光学ファイバーを利用した中性子束分布位置超高分解能リアルタイム測定システムの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558184
• Research Institution: NAGOYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 森 千鶴夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市原 千博 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027475) ; 小林 圭二 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (30027445) ; 代谷 誠治 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80027474) ; 佐久間 洋一 核融合科学研究所, 放射線管理部, 助教授 (30133119) ; 瓜谷 章 名古屋大学, 工学部, 助手 (10213521)
• Keywords: 中性子 / 光学ファイバー / 位置分布 / シンチレータ / 細陳挿入 / ガンマ線 / 速中性子

Research Abstract

はじめに 本研究の目的は、原子炉、臨界実験装置、核融合装置、加速器等における極めて狭い間隙に挿入して、熱中性子束分布、高速中性子束分布、γ(X)線強度分布の測定を迅速、かつ高い精度で行う測定システムの開発である。
測定システムの開発 直径1mmの光学ファイバーの先端に、中性子測定の場合にはZnS(Ag)シンチレータと中性子コンバータを混合し、接着剤で極微量を付着させた。中性子コンバータとしては、熱中性子用には、^7Li,^<235>Uを、高速中性子用には^<232>Thを用いた。またγ線用には低エネルギー用にCsI(Tl)を用いた。このシンチレータ付ファイバーを、種々の速度で自動的に駆動できる装置を作製し、上記の目的を達成できるシステムを開発した
結果 熱中性子と1.1MeV以上の高速中性子を区別して測定できた。中性子束の強度は10^3〜10^<11>n/cm^2sの範囲において,2メートルの程度の長さ範囲を30分以内の時間で、位置分解能1mmで測定できた。γ線は50〜500keVのエネルギー範囲のγ線の分布と、それ以上のエネルギー範囲のγ線の分布とを区別して測定できた。
まとめ 中性子とγ線を、それぞれ2群程度のエネルギー別に強度分布を測定できるシステムを開発した。位置分解能1mm,測定時間は中性子やγ線の強度にもよるが、10〜30分間短い時間で測定できる。このシステムは医療分野を含むいろんな分野で利用が可能である。

Research Products

• [Publications] 三戸祐一郎: "シンチレータ塗布・光ファイバーを用いた中性子束分布・位置高分解能迅速測定法の開発" 京都大学原子炉実験所第30回学術講演会報文集. 30. 219-224 (1996)
• [Publications] 影山一巳: "シンチレータ塗布・光ファイバーを用いたγ線強度分布測定法の開発" 京都大学原子炉実験所第30回学術講演会報文集. 30. 225-228 (1996)
• [Publications] 森千鶴夫: "シンチレータ塗布・光ファイバーを用いた中性子束・γ線強度分布測定法の開発" 京都大学原子炉実験所第31回学術講演会報文集. 31. 221-226 (1997)
• [Publications] C.Mori: "Simple,Quick and Precise Measurement of In-Core Neutron Flux Oistriutions by using OPtical Fiber with Scintillator" Proc.9th International Conference on Reactor Dosimetry (Sept.2-6,1996,Prague). (1997)
• [Publications] C.Mori: "Measurement of In-Core γ-Ray Flux Outributions by using Optical Fiber with Scintillator" Proc.9th International Conference on Reactor Dosimetry (Sept.2-6,1996,Prague). (1997)