2015 Fiscal Year Research-status Report
高放射線場における放射性エアロゾルの生成起源とそのメカニズムの解明
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25790081
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
関本 俊 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (10420407)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射性エアロゾル / フェルミ国立加速器研究所 / 軽核 / 加速器質量分析 / Al-26 / Be-10 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H27年度も、前年度に引き続き、H25年度に放射性エアロゾルのサンプリング・分析のため、米国フェルミ国立加速器研究所のMeson testビームラインにおいて、120 GeVの陽子ビームを照射した純金属のターゲット(Al, Co, Ni, Cu, Y, Au)中に生成した軽核：Be-10, Al-26の生成断面積の測定を行った。得られた測定結果と過去の報告例から、Be-10, Al-26の生成断面積の入射エネルギー依存性、標的核依存性、に関して考察した。尚、Be-10, Al-26の測定は、東京大学タンデム加速器研究施設における加速器質量分析(AMS)により行った。また照射試料をAMSに供するための化学処理（Be, Alの分離）は京都大学原子炉実験所のホットラボラトリにおいて行った。
H27年度は、Be-10に関して3つの生成断面積(ターゲット：Co, Ni, Cu)のデータを得た。昨年度得た、種々のターゲットにおける120 GeVの陽子によるBe-10の生成断面積や他の文献値などからは、入射エネルギーが数GeV以上の場合、標的核の質量数が増すにつれて生成断面積も増加する傾向が見られたが、H27年度に新たに得たBe-10に関する3つの生成断面積の結果も、上記の傾向に相反しないことが分かった。昨年度得たAl-26の生成断面積の結果と併せて、求められた軽核の生成断面積には、原子核の核子あたりの結合エネルギーや標的核の原子核半径が関連していることが示唆された。
加速器ターゲット室内で生成される放射性エアロゾルには、Be-7, Na-22, Na-24などの軽核を含むものが多いことが知られており、今回、生成断面積を測定したBe-10, Al-26を含む放射性エアロゾルも多く生成していることが期待される。昨年度、今年度に得られた軽核の生成断面積データは、加速器ターゲット室内の放射性エアロゾルの種類、量、粒径等に密接に関係することが考えられるため、遮蔽分野及び内部被ばくの観点から、重要な知見になると考えられる。
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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
以下の観点から、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する。
前年度に引き続き、放射性エアロゾルのサンプリング・分析のため120 GeVの陽子ビームを照射した純金属のターゲット中に生成した軽核：Be-10, Al-26の生成断面積の測定を行い、これまでに報告値の無かった、３つの核データを新たに得ることが出来た。これらのデータは、加速器ターゲット室内の放射性エアロゾルの種類、量、粒径及びその成長速度に関する情報に、密接に関連することから、遮蔽分野及び内部被ばくの観点において、重要な知見になると考えられる。また上記の生成断面積は、核データ分野においても興味深いデータである。尚、昨年度得られたBe-10, Al-26の生成断面積のデータのうち、CuとYターゲットにおける120 GeVの陽子によるBe-10, Al-26の生成断面積について、Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 361 (2015) 685-688に公表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26-27年度にかけて得られた軽核の生成断面積データについて、学術誌への投稿を予定しており、現在準備中である。
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| Causes of Carryover |
H25年度にFNALで行われた、高エネルギー陽子照射実験の結果を、H27年度の原子核反応機構に関する国際会議で発表を行う予定であった。しかし、上記の照射金属における軽核の核反応断面積の取得に必要な、加速器試料分析のマシンタイムが限られていたことから、最終結果の取得が平成27年度末になった。
このため、上記の結果の解釈のための、情報収集を次年度に行うこととし、未使用金はその経費に充てることにしたい。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は、昨年度に得られた結果の解釈のための情報収集及び、結果をまとめた論文の作成に当該助成金を使用する。
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[Journal Article] Measurements of production cross sections of 10Be and 26Al by 120 GeV and 392 MeV proton bombardment of 89Y, 159Tb, and natCu targets2015
Author(s)
S. Sekimoto, S. Okumura, H. Yashima, Y. Matsushi, H. Matsuzaki, H. Matsumura, N. Matsuda, Y. Kasugai, H. Nakashima, D. Boehnlein, R. Coleman, G. Lauten, A. Leveling, N. Mokhov, E. Ramberg, A. Soha, K. Vaziri, K. Ninomiya, T. Omoto, T. Shima, A. Shinohara, M.W. Caffee, K.C. Welten, K. Nishiizumi, T. Ohtsuki, et al.
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B
Volume: 361
Pages: 685-688
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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