| 研究課題/領域番号 |
21H01859
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大垣 英明 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (10335226)
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| 研究分担者 |
静間 俊行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 光量子ビーム科学研究部, 上席研究員 (50282299)
早川 岳人 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 光量子ビーム科学研究部, 上席研究員 (70343944)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | LCSガンマ線 / NRFイメージング / 非破壊検知・検出 / 複数同位体 / 定量分析 / NRF-CT / 複数同位体の同時NRF測定 / NRF定量測定 / 同位体イメージング / f-LCSガンマ線 / NRF / CT / NRF反応断面積 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
準単色のレーザーコンプトン散乱(LCS)γ線を用いて、核共鳴蛍光散乱（NRF）の原理で
非破壊によるターゲット内部の任意の同位体のCT画像を測定するNRF-CT技術の先駆的研究を行っており、直径１～２mmで、ビーム径内でのエネルギー分布がフラットなF-LCSγ線ビームを、アンジュレータでらせん運動させた電子にレーザーを衝突させて生成する手法を開発し、このビームを用いて複数の同位体の同時CT画像取得と定量化研究を、ハイブリッド検出器システムを構築して行う。
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| 研究成果の概要 |
核共鳴蛍光散乱とLCSγ 線を用いて、試料中の複数の同位体の同時検出とイメージング、更に定量評価を目標に研究を行った。このためにUVSORのBL1UのLCSガンマ線ビームラインにて、今回考案したF-LCSガンマ線発生手法の実証実験を行い、スペクトル測定の結果、シミュレーションと一致するスペクトルを得た。更に、このF-LCSガンマ線を用いて206Pb、207Pbと208Pbの高濃縮試料のNRF測定を行い、本手法の有効性を確認し、207Pbと208Pbの同時１Dイメージングに成功した。また天然鉛の試料に対して208Pbの同位体比の測定を行い、5%の誤差で定量評価に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、透過力の高い高エネルギー光子ビーム（ガンマ線）を用いて、使用済み核燃料のような遮蔽された物体に対して、その内容物に含まれる同位体の検知と定量分析及び分布状態の可視化を非破壊で可能にする技術の開発を目指している。このために準単色でエネルギー可変のガンマ線が得られるレーザーコンプトン散乱ガンマ線を用い、あらゆる同位体検出が原理的に可能な光核共鳴散乱を利用する研究を行って来ており、本研究プログラムでは、複数の同位体の同時計測を、独自に提案したフラットレーザーコンプトン散乱ガンマ線を用いて行い、鉛の２つの同位体の同時検出及びイメージング画像の取得に成功した。
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