超高エネルギー粒子の挙動と照射効果に関する実験的研究(JASMIN)

• 研究課題/領域番号: 21360473
• 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: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 中島 宏 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 副ディビジョン長 (20354764)
• 研究協力者: 柴田 徳思 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 特別研究員 (80028224) ; 春日井 好己 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター・物質・生命科学ディビジョン, 研究副主幹 (40354724) ; 坂本 幸夫 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 放射線工学研究グループリーダー (90354703) ; 岩元 洋介 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門・放射線防護研究グループ, 研究員 (10391327) ; 松田 規宏 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門・放射線工学研究グループ, 研究員 (80354760) ; 大島 武 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 半導体耐放射線性研究グループリーダー (50354949) ; 中村 尚司 東北大学, 名誉教授 (70026029) ; 平山 英夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 理事 (00044785) ; 伴 秀一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 教授 (70141976) ; 佐波 俊哉 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 助教 (90321538) ; 松村 宏 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 助教 (30328661) ; 萩原 雅之 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 助教 (10450363) ; 岩瀬 広 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 助教 (00469876) ; 八島 浩 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (40378972) ; 関本 俊 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (10420407) ; 大石 晃嗣 清水建設株式会社, 技術研究所・テクノセンター・放射線遮蔽プロジェクト, 上席研究員 (70393585) ; 石橋 健二 九州大学, 大学院・工学研究院エネルギー量子工学部門・エネルギー量子工学専攻/エネルギー科学科, 教授 (00159766) ; 執行 伸寛 九州大学, 大学院・工学研究院エネルギー量子工学部門・エネルギー量子工学専攻/エネルギー科学科, 助教 (40304836)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2009年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 超高エネルギー / 粒子 / 挙動 / 照射効果 / 実験

研究概要

米国フェルミ国立加速器研究所における高エネルギー加速器施設において、120GeV陽子で生成した二次粒子線を用いた物質内粒子線挙動測定実験を行った。このデータを元に、高エネルギー加速器施設開発、宇宙線照射効果研究などにかかる、高エネルギー粒子輸送計算システム開発を行うと共に、粒子線照射効果評価法の確立に関する基礎研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Methodology for the neutron time of flight measurement of 120-GeV proton-induced reactions on a thick copper target (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sanami, et. al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods 巻: B274 ページ: 26-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] NEUTRON YIELDS FOR REACTIONS INDUCED BY 120 GEV PROTONS ON THICK COPPER TARGET (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kajimoto, et.al.
  • 雑誌名: JAEA-Conf 2011-002 巻: 2011-002 ページ: 147-152
• [雑誌論文] Simplified Method for Deducing High Energy Neutron Spectra between 1 and 100 MeV using Foil-Activation Data (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasugai, et.al.
  • 雑誌名: Proc.of the Fourteenth International Symposium on Reactor Dosimetry 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of thick target neutron energy spectra at 15o and 90o bombarded with 120-GeV protons (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Iwamoto, et al
  • 雑誌名: Proc.of the Sixth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distribution measurement of neutrons produced by 120-GeV proton beam in concrete shield (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Yashima, et al
  • 雑誌名: Proc.of the Sixth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colloid Formation Rates of Radionuclides Produced from Cu Foils in Water Bombarded with 120-GeV Protons (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Matsumura, et al
  • 雑誌名: Proc.of the Sixth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Phosphorus-32 Produced at a 120-GeV Proton Target Station (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sekimoto, et al
  • 雑誌名: Proc.of the Sixth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(I)-Dose Rate Around High Intensity Muon Beam- (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sanami, et.al.
  • 雑誌名: Progress in NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY 巻: 1 ページ: 44-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(II)-Spatial distribution measurement of reaction rate behind the shield and its application for Moyer model- (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Yashima, et.al.
