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本研究の研究内容は、(1)原爆に被爆した岩石や瓦、煉瓦を集め、(2)原爆の中性子により生成された微量放射能を測定し、(3)計算コード(MCNP)をシュミレーション実験でチェックし、(4)放射能のデータとDS86(線量評価体系1986)の矛盾とその原因を考察することにあった。(1)-(3)は初めの2年間の研究でほぼ満足できる十分な結果を得ていることが分かった。最終年度は(4)の矛盾の原因を追求することに重点をおいた。
DS86における実験データとの矛盾は本研究代表者らが初めて発見した。問題は広島原爆の中性子であり、1.5Kmの地点でDS86はデータの10-30%位にしかならないほど重大である。チェックを行った項目は以下の通りである。
A.原爆の爆発の際発生した中性子のスペクトル。
B.その中性子が空気中を透過して地表面に達するまでの計算。
C.計算に使った中性子の計算コード(MCNP)ノベンチマークテスト。
D.計算に使った空気の成分の(特に水蒸気)高度別の測定。
E.地表面における岩石や鉄の放射化の実験結果の検証と計算。
F.ガンマ線のデータと計算との比較による正さの検証。
最終的な結論としてDS86の計算のうち一番初めの仮定に問題があることが判明した。即ち、(a)長崎においては上記AからFまで全て正しい。(b)広島においては上記BからFまでは正しい。(C)上記Aの広島の場合が誤りである。(C)に関しては原爆の爆発の過程であるので実験の検証はできない。そこでDS86の仮定を変えて計算し放射化のデータと最も合うのはどれかを考えた。その結果分かったことは、広島原爆本体には厚い鉄(約20cm)が使われているが、原爆は爆発の途中で上下ほぼ半分に割れ5%-15%の中性子が直接放出された。これでほぼデータが計算により再現できる。今後は新しい線量の計算が必要となる。
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