高感度GSO中性子モニターの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650054
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 桑折 範彦 徳島大学, 総合科学部, 教授 (20038053)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伏見 賢一 徳島大学, 総合科学部, 助教授 (90274191) ; 中山 信太郎 徳島大学, 総合科学部, 教授 (70116846)
• Keywords: GSOシンチレーター / 環境中性子計測 / 放射線計測 / オシロスコープ利用 / 波形計測

Research Abstract

環境中性子や広域中性子、太陽中性子などのモニタリングは、最近の臨界事故などと関連して、通常からの継続的計測が重要である。本研究では、熱中性子捕獲断面積の非常に大きなGdを含むGSO(Gd2SiO5:Ce)シンチレーターを応用して、高感度の中性子モニターを開発することを目的とした。
測定システムとして10cm厚のPb、0.5cm厚の無酸素銅板で遮蔽されたGSOシンチレーション検出器を用いて、Am-241/Be中性子源からの速中性子をパラフィンで減速し、波高分析、波形分析を行った。熱中性子化されたAm-241/Be中性子源からの速中性子に起因する80keV,180keVのγ線ピークを観測し、2"x2"φのGSOシンチレーターを用いた場合、その検出効率が約14%と、従来のBF_3中性子カウンターの約7倍大きく、高い検出効率をもつことを明らかにした。幾つかの形状のGSOシンチレーターについて、効率を比較した結果、γ線の吸収率の大きい形状の場合に、環境中性子などの微弱の中性子検出への応用がが可能との結果を得た。
シンチレーターに混入している放射性元素からの放射線は、微弱な環境中性子のモニタリングの感度を下げる。そこで超低バックグランドでの高感度中性子計測のために、波形弁別をデジタルオシロスコープにより実現することが重要である。波形弁別へデジタルオシロスコープを応用する検討を昨年に続き行った。波形分析計測を高度化でき、波形弁別に有効であることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Y.Uozumi, N.Koori, et al.: "Possible contribution of a highly excited collective state to proton-nucleus multistep interactions at 300 MeV"Physical Review C. 64(1). 011601-1-011601-3(R) (2001)
• [Publications] S.Nakayama, N.Koori, et al.: "Dipole excitaion of α cluster in ^6Li and ^7Li"Physical Review Letters. 87(12). 122502-1-122502-4 (2001)