2009 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
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18206098
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前畑 京介 Kyushu University, 大学院・工学研究院, 准教授 (30190317)
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| Keywords | 超伝導相転移端温度計 / マイクロカロリーメータ / プルトニウムLX線 / 無冷媒希釈冷凍機 |
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| 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の高性能動作を可能とする計測システムを構築する。構築したTES型マイクロカロリーメータシステムを用いて、^<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21年度の実績】
本研究で開発したLX線検出用TES型マイクロカロリーメータを液体ヘリウムにより予冷される走査型電子顕微鏡搭載用TES型マイクロカロリーメータEDXシステムに取り付け、核燃料サイクル工学研究所において、^<241>Am、^<238>Pu及び^<239>Puそれぞれの線源から放射されるLX線を半値幅50eV程度のエネルギー分解能で計測し、本研究のプルトニウム同位体等のLX線高精度分光分析を実証した。
GMクーラー分離型無冷媒希釈冷凍機により冷却されたTES型マイクロカロリーメータについては、X線管により発生させた21keVの特性X線を用いて、入射X線エネルギーと検出信号のパルス波高との線形性を詳細に調査した。また、検出パルス信号を最適フィルター法により処理することで、^<241>Am線源から放射される17.75keVのLX線と59,94keVのγをそれぞれ半値幅80eV及び140eVのエネルギー分解能で計測した。
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