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陽子・中性子によるフラグメント生成と物質・生体影響に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360499
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

馬場 護  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (20005466)

研究分担者 渡辺 幸信  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (30210959)
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)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワードフラグメント / 陽子 / 中性子 / ブラッグカーブカウンター / エネルギースペクトル / C,Al,Si / 70MeV陽子 / 65MeV中性子 / C, Al, Si / エネルギー・TOF / C,Al / 70MeV / 生成微分断面積 / ブラッグカーブスペクトロメータ / エネルギー・TOF法
研究概要

本研究は深刻化しつつある宇宙放射線等による半導体素子のソフトエラーや損傷等の発生機構を解明するために,(1)数十MeVの核子に対するフラグメント生成断面積の測定法を開発し,(2)重要核種に対して系統的データを取得し,(3)理論モデルの精度を明らかにするとともに,SEUや線量評価への影響の検討を行った。
1.フラグメント測定法として,1)ブラッグカーブカウンター(BCC),2)エネルギー・TOF法(E-TOF法)を採用し,信号対雑音比,ダイナミックレンジ及び検出効率等の大幅向上を図り,低エネルギーフラグメントの測定を中性子入射の場合も含めて世界で初めて実現した。a)アノード・カソード間の時間差(粒子の飛程に対応)情報の利用によって弁別閾値を低下させ,かつb)BCCの有感領域を突き抜けたフラグメントのエネルギーを推定する方法を開発し,BCCによるスペクトルの測定範囲を2倍近くまで広げることに成功した。
中性子に対しては同心円状のセグメントアノード型BCCを開発し,粒子弁別性能を向上させバックグラウンドを低減することで実現できた。
E-TOF法の開発;BCCでは測定困難な低エネルギー粒子に対しては,マイクロチャンネルプレートと半導体検出器を用いたE-TOF装置を実用化した。
2.陽子・中性子に対するC,Al,Siのフラグメント生成データの取得
開発した装置を用い,70MeV陽子と65MeV中性子に対する測定を行った。フラグメントとしては,α粒子から酸素までのデータを得た。測定角度は,中性子に対しては0度,陽子に対しては30,60,90,135度の4点である。
3.測定結果の比較検討
得られた結果を,評価データ及び理論計算と比較検討した。計算値は全体にかなりの過小評価を示し,改良の余地の大きいことを示した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Differential cross-sections of complex particle emission Reactions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop on the future of theory and experiment-based nuclear data evaluation (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differential cross-sections of complex particle emission reactions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop on the future of theory and experiment-based nuclear data evaluation (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of Double-differential Cross Sections of Secondary Heavy Particle Induced by Tens of MeV particles2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Sanami, M.Baba et al.
    • 雑誌名

      American Institute of Physics Conference Proceedings 769

      ページ: 1031-1031

    • NAID

      130007027482

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Studies on Particle and Radionuclide Production Cross Sections for Ten's of MeV Neutrons and Protons2005

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      American Institute of Physics Conference Proceedings 769

      ページ: 884-884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Fragment Production Cross Section on Nucleon-induced Reactions2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Oishi, M.Baba, T.Sanami et al.
    • 雑誌名

      JAERl-Conf 2005-003

      ページ: 112-112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Studies on Particle and Radio-nuclide Production Cross Sections for Ten's of MeV Neutrons and Protons2005

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      American Institute of Physics Conference Proceedings 769

      ページ: 884-884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Fragment Production Cross Section on Nucleon-induced Reactions2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Oishi, M.Baba, T.Sanami et al.
    • 雑誌名

      JAERI-Conf 2005-003

      ページ: 112-112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Double-differential Cross Sections of Secondary Heavy Particle Induced by Tens of MeV particles2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Sanami, M.Baba, et al.
    • 雑誌名

      American Institute of Physics Conference Proceedings 769

      ページ: 1031-1031

    • NAID

      130007027482

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Studies on Particle and Radionuclide Production Cross Sections for Ten' s of MeV Neutrons and Protons2005

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      American Institute of Physics Conference Proceedings 769

      ページ: 884-884

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of Fragment Production Cross Section on Nucleon-induced Reactions2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Oishi, M.Baba, T.Sanami, et al.
    • 雑誌名

      JAERI-Conf 2005-003

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron TOF and ion beam irradiation apparatus in ten's of MeV region at Tohoku university cyclotron laboratory2005

    • 著者名/発表者名
      M.Baba, M.Hagiwara, T.Aoki et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of the international conference on Nuclear Data for Science and Technology - ND2004 (To be published)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of differential cross sections of secondary heavy particles induced by tens of MeV particles2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Sanami, M.Baba, T.Oishi et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of the international conference on Nuclear Data for Science and Technology - ND2004 (To be published)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of Fragment Production Cross-sections on Nucleon-induced Reaction2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Sanami, T.Oishi, M.Baba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 symposium on Nuclear Data (To be published)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of double differential heavy particles production cross sections for 70 MeV protons2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, T.Sanami, T.Oishi, M.Baba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 symposium on Nuclear Data (To be published)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of differential cross sections for evaluation of radiation dose of ten's of MeV neutrons2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sanami, M.Baba, M.Hagiwara et al.
    • 雑誌名

      J.Nucl. Sci. Technol., Supplement4

      ページ: 502-502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Digital Wave form Analysis to Bragg Curve Spectrometer2004

    • 著者名/発表者名
      T.Oishi, M.Hagiwara, M.Baba, T.Sanami, M.Takada
    • 雑誌名

      KEK Proceedings 2004-14

      ページ: 166-166

    • NAID

      130007023392

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of differential cross sections for evaluation of radiation dose of ten's of MeV neutrons2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sanami, M.Baba, M.Hagiwara, et al.
    • 雑誌名

      J.Nucl.Sci.Technol. Supplement4

      ページ: 502-502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Digital Wave form Analysis to Bragg Curve Spectrometer2004

    • 著者名/発表者名
      T.Oishi, M.Hagiwara, M.Baba, T.Sanami, M.Takada
    • 雑誌名

      KEK Proceedings 2004-4

      ページ: 166-166

    • NAID

      130007023392

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of differential cross sections for evaluation of radiation dose of ten's of MeV neutrons2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sanami, M.Baba, M.Hagiwara et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology Supplement 4

      ページ: 502-505

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential cross-sections of complex particle emission reactions

    • 著者名/発表者名
      M.Baba
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop on the future of theory and experiment-based nuclear data evaluation (CEA France) (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sanami, M.Baba, et al.: "Measurement of Differential Cross Sections for Dose Evaluation of Ten's of MeV Neutrons"J.Nucl.Sci.Technol.. Supplement4(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oishi, M.Hagiwara, M.Baba, et al.: "Application of Digital Signal Processing to Bragg Curve Spectrometer"Proceedings of Symposium on Radiation detector and It's Use. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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