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論文

Development of a high-efficiency proton recoil telescope for D-T neutron fluence measurement

谷村 嘉彦; 吉澤 道夫

Radiation Protection Dosimetry, 180(1-4), p.417 - 421, 2018/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)

放射線標準施設(FRS)に整備された14.8MeV単色中性子校正場の中性子フルエンスを測定するために、一組のラジエータ、$$Delta$$E検出器及びE検出器からなる高効率反跳陽子テレスコープ(PRT)を開発した。ラジエータには、2mmの厚いプラスチックシンチレーション検出器を採用することにより、検出効率を向上させるとともに、ラジエータ内での反跳陽子のエネルギー損失を補償可能とした。$$Delta$$E及びE検出器には、それぞれ150$$mu$$m及び3mmの有感層を持つシリコン半導体検出器を採用した。ラジエータ-E検出器間の距離を、50mm, 100mm及び150mmに変化させたときの検出効率を14,8MeV校正場での試験結果を基に評価した。検出効率は、距離の減少とともに、最大3.7$$times$$10$$^{-3}$$まで増加した。これは、通常のPRTよりも数桁高く、FRSの14.8MeV校正場での中性子フルエンス測定が数時間で可能な検出効率である。

論文

原研・放射線標準施設の中性子校正場について

吉澤 道夫

放計協ニュース, (29), p.2 - 5, 2002/05

日本原子力研究所・放射線標準施設(FRS)には、熱中性子,速中性子、及び減速中性子の校正場が整備されている。これらの校正場については、昨年(平成13年)4月の放射線防護関係法令の改正により線量換算係数が大きく変更されたことから、基準線量当量率の変更及び見直しを行った。本稿では、上記3種類の中性子校正場について、現在の基準値とそのトレーサビリティの現状及び法令改正に伴う変更点を述べる。また、散乱線の評価をはじめとして、これまで各校正場について行われてきた特性評価結果の概要をまとめた。

論文

A Monte Carlo program for estimating characteristics of neutron calibration fields using a Pelletron accelerator

吉澤 道夫; 三枝 純; 吉田 真; 杉田 武志*

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 4 Pages, 2000/05

静電型加速器を用いた中性子校正場の設計及びエネルギースペクトル等の特性評価のためのモンテカルロ計算コードMCNP-ANTを開発した。高品質な中性子校正場を確立するためには、中性子ターゲットの最適設計と校正場のスペクトル評価等が重要である。現在、ターゲット中の荷電粒子の輸送から中性子の発生及び中性子の輸送計算までを一貫して行えるプログラムがない。このため、TRIM(SRIM)をもとに新たに荷電粒子の輸送と中性子の発生を計算可能なサブプログラムを作成し、汎用輸送計算コードMCNP-4Bに組み込んだ。荷電粒子の輸送に関するTRIMコードとの比較、及び既に報告されている単色中性子校正場のフルエンス率とスペクトルの測定結果との比較から、開発されたプログラムの妥当性が検証された。今後は、目的とする生成反応以外の核反応で発生する妨害中性子の評価が可能となるよう改良を行う必要がある。

報告書

$$^{252}$$Cf及び$$^{241}$$Am-Be中性子源を用いた速中性子校正場の散乱線評価

J.R.Dumais*; 吉澤 道夫; 山口 恭弘

JAERI-Tech 98-005, 65 Pages, 1998/03

JAERI-Tech-98-005.pdf:2.32MB

原研・放射線標準施設棟には、中性子線量測定用の個人線量計やサーベイメータを校正するためのRI中性子源を用いた速中性子校正場が整備されている。この速中性子校正場には、線源カプセル、スタンド、空気及び壁等からの散乱線が含まれており、線量計の校正に影響を及ぼす可能性がある。そこで、MCNP-A4モンテカルロコードを用いた計算により、各散乱成分の割合及び中性子エネルギースペクトルの評価を行った。さらに、ボナー球検出器を用いた実験により中性子エネルギースペクトルを求め、これに基づき計算結果の補正を行った。その結果、線源から100cmにおける散乱線の混入割合は、中性子フルエンスについて$$^{252}$$Cfで23%、$$^{241}$$Am-Beで19%であった。これらを線量当量に換算すると、$$^{252}$$Cfで13~14%、$$^{241}$$Am-Beで8~10%であることが明らかになった。

