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佐藤 達彦
放射線, 31(4), p.313 - 318, 2005/10
高エネルギー加速器施設の作業員,航空機の乗務員及び宇宙飛行士に対する被ばく線量評価では、20MeV以上の高エネルギー中性子による被ばくが問題となる。このような背景から、高エネルギー中性子の輸送を扱える計算コードが幾つか開発され、線量評価に利用されている。本報告では、それらの計算コード開発の現状について解説し、その使用時における留意点や、今後解決すべき課題について整理する。
佐藤 大樹; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 松藤 成弘*; 佐藤 眞二*; 高田 真志*; 石橋 健二*
Nuclear Science Symposium Conference Record, 2005 IEEE, Vol.3, p.1288 - 1290, 2005/10
シンチレーション検出器を用いて中性子のエネルギースペクトルを測定するためには、検出器の応答関数が必要とされる。この応答関数を精度よく評価するためには、入射中性子とシンチレーション物質との核反応による荷電粒子生成と、それに伴う発光機構を解明することが重要である。そこで、液体有機シンチレータにおける、荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を調べるために、放射線医学総合研究所HIMACにおいて、さまざまな荷電粒子に対する応答関数を測定した。液体有機シンチレータとして、中性子測定で広く利用されているBC501Aを用いた。各種荷電粒子は高エネルギー重イオンの炭素ターゲットへの入射核破砕反応により生成され、粒子弁別後に飛行時間からその運動エネルギーを求めた。実験から得た荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を、半実験式と比較したところ、陽子と重陽子に関しては非常に良い一致を示した。しかし、
粒子に関しては、系統的に大きな値を与えることを明らかにした。
佐藤 大樹; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 山口 恭弘; 高田 真志*; 石橋 健二*
AIP Conference Proceedings 769, p.1680 - 1683, 2005/05
高エネルギー中性子に対する有機液体シンチレータの応答関数を評価するために、SCINFUL-QMDコードを開発した。SCINFUL-QMDによる計算結果の妥当性を調べるため、放射線医学総合研究所のHIMACにおいて、有機液体シンチレータの応答関数を測定した。800MeV/uのSiイオン及び400MeV/uのCイオンを、厚い炭素ターゲットに入射させ、核破砕反応により放出された中性子に対して、飛行時間法によりその運動エネルギーを測定し、入射中性子エネルギーごとの応答関数を導出した。実験値とSCINFUL-QMDによる計算値を比較した結果、SCINFUL-QMDは、既存の応答関数計算コードよりも適切に実験値を再現できることがわかった。
中根 佳弘; 原田 康典; 坂本 幸夫; 小栗 朋美*; 吉澤 道夫; 高橋 史明; 石倉 剛*; 藤本 敏明*; 田中 進; 笹本 宣雄
JAERI-Tech 2003-011, 37 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-011.pdf:1.73MB
原研とKEKが共同で建設している大強度陽子加速器施設(J-PARC)に適用する中性子レムモニタの開発を行った。熱エネルギーから中高エネルギー領域までの広範な中性子による線量率を精度よく測定できるモニタの開発を目的として、鉛ブリーダ付き中性子レムモニタを試作した。試作レムモニタのエネルギー応答に関し、遮蔽体を透過した後の中性子による被ばく評価において重要な、熱エネルギーから150MeVまでの中性子に対する応答特性を中性子輸送計算により評価するとともに、この評価精度を確認する目的で、65MeVまでの中性子場を用いて応答特性を測定した。得られたエネルギー応答特性を中性子の線量換算係数と比較した結果、試作中性子レムモニタは、熱エネルギーから150MeVまでの広範なエネルギー領域において優れたエネルギー応答特性を有することが確認でき、加速器施設用中性子レムモニタとして実用化の目処がついた。
遠藤 章; Kim, E.; 山口 恭弘
JAERI-Data/Code 2001-027, 62 Pages, 2001/10
JAERI-Data-Code-2001-027.pdf:2.05MB
