| 研究課題/領域番号 |
16K05027
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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 |
吉本 政弘 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 J－PARCセンター, 研究副主幹 (80414605)
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| 研究分担者 |
金正 倫計 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 J－PARCセンター, 研究主席 (10354747)
岡部 晃大 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 J－PARCセンター, 研究副主幹 (90437286)
加藤 新一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 博士研究員 (20770605) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 大強度陽子加速器 / 荷電変換ビーム多重入射 / 放射化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、大強度陽子ビームを実現する重要な要素である『荷電変換ビーム多重入射方式』における、入射部周辺の放射化の原因を実験的に明らかにすることにある。加えて、放射化抑制に向けた手法の確立も目指す。そのため、放射化の主原因と考えている荷電変換フォイルで生じる２次粒子をその他のビーム損失による影響を排除して計測出来るようにするために、ビーム調整用の１００度ダンプビームラインに、荷電変換フォイルを挿入して２次粒子を計測するための実験系を構築する。
平成29年度は、１００度ダンプビームラインに荷電変換フォイルを挿入するための導入機構と二次粒子測定のための測定チャンバーを設置した。２つの装置の間はゲートバルブを介してて接続し、加速器の利用運転に影響を与えずに実験を継続できるようにししている。また、ビーム照射後の荷電変換フォイルを安全に回収するための回収作業チャンバーを導入機構に取り付けた。２次粒子測定には、①２次粒子線直接計測法、②金属製放射化サンプルを用いた放射化法、の２つを準備している。①については、通常のプラスチックシンチレータにスチルベンシンチレータを組合わせてものを開発し、陽子・中性子・ガンマ線を弁別しながらスペクトル計測を目指すものである。現在、標準線源を用いた試験を進めている。この後、サブトンネルでの遠隔試験を経て実機での試験を行う予定である。②については、前年度の銅サンプルに加えて、銀、白金、チタン材の場合のPHITSシミュレーションを行った。これらの結果から、Ti材を用いた場合に優れた弁別効果が期待できることが分かった。現在、実機での照射試験に向けた金属片導入装置を開発しており、平成30年度のビーム試験を目指している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度の夏期メンテナンス期間中にフォイル駆動機構及び測定チャンバーの設置を行った。しかし、その際放射化したフォイルを安全に回収するための回収作業チャンバーに不具合が見つかり、作り直すこととなった。そのため秋以降に行う予定であった放射化法によるビーム試験は実施出来ていない。回収作業チャンバーは既に完成し、この後の短期メンテナンス時に取り付けを計画しており、平成30年度のビーム試験は問題なく実施可能である。合わせて、PHITSシミュレーションを用いた放射化サンプルの最適化は進めており、Ti材を用いることで効果的な実験が期待できる。また、直接計測法に必要な計測システムの開発も同時に行っており、期間内の研究完了は問題なく進められると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である今年度はビーム試験による２次粒子計測を最優先に進める。現在、実験装置について必要なものはほぼ準備出来ており、実験実施に向けた最終調整を進めている。実験の順番については、これまで通り成果の期待できる放射化法から進めるが、期間内の実験完遂をめざし、直接計測法も並行して進める。
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