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2008 Fiscal Year Annual Research Report

プルトニウム体外計測のための超ウラン元素LX線の高精度分光分析

Research Project

Project/Area Number 18206098
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

前畑 京介  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 准教授 (30190317)

Keywords超伝導相転移端温度計 / マイクロカロリーメーター / プルトニウムLX線 / 無冷媒希釈冷凍機
Research Abstract

【目的】
Pu同位体が放射するLX線を作業員の体外から計測することで、Pu吸入摂取量を推定し内部被曝線量を評価するためには、Puなどの超ウラン元素のLX線放射率を高い精度で評価する必要がある。そこで、エネルギーが10keVから20keVのLX線光子を半値幅50eV以下のエネルギー分解能で計測できるTES型マイクロカロリーメーターの設計・作製を行うとともに、液体ヘリウムを使わず簡便な操作でTES型マイクロカロリーメーターの高性能動作を可能とする計測システムを構築する。次に、シンクロトロン放射光を利用して10keVから20keVのエネルギー領域における単色光子に対するTES型マイクロカロリーメーターの応答特性を精密に測定する。このようにして構築したTES型マイクロカロリーメーターシステムを用いて、〈241〉^Am線源やPu同位体から放射されるLX線を半値幅50eV以下のエネルギー分解能で分光分析を行い、超ウラン元素のLX線放射率を高い信頼性で評価できることを実証する。
【平成20年度の実績】
冷凍機外部から種々の超ウラン元素から放射されるLX線をTES型マイクロカロリーメーターに照射するとことが可能となるように、無冷媒希釈冷凍機の混合器部に特殊な入射窓を取り付けた。冷凍機外部に〈241〉^Am線源を置き、線源から放射されるLX線をTES型マイクロカロリーメーターで測定することで、フィルター処理がなされていない検出信号パルスの波高分布において、エネルギー分解能が半値幅で〈140〉^eVと向上した。
GMクーラー分離型無冷媒希釈冷凍機の冷凍機循環ガスラインに、水素ガスゲッターシステムを挿入することにより、冷凍機の長時間安定運転が可能となり、〈241〉^Am線源から放射されるLX線をTES型マイクロカロリーメーターにより30日間の長時間にわたり安定に連続測定した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Development of TES microcalorimeter for LX-ray spectroscopic analysis of transuranium elements2009

    • Author(s)
      Keisuke Maehata, et al.
    • Journal Title

      Radiation Detectors and Their Uses, High Energy Accelerator Research Organization KEK Proceedings 2008-14

      Pages: 53-62

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of compact liquid helium free 3He-4He dilution refrigerator directly coupled with GM cooler in TES microcalorimeter operation2009

    • Author(s)
      T. Umeno, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 150

      Pages: 012051/1-4

  • [Journal Article] Development of GM cryocooler separate type liquid-helium-free 3He-4He dilution refrigerator system2009

    • Author(s)
      Y. Yamanaka, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 150

      Pages: 012055/1-4

  • [Journal Article] Development of TES microcalorimeter for high precision spectroscopy of LX-ray photons emitted from transuranium elements2008

    • Author(s)
      Katsuhiro Ueno, et al.
    • Journal Title

      Journal of nuclear science and technology supplement 5

      Pages: 522-525

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(4)2009

    • Author(s)
      荻広史, 中村圭佑, 前田亮, 前畑京介, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 梅野高裕
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2009-03-24
  • [Presentation] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(3)2008

    • Author(s)
      中村圭佑, 荻広史, 前畑京介, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 梅野高裕
    • Organizer
      日本原子力学会2008年秋の大会
    • Place of Presentation
      高知工科大学
    • Year and Date
      2008-09-04
  • [Presentation] Development of GM Cryocooler Separate Type Liquid Helium Free 3He-4He Dilution Refrigerator System2008

    • Author(s)
      Y. Yamanaka, et al.
    • Organizer
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      RAI Convention Centerアムステルダム、オランダ
    • Year and Date
      2008-08-08
  • [Presentation] Performance of compact liquid helium free 3He-4He dilution refrigerator directly coupled with GM cooler in TES microcalorimeter operation2008

    • Author(s)
      T. Umeno, et al.
    • Organizer
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      RAI Convention Centerアムステルダム、オランダ
    • Year and Date
      2008-08-07

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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