加速器を用いた希少安定同位体酸素17の高純度生成に向けた基礎研究

• 研究課題/領域番号: 23K26592
• 補助金の研究課題番号: 23H01899 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分31010:原子力工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 古田 琢哉 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (40604575)
• 研究分担者: 岸本 祐二 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 准教授 (50583481) ; 津田 修一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, リーダー (00354704) ; 熊谷 友多 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (70455294) ; 西野 翔 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 放射線管理部, 技術副主幹 (50794054) ; 谷村 嘉彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 放射線管理部, 課長 (20354714)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 希少安定同位体 / 酸素17同位体 / 加速器中性子 / 三次元飛跡検出器

研究開始時の研究の概要

加速器中性子を用いた核変換による高純度17O生成システムの構築を目指すためには、最適な製造条件の決定等で精度の高いシミュレーション技術が必要である。この核となる20Ne(n,alpha)17O反応の核反応断面積データには、実験データの不足による大きな不定性がある。そこで、既存の検出器を改良し、新たな検出器を開発することで、高精度な断面積測定を実施する。また、この実験で生成される17Oは原子的な反応性の乏しいネオンガス中で生成されることから、陰極に誘導され吸着することが想定される。そこで、実験後に陰極を取り出し同位体分析を行うことで、実際に生成17Oが捕集できることを確認する。