  • 雑誌名: Progress in NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY 巻: 1 ページ: 48-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(III)-Neutron Spectrum Measurements in Intense Pulsed Neutron Fields of The 120-GeV Proton Facility Using A Current Bonner Sphere Technique- (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hagiwara, et.al.
  • 雑誌名: Progress in NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY 巻: 1 ページ: 52-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(IV)-Calculation Analyses- (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Matsuda, et.al.
  • 雑誌名: Progress in NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY 巻: 1 ページ: 56-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron energy spectrum from 120 GeV protons on a thick copper target (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Shigyo, et.al.
  • 雑誌名: OECD Document, Proc.on the 10th Task Force on Shielding Aspects of Accelerators, Targets and Irradiation Facilities (SATIF) 巻: 1 ページ: 65-73
• [雑誌論文] JASMIN : Japanese-American Study of Muon Interactions and Neutron detection (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Nakashima, et.al.
  • 雑誌名: OECD Document, Proc.on the 10th Task Force on Shielding Aspects of Accelerators, Targets and Irradiation Facilities (SATIF) 巻: 1 ページ: 235-247
• [雑誌論文] JASMIN : Japanese-American Study of Muon Interactions and Neutron detection (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakashima, et al.
  • 雑誌名: Proc. on Shielding Aspects of Accelerators, Targets and Irradiation Facilities
• [雑誌論文] Neutron energy spectrum from 120 GeV protons on a thick copper target(JASMIN in Mtest) (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Shigyo, et al.
  • 雑誌名: Proc. on Shielding Aspects of Accelerators, Targets and Irradiation Facilities
• [雑誌論文] Experimental Studies of Shielding and Irradiation Effects at High-Energy Accelerator Facilities (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakashima, et. al.
  • 雑誌名: Nuclear Technology 巻: 168 ページ: 482-482
  • NAID: 120006708300
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXPERIMENTAL STUDIES OF SHIELDING AND IRRADIATION EFFECTS AT HIGH ENERGY ACCELERATOR FACILITIES (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島宏, 他
  • 雑誌名: Nuclear Technology 168 ページ: 482-486
  • NAID: 120006708300
  • 査読あり
• [学会発表] 厚い標的に対する120 GeV陽子入射生成中性子エネルギースペクトルの測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶本, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会「2011年秋の大会」
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Nuclear spallation reactions in yttrium with 120 GeV protons (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Sekimoto, et.al.
  • 学会等名: The 9^<th> methods and applications of radioanalytical chemistry (MARC) conference
  • 発表場所: Kona, U.S.A.
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Correlation between the particle size distribution of radioactive aerosols and their half-lives derived from measurement of radioactive aerosols at a 120 GeV proton target station (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sekimoto, et.al.
  • 学会等名: The 3rd-International Nuclear Chemistry Congress
  • 発表場所: Sicily, Italy
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] PHITSによる120 GeV陽子生成中性子の遮へい実験解析(JASMIN計画) (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬広, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 超高エネルギー領域における陽子入射中性子生成断面積 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梶本剛, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Muon-induced ^<10>Be, ^<26>Al, and ^<36>Cl Production at Fermilab (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下哲一, 他
  • 学会等名: AMSシンポジウム
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-01-28
• [学会発表] Correlation between the particle size distribution of radioactive aerosols and their half-lives derived from measurement of radioactive aerosols at a 120 GeV proton target station (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Sekimoto, et. al.
  • 学会等名: The 3rd-International Nuclear Chemistry Congress
  • 発表場所: Sicily, Iatly
• [学会発表] Neutron yields for reaction induced by 120 GeV proton on thick copper target (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kajimoto, et.al.
  • 学会等名: 2010年核データ研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Fermilabにおける遮蔽実験～Moyerパラメータに関する計算解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田規宏, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 120 GeV陽子入射における厚いターゲットからの中性子スペクトルの測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶本剛, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] フェルミラボにおける高エネルギー陽子ターゲットステーション中の放射性エアロゾルの分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関本俊, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] SHIELDING EXPERIMENTS UNDER JASMIN COLLABORATION AT FERMILAB (I) OVERVIEW OF THE RESEARCH ACTIVITIES (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasugai, et al.
