用する測定器によって線量率指示値が異なる場合がある。そこで、線量率指示値に対する結晶形状の影響を調べるために、種々の測定器を用いて、環境中における周辺線量当量率の相互比較を行った。各測定器で波高分布データを測定し、スペクトル-線量変換演算子(G(E)関数)を掛け合わせて線量率を算出した結果、線量率は約
25%の範囲でばらつくことがわかった。各測定器の方向依存性を低減するために、環境中の光子入射方向に近い回転照射条件におけるG(E)関数を用いて再評価した結果、線量率は不確かさの範囲内で一致したが、極度に扁平な形状をした測定器については例外で、その強い方向依存性を十分補正できなかった。この結果から、回転照射条件で算出したG(E)関数を用いる手法はあらゆる形状の測定器に対して適用できるわけではなく、環境中の線量率測定には、方向特性の優れた測定器を用いる必要があることが実験的に示された。
園田 哲*; 片山 一郎*; 和田 道治*; 飯村 秀紀; Sonnenschein, V.*; 飯村 俊*; 高峰 愛子*; Rosenbusch, M.*; 小島 隆夫*; Ahn, D. S.*; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(11), p.113D02_1 - 113D02_12, 2019/11
被引用回数：1 パーセンタイル：9.82(Physics, Multidisciplinary)理化学研究所の不安定核ビーム施設(RIBF)では、入射核破砕反応や核分裂で生成される多くの核種からインフライト分離装置(BigRIPS)を用いて実験対象の核種を分離している。しかるに、分離された残りの核反応生成物の中にも核構造から興味深い多くの不安定核が含まれている。これらをBigRIPSから取り出して研究することができれば、RIBFの有効利用につながる。そこで、BigRIPS内に設置したガスセル中で核反応生成物を停止させてレーザーでイオン化して引き出す装置(PALIS)を開発中である。開発の一環として、RIBFの
Krビームの破砕反応により生成する
Se近傍の不安定核をガスセル中で停止させる実験を行なった。実験結果は破砕反応の模型計算の予測とよく一致し、ガスセル中での停止効率は約30%と評価された。この結果を基に、次のステップとして、停止した核反応生成物をガスセルから引き出すことを行う。
津田 修一; 谷垣 実*; 吉田 忠義; 斎藤 公明
放射線, 44(3), p.109 - 118, 2018/11
東京電力福島第一原子力発電所事故後、環境中に拡散した放射性同位元素による線量率マッピングを迅速に作成するため、原子力機構は走行サーベイシステムKURAMAを用いた線量率測定を開始した。KURAMAは一般乗用車に多数搭載して、広範囲の空間線量率を詳細かつ短期間に把握することを目的として、京都大学原子炉実験所で開発されたシステムである。継続的な測定データの取得と並行して実施された改良によって、第2世代のKURAMA-IIでは更なる小型化、堅牢性の向上、データ送信の完全自動化等の機能が強化され、広域の詳細な線量率マッピングをより短期間で実施することが可能になった。本報告は、応用物理学会・分科会誌「放射線」の「アンフォールディングとG(E)関数」をテーマとした特集記事として、これまでに実施したKURAMA-IIの放射線特性に関する評価およびシミュレーション解析を総括して報告するものである。
津田 修一; 谷垣 実*; 吉田 忠義; 奥村 良*; 斎藤 公明
日本原子力学会和文論文誌, 17(1), p.11 - 17, 2018/03
東京電力福島第一原子力発電所事故後、シンチレーション式測定器を用いた環境中での線量率測定が実施されている。環境中では様々な方向から光子が入射するため、方向特性の優れた測定器が必要であるが、事故後、方向依存性のある様々な測定器が利用されている。そこで、環境中における測定器の指示値に対する結晶形状の影響を調べるために、異なる形状の結晶を有するシンチレーション式測定器を用いた波高スペクトル測定を行い、スペクトル-線量変換演算子(G(E)関数)を用いて周辺線量当量率を算出した。各測定器の線量率を比較した結果、直方体形状の周辺線量当量率は、正円筒形状の場合より最大約40%高いが、環境中の光子入射方向に近いとされる回転照射条件の応答関数に基づくG(E)関数を用いると、結晶形状に依存せず、周辺線量当量率は10%以内で一致することがわかった。
津田 修一; 吉田 忠義; 安藤 真樹; 松田 規宏; 三上 智; 谷垣 実*; 奥村 良*; 高宮 幸一*; 佐藤 信浩*; 関 暁之; et al.
