2009 Fiscal Year Annual Research Report
逆コンプトンγ線を用いた原子核共鳴蛍光散乱同位体イメージングに関する基礎的研究
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21360467
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大垣 英明 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (10335226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊川 弘之 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (80357582)
羽島 良一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 主任研究員・グループリーダー (30218432)
早川 岳人 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (70343944)
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| Keywords | 非破壊同位体イメージング / 光核共鳴散乱 / レーザー逆コンプトンガンマ線 / 2次元イメージング / GEANT4 |
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| Research Abstract |
本研究は税関や核廃棄物処理において要求されている、隠蔽された任意の物質を測定する手段として、原子核共鳴蛍光散乱を利用した非破壊同位体イメージングについて研究を行うものであり、当該年度においては、高エネルギー電子とレーザーの散乱によって生成した高単色性でエネルギー可変なMeV領域のγ線を用いて、2次元のNRFイメージングを試み、画像の取得に成功した。
より具体的には、1)15mm厚の鉄遮蔽体中に隠された核物質を模擬した30mmx30mmx10mmの矩形の鉛(208Pb、52.4%)に対して、産総研の準単色γ線施設のLCSガンマ線ビームを照射した。照射したガンマ線は最大エネルギー5.6MeVでありエネルギー幅約5%で、5mmの直径を有する。このガンマ線を10mmのステップで水平、垂直方向にスキャンを行い、高純度Ge検出器(GEM-120-225-P)により、208Pbから共鳴散乱される5.512MeVのガンマ線を測定した。この結果、鉛が存在する照射点において、有為な5.512MeVのレベルの信号を検出するとともに、2次元画像を得る事ができた。2)一方、共鳴散乱ガンマ線の測定手法に関して、NRF散乱γ線を検出器で測定する方法(散乱γ法)、透過γ線のNRF吸収を測定する方法(ノッチ法)、被検出物質を検出器の前に置き、NRF散乱γ線が同じ物質に効率的に吸収されることを利用する方法(自己吸収法)について検討を行い、モンテカルロ法による計算を開始した。当該年度では、計算器環境の整備を行うとともに、計算のフレームワークとしてガンマ線と物質相互作用をシミュレートするコードとして定評のあるGEANT4コードを導入し、基本的な計算を行った。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Recent progress in generation and application of AIST laser-Compton gamma-ray beam2009
Author(s)
H.Toyokawa, S.Goko, S.Hohara, T.Kaihori, F.Kaneko, R.Kuroda, N.Oshima, M.Tanaka, M.Koike, A.Kinomura, H.Ogawa, N.Sei, R.Suzuki, T.Ohdaira, K.Yamada, H.Ohgaki
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Journal Title
Nuclear Inst.and Methods in Physics Research, A
Volume: 608
Pages: S41-S43
Peer Reviewed
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[Presentation] Performance of the LaBr3(Ce) scintillator for nuclear resonance fluorescence experiment2009
Author(s)
Kii, T., Masuda, K., Ohgaki, H., Harada, H., Kitatani, F.
Organizer
IEEE Nuclear Science Symposium 2009
Place of Presentation
Orland, USA
Year and Date
2009-10-28
