2016 Fiscal Year Research-status Report
シンチレーションフィルムによる表面汚染測定法の開発
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15K13473
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
池田 晴雄 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (90400233)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 極低放射能環境 / 表面汚染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は片面感度をもたせるためのシンチレーションフィルムと通常のフィルムの結合方法について進展があった。これまではそれぞれのフィルムを重ねて設置することで片面感度を持たせていたが、それでは扱いにくいことと、フィルムとフィルムの隙間に空気の薄い層ができることでシンチレーションフィルムの発光の一部がそこで屈折率のちがいによって全反射されることによる光収集効率の低下がおきていた。この問題を解決するために市販のラミネーターを用いて、シンチレーションフィルムの片面にはラミネートされないような工程を開発することができた。このラミネートフィルムで放射性α線源の観測を行ったところ光収集量が以前のものよりも増加しているのも確認できた。これによって本研究が目的とするフィルムの作成方法の1つが確立された。しかしながら、ラミネートの作業によってフィルムの厚さがかわってしまうという問題も発生し、想定よりもフィルムが薄くなって本研究目的のα線観測のノイズとなる環境ベータ線の影響が見えるようになってしまった。この対策については引き続き研究を継続する。
現実に即した観測を行うために、ウラン系列のラドンガスを放射線源としてその娘核の遅延同時崩壊によるα線をシンチレーションフィルムで観測を行うための実験設備の開発を行った。ラドンガスを微量のオイルに溶解させてそれをフィルムの上に散布する方法や、ラドンガスをフィルムを静電気で帯電させることで吸着させる方法などを行うなどの手法を行った。観測された信号の波形を解析したところα線由来の信号らしきものはとらえられていたが、環境放射線量が想定よりも多かったため遅延同時計測がうまく動作せず、それがラドンガス由来なのか環境由来なのかを区別するところまではできなかった。
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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
片側だけに感度を持たせたシンチレーションフィルムを作成し、それによってα線を観測するという原理検証とそのためフィルム加工方法についてのめどは得られた。今後は本研究目的である環境放射線観測を行うために、測定すべき環境放射線源の一つであるウラン系列のラドンガスを用いた観測によって、観測感度を定量的に求める段階になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度はウラン系列のラドンガスの崩壊娘核を用いて片面感度をもったシンチレーションフィルムの観測感度測定を行う。このウラン系列は表面汚染源の１つとして現在様々な実験で問題となっておりそれを用いることで現実に即した観測と不純物量の測定精度について実験を行う。平成28年度に作成した実験装置は214Bi-214Poの遅延同時計測を行う目的だったのだが、214Biの崩壊を観測するためのＮａＩ検出器に環境放射線由来の信号が多く観測されてしまったことが問題となっていた。平成29年度は214Biの信号をとらえるためにシールドを強化するあるいはGe検出器をもちいるなど、環境放射線対策やエネルギー分解能向上によるイベント選別能力向上をはかる。
フィルムの大型化をおこなって一度に測定できる面積を向上させるとともに、場所による観測精度の変化などが現れるかの確認を行い、大型化への道筋をはかる。
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| Causes of Carryover |
高電圧電源を本研究用に購入する予定であったが、カムランド禅実験の次期計画研究用に購入した別の高電圧電源の予備装置が引き続き使用可能となったため購入を中止した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究は微弱なシンチレーション光を光電子増倍管で観測するために暗箱の中で実験を行う必要がある。またほこりなどの影響をなくすためにへパフィルターを完備したクリーンルーム内で行ってきた。暗箱はこれまでプラスチック製の小さなものを利用してきたが、実験装置が大型化してきたためにクリーンルーム内に設置可能な材料で作成した大きな暗箱を別途用意する必要があるのでそれを用意するために使用する。
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