広島・長崎の原爆中性子線量評価のための高速中性子の微分散乱断面積の測定

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480140
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 静間 清 広島大学, 工学部, 教授 (10127657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星 正治 広島大学, 原爆放射能医学研究所, 教授 (50099090) ; 小島 康明 広島大学, 工学部, 助手 (80314730) ; 遠藤 暁 広島大学, 工学部, 助教授 (90243609)
• Keywords: Neutron transport / elastic cross section / Neutron / MCNP / Noutron dosimotry

Research Abstract

中性子線の人体リスクは広島・長崎の原爆被爆生存者の受けた放射線量(線量体系DS86)が基礎となっている。この線量体系は1986年にまとめられたが、DS86には未解決の問題がある。我々のグループは、被爆試料中に誘導された^<152>Eu、^<60>Co残留放射能からDS86中性子束にもとづく放射化量の計算値と実測データの間に系統的なずれがあることを示した。この系統的なずれの理由を明らかにする事は線量評価、また現行の放射線リスク評価において重要、かつ緊急を要する課題である。DS86の中性子輸送計算のコードと同等の性能を持つMCNPコードは既にベンチマークテストが行われており、十分な精度が確認されている。しかしながら、入力に用いられる中性子断面積、特に空気組成である窒素、酸素の微分断面積は前方側において実験データが無く計算値により外挿されている。本研究では、実験データの無い窒素、酸素の前方微分断面積を測定し、輸送計算の結果への影響を調べることが目的である。
本研究年度においては、中性子弾性散乱実験の準備として、実験セットアップ決定のためのモンテカルロ計算および基礎データ収集を行った。より前方の断面積を測定するためには、中性子線を1cmφ以下の中性子ビームに整形する必要が、またoff-axisにおける散乱中性子束を1/100以下に押さえる必要がある。モンテカルロ計算の結果、10cm厚のホウ素入ポリエチレンコリメータでビーム軸から5cm、10cmの位置でおよそ1/10、1/100が得られた。この結果を確認するために試験実験を行い、ビーム軸から7cmの位置までは計算値を再現したが10cm以上ではおよそ因子2ほど計算が過小評価している事が確認された。更に、ガス比例計数管の測定効率を測定し、実験に必要なターゲット量の見積もりを行った。これらの基礎データを基に次年度の本実験の検討を行った。
また輸送計算の性能評価を行うためJCOのデータ解析もあわせて行った。

Research Products

• [Publications] S.Endo et al.: "Calculation of neutron W value for neutron doshimetry below the MeV"Phys.Med.Biol.. 45. 947-953 (2000)
• [Publications] S.Endo et al.: "Radioactivity of^<51>Cr in stainless steel collected from residences in the JCO neighborhood"J.Environm.Radioact.. 5. 83-88 (2000)
• [Publications] S.Endo et al.: "Neutron dose equivalent estimation from the specific activity of ^<51>Cr"J.Environm.Radioact.. 50. 88-96 (2000)