高エネルギー中性子スペクトル測定等に用いられている有機シンチレータに対する応答関数の計算には、モンテカルロコードSCINFULが広く利用されている。しかし、SCINFULの機能は、円柱形状のNE213及びNE110シンチレータに対する計算のみに限定されている。本研究では、SCINFULをもとに、幾何形状指定機能及び高エネルギー中性子に対する輸送断面積データを新たに組み入れた計算コードSCINFUL-CGを開発した。SCINFUL-CGでは、検出器形状の指定に、CG (Combinatorial Geometry)による幾何形状指定機能を拡張したMARS-CGを導入するとともに、CGで定義された領域ごとに中性子スペクトルを評価する機能を加えた。また、ガラスシンチレータの主成分である珪素及び酸素,検出器カバーのアルミニウムについて、LA150を用い、100MeVまでの中性子輸送計算の断面積データを組み込んだ。SCINFUL-CGの計算結果の妥当性は、SCINFUL及びMCNPによる計算結果との比較並びに中性子照射実験によって確認した。SCINFUL-CGは、高エネルギー中性子スペクトルメータ、中性子モニタの検出器の設計計算等において有効なツールになることが期待される。本報告書では、開発したコードの概要を述べるとともに、コードの使用方法について説明する。
杉本 昌義; 野田 健治
Proc. of the 1994 Int. Linac Conf., 2, p.842 - 844, 1995/00
原研では過去6年にわたりエネルギー選択型の高エネルギー中性子照射施設(ESNIT)の概念検討を進めてきた。これは液体リチウムターゲットにcwの重陽子ビームを50~100mA、10~40MeVで入射し、核融合炉材料開発に必要な強度とスペクトルの中性子源を得ようとするものである。基本仕様として120MHzのRFQと複数のタンクから成る120MHz DTLの組合わせを採用した。ターゲットへの熱負荷軽減のため最終ビームスポットを一様に拡大しエネルギー幅を一様に持たせるデバイスが必要であり、ビームエネルギーの変化に十分対応できるものでなければならない。長期間にわたり安定なビームを供給する技術、高放射線下で機器の保守・交換を確実に行う方法は加速器分野では未解決であり重要な技術課題である。
野田 健治; 大山 幸夫; 山口 誠哉; 前川 洋; 菱沼 章道
Journal of Nuclear Materials, 174, p.319 - 326, 1990/00
被引用回数：13 パーセンタイル：76.1(Materials Science, Multidisciplinary)エネルギー選択型中性子照射施設(ESNIT)は原研において提案されている原子力材料用高エネルギー中性子源である。その概念的特徴は、中性子スペクトルのピークエネルギーを選択できることであり、これにより、照射損傷や照射効果の中性子エネルギー依存性の研究を行うことがてきる。また、損傷や照射効果に及ぼす中性子スペクトルの高エネルギー(14MeVを越える)成分、いわゆるHigh Energy Tailの影響をピークエネルギーを変化させることにより低減化することが期待される。この論文では、損傷パラメータの計算やHigh Energy Tailの影響評価のための第1歩としてESNITの中性子場特性の計算を行った。D-Li反応を適切に数式化した中性子源モデルが作られ、それを用いて、中性子スペクトル及びフラックス分布に関する計算を種々の重陽子エネルギーについて行った。
近藤 達男; 大野 英雄; 水本 元治; 小寺 正俊*
Journal of Fusion Energy, 8(3-4), p.229 - 235, 1989/00
被引用回数：20 パーセンタイル：86.8(Nuclear Science & Technology)将来の原子力用新材料の開発には中性子環境での機能と特性に焦点を合わせた材料科学的なアプローチによる材料設計と評価が必要であることから、中性子照射手段として、発生する中性子のエネルギーが研究の目的によって自在に選べ、かつスペクトルが狭いエネルギー範囲に限定されることを特徴とした強力中性子源について提案している。この中性子源には将来の核融合への応用を強く意識した材料の研究開発を中心に据えながらも、あくまで材料開発基盤の強化を主たるねらいとした一般的な材料照射実験手段としての基本的性能を与えることとし、従来存在しなかった新しい実験施設としてその存在意識、仕様、利用範囲、実現可能性、核融合開発との関係などについて戦略的ならびに技術的の両面から論じた。
増田 明彦*; 松本 哲郎*; 原野 英樹*; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 志風 義明; 倉島 俊; 清藤 一; 吉澤 道夫
no journal, ,
原子力機構高崎量子応用研究所・イオン照射研究施設(TIARA)のサイクロトロン加速器を用いて開発中の20MeV以上の高エネルギー中性子標準には、校正における本来の目的である高エネルギー単色ピークに加えて目的外の低エネルギー領域まで続く連続成分が混在している。この混在する連続成分は、校正において大きな不確かさの原因となり得る。そこで、連続成分のスペクトラルフルエンスを把握するため、2種類のシンチレーション検出器を使った中性子飛行時間(TOF)法を高度化するとともに、高エネルギー中性子場でのアンフォールディング法向けに放射化ボナー球スペクトロメーターを開発し特性を評価した。
