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ニュートリノ観測による核廃棄物遠隔モニタリングシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K14279
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関福井大学

研究代表者

中島 恭平  福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30722540)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード核廃棄物 / 高レベル放射性廃棄物 / ニュートリノ / 素粒子実験
研究成果の概要

国内の原子炉稼動によって発生する高レベル放射性廃棄物について、地下数百m以下に埋設する地層処分が検討されている。本研究では、この放射性廃棄物が地下に安定的に保管されていることを、ニュートリノ観測数の統計的変動を捉えることによって、遠隔から高レベル放射性廃棄物をモニターできるか試みるものである。ニュートリノの検出反応である逆ベータ崩壊が利用できる閾値1.8MeV以上の核種を同定し、核廃棄物から発生するニュートリノフラックスの計算を行った。また検出器開発として、環境放射線バックグラウンド低減に向けた、放射線種類による波形の違いを利用可能なプラスチックシンチレータを用いて、波形弁別能を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、これまで基礎科学分野として行われていたニュートリノ観測技術の応用を試みるものであり、世界で初めて核廃棄物モニターとしてのニュートリノ検出器の実現性を探るものである。核廃棄物ニュートリノフラックスについても見積もられたことがなく、本研究によって初めて、大型ニュートリノ実験においての核廃棄物ニュートリノに対する影響を検討することが可能となる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Temperature dependence of scintillation properties and pulse shape discrimination between gamma- and alpha-rays in Gd3Al2Ga3O12:Ce scintillator2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A

      巻: 916 ページ: 51-55

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.11.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 原子炉ニュートリノモニターのためのLi含有液体シンチレータの開発2021

    • 著者名/発表者名
      川端孝弥、中島恭平、玉川洋一、鈴木耕拓
    • 学会等名
      日本原子力学会 春の年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Reactor Neutrino Monitor Experiments in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      中島恭平
    • 学会等名
      Applied Antineutrino Physics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニュートリノ観測による核廃棄物遠隔モニタリングの検討2017

    • 著者名/発表者名
      中島恭平
    • 学会等名
      原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Status of reactor neutrino monitor developments in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Nakajima
    • 学会等名
      International Workshop on Applied Antineutrino Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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