報告書

熱中性子校正場中の中速及び速中性子成分の影響評価; 計算シミュレーションによる評価

J.R.Dumais*; 吉澤 道夫; 山口 恭弘

JAERI-Tech 97-033, 35 Pages, 1997/07

JAERI-Tech-97-033.pdf:1.43MB

原研の放射線標準施設等に設置されている黒鉛パイル熱中性子校正場に関して、混入する中速及び速中性子成分が個人線量計等の校正値に与える影響を計算で評価した。連続エネルギーモンテカルロコードMCNP-4Aを用いて、校正場の中性子スペクトルを計算し、中速及び速中性子成分の影響を解析した。その結果、黒鉛パイル外の照射場において、中速及び速中性子成分が熱中性子成分に及ぼす影響はフルエンスで2%、線量当量に換算すると10~14%であることが分かった。また、速中性子領域に感度を有する線量計を校正する場合は、中速及び速中性子成分の影響を十分考慮する必要があるが、熱中性子測定用の線量計をファントム上で校正する場合には、この成分の影響は無視できることも明らかになった。

口頭

使用済核燃料輸送キャスク周辺の中性子スペクトルを模擬した校正場の構築

星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦

no journal, , 

厚い鋼鉄で遮蔽される原子炉施設や輸送キャスクの周囲において、観測されるスペクトルは、熱中性子から数100keVまで広いエネルギー範囲にわたり、ISO 8529等で標準化されている$$^{241}$$Am-Beや$$^{252}$$Cfの中性子スペクトルとは大きく異なる。本研究では、$$^{241}$$Am-Liが$$^{241}$$Am-Beや$$^{252}$$Cfに比べて低い中性子エネルギーをもつ点に着目し、重水と組み合わせることで、原子炉施設等の中性子スペクトル場を模擬できる校正場を構築する。減速材寸法を決めるため、モンテカルロ粒子輸送計算コードを用いた計算を実施した。半径が50$$sim$$200mmの重水球を考え、中心に$$^{241}$$Am-Li線源を置いた。熱中性子フルエンスの割合を調整するため、厚さ5$$sim$$20mmのアクリル殻を表面に取り付けた。中心から$$^{7}$$Li($$alpha$$,n)反応による中性子を発生させた。計算結果を基にSUS304製の円筒タンク(高さ300mm、内径50mm、外径268mm、重水厚さ105mm)を製作し、重水を充てんした。外側に取り外し可能なアクリル円筒(内径270mm、外径300mm)を用意した。ボナー球スペクトロメータを用いて、校正場の中性子スペクトルを測定したところ、平均エネルギー、平均換算係数はそれぞれ38keV、32pSv cm$$^{2}$$で、原子炉施設等の中性子スペクトルの特徴とよく一致した。

口頭

$$^{241}$$Am-Li重水減速場のスペクトル評価

星 勝也; 西野 翔; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦

no journal, , 

厚い鋼鉄によって遮蔽される原子炉施設や輸送キャスク周辺の中性子場を模擬するため、核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設(ICF)では、$$^{241}$$AmLi線源を使用した速中性子場及び重水・アクリル減速場を構築した。本研究では、MCNPを用いた計算シミュレーション及びボナー球検出器を用いた測定によって$$^{241}$$AmLi減速場の中性子フルエンススペクトルを評価した。試験にはICF及び原子力科学研究所 放射線標準施設(FRS)のボナー検出器を使用した。MCNPの計算値とICFボナー球の測定値を比較すると、スペクトルの形状や各エネルギービンのフルエンス率はよく一致した。また、ICFとFRSのボナー球の測定結果を比較すると(FRS/ICF)、フルエンス率は8%、周辺線量当量率は3%以内で一致した。異なる研究グループによって、独自に応答関数が評価された検出器で測定した結果が、互いに一致したことは、ICFのボナー球で評価したスペクトルが妥当であることを示している。

口頭

核燃料サイクル工学研究所における個人被ばく管理の課題; 次期個人線量計の選定及び水晶体被ばく線量評価の検討

内田 真弘; 前田 剛; 滝本 美咲; 高田 千恵; 辻村 憲雄

no journal, , 

核燃料サイクル工学研究所でこれまで使用されていた個人線量計(TLDバッジ)の生産が終了になり、それに代わる個人線量計の選定が進められている。また、2021年4月から眼の水晶体等価線量限度が引き下げられることを受け、新しい線量限度下での被ばく管理方法の検討を進めている。それらの背景から、本研究では2つの調査を行った。一つは、次期個人線量計候補の適用性の検討のために、減速中性子校正場を用いたエネルギー依存性及び方向依存性の調査を行った。その結果、エネルギー依存性については、当研究所の作業環境場において同等の性能が期待でき、方向依存性については、次期個人線量計候補がTLDバッジに比べて大きくなる結果となった。もう一つは、水晶体の被ばく線量評価方法の検討のために、頭頚部用の線量計と水晶体用線量計DOSIRISを用いた現場着用試験を行った。その結果、両線量計の評価値はよく一致し、頭頚部用の線量計でも十分な水晶体線量評価が可能であることが分かった。なお、評価値が2倍異なる作業者(1名)が散見されたが、作業内容を調査した結果、グローブボックスの下段近くで屈んだ状態で作業するなど特殊な事例であることが確認された。

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