原子炉ニュートリノ振動実験KASKAのためのGd入り新液体シンチレータの開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17540258
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 原 俊雄 神戸大学, 理学部, 助教授 (50156486)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 州 神戸大学, 理学部, 助手 (20243298) ; 作田 誠 岡山大学, 理学部, 教授 (40178596)
• Keywords: ガドリニウム / 液体シンチレータ

Research Abstract

1.新しいGd入り液体シンチレータの開発の第一段階として、アセチルアセトナガドリニウム(三)水和物(粉末)を一次発光体に溶かし、その溶解度測定実験を行った。
アセチルアセトナガドリニウム(三)水和物(粉末)は、精製1回、精製2回、市販品の三種類を用意し、溶媒(発光体)として(1)PC100% (2)PC:TD=40:60 (3)PC:TD=20:80 (4)TD100%(PCはPseudocumene、TDはTetradecaneを示す)に溶かした。超音波洗浄器(市販のもの、周波数43kHz)を用いて撹拌して溶解度を測定したところ、精製2回の粉末のみ(1)PC100%に対して溶解し、その溶解度0.30%±0.006%であった。但し、超音波洗浄器を用いて撹拌すると、わずかではあるが着色することがあり、撹拌方法を含めて更に検討が必要である。
2.BC521(市販のGd入り液体シンチレータ)の経年変化の測定
BC521をBC521:PC:TD=20%:20%:60%、30%:10%:60%、20%:10%:70%の3種類の溶液として、その経年変化を温度を上げての加速試験を継続的に行っている。KASKA実験での使用温度は約20℃であるが、加速試験の温度は(PCの引火点を考慮して)20℃、30℃、40℃で行った。経過時間3ヶ月の時点では、いずれの温度でも劣化は現れていない。
3.発光量および光の減衰長測定器の設計をし製作した。
内径80mmで長さが2,000mmの円筒形の発光量および光の減衰長測定器を3台製作した。液体シンチレータを発光させるものとして、宇宙線ミュー粒子と発光ダイオード(LED)を考え、その準備を進めている。