2016 Fiscal Year Annual Research Report
二重ベータ崩壊測定のための高性能フッ化カルシウム結晶開発
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16H03981
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梅原 さおり 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (10379282)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 二重ベータ崩壊 / フッ化カルシウム結晶 / 高純度 / 低バックグラウンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、濃縮48Caの化学形態である塩化カルシウムから、フッ化カルシウム結晶を製造する技術を確立する。また、その結晶の、二重ベータ崩壊測定のための性能を評価することを目的とする。二重ベータ崩壊測定のためには、フッ化カルシウム結晶は透過率が高い必要がある。これは、フッ化カルシウム結晶からの蛍光を減少させずに検出するためである。また、この結晶は含有放射性不純物が少ない必要がある。これは、放射性不純物が、二重ベータ崩壊測定のバックグラウンド起因となるのを避けるためである。そのために、１、低放射能化（塩化カルシウム水溶液の高純度化で、放射性不純物であるウラン・トリウムの低減が必要）、２、高透過率化（塩化カルシウムからの結晶化技術の開発で、塩素や軽金属の除去が必要）、を行う必要がある。本研究ではどちらもイオン交換樹脂を用いた泳動過程によって実現する。
初年度である本年は、下記を行った。
低放射能化：フッ化カルシウムの放射性不純物の高性能測定システムを構築した。これは、フッ化カルシウム内部の放射性不純物である、214Bi→214Po（半減期164μsec）、および、220Rn→216Po（半減期145msec）の連続崩壊を測定するためのシステムである。このシステムを用いて、これまで行ってきたフッ化カルシウム結晶の放射性不純物測定と同様に、フッ化カルシウム溶融品でも放射性不純物測定ができることを示した。これによって、結晶ではないフッ化カルシウムの放射性不純物測定感度を、2桁改善した。また、高純度フッ化カルシウムの製造のために、クリーンブースを構築した。クリーンブース内部にドラフトを設置することで、クリーン環境での泳動過程（塩素除去、および、ウラントリウム除去）のテストを行える環境を構築した。
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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
塩素除去方法の確立を先に行う予定であったが、実際には、高純度化のための装置構築等の進度が早くなった。総合的には、予定通り進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
年度前半は、主に、フッ化カルシウムの高純度化に関する開発を進める。年度後半は、カルシウムと軽金属の弁別を重点的に行う。
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