| 研究課題/領域番号 |
18K03682
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
大山 雄一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30213896)
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| 研究分担者 |
山田 善一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00200759)
石田 卓 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (70290856)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ニュートリノ / J-PARC / 放射化水 / トリチウム / ベリリウム / マンガン / 大強度陽子ビーム |
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| 研究成果の概要 |
J-PARCニュートリノビームラインにおいて、ビームライン機器の冷却水は、ビーム運転を継続するにつれて高濃度の放射能を含むようになる。これはビームにより生じる中性子が冷却水中の酸素原子を破壊することによるものである。このうちベリリウム7やマンガン54等の金属イオン性放射能は、イオン交換樹脂を用いて測定限界以下まで除去することができた。
一方、トリチウムについては一般排水以外の除去方法は不可能であり、またその生成量が初期の予想値よりも大きいことが問題になっていた。この原因が鉄板で生成されたトリチウムの冷却水への流出であることを突き止め、定量的に説明できることを示した。
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| 自由記述の分野 |
高エネルギー物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
加速器の運転で生じる放射能処理の問題は、社会的な影響も極めて大きい問題である。イオン交換樹脂の通水という簡単な方法で大強度陽子加速器から生じたトリチウム以外の放射能を十分除去できることを示したことは今後の加速器ビームラインの設計に大きな影響を与える。
またトリチウムについては、鉄構造体で生成されたトリチウムが冷却水に流出する現象を初めて定量的に評価した。そのトリチウム量が冷却水の酸素原子核の破壊から生じたものよりも大きいことは今後のビームライン建設におけるトリチウム量の算出において大きな影響を与えるであろう。
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