| 研究課題/領域番号 |
14550054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
中尾 徳晶 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (80272524)
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| 研究分担者 |
伴 秀一 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 教授 (70141976)
三浦 太一 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助教授 (80209717)
沼尻 正晴 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (20189385)
川合 将義 (川合 將義) 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (10311127)
佐波 俊哉 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (90321538)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 核破砕中性子 / コンクリート / 中性子場 / 放射化検出器 / 遮蔽実験 / 陽子加速器 / 深層透過 / モンテカルロ / 減弱距離 |
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| 研究概要 |
大強度高エネルギーの陽子加速器やそれに付属する各種実験施設の設計には、二次放射線の漏洩や透過の評価が大きな問題となる。本研究は、高エネルギー中性子場を用いて、遮蔽簡易式の減弱距離等のパラメータや遮蔽計算コードの精度検証を行える遮蔽ベンチマーク実験データを提供することを目的としている。
高エネルギー加速器研究機構(KEK)の核破砕中性子源施設KENSは、500MeV陽子(5μA)を厚いタングステンターゲットに当てて中性子を生成している。このターゲットから下流2.5m先には中性子照射室があり、ターゲットから前方に生成した高エネルギー中性子がコリメータを通して導かれている。本研究では、ビーム出口から4mを普通コンクリートで全て埋め、遮蔽体系内のビーム軸上には、40〜80cm厚毎に検出器や照射試料等をターゲットステーション上から挿入できる孔(スロット)を設け、その孔に同じ組成のコンクリートで製作された遮蔽プラグを差し込める構造とした。
ビーム出口直後からコンクリート4m厚までの8つのスロットに放射化検出器としてビスマス、アルミニウム、インジウムおよび金の箔や円盤を設置して照射し、遮蔽体系内の中性子強度分布を測定した。照射終了後、放射化検出器に生成した放射性核種からのγ線をゲルマニウム検出器で測定し、その反応率を求めた。アルミニウムにおける^<24>Na,^<22>Na,^7Be、ビスマスにおける^<210-x>Bi(x=4〜9)、インジウムにおける^<116m>Inおよび金における^<198>Auの各放射性核種生成率をコンクリート遮蔽体中の様々な厚さにおいて測定し、その減衰分布を得た。本実験結果は、遮蔽深層透過計算の検証に非常に有用なベンチマーク実験データである。
また、ハドロンカスケードモンテカルロコードMARSを用いたシミュレーションを行い、本研究で得られた実験データと比較を行った結果、およそ2倍以内で実験値を再現することが分かった。
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