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論文

J-PARC/ANNRIにおける即発$$gamma$$線分析法開発

藤 暢輔; 海老原 充*; Huang, M.; 木村 敦; 中村 詔司; 原田 秀郎

放射化学, (33), p.1 - 9, 2016/03

中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)は、中性子捕獲反応に伴って放出される即発$$gamma$$線により元素分析を行う方法で、迅速に多元素を非破壊分析できるという特長がある。そのため、宇宙化学・環境・考古学・材料など幅広い分野で用いられ、多くの研究に貢献している。PGAはこれまでに同時計数法や反同時計数法によって検出限界や峻別性能の改良がおこなわれてきたが、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)における大強度パルス中性子ビームによって、飛行時間法を用いた即発$$gamma$$線分析(TOF-PGA)の利用が可能となった。本稿では同時計数法による即発$$gamma$$線分析(MPGA)のほか、MLFに設置された中性子核反応測定装置(ANNRI)の概要と本装置によって可能となるTOF-PGAについて解説する。

論文

Analysis of cadmium in food by multiple prompt $$gamma$$-ray spectroscopy

藤 暢輔; 大島 真澄; 小泉 光生; 長 明彦; 木村 敦; 後藤 淳*; 初川 雄一

Applied Radiation and Isotopes, 64(7), p.751 - 754, 2006/07

https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2006.02.087
 被引用回数：9 パーセンタイル：51.63(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

原子核科学研究グループでは核物理手法の応用研究として、高感度元素定量法開発研究を実施している。JRR-3Mのc-2ビームラインにおいて、多重$$gamma$$線検出法を即発$$gamma$$線分析に適用した多重即発$$gamma$$線分析の開発を行った。この手法を用いることにより食品等における主要妨害元素である水素の影響が低減されることを見いだした。食品中のカドミウムはコーデックス委員会食品添加物・汚染物質部会やFAO, WHOにおいて国際的なカドミウム基準値の検討が行われている。基準値原案として提案されているカドミウム濃度は$$0.2-1.0mg/kg$$と極微量であり対象となる食品数が多いため、迅速かつ高感度な測定法の開発が望まれている。多重即発$$gamma$$線分析によるカドミウム分析は食品中の水素の影響をほとんど受けないために高感度で行える。現在の検出器を高度化し高効率な検出器(効率10%)を用いて行うことにより、カドミウムの分析が1試料あたり10分程度で行えると見積もられた。また、GEANT4によって高効率検出器を用いた場合のシミュレーションを行った結果、実験によって見積もられた結果とほぼ同じ結果が得られた。

論文

Nuclear data for multiple prompt $$gamma$$-ray analysis

藤 暢輔; 大島 真澄; 小泉 光生; 長 明彦; 木村 敦; 後藤 淳; 海老原 充*

AIP Conference Proceedings 769, p.1666 - 1669, 2005/05

https://doi.org/10.1063/1.1945328

多くの原子核は、中性子捕獲反応において2つ以上の即発$$gamma$$線を同時に放出する。文科省公募型特会事業においては、中性子捕獲反応によって発生する即発$$gamma$$線を測定することにより中性子捕獲反応断面積測定を行うことを計画している。同時に放出される$$gamma$$線を2つ以上の$$gamma$$線検出器を用いて測定を行い、得られた事象ごとに2つのエネルギー軸を持つ2次元スペクトル上に加算する。2次元スペクトルを解析することによって、従来の1次元法に比べて高精度の断面積データ取得が可能になる。この解析においては、即発$$gamma$$線のエネルギーだけでなく、励起準位構造核データも必要とする。しかし、一般的にエネルギーのデータに比べてこれらの核データは乏しいため、その整備は重要である。JRR-3Mの冷中性子ビームラインを用いた核データ実験についての報告を行う。

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