Construction of radiation damage model for high-energy region

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04638
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nuclear engineering
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: Iwamoto Yosuke 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (10391327)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗山 靖敏 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (60423125) ; 吉田 誠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (70379303)
• Research Collaborator: Yoshiie Toshimasa ; Yashima Hiroshi ; Matsuda Hiroki ; Meigo Shin-ichiro ; Satoh Daiki ; Yabuuchi Atsushi ; Kinomura Atsushi ; Shima Tatsushi ; Nakamoto Tatsushi ; Ogitsu Toru
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 照射損傷 / はじき出し断面積 / DPA / 高エネルギー / 電気抵抗 / 極低温

Outline of Final Research Achievements

To develop radiation damage model for life time evaluation of materials under high-energy proton irradiation, we measured displacement cross sections of aluminum, copper and tungsten under 200 - 400 MeV proton irradiation with our small cryogenic irradiation chamber without cooling coolant. We also extended our radiation damage model to high-energy region. As a result, calculation with new radiation damage model reproduced the experimental data well compared with conventional model.

Free Research Field

放射線工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果から、高エネルギー陽子に対する材料の寿命評価が明確となることで、世界の大強度・高エネルギー陽子を用いた実験施設での標的等の交換頻度やビーム利用率の正確な評価が可能となり、損傷による加速器の放射線事故や機器の故障を未然に防ぐことが期待される。標的等の安全な管理が可能となることで、中性子などの二次粒子を利用した新しい極微の世界を探求する研究が推進される。その結果、物理学、生物学などの基礎科学の発展に貢献することが期待されるため、本成果は社会的に大きな意義を持つと考えられる。