放射線検出器応答の再現モデル開発に向けた電子飛跡構造解析コードの開発と実験検証

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K14630
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分31010:原子力工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 平田 悠歩 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 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究員 (30881057)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: モンテカルロシミュレーション / 放射線計測 / 電子挙動解析 / 消光現象 / 重粒子線

研究成果の概要

放射線検出器の検出過程を理論的に再現することを目的とし、放射線の挙動をナノスケールで精密に計算できる新機能を放射線輸送計算コードPHITSに開発した。この新機能は検出器の評価に必須である励起電子の生成を模擬できる。さらに、開発した機能を応用して蛍光体検出器の粒子線に対する応答を予測するモデルを開発した。このモデルによる予測と実験値を比較することで、このモデルが検出過程を正確に再現していることを確認した。

自由記述の分野

放射線物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発されたシミュレーションコードは、放射線検出器の検出過程をナノスケールで精密に解析する能力を備えている。これにより、放射線検出器の測定結果の補正や新たな検出器の開発に役立てることが可能となり、正確な放射線量の評価を通じて、より安全な放射線利用に貢献できる。さらに、このコードは検出器応答の評価に限らず、様々な物質への放射線影響を評価するための汎用モデルとして使用可能である。これにより、材料損傷のメカニズム解析など、幅広い分野での応用が期待できる。