2022 Fiscal Year Annual Research Report
ベータ線誘起X線シミュレーションを活用する核融合炉材料中トリチウムの非破壊定量
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22H01199
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
原 正憲 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (00334714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤丸 悟士 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (10420324)
阿蘇 司 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (30290737)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | トリチウム / β線誘起X線 / 定量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
固体中のトリチウムを非破壊に測定する手法としてβ線誘起X線分光法（BIXS）がある。この方法はβ線が原子と相互作用する際に発生するX線を測定するものである。しかし，BIXSによる固体中のトリチウム測定は定性分析にとどまっており，定量分析とはなりえていない。これは，固体中に同量のトリチウムが入っていたとしても，トリチウム分布が異なると検出器で検出されるX線の計数値が異なるためである。つまり，BIXSで固体中のトリチウムを定量分析するためにはあらかじめトリチウム分布を知る必要がある。一方，β線誘起X線（BIX）のスペクトルの形状には固体中のトリチウム分布の情報が含まれていることが知られている。そこで，スペクトルの形状をシミュレーションで再現することにより，固体中のトリチウム分布をもとめることを試みる。トリチウム分布が求まれば，シミュレーションにより計数効率が求められる。実測値と計数効率から固体中のトリチウム量を定量できると考えられる。
本年度は，研究期間の初年度であり，BIXスペクトルを測定する装置の構築を行った。この装置の測定部の構造を設計することにより，シミュレーションとの適合性を改善したものである。構築した装置の性能を測定するために，密封線源を使用してBIXスペクトルの測定を行った。その結果，良好なスペクトルが得られることが分かった。並行してBIXスペクトルをシミュレーションするプログラムのプロトタイプを作成し，BIXスペクトルの形状と固体中のトリチウム分布について計算を行った。その結果，BIXスペクトルの低エネルギー側の形状がトリチウム分布により大きく影響を受けることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
BIXスペクトルの測定装置の構築を終えた。併せて，BIXスペクトルの計算を行うプログラムのプロトタイプの作成を終えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，測定装置により，トリチウムを測定する前に種々の密封線源を使用して，BIXスペクトルの取得を行う。これは，装置をトリチウムで汚染せずに測定装置の評価を詳細に行うためである。測定により得られたBIXスペクトルの形状を，構築したシミュレーションプログラムで評価し，プログラムの精度の向上を図る。その後，トリチウムを含む試料の測定にとりかかる。
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