小・中学校でも利用可能な放射線教育プラスチック検出器の開発と教育モデルの構築
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20K03219
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
石川 一平 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10511735)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| 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)
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| Keywords | 放射線教育 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で提案するプラスチック検出器を用いた放射線教育は，複雑な回路を要しないので構造が簡単であり取り扱いが容易，そして可視化原理が安定している特徴を持つ。この提案するプラスチック検出器を用いた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，「劇物」である薬品を使うため安全性の面で敬遠されている。そこで，本研究では，溶けやすさを調整することで危険性を低減させ，小・中学校でも利用可能なプラスチック教材を開発する。さらに，教育モデルの構築を行うことで，小・中学校での利用普及を目指している。
プラスチック検出器は，ADCモノマーとIPPという重合開始剤の混合溶液を電気炉で加熱することで製造できる。本研究では，製造後のプラスチックに紫外線を照射することでプラスチックの表面改質を行い，溶けやすさの調整を試みた。また，エッチング溶液にエタノールを添加することでさらに溶けやすくすることが期待できるため，その両方の工程を取り入れた実験を試みた。これにより，昨年度までよりエッチピット直径を大きくできる（溶けやすい）条件が得られた。しかしながら，紫外線照射による表面改質の効果およびエッチング液へのエタノール添加の効果には，ピークが存在しており，引き続き，最も直径を大きくできる条件を探すとともに，再現性や表面改質のフェーディングについても確認を行う。そして，最終年度では，教育モデルの構築を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
紫外線による表面改質を行ったプラスチックを製造し，さらにエッチング溶液を改良することで，エッチピット（放射線の損傷）の直径を拡大できることが確認された。このような溶けやすさを調整したプラスチック検出器は，実験時間の短縮あるいは化学薬品の濃度を下げることが可能であり，危険性を低減させることができるため，おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度に引き続き，紫外線による表面改質を行ったプラスチックを製造し，さらにエッチング溶液を改良することで，エッチピット（放射線の損傷）を拡大できる最適条件を見出していく。最終年度では，これらを用いた放射線教育モデルの構築を行う予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
