新材料メタンハイドレートを用いた高性能パルス中性子減速材の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380229
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鬼柳 善明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002202)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤村 晃子 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001316) ; 平賀 富士夫 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00228777) ; 加美山 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50233961) ; 古坂 道弘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60156966) ; 金子 純一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90333624)
• Keywords: メタンハイドレート / 合成 / 冷中性子減速材 / 中性子全断面積 / 中性子微分断面積

Research Abstract

メタンハイドレートの減速材としての特性を知るためには中性子散乱断面積を知る必要がある。そのためのサンプル作りと中性子全断面積の温度依存性について測定を行った。
(サンプル準備)
氷を粉砕し、円筒状容器に封入し、その容器にメタンガス供給系を接続し、初期圧力を50気圧にする。容器にステンレスの丸棒を2本入れておき、容器を回転することによって、丸棒と氷の接触によって氷を小さく砕きながら合成できるようになっている。温度は-15℃に設定した。この温度は、メタン含有率の高いハイドレートを作るのに最適な温度である。
(全断面積測定)
北大冷中性子源を用いて、この試料の中性子透過実験を行い、中性子全断面積を求めた。測定温度は減速材として使用される温度領域内を考え、18K、24K、30Kの3点を選んだ。その結果、水素1個当りの平均中性子断面積は、メタンや氷よりも大きいこと、測定したエネルギー領域(1meV〜1eV)では、温度による変化がないことが分った。
本年度は、中性子科学会でのポスター発表を行った。次年度以降は、微分散乱断面積の検討と減速材としての特性測定を進めて行く予定である。