CRー39固体飛跡検出器を用いた中性子レムドシメータの開発

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63880026
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中沢 正治 東京大学, 工学部, 教授 (00010976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小佐古 敏荘 東京大学, 原子力研究総合センター, 助教授 (50114476) ; 長谷川 賢一 法政大学, 工学部, 教授 (40010798) ; 持木 幸一 東京大学, 工学部, 助手 (80107549) ; 井口 哲夫 東京大学, 工学部, 助教授 (60134483)
• Keywords: CRー39固体飛跡検出器 / 中性子感度 / ラジエータ / 中性子線量当量 / 中性子レムレスポンプ / 個人被曝管理 / 飛跡自動計数 / 画像解析

Research Abstract

CRー39固体飛跡検出器は、素子のサイズが小さく、β、γ(X)線に不感で、約0.1MeV以上の高速中性子を高感度で検出できる等の特長を持ち、さらに適当なラジエータと組合せると、ラジエータ物質と中性子の核反応で生じた重荷電粒子がCRー39中に入射するので、その中性子感度に広範囲に調整できる可能性がある。そこで、本研究ではCRー39検出器の中性子感度曲線を工夫して、中性子線量当量換算係数のエネルギー依存性(中性子レナレスポンス)の形をできるだけ再現する最適のラジエータ組合せと飛跡計数方式を見い出し、CRー39を用いた小型・軽量で世界初の個人被曝管理用中性子レムドシメータの設計・試作を行なうことを目的としている。研究内容は、種々のラジエータ付きCRー39の中性子感度曲線の評価、中性子レムレスポンスの構成法の検討、及びCRー39飛跡計数の画像解析法の確立の三項目からなる。今年度の作業は、厚みの異なるポリエチレンラジエータ付きCRー39の中性子感度曲線を、pーLi反応による加速器単色中性子源を用いて実験的に評価し、理論計算の結果と比較した。両者は、ラジエータからの入射反跳陽子数に関して良い整合性を示し、選択された数種類の厚みのポリエチレンラジエータ付きCRー39の飛跡計数値について適当な重み付け後の和差をとることで、0.1〜10MeVの範囲の中性子レムレスポンスを構成できる見通しが得られた。また、画像処理による飛跡自動計数に関して、飛跡形状記述パラメータによる多変量解析的手法に基づき、標準画像から計測用判別条件を自動的に設定するプロトタイプのエキスパートシステムを開発した。今後、適当なラジエータ物質の探索によって中性子感度評価曲線のエネルギー範囲を0.1MeV以下と10F.MeV以上に拡張し、飛跡自動計数システムの高性能化を図って、最終的に実証実験の実施と総合評価を行なう予定である。