Radioisotopes, 64(4), p.275 - 289, 2015/04
環境中における空間線量率測定に関する実用面で役に立つ情報を提供する。この中で、精度の高い測定に必要とされる基本的要件について実データを例示しながら説明するとともに、信頼のおける環境測定に広く使用されている手法の特徴や測定例について紹介する。また、これまでに公的機関を中心に測定された空間線量率やこれに関連したデータを閲覧できるインターネットサイトに関する情報を提供する。
安藤 真樹; 中原 由紀夫; 津田 修一; 吉田 忠義; 松田 規宏; 高橋 史明; 三上 智; 木内 伸幸; 佐藤 哲朗*; 谷垣 実*; et al.
Journal of Environmental Radioactivity, 139, p.266 - 280, 2015/01
被引用回数：55 パーセンタイル：81.62(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所周辺の空間線量率分布を評価し空間線量率の経時変化傾向を把握するため、KURAMA及びKURAMA-IIシステムを用いた一連の走行サーベイを2011年6月から2012年12月まで東日本の広範囲において実施した。約100台の装置を用いて得られる大量のデータを短時間に解析する自動処理システムを開発した。第1次走行サーベイにおいて放射性セシウムの移行状況を調査するための初期データを取得し、その後の走行サーベイにおいて測定範囲を拡大して測定を実施した。空間線量率の経時変化について調べた結果、放射性セシウムの物理減衰による減少やNaI(Tl)サーベイメータを用いた道路周辺の攪乱のない平坦地での測定結果よりも走行サーベイでの測定結果の方が減少の割合が大きいことが分かった。
津田 修一; 吉田 忠義; 中原 由紀夫; 佐藤 哲朗; 関 暁之; 松田 規宏; 安藤 真樹; 武宮 博; 谷垣 実*; 高宮 幸一*; et al.
JAEA-Technology 2013-037, 54 Pages, 2013/10
JAEA-Technology-2013-037.pdf:4.94MB
東京電力福島第一原子力発電所事故後における広域の詳細な空間線量率マップを作成するために、原子力機構は走行サーベイシステムKURAMA-IIを用いた測定を文部科学省の委託を受けて実施した。KURAMAは、一般乗用車に多数搭載して広範囲の空間線量率を詳細かつ短期間に把握することを目的として京都大学原子炉実験所で開発されたシステムである。KURAMAは、エネルギー補償型
線検出器で測定した線量率をGPSの測位データでタグ付けしながら記録する測定器、データを受け取り可視化のための処理や解析を行うサーバ、エンドユーザがデータを閲覧するためのクライアントから構成される。第2世代のKURAMA-IIでは更なる小型化、堅牢性の向上、データ送信の完全自動化等の機能が強化されたことによって、100台の同時測定が可能となり、広域の詳細な線量率マッピングをより短期間で実施することが可能になった。本報告では、KURAMA-IIによる測定データの信頼性を確保するために実施した基盤整備と、KURAMA-IIを空間線量率マッピング事業に適用した結果について述べるとともに、多数のKURAMA-IIを使用した走行サーベイの精度を保証するための効率的なKURAMA-IIの管理方法を提案した。
小泉 光生; 高橋 時音; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.
no journal, ,
原子力や放射線利用が広まる中、核物質や放射性物質を利用したテロリズムをいかに防ぐかが問われている。大規模イベント等においてのテロは、そのインパクトの高さから、核セキュリティ対策の導入が試みられている。ゲートモニターによる放射性物質検知は、エリア内への持ち込みを防ぎ、可搬型放射線検出器によるサーベイでは、エリア内には持ち込まれた核・放射性物質がないことを確認する。エリア内サーベイにおいては、多くの人員が必要となるため、システマティックで効率を高めるための技術が必要とされている。そこで我々は、文部科学省の核セキュリティ強化等推進事業費補助金の下で2020年度から技術開発を進めてきた。プロジェクトにおいては、放射線マッピング技術、中性子検出技術、可搬型ガンマ線検出器といった技術開発を進めてきた。本発シリーズ発表はプロジェクトの成果を報告するものであり、本発表はそのうちプロジェクトの概要について報告するものである。
線場におけるKURAMA-IIの線量率直線性向上の検討吉田 忠義; 津田 修一; 斎藤 公明; 谷垣 実*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、原子力規制庁の委託を受けて、京都大学原子炉実験所が開発した走行サーベイシステムKURAMA-IIを用いた線量マッピング事業を実施している。本システムの検出器はCsI(Tl)シンチレータであり、G(E)関数法によるエネルギー補償を行って線量率を導出する。また、不感時間補正を行うことで、
Cs 線に対して120
Sv/h程度(高感度形は12Sv/h程度)まで測定することができる。しかし、本検出器は、主たる測定対象である
Cs/Cs 線(600
800keV程度)よりも低エネルギーの光子に対する計数感度が高く、そのため除染済みの地域など散乱線が多く混在する場においては、より低い線量率で数え落としする可能性がある。そこで、その特性を把握すると共に線量率直線性を向上するための対策を検討した。
高橋 時音; 小泉 光生; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 谷垣 実*; 後藤 淳*; 原田 博司*; 正木 弘子*; 伊藤 史哲*
no journal, ,
原子力機構では、大規模公共イベント等におけるテロ対策強化のため、会場周辺の広い範囲で核・放射性物質を迅速に検知するためのモニタリング技術開発を行っている。本プロジェクトでは、放射線検出器を測位センサと組み合わせ、様々な場面で使用可能な放射線マッピング装置の開発を進めている。高エネルギー加速器研究機構加速器施設におけるマッピング試験を実施し、放射線量の高いエリアを地図上に可視化できることを確認した。また、マッピング中のスペクトルデータを参照することにより核種同定を行い、設備の放射化状況を把握することができた。
高橋 時音; 小泉 光生; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.
