Visualization of radioactive substances in an extremely high-dose environment

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22924
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Arimoto Makoto 金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 助教 (40467014)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 高線量 / ガンマ線 / MPPC / シンチレータ / 2次元アレイセンサー

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have developed a gamma-ray imager that can visualize the spatial distribution of gamma rays emitted from radioactive debris in order to proceed with decontamination and decommissioning operations at the Fukushima Daiichi Plant. In particular, we have expanded application of the multi-channel X-ray pixel sensor developed in the X-ray CT field being promoted by the principal investigator. By using this technology as a two-dimensional array sensor for this gamma-ray imaging application, measurement with an extremely high counting rate can be realized. Then, we have verified that 2D gamma-ray imaging with energy information can be performed even at an extremely high dose rate of ~100 Sv/h by using the developed gamma-ray imager.

Free Research Field

X線・ガンマ線イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2011年に生じた福島第一原発のメルトダウンにより、崩壊した原発炉内部の放射性デブリの除染作業は極めて重要である。そこで放射性デブリの可視化が極めて重要となっているものの、空間的に狭い炉内では、放射性デブリから放出されるガンマ線だけでなく散乱ガンマ線の存在により、デブリの空間分布を把握することが難しい。本研究では、エネルギー情報を利用することで、この散乱ガンマ線の影響を除去できるガンマイメージャーの開発に成功した。これにより、除染作業を効率化し、将来の安心・安全な日本に貢献することができる。