プルトニウム体外計測のための超ウラン元素LX線の高精度分光分析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18206098
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 前畑 京介 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30190317)
• 連携研究者: 高崎 浩司 日本原子力研究開発機構, 核燃料サイクル工学研究所, 課長代理 (00446444) ; 原 一広 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00180993) ; 有馬 秀彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (20253495)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 放射線・X線 / 放射線計測 / 超伝導素子

研究概要

Pu同位体が放射するエネルギーが10keVから20keVのLX線を作業員の体外から計測することで、Pu吸入摂取量を推定し内部被曝線量を評価するためには、Puなどの超ウラン元素のLX線放射率を高い精度で評価する必要がある。そこで、超伝導相転移端温度センサー(TES)型マイクロカロリーメータシステムを開発し、超ウラン元素から放射されるLX線光子を半値幅50eV以下のエネルギー分解能でスペクトル計測した。

研究成果

• [雑誌論文] Operation of a TES microcalorimeter cooled by a compact liquid-helium-free 3He-4He dilution refrigerator directly coupled to a Gifford-McMahon cooler (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Umeno, Keisuke Maehata, Kenji Ishibashi, Yasuharu Kamioka, Shigeru Yoshida, Koji Takasaki, Keiichi Tanaka
  • 雑誌名: CRYOGENICS Vol.50,Issue5 ページ: 314-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a TES Microcalorimeter for Spectroscopic Measurement of LX-rays Emitted by Transuranium Elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Maehata, Keisuke Nakamura, Takashi Yasumune, Kenji Ishibashi, Koji Takasaki, Keiichi Tanaka, Akikazu Odawara, Atsushi Nagata
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology Vol.47,No.3 ページ: 308-313
  • 査読あり
• [雑誌論文] RESPONSE OF TES MICROCALORIMETER TO LX RAYS EMITTED FROM 241Am SOURCE BY OPERATED WITH A LIQUID-HELIUM-FREE 3He-4He DILUTION REFRIGERATOR, Radiation Detectors and Their Uses (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Maehata, Keisuke Nakamura, Takashi Yasunume, Hirofumi Ogi, Makoto Maeda, Hidehiko Arima, Kenji Ishibashi, Takahiro Umeno, Yoshihiro Yamanaka, Koji Takasaki, Keiichi Tanaka
  • 雑誌名: High Energy Accelerator Research Organization KEK Proceedings 40148 ページ: 11-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of GM cryocooler separate type liquid-helium-free 3He-4He dilution refrigerator system (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamanaka, T. Ito, T. Umeno, Y. Suzuki, S. Yoshida, Y. Kamioka, K. Maehata
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 150 ページ: 012055
• [雑誌論文] Performance of compact liquid helium free 3He-4He dilution refrigerator directly coupled with GM cooler in TES microcalorimeter operation (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Umeno, Y. Kamioka, S. Yoshida, K. Maehata, K. Ishibashi, K. Takasaki, K. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 150 ページ: 012051
• [雑誌論文] Development of TES microcalorimeter for LX-ray spectroscopic analysis of transuranium elements, Radiation Detectors and Their Uses (2009)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Maehata, Katsunori Ueno, Keisuke Nakamura, Takashi Yasumune, Hidehiko Arima, Kenji Ishibashi, Takahiro Umeno, Koji Takasaki, Keiichi Tanaka
  • 雑誌名: High Energy Accelerator Research Organization KEK Proceedings 2008-14 ページ: 53-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of TES microcalorimeter for high precision spectroscopy of LX-ray photons emitted from transuranium elements (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Ueno, Akihiro Yamaguchi, Keiuske Nakamura, Keisuek Maehata Kenji
  • 雑誌名: Journal of nuclear science and technology 5 ページ: 522-525
  • 査読あり
• [学会発表] 無冷媒希釈冷凍機冷却TES型マイクロカロリーメータを用いた超ウラン元素LX線スペクトル計測システムの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前畑京介, 荻広史, 前田亮, 安宗貴志, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 中良浩
  • 学会等名: 日本原子力学会2010年春の年会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンパス
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(5) (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田亮, 荻広史, 安宗貴志, 前畑京介, 石橋健二, 中村圭佑, 高崎浩司, 梅野高裕, 田中啓一
  • 学会等名: 日本原子力学会2009年秋の大会
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータによる241Am, 238Pu及び239Pu線源のLX線計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前畑京介, 中村圭佑, 安宗貴志, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 小田原成計
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータによる241Am, 238Pu及び239Pu線源から放射されるLX線スペクトル計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前畑京介, 中村圭佑, 安宗貴志, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 小田原成計, 永田篤士
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Development of a TES Microcalorimeter for Energy Dispersive Spectroscopy of LX Rays Emitted from Transuranium Elements (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Maehata, K. Nakamura, T. Yasumune, M. Ogi, M. Maeda, K. Ishibashi, K. Takasaki, T. Umeno, Y. Yamanaka, K. Tanaka
  • 学会等名: 12th International Superconductive Electronics Conference
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] 超ウラン元素LX線検出用TES型マイクロカロリーメータの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前畑京介, 中村圭佑, 安宗貴志, 荻広史, 前田亮, 石橋健二, 梅野高裕, 高崎浩司, 田中啓一
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(4) (2009)
  • 著者名/発表者名: 荻広史, 中村圭佑, 前田亮, 前畑京介, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 梅野高裕
  • 学会等名: 日本原子力学会2009年春の年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村圭佑, 荻広史, 前畑京介, 石橋健二, 高崎浩司, 田中啓一, 梅野高裕
  • 学会等名: 日本原子力学会2008年秋の大会
  • 発表場所: 高知工科大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] Performance of compact liquid helium free 3He-4He dilution refrigerator directly coupled with GM cooler in TES microcalorimeter operation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Umeno, Y. Kamioka, S. Yoshida, K. Maehata, K. Ishibashi, K. Takasaki, K. Tanaka
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: RAI Conference center, Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 2008-08-07
• [学会発表] TES型マイクロカロリーメータを用いた241AmのLX線の検出(2) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐, 上野克宜, 前畑京介, 石橋健二, 梅野高裕, 田中啓一, 高崎浩司
  • 学会等名: 日本原子力学会2008年春の年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2008-03-28