no journal, ,
大規模イベント等において、核・放射性物質を使用したテロ等を未然に防止するために、位置と放射線量を測定可能な可搬型装置を用いたマッピング技術及びネットワークを通じた遠隔測定技術を用いたモニタリングシステムの開発を進めている。放射性物質を検知した際の核種同定精度向上のため、可搬型検出器として使用しているCsI(Tl)シンチレーション検出器をよりエネルギー分解能の高い検出器に置き換えるための開発を進めた。可搬型のLaBr
シンチレーション検出器を導入するために、ワンボードPCでデータ収集を行い、GPSなどの位置情報等と合わせて定期的に記録できる装置を製作し、性能評価を行った。本発表では、可搬型ガンマ線検出器の試験結果及び比較について報告するとともに、本プロジェクトのまとめと今後の展望について発表する。
山口 郁斗*; 小泉 光生; 高橋 時音; 持丸 貴則*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.
no journal, ,
大規模イベント等における核セキュリティ強化のために、会場施設内等で使用できる放射線マッピング装置の開発を進めている。屋内で放射線の測定位置を取得するための技術として、LiDARを用いて周辺の構造物との位置関係を測定し、マップと自身の通過した軌跡を同時に取得するSLAMを導入し、放射線検出器の測定結果を合わせてマッピングする技術を開発した。4輪走行ロボットにLiDAR及び放射線検出器を搭載し、走行経路上の放射線量を測定する。本装置を用いて、高エネルギー加速器研究機構で放射線マッピング試験を実施した。本発表では、屋内マッピング技術の概要及び試験結果について報告する。
持丸 貴則*; 小泉 光生; 高橋 時音; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.
no journal, ,
核物質やそのほかの中性子源の検知には、高速中性子検出器が有効である場合がある。EJ-276は、高速中性子及びガンマ線に感度を有するプラスチックシンチレーション検出器で、波形弁別法を用いてガンマ線と中性子を弁別して計数することができる。高速中性子のみを検出するプラスチックシンチレーション検出器では、線源から直接飛来する中性子を支配的に検出し、周囲の構造物等で散乱した中性子は検出されないことから、中性子源の探索において有効である。この特徴を活かすため、角度によって検出効率が変化する検出器を組み合わせて線源方向を特定する技術を開発した。PuBe線源を用いて、高速中性子線源方向を特定するための性能評価試験を実施した。本発表では、開発した方向推定検出器の概要及び性能評価試験について報告する。
吉田 忠義; 津田 修一; 谷垣 実*; 奥村 良*; 斎藤 公明
no journal, ,
一般に線線量率測定器の校正は、特定の方向(通常は前方)から線を照射して行う。一方、原子力発電所事故等による放射性物質の飛散によって形成された環境中の放射線場における測定では、様々な方向から放射線が入射するため、検出器形状によって測定値が変化する可能性がある。そこで、検出器形状の異なるシンチレータをもつ測定器を用いて、相互比較測定を行った。その結果、放射性物質の飛散によって形成された環境中の放射線場における測定では、JIS Z 4333の要求性能を満たした測定器であっても検出器形状の違いによって、有意な差が生じることが分かった。一方、測定環境の放射線入射条件に近いG(E)関数を用いることで、測定精度の向上が図れることが分かった。ただしこの場合、校正時の放射線入射条件と異なるため、校正方法に課題が残る。
津田 修一; 吉田 忠義; 谷垣 実*; 奥村 良*; 斎藤 公明
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故後、シンチレーション測定器を用いた環境中での線量率測定が実施されている。環境中では様々な方向から光子が入射するのに対して、方向依存性のある測定器も利用されているため、測定器の方向依存性による指示値への影響を評価する必要がある。本研究では、異なる形状の結晶を有するシンチレーション測定器を用いた波高スペクトル測定を行い、スペクトル-線量変換演算子を用いて算出した周辺線量当量率を比較した。環境の放射線場を模擬した計算シミュレーションにより得た各測定器の線量率の比は、測定結果と一致した。そこで、円筒形結晶の直径と高さの比を変えて線量率を計算した結果、結晶形状に応じて照射する結晶面を適切に選択することによって、一方向から照射する簡易な校正方法を用いて環境中の線量率を推定できることがわかった。
園田 真也*; 高田 淳史*; 谷森 達*; 津田 雅弥*; 田原 圭祐*; 小林 滉一郎*; 谷垣 実*; 谷口 秋洋*; 永井 晴康; 中山 浩成; et al.
