(n,α)核反応を利用したLF結晶の熱ルミネッセンス高感度化の研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61550023
• Research Institution: Rikkyo University
• Principal Investigator: 原沢 進 立教大学, 原子力研究所, 教授 (90062546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白石 文夫 立教大学, 原子力研究所, 助教授 (20062606) ; 服部 学 立教大学, 原子力研究所, 教授 (10062465)
• Keywords: 熱ルミネッセンス / 弗化リチウム / トリチウム / 感度 / リチウムのn-α反応

Research Abstract

本研究の目標である熱ルミネッセンスに対する感度の向上を妨げているのが、Li(n,α)^3Hにより生成される^3Hの結晶内残留による内部照射であることが分ったので、昨年に引き続き、^3HのLiF内での挙動を調べた。
(1)^3Hの熱処理による除去
高温にすると^3Hは拡散して試料外へ出ることについての報告はいくつもある。したがって^3Hを回収しながら試料を高温に保つことによって^3Hを除去できると考えた。時間をかければ残留^3Hを少なくできる筈である。この考えに従って試料を850℃以上にも加熱して、残留^3H量を内部線量を熱ルミネッセンスにより測ることによって推定した。その結果は予想に反して、温度を変えても又加熱時間を変えても^3H残留量はほとんど変らなかった。この測定結果が予想と余りにも異なったので、熱ルミネッセンス中心の基本機構に戻って考察することにした。
(2)^3Hが捕獲されている場所と熱ルミネッセンス中心との関係
熱ルミネッセンスの高感をもつLiFは試料に2価イオンになりやすいMgが添加されている。われわれもMg添加量と高度との相関を得ている。2価除イオンがLiFに入るとZ-中心が作られる。Z-中はF中心とLi格子の空孔点が結合された複合空格子中心であるので、まわりの結晶の歪はF-中心のような-空孔中心より大きい。われわれは確かにこのZ-中心またはそれに近い格子欠陥が熱ルミネッセンス中心であることを、やはり複数空格子であるR-中心、M中心の生成と比較しながら調べた。熱ルミネッセンス中心が複数空格子欠陥であるとすると^3Hがそこにつかまり熱ルミネッセンス中心を直接照射していることが考えられる。
このような研究から、^3Hを除去する可能性が少ないことから、初めの目的を達成することはできなかったが、熱ルミネッセンス機構が調べられた。