| 研究課題/領域番号 |
21K04951
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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31010:原子力工学関連
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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 |
米田 政夫 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, 研究主幹 (90469817)
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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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 空洞探査 / 中性子 / 回転照射 / 低コスト / 中性子線源 / 空洞検査 / 地中空洞探査 / 回転照射法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、道路やトンネルに対する新たな空洞探査法として、中性子線源を高速回転させ、それから発する中性子を用いた手法を確立する。本手法は、測定対象物（道路表面等）近傍で中性子線源を数千rpmで回転させながら中性子を照射し、測定対象物から反射してくる中性子を計測することで地中空洞を直接検査するものである。本研究で用いる中性子線源は廉価で容易に扱うことができる表示付認証機器であり、測定装置は手押し台車等に搭載可能なほどコンパクトである。本研究は高い学術的独自性と創造性を有しているだけでなく、実社会への貢献という点においても大きな可能性を有している。
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| 研究成果の概要 |
道路・トンネル等の社会インフラの老朽化は、現在のみならず今後の日本にとっても非常に重要な課題であり、それらを調べる非破壊測定手法の開発は重要である。本研究で提案した新たな空洞探査法は、回転照射装置と呼んでいる装置を使用し、この装置は中性子線源を取付けた円盤を数千rpmで回転させることが可能である。中性子線源を低速及び高速回転させた時の中性子カウントの時間変化を比較することで空洞探査を行う。シミュレーションを用いて対象物内の中性子挙動を調べ、本手法による空洞探査を基礎的な原理を明らかにした。さらに、ポリエチレンブロックを用いた実験によって、本手法の基礎原理を実証することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地中を構成する多くの物質は水分を含むため、水分に対して感度の高い中性子はそれを観察するのに非常に適している。中性子照射を行うには、中性子線源を用いることがコスト面等からも現実的であるが、中性子線源は連続ビームであるため、単純な照射だけでは、空洞を調べることが難しい。本研究の学術的な意義は、円盤に取り付けた中性子線源を回転させながら対象物に照射し、中性子カウントの時間変化から空洞有無を調べるという新たな探査方法を提案したことである。老朽化した道路・トンネル等の社会インフラは今後も増加していくことが予想され、本研究成果はそれらの探査に貢献できる可能性がある点において、社会的意義を有する。
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