no journal, ,
京都大学が開発中の電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)は、ガンマ線の到来方向を一意に決定し定量性のあるガンマ線画像を取得できる唯一の検出器である。ETCCは2方向からの同時測定で定量的な3次元分布が得られることを見込んでいる。この新しい検出器の実証を行うため、京都大学複合原子力科学研究所にある原子炉炉室のキャットウォークから炉心を見下ろす方向にETCCを設置して炉室内のガンマ線分布を測定した。本講演ではイメージング分析結果を報告する。
武宮 博; 斎藤 公明; 水野 哲*; 谷垣 実*
no journal, ,
福島県下における放射性物質分布状況の経時変化に関する詳細な情報を迅速に公開するために構築した福島県下空間線量率測定結果速報システムについて報告する。本システムは、車載型空間線量率測定器をバスに搭載して連続的かつ継続的に測定した空間線量率測定結果を可視化し、公開するものであり、地理情報システムと連携して分布状況を直観的に表示するとともに、ウェブサービスと連携して経時変化情報をグラフ表示するためのスクリプトを自動生成し、利用者に提供している。本発表では、本システムを活用して進められている福島県下空間線量率測定事業の概要を紹介するとともに、本システムの開発に必要となった要素技術について説明する。
津田 修一; 谷垣 実*; 斎藤 公明
no journal, ,
東京電力福島第一発電所事故後、環境中に沈着した放射性物質の分布状況調査や空間線量率モニタリングにおいて、京都大学が開発したGPS連動型放射線自動計測システムKURAMA及びその改良版のKURAMA-IIが車走行サーベイで利用されている。このうちKURAMA-IIは、内蔵されたCsI(Tl)シンチレーション検出器で取得する波高スペクトルデータに基づいて空間線量率を精度よく算出する機能を有する。本研究では、環境中の放射性核種ごとの線量評価を精度よく行うため、波高スペクトル測定データと、環境を模擬したシミュレーション計算で決定したCsI(Tl)シンチレーション検出器の応答関数データセットを用いて、アンフォールディング法による光子エネルギースペクトル評価を実施した。この手法に基づき、福島県内で測定した波高スペクトルデータから推定した人工および天然核種の線量寄与の評価結果について、シリーズ発表「福島における放射性物質の分布状況調査と関連研究」の中で報告する。
園田 真也*; 高田 淳史*; 谷森 達*; 津田 雅弥*; 田原 圭祐*; 小林 滉一郎*; 谷垣 実*; 永井 晴康; 中山 浩成; 佐藤 大樹
no journal, ,
京都大学が開発中の電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)は、ガンマ線の到来方向を一意に決定し定量性のあるガンマ線画像を取得できる唯一の検出器である。ETCCは2方向からの同時測定で定量的な3次元分布が得られることを見込んでいる。この新しい検出器の実証を行うため、京都大学複合原子力科学研究所にある原子炉炉室のキャットウォークから炉心を見下ろす方向にETCCを設置して炉室内のガンマ線分布を測定した。本講演ではイメージング分析結果を報告する。
五十嵐 悠; 濱口 拓; 前田 英太; 山田 純也; 武藤 保信; 谷垣 実*; 野原 尚史
no journal, ,
原子力機構大洗研究所では、モニタリングポストの測定の冗長化を目的として、ZETA規格を採用した自律型ネットワークによるデータ伝送機能を備えた可搬型KURAMAをMP近傍に固定設置し敷地境界付近の線量を観測するシステムを整備した。本発表では本システムによる約1年の定点観測データについて報告する。
