2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on systematic parameter estimation of formula expressing gamma-ray buildup factor for a multi-layer shield
| Project/Area Number |
16K06967
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
|---|
Principal Investigator |
平尾 好弘 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (70425750)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 規宏 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, 研究職 (80354760)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 多重層遮蔽 / 点減衰核法 / 簡易遮蔽計算 / γ線ビルドアップ係数 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
多重層線量表示式のパラメータを系統的に整理するため、水、鉄、鉛の主要遮蔽材のγ線透過をモンテカルロ法（以下MC）で解析し、媒質・入射エネルギーと相関のあるパラメータを確認した。そして、この相関を系統的に表わす方法について、媒質のビルドアップ係数（以下BF）又はγ線との相互作用を参照して検討した。その結果、非散乱線の減衰と、媒質透過中に一定のエネルギー分布形状を示す平衡スペクトル（以下ES）の減衰との間に関係がないため、非散乱線を母数とするBFを用いた系統的な整理は困難であること、及び媒質中のγ線挙動を表わす情報の多くが一次元のBFデータに畳み込まれて欠落するため、点減衰核法が多重層の多段過程の再現に不向きなことがわかった。
そこで研究の方向性を見直し、媒質中のマクロな透過現象を支配する因子をESと仮定して、その形成過程を分析した所、ESの形成を主導するγ線の特性を発見した。現象的には媒質中を一度も後方散乱しない前方透過線を指し、それを順透過線と定義して「順透過スペクトル（FTS）法」という透過表現を新たに開発した。手法の位置付けはIE法や透過行列法に準ずる。
MC解析により、順透過線の線量減衰が、非散乱線と異なり、全透過線の線量減衰によく追従すること、及びその追従性は媒質・入射エネルギーを変えても良好で、全線量との差違は小さく且つ予測可能な範囲に収まることを確認した。よってFTS法は説明性の向上とともにパラメータの系統的な整理に適する。
FTSは評価点より前の媒質との相互作用だけで形成され、後の媒質の影響を受けない。これは多重層において前層のFTS計算が後層に依存しないことを意味し、媒質毎のFTSパラメータと後層媒質による補正を分けて整理できるため、厄介な層境界部の処理に有利である。現在、FTS法の原理とそれを多重層に応用した場合のパラメータ決定に関する論文を準備中である。
|
