化学発光を用いた水シンチレータの開発

• 研究課題/領域番号: 24K21544
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (60231859)
• 研究分担者: 越水 正典 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40374962) ; 藤本 裕 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60639582)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 化学発光 / シンチレータ

研究開始時の研究の概要

多くの大規模実験で液体シンチレータが用いられている。その溶媒として水を用いることができれば、引火などの危険とは無縁であり、なおかつ安価に大型検出器を構成可能である。しかし、水を溶媒とした場合、電離直後に分解し、電子励起状態が形成しないため、従来の液体シンチレータと同様の手法でシンチレーションを得ることは困難である。本研究では、水の放射線分解というシンチレーション実現上の困難を逆手に取る。水の電離直後に形成する化学種のうち、高い化学エネルギーを有するOHラジカルOHラジカルや、2つのOHラジカルが反応して形成される過酸化水素と、適切な添加分子との化学発光を利用したシンチレーションを実現する。