2016 Fiscal Year Annual Research Report
Reactor monitoring with compact neutrino detector through neutron TOF and direction measurement.
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26610064
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
川崎 健夫 北里大学, 理学部, 教授 (00323999)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 原子炉 / ニュートリノ / 中性子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、方向と速度を測定できる小型の固体ニュートリノ検出器の測定原理を確認し、飛躍的にバックグラウンドを低減することにより、地表等の宇宙線の影響が過大な環境下において、原子炉で生成される反電子ニュートリノの測定を行うことである。
中性子の速度を測定するためには、数十keV程度の運動量を持つ中性子を熱化させずに検出する必要があることがシミュレーションで判明した。既存の中性子検出器として一般的である3He検出器は高い熱中性子感度を有するが、中性子が熱化する過程で方向や時間の情報がぼかされてしまう。そのため、安価で比較的高速の中性子に対しても感度を持つ、6Liガラスシンチレータの採用を検討した。
実用上最低限必要な大きさとして、10cm角のカウンターを試作した。このとき、数MeVの中性子を検出するために厚みは1cmとした。252Cf線源を利用して中性子検出性能を確認したところ、同じ厚みの3Heの50%程度の感度しか持たないことが判明した。これは、6Liガラスシンチレータの透明度が原因であると考えられ、本研究の目的に使用するためには3cm角程度に細分化する必要がある。
また、研究初年度(平成25年度)に京大原子炉実験所と打ち合わせを行い、測定に対する協力を承諾されていたが、その後原子力規制庁の安全基準審査のために研究炉が稼働できなくなった。また安全基準をクリアするために時間がかかり、本研究期間内に稼働しなかったため原子炉近傍での実際の測定は行えなかった。
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| Remarks |
北里大学理学部物理学科卒業論文
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