2019 Fiscal Year Research-status Report
シンチレータの放射化を利用した放射線治療場中性子測定システムの開発
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18K04996
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
若林 源一郎 近畿大学, 原子力研究所, 准教授 (90311852)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シンチレータ / 自己放射化 / 熱中性子束 / ヨウ化セシウム / 内部転換電子 / Cs-134ｍ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヨウ化セシウム（CsI）シンチレータに含まれるヨウ素とセシウムの放射化反応を利用して、従来の放射化法よりも高感度・高精度で簡便に熱中性子束を測定する方法を開発することを目的としている。
令和元年度は、前年度までに確立した方法をもとにして、引き続きテスト実験を行った。特に、前年度に近畿大学原子炉の装置の不具合により実施できなかった中性子照射実験を行い、本研究で提案している測定原理の確認を行った。
具体的には、CsIシンチレータ検出器に熱中性子を照射した後、シンチレータ内に生成されるCs-134mから放出される内部転換電子をシンチレータ自身で高効率測定する。内部転換電子はエネルギースペクトル中にピークとして現れるので、ほぼ100%の検出効率で測定可能である。また、この方法にカドミウムフィルタ法を適用することにより、熱中性子束を求めることができた。
さらにPHITSを用いたシミュレーション計算を行い、CsIシンチレータ自身による熱中性子の自己遮蔽効果を調査した。また、Cs-134mから放出されるγ線をCsIシンチレータが吸収することによる光電効果のピークが内部転換電子のピークに重なり、計数が過大評価される可能性を調査した。その結果、PHITSによるシミュレーション計算により、ピーク計数に占めるγ線の光電効果の影響を推定することができた。これらの結果を補正することにより、測定の精度をさらに向上させることができた。
得られた成果は、学会・研究会等で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和元年度に予定していた照射実験を原子炉を用いて実施し、目的としていた測定原理の確認を行ったほか、シミュレーション計算による補正法により測定結果の精度も向上した。また成果を学会・研究会等で報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である令和2年度は、CsIシンチレータ中に生成されるヨウ素128放射能の情報も利用し、熱中性子束と熱外中性子束を同時に測定する方法を開発するため、近畿大学原子炉の典型的な熱中性子炉スペクトルを使って照射実験を行う。またシミュレーション計算も併用しながら、具体的な放射線治療場における中性子スペクトルを決めて、本研究で開発した方法を適用するための検討を行いたい。
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| Causes of Carryover |
購入予定の物品の納品が遅くなったため。納品され次第使用する。
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