| 研究課題/領域番号 |
21K04577
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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 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
木村 祥紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核不拡散・核セキュリティ総合支援センター, 研究副主幹 (60636869)
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| 研究分担者 |
高橋 時音 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核不拡散・核セキュリティ総合支援センター, 技術・技能職 (20811102)
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 核セキュリティ / 放射線源位置 / ガンマ線スペクトル解析 / 機械学習 / 方向感度型放射線検知装置 / 線源位置推定 / ボクセル型検出器 / モンテカルロシミュレーション / 放射線計測 / ガンマ線源位置 / 核・放射線テロ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大規模公共行事における核・放射線テロの脅威への対策である核セキュリティにおいて、人や物資が複雑に流れている状況下で放射線を即時に検知し、かつその発生源を迅速に特定することが必要不可欠となる。本研究では、異常な放射線の発生位置を迅速に推定することが可能な方向感度型ガンマ線検知装置の開発を最終目標とし、ボクセル型検出器と機械学習を組合せた新しいガンマ線発生位置推定技術に関する基礎研究を実施する。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、核セキュリティの現場で検知された異常なガンマ線の発生源位置の迅速・簡便な特定に資する方向感度型ガンマ線検知装置の開発を最終目標とし、ボクセル型ガンマ線検出器モジュールと機械学習手法を組合わせた新しいガンマ線発生位置推定技術を提案し、その有効性を確認した。
シンチレーション型検出器で構成されるモジュールで測定したガンマ線スペクトルのピーク解析と最近傍探索手法を組合せて自律的に線源位置を推定するアルゴリズムを開発し、試作モジュールで線源を測定したデータにおける性能評価から、十分な統計精度が得られる測定データに対して線源の立体角方向及び距離を高精度で推定できることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、ボクセル型ガンマ線検出器モジュールと機械学習手法の一種である最近傍探索手法をベースとした方向感度型ガンマ線検知装置技術の有効性を確認した。本研究で提案する技術は従来のガンマ線可視化に関する代表的な技術であるガンマカメラよりも安価に実現でき、ガンマ線源の立体角方向に加えて距離も推定できる可能性が示された。また、ボクセル型モジュール全体を一つの検出器と見做すことで、異常な放射線の検知、その発生源の推定と原因核種の特定を含む一連のプロセスを一台の装置でカバーできることから大規模公共行事等における核・放射線テロ対策に貢献する技術としての実用化が期待されるものである。
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