素粒子・原子核・宇宙線実験のための水シンチレーターの開発研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540236
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 末包 文彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10196678)
• Keywords: 素粒子 / 原子核 / 宇宙線 / シンチレーター

Research Abstract

この研究では、高水含有量をもちながら、素粒子反応に対して発光する水をベースとした液体シンチレーターの開発を行っている。高発光量の液体シンチレーターは、一般に芳香族又は、環状の分子構造をもつ溶媒に発光剤を溶かす必要がある。
前年度は、水50%+ベンジルアルコール20%+メタノール30%+PPO2.5g/literで5〜6%アントラセン相当の発光量をもつ水ベースの液体シンチレーターの開発に成功した。今年度は、ベンゼン環をもつ界面活性剤を水に溶かし、それに発光剤を混ぜることにより、さらに高い水含有率で、発光する液体シンチレーターの開発を行った。様々の界面活性剤をリストアップし、様々な濃度の組み合わせで発光量の測定を行った結果、高発光量の水ベースの液体シンチレーターとして水81%+ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム19%+PPO10g/liter+bis-MSBで6.7%アントラセンの発光量を得た。又、高い水含有量の液体シンチレーターとして、水86%+塩化ベンザルコニウム14%+PPO1%+bis-MSBで4.0%アントラセンの発光量を得た。これにより、従来不可能であると考えられていた高い水含有量の液体シンチレーターの開発に成功した。この結果は、平成15年度秋の学会で発表し、学生が一人、この結果により、修士論文を書いた。