| 研究課題/領域番号 |
20K05385
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
羽倉 尚人 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (00710419)
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| 研究分担者 |
渡部 創 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 環境技術開発センター, 研究主幹 (40446399)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 画素ずらし / 超解像処理 / 輝点重心処理 / 波長分散型分光システム / PIXE |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子力発電の利用により発生する使用済燃料の再処理技術開発において、分離することが求められる錯体の化学結合状態を把握することを目的の一つとして、イオンビームを用いた微量元素分析法である粒子線励起Ｘ線分光（PIXE）分析法のエネルギー分解能を飛躍的に向上させる手法の開発を行う。Ｘ線のエネルギーを分光結晶で詳細に測定する手法である波長分散型分光システムに「輝点重心処理」「超解像処理」「画素ずらし」といった画像処理技術を組み合わせた分析システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
原子力発電の利用により発生する使用済燃料の再処理技術開発において、分離することが求められる錯体の化学結合状態を把握することを目的として、波長分散型荷電粒子線励起X線分光（WDS-PIXE）法に着目し、開発を行った。従来のWDS-PIXE法では装置を大型化することでエネルギー分解能の向上を図っていた。本研究では中性子ラジオグラフィの研究開発により培われた画像処理技法（輝点重心処理、超解像処理、画素ずらし）を組み合わせることで装置を小型化しつつ、同程度のエネルギー分解能を達成することを狙い、原理実証と分析装置の設計・製作を行い、性能評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
小型加速器を用いたMeV級のイオンビームを利用した非破壊分析手法は、必要とする試料量が少なくてよいことや放射化等による二次廃棄物の発生が生じないといった利点があるために現在改めて注目されている。分析のための前処理が基本的に不要である点も重要である。これらの利点を生かして、様々な分野でPIXE法による分析が実施されているが、化学結合状態に関する情報が得られる波長分散型PIXE分析法は、十分に普及しているとは言えない状況である。本研究により、中性子ラジオグラフィに関する研究開発で培われた画像処理を組み合わせた手法による小型化の実現可能性が示されたことは今後の普及に大きな貢献を果たすと考えられる。
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