Application of KCl:Eu storage phosphors to wide-range neutron detection

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

Proceedings of 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2013 NSS/MIC), Vol.3, p.2024 - 2030, 2013/00

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2013.6829655

KCl:Eu輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体にLiFとポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行った。その結果、ポリエチレン濃度が約5%で最大の輝尽性蛍光強度が得られることがわかった。これはモンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。また、低速・中速エネルギー範囲においては、Li(n,)反応によるものが支配的であることもわかった。さらに、Li(n,)反応において、相対論を用いて粒子のエネルギーを中性子エネルギーの関数として計算したところ、中性子エネルギーが高い場合、実験室系では粒子は一定のエネルギーを有するのではなく、ある幅を持った一様分布になることがわかった。これを用いて粒子の平均の付与エネルギーを計算したところ、5MeV以上の中性子エネルギーではLi(n,)反応だけでなく、K(n,)反応のような核破砕反応がエネルギー付与に寄与することがわかった。