| 研究課題/領域番号 |
21K12526
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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80040:量子ビーム科学関連
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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 |
岡安 悟 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 先端基礎研究センター, 研究員 (50354824)
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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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | スピントロニクス / 中性子 / 熱電変換 / スピン熱電素子 / 耐放射線特性 / 熱電素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線に強い新しいエレクトロニクスデバイス技術として考えられているスピントロニクス応用のひとつとして、放射線環境下での熱電変換の実用化を目指している。有力な候補のひとつとして考えられているのがスピンゼーベック効果を利用したスピン熱電変換素子で、すでにガンマ線や重イオンに対する高い耐放射線特性が実証されている。本研究では同素子の中性子照射特性を検証し、放射線環境下での熱電変換技術の確立を目指す。また本研究で得られる知見を基に、簡便な中性子検出器開発の可能性についても探る。
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| 研究成果の概要 |
耐放射線特性に優れると考えられているスピントロニクス技術を利用した熱電素子を原子力分野へ応用する研究開発を行った。これまでの研究でスピン熱電素子はガンマ線に対して高い耐性を持つことが示されていたが、中性子に対しては明らかになっていなかった。本研究の前半で中性子照射に対する耐性を検証した。この結果を踏まえ、後半は中性子とホウ素10の核反応熱をスピン熱電素子で検出する試みを行った。しかしながら現状では信号が小さくノイズに埋もれて検出できなかった。現在、素子の改良と検出方法の見直しを行い、信号検出を続けている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ごく狭義には、福島第一原発事故の作業現場での簡易な中性子線量測定に資するもので、廃炉作業への進展を促すものと考えている。また本技術を利用して高線量下でも熱電変換による電源確保が可能となり、原子炉の安全性の向上にも寄与すると期待している。
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