| 研究課題/領域番号 |
21H01863
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
渡辺 幸信 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30210959)
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| 研究分担者 |
川瀬 頌一郎 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (10817133)
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, 研究副主幹 (30758610)
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | 陽子入射核反応 / 中性子入射核反応 / 軽イオン生成 / 物質内粒子輸送 / nTD-Si検出器 / パルス波形粒子識別 / 核反応モデル解析 / 核データ / 陽子・中性子核反応 / 核反応モデル / パルス波形粒子識別法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
陽子・中性子ビームを用いた癌の粒子線治療や半導体ソフトエラー評価において、物質・生体内の粒子・イオン輸送シミュレーションが重要な役割を持っている。その予測精度向上のためには、陽子・中性子入射核反応による軽イオン（HイオンやHeイオン）生成データの蓄積とモデル化が必要になる。本研究では、低エネルギー軽イオンのエネルギー・角度分布計測システムとデータ解析手法を新規開発し、炭素、アルミニウム、シリコン等の標的に対する軽イオン生成核反応データを系統的に測定する。本測定結果を核データ評価や理論モデルの改良に反映させることで、物質・生体内の粒子・イオン輸送シミュレーションの予測精度向上に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
陽子・中性子の物質・生体内輸送中に、構成原子核との核反応により軽イオン（HイオンやHeイオン）が放出される物理過程に着目し、先行研究の中で実験データが欠乏している低エネルギー軽イオン成分の二重微分断面積測定用検出器システムを新規開発した。nTD-Si検出器とパルス波形粒子識別データ解析法を用いることで、数MeV領域までの低エネルギー軽イオン計測の可能性を示した。また、ΔＥ-E法で使用するΔE検出器の厚さ不均一性が粒子識別へ与える影響を調査した。炭素とアルミニウム標的に対する陽子入射反応計算を行い、残留核の離散的励起準位からの粒子放出の重要性や２α放出反応の入射エネルギー依存性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
陽子・中性子核反応による生成軽イオン（HイオンやHeイオン）のエネルギー分布測定を、先行研究に比べより低エネルギー領域まで拡張することで、核反応メカニズムの理解の深化に寄与するばかりでなく、核反応理論モデルの改良や核データ評価に反映させることで、癌の粒子線治療や半導体ソフトエラー等の応用分野で用いられる物質・生体内の粒子輸送シミュレーションの予測精度向上に貢献できる。
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