| 研究課題/領域番号 |
19K15483
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
中山 梓介 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (30758610)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 重陽子 / 中性子源 / PHITS / JENDL-5 / ベリリウム / 核反応断面積 / 共鳴反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
橋やトンネルの非破壊検査のため、車載できる程度の小型加速器中性子源の開発が望まれている。
ベリリウム-9に対する重陽子核反応（Be-9+d反応）は低入射エネルギーでも中性子を発生させるため、小型中性子源に用いる反応の候補である。
本研究では、初めに、低入射エネルギーのBe-9+d反応を精度良く予測できる理論手法を開発する。
次に、この手法で求めた核反応データに基づいてBe-9+d反応を用いた中性子源の性能評価を行い、小型中性子源としての有用性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
d+Be中性子源のシミュレーションの高度化に向け、9Beに対する高精度の重陽子核反応データベースを開発した。データベース中の核反応データは、重陽子核反応に特徴的な反応過程を考慮した計算手法を用いて評価した。
上記のデータベースを用いたシミュレーションにより、d+Be中性子源の性能評価を行った。その結果、可搬型中性子源の有力な候補であるビームエネルギー2.5MeVのp+Li中性子源の設計値から遮へい体の厚さを約1.5倍とすることで、同等の性能を持つd+Be中性子源を1.5や2.0MeVといったより低いビームエネルギーで実現できる可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
9Beに対する重陽子核反応が低入射エネルギーでも中性子を発生させることから、d+Be中性子源は可搬型中性子源の有力な候補であるといえる。しかし、重陽子核反応データの精度が不十分であったため、その検討が十分に行えない状況にあった。
本研究では、重陽子核反応に特徴的な反応過程を考慮した計算手法に基づいて精度の良い重陽子核反応データベースを開発し、一般に公開した。これにより、上記の状況が打開されたと言える。
また、開発したデータベースを用いたシミュレーションも行い、d+Be中性子源の可搬型中性子源への適用性も示した。この結果に基づき、今後、可搬型d+Be中性子源の更なる検討が進むことも期待される。
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