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Development of the radiation education plastic detector for experiments in elementary and junior high schools and construction of the educational models

Research Project

Project/Area Number 20K03219
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionMaizuru National College of Technology

Principal Investigator

Ishikawa Ippei  舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10511735)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内海 淳志  舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30402663)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords放射線教育
Outline of Research at the Start

本研究で提案する放射線教育方法は,放射線飛跡を可視化するプラスチック教材を用いて放射線のエネルギー的性質や危険性を認識するものである。放射線がプラスチックに与える微小な損傷を化学薬品で拡大し,拡大された損傷を顕微鏡で観察するという実験である。本研究では,プラスチック教材の溶けやすさを調整することで危険性の少ない薬品でも溶かすことができる小・中学校向けのプラスチック教材を開発することを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

Radiation education using plastic detectors has been discouraged in elementary and junior high schools due to safety issues caused by the use of deleterious chemicals. In this study, we aimed to develop a detector that can be used in elementary and junior high schools by reducing the hazard by adjusting the solubility. After manufacturing, the surface of the plastic was modified by irradiating it with ultraviolet light, and ethanol was added to the etching solution to make it easier to dissolve. As a result, the measurement result (etching pit diameter) was 3.3 times larger than that without UV irradiation or ethanol addition. We also proposed a model using a heat-generating agent and a non-deleterious chemical.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

先行研究により,プラスチック検出器はα線のエネルギー的性質や危険性を認識する教材としての効果があるとわかった。この放射線教育方法は高校,大学等の放射線教育の授業等で取り入れられてきているが,小・中学校では,安全性の面で敬遠されている。そこで,本研究では従来品よりも溶けやすいプラスチック検出器の開発を行い,実験時間の短縮や危険性の低減に成功した。また,発熱剤を利用することで直火を使用しないモデルや,劇物ではない薬品を利用するモデルを提案し,小・中学校でも利用可能であることを示した。危険性をゼロにはできていないが,本研究の成果は,今後の放射線教育分野および放射線測定分野への発展に期待できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Development of UV-Irradiated PADC and Improvement of Etching for Reducing Experimental Time2023

    • Author(s)
      Ishikawa Ippei, Kimoto Atsushi, Kiyohara Shuji
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 16 Issue: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3390/ma16155413

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 短時間で実験可能なPADCを用いた放射線教育手法の開発2024

    • Author(s)
      木本 敦, 石川 一平, 清原 修二
    • Organizer
      第36回固体飛跡検出器研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] エッチング時間短縮を目的とした固体飛跡検出器の改質2023

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      小山 征野, 石川 一平, 清原 修二
    • Organizer
      日本高専学会第29回年会講演会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 固体飛跡検出器のエッチング特性に関する研究2023

    • Author(s)
      木本 敦, 石川 一平, 清原 修二
    • Organizer
      日本高専学会第29回年会講演会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 不純物を添加したPADCの溶けやすさに与える影響の検証2023

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      市場 颯馬, 石川 一平, 清原 修二
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      日本高専学会第29回年会講演会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Verification of Experimental Time Reduction by Improving Etchant of PADC2023

    • Author(s)
      Atsushi Kimoto, Ippei Ishikawa and Shuji Kiyohara
    • Organizer
      The 1st KOSEN International Research Symposium
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小・中学生を対象とした放射線教育への PADC飛跡検出器の応用2023

    • Author(s)
      木本 敦,石川 一平,清原 修二
    • Organizer
      第35回固体飛跡検出器研究会
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  • [Presentation] 固体飛跡検出器のエッチング液改良による実験時間短縮の検証2022

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      木本 敦,石川 一平,清原 修二
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      第28回日本高専学会年会講演会
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    • Author(s)
      小山 征野,石川 一平,清原 修二
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      第28回日本高専学会年会講演会
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  • [Presentation] 重合度を調整した PADC 検出器の重イオンに対する評価分析2022

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      伊藤 大洋, 橋本 勇史, 林 勇利, 田中 俊裕, 宗 晃汰, 楠本 多聞, 金崎 真聡, 小 平 聡, 石川 一平, 山内 知也
    • Organizer
      第34回固体飛跡検出器研究会
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  • [Presentation] 重合度を調整したPADC検出器の重イオンに対する感度評価 22022

    • Author(s)
      伊藤 大洋, 橋本 勇史, 林 勇利, 田中 俊裕, 宗 晃汰, 楠本 多聞, 金崎 真聡, 小平 聡, 石川 一平, 山内 知也
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
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  • [Presentation] 重合度を調整したPADC検出器の重イオンに対する感度評価2021

    • Author(s)
      伊藤 大洋,橋本 勇史,林 勇利,田中俊裕,宗晃汰,楠本多聞,金崎真聡,小平聡,石川一平,山内知也
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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