  • 学会等名: International Conference on Nuclear Data for Science and Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] Shielding experiments under JASMIN collaboration at Fermilab (II)-Radioactivity measurement induced by secondary particles from the antiproton target (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yashima, et al.
  • 学会等名: International Conference on Nuclear Data for Science and Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] S SHIELDING EXPERIMENTS UNDER JASMIN COLLABORATION AT FERMILAB (III) : MEASUREMENT OF HIGH-ENERGY NEUTRONS PENETRATING A THICK IRON SHIELD FROM THE ANTIPROTON PRODUCTION TARGET BY AU ACTIVATION METHOD (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Matsumura, et al.
  • 学会等名: International Conference on Nuclear Data for Science and Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] SHIELDING EXPERIMENTS UNDER JASMIN COLLABORATION AT FERMILAB (IV)-MEASUREMENT AND ANALYSES OF HIGH-ENERGY NEUTRON SPECTRA IN THE ANTI-PROTON TARGET STATION (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Matsuda, et al.
  • 学会等名: International Conference on Nuclear Data for Science and Technology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] Current status of JASMIN : Japanese-American Study of Muon Interactions and Neutron detection (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakashima, et. Al
  • 学会等名: American Nuclear Society, Radiation Protection and Shielding Division, Isotopes and Radiation Division and the Biology and Medicine Division Joint Topical Meeting
  • 発表場所: Las Vegas
  • 年月日: 2010-04-22
• [学会発表] Current status of JASMIN : Japanese-American Study of Muon Interactions and Neutron detection (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nakashima, et al.
  • 学会等名: Radiation Protection and Shielding Division, Isotopes and Radiation Division and the Biology and Medicine Division the American Nuclear Society Joint Topical Meeting
  • 発表場所: Las Vegas, NV, USA
  • 年月日: 2010-04-19
• [学会発表] JASMIN : Shielding Studies on High Energy Neutron Produced By 120 GeV Protons (2010)
  • 著者名/発表者名: H. S. Lee, H. Nakashima et. Al
  • 学会等名: Spring Meeting of the Korean Association for Radiation Protection
  • 発表場所: Mungyeng, Korea
• [学会発表] FERMI研究所の高エネルギー加速器施設における遮へい実験(IX)高エネルギー中性子スペクトルの導出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 春日井, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] FERMI研究所の高エネルギー加速器施設における遮蔽実験(X)高エネルギーミューオンビームからの二次中性子の測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐波俊哉, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(I)-Dose Rate Around High Intensity Muon Beam- (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐波俊哉, 他
  • 学会等名: ISORD5 : the Fifth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(II)-Spatial distribution measurement of reaction rate behind the shield and its application for Moyer model- (2009)
  • 著者名/発表者名: 八島浩, 他
  • 学会等名: ISORD5 : the Fifth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(III)-Neutron Spectrum Measurements in Intense Pulsed Neutron Fields of The 120-GeV Proton Facility Using A Current Bonner Sphere Technique- (2009)
  • 著者名/発表者名: 萩原雅之, 他
  • 学会等名: ISORD5 : the Fifth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Shielding Experiments at High Energy Accelerators of Fermilab(IV)-Calculation Analyses- (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田規宏, 他
  • 学会等名: ISORD5 : the Fifth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] FERMI研究所の高エネルギー加速器施設における遮へい実験(VIII)鉄遮へい体中の反応率分布測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八島, 他
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-03-23
• [図書] 「超高エネルギー粒子の挙動と照射効果に関す実験的研究(JASMIN : Japanese-American Study of Muon Interactions and Neutron detection)」研究成果報告書 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中島宏
  • 総ページ数: 331