2022 年度研究成果報告書

光核反応からの二次粒子の偏光依存を用いた系統測定による電子加速器の遮蔽設計高度化

研究課題

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研究課題/領域番号	20K12487
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分80040:量子ビーム科学関連
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
研究代表者	佐波俊哉大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 教授 (90321538)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	光核反応 / 二重微分断面積 / 電子加速器遮蔽設計 / レーザー逆コンプトン散乱
研究成果の概要	光子が原子核に入射し引き起こされる光核反応からの二次粒子生成について、入射光子の偏光依存に着目し研究を行った。入射光子エネルギーを13, 17, 20 MeVとして、中性子生成二重微分断面積の系統的実験データを取得した。生成された中性子に偏光依存成分と依存しない成分が存在すること、偏光依存成分の入射光子エネルギー、放出角度、ターゲット原子核依存の有無を明らかにした。複合核からの粒子放出に用いられる核反応モデルの計算結果、データライブラリと実験値の比較を行い、偏光依存成分の再現の程度が明らかになった。シミュレーション計算により偏光依存成分のコンクリート遮蔽透過後の線量への影響を明らかにした。
自由記述の分野	放射線計測、核データ、高エネルギー加速器遮蔽
研究成果の学術的意義や社会的意義	光核反応の研究は1950年代から行われてきているが、単一エネルギーの入射光子に対して、偏光依存の中性子生成二重微分断面積データを与えたのは初めてである。このデータによりこれまで出来なかった微分データによる理論計算とデータライブラリの検証が可能になった。また、この光核反応は国内で多数利用されている電子加速器において、遮蔽設計を行うために重要である。今回のデータを利用し、これまで考慮に入れられて無かった偏光依存成分が遮蔽設計へ及ぼす影響を明らかにすることが出来た。