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論文

Measurement of radioactive fragment production excitation functions of lead by 400 MeV/u carbon ions

小川 達彦; Morev, M. N.*; 小佐古 敏荘*

Transactions of the American Nuclear Society, 109(2, Part2), p.1253 - 1255, 2013/11

放射線医学総合研究所HIMACにおいて400MeV/uの炭素イオンを厚い鉛ターゲットに照射し、$$^{Nat}$$Pb(C,x)反応でのフラグメント生成断面積をエネルギーの関数として32種類の生成核に対して求めることに成功した。実験では、陽子入射でこれまで用いられてきた積層箔法を重イオン入射反応用に改良した新手法を用い、これにより先行研究にほとんどなかった励起関数の測定を可能とした。本実験での測定結果は、薄いターゲットを使用して測定した結果との比較で矛盾なく一致していることから、本測定手法は妥当なものと判断される。実験結果により放射線輸送計算コードPHITSを検証した結果、軽いフラグメントや100MeV/u近くのエネルギーに対して断面積の過小評価がみられた。さらなる解析によりPHITSの物理モデルの欠損、特にマルチフラグメンテーション過程の不足がその理由であることを明らかにした。なお、本発表は2012年に開催された第12回放射線遮へい国際会議における報告がセッション最優秀論文賞に選定されたため、本学会に推薦され、招待講演を行うものである。

論文

Analysis of fragmentation excitation functions of lead by carbon ions up to 400 MeV/u

小川 達彦; Morev, M. N.*; 佐藤 達彦; 橋本 慎太郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 300, p.35 - 45, 2013/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:57.41(Instruments & Instrumentation)

炭素イオン照射による鉛のフラグメンテーション反応断面積を400MeV/u以下で測定し、分子動力学モデルと統計崩壊モデルの組合せで反応を記述するPHITSによる計算シミュレーションの妥当性を分析した。実験では、鉛ターゲットを炭素イオンビームの進行方向にスライスし、各スライスに生成された核種を測定することで、質量数が24から175の32種類のフラグメントに対する生成断面積を得ることに成功した。そして、さまざまな質量数のフラグメント生成反応断面積について、実験値と計算値を系統的に比較検証することが可能となった。その比較の結果、計算シミュレーションでは、質量数が20-60の間のフラグメントと、110-130の間のフラグメントは一桁以上過小評価されていることが確認された。これらのフラグメントは、計算シミュレーションにおいてそれぞれ核分裂と蒸発によって生成し、過小評価はマルチフラグメンテーション反応過程が考慮されていないためであることが判明した。さらに、この傾向は反応時のエネルギーが低いほど顕著であった。この分析結果は、過小評価等の問題点を解決するためには、マルチフラグメンテーション反応機構などの考慮されていない反応を計算シミュレーションへ組み込むことが重要であると示すものである。

口頭

閉凸空間によるデータ処理法を用いた中性子線量測定

橋本 周; Morev, M. N.*; 飯本 武志*; 小佐古 敏荘*

no journal, , 

複数検出器を使った汎用性のある中性子線量評価について報告する。複数検出器の出力比で構成されるベクトル空間中で、線量値の取り得る範囲は限定されることがわかっている。この手法について、特殊な比例計数管,個人線量計などを用いて実用化検証を行った。従来と同等の機器を使いながらも、従来に比べて、個別の中性子場に対応した線量評価値が得られることが示された。

口頭

閉凸空間法を用いた複数検出器による線量評価の特性

橋本 周; Morev, M. N.*; 飯本 武志*; 小佐古 敏荘*

no journal, , 

複数の放射線検出器出力に閉凸空間データ処理法を適用した線量評価法を検討している。複数検出器の出力相関から得られる放射線場に関する情報を線量評価にフィードバックさせて、信頼性の高い線量評価を可能にする。中性子による個人線量や空間線量の測定において、単純な測定器であっても、それらの組合せで十分な精度の線量評価が可能なことを確認した。また、測定器の組合せと線量評価能力の間に関係を見いだした。

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