研究課題
本研究では、中性子の影響が特に問題となる太陽活動の極大期において、地上における中性子エネルギースペクトルと線量を連続測定し、その太陽活動の変動、特に太陽フレアーに伴うスペクトル変動を明らかにする。この測定には5個の2インチ径球形^3He検出器内蔵の多減速材付検出器通称ボナーボール、5インチ径球形^3He検出器内蔵のレムカウンタ、及び5インチ径5インチ長のNE213有機液体シンチレータを用いている。地上における中性子測定は2001年2月までは東北大学工学部機械系共同棟(6階建て)内の2階研究室で行っていたが、その後は東北大学川内キャンパス内屋外に設置したプレハブ内で測定している。ボナーボールと有機液体シンチレータによるエネルギースペクトルの測定、レムカウンタによる線量測定はこの3年ほど継続しており、この間に何回か大規模なフレアーが発生している。フレアーの発生と地上における中性子の量(中性子束強度や線量)の相関関係については、正の相関があるGLE(Ground Level Enhancement)時、負の相関がある時(Forbush Decrease)、相関無しの時があって、複雑である。また、気圧の変化も同時に測定しているが、気圧との負の相関(指数関数)が観測されており、積雪時には遮蔽効果による線量の減少も明らかになった。中性子エネルギースペクトルは熱中性子ピーク、1MeV付近の蒸発中性子ピーク、100MeV付近のカスケード中性子ピークの3成分を持っており、線量の高い時期はこのうち特にカスケードピークの増加が見られた。これまでの観測の結果、平均の全中性子束は約7.5x10^<-3>(n cm^<-2>s^<-1>)であり、線量(周辺線量当量)は約6.5nSv/hである。
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