| 研究課題/領域番号 |
21K04561
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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25020:安全工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小島 康明 名古屋大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (80314730)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 放射線計測 / ラドン壊変核種 / 天然放射性核種 / ラドン壊変物 / 環境モニタリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線施設の安全管理を適切に行うために，自然放射性核種の影響を排除し，測定下限値を改善した低バックグラウンドな放射線モニタリングの実現を目指す．
時間情報付きリストデータ収集装置を用いることで，放射線を検出するたびにエネルギーおよび検出時刻を箇条書き的に記録する（リストデータ）．自然環境中に存在するラドン壊変核種のうち，214Poが短い半減期164マイクロ秒で壊変することに着目し，リストデータからラドン壊変核種による事象を選び出す．それを測定データ全体から除去することで，低バックグラウンドを実現する．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，放射線施設の適切な安全管理に資することを念頭に，自然放射性核種の影響を排除し，測定下限値を改善した新たな放射線モニタリングシステムを構築するための基盤技術を得ることを目指したものである．本研究では，α線およびγ線測定器の出力信号を「時間情報付きリストデータ収集装置」で収集し，測定器が放射線を検出するたびに，エネルギーおよび検出時刻を箇条書きのように記録した（以下，「リストデータ」と呼ぶ）．その上で，自然界に存在する代表的なラドン壊変核種（放射性核種）のうち，Bi214のβ崩壊で生成されたPo214が短い半減期164μ秒でα崩壊することに着目した．
基礎実験として，大気中のエアロゾルをエアサンプラーでろ紙上に捕集したものを試料とした．1.5時間程度の捕集時間が最適であることを確認した上で，ろ紙試料をPIPS検出器およびNaI検出器で測定し，得られたリストデータを自作のプログラムを用いてオフラインで解析した．Bi214とPo214のエネルギーに相当する検出イベントの検出時間差を抽出し，ヒストグラムを作成したところ，170μ秒程度の半減期を示すことがわかった．これは文献値とほぼ等しく，本研究の手法で上記2核種によるイベントを正しく抽出できることを確認できた．これらは放射線施設のモニタリングにおいてはバックグラウンドになる．バックグラウンドイベントを抽出できたことから，これを逆に用い，全イベントからそれらを除外することで，バックグラウンドを低減させた計測を実現できる道筋が得られた．
また，リストデータ形式での測定は原子核物理実験などでは広く使われているが，放射線管理分野で使われることはほとんどないのが実情である．従来の測定法に比べて，リストデータ方式は格段に融通が利くため，本研究は放射線モニタリングに新たな手法を取り入れる端緒になりえると考えており，今後の展開が期待できる．
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