ロッシLETカウンターの中性子・荷電粒子に対する応答特性の評価に関する研究

Rossi LET对抗中子和带电粒子响应特性评估研究

• 批准号: 10780322
• 负责人: 高田 真志
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Institute of Radiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780322/
• 关键词: 中性子; 組織等価型ガス比例計数管; 陽子; カーマ係数; 線エネルギー分布; A150プラスチック; 線量分布; 重粒子; 線エネルギー

本研究では、単色中性子(15MeV)の線質、線量の実験的評価を東北大学FNL、原研FNSの両加速器施設で行った。実験では、0.2〜1500keV/micronという幅広い範囲に及ぶ線エネルギー分布を導出することができた。また、壁材が異なる4種類(A150、炭素、ジルコニウム、酸化ジルコニウム)の微少ガス圧ガス比例計数管を用いて、A150、炭素、酸素、ジルコニウムの各元素の線エネルギー分布(頻度分布、線量分布)、カーマ係数、線量当量換算係数を導いて、他文献データと比較した。それぞれは、文献値とよい一致を示した。A150壁の計数管を用いて中性子の線エネルギー分布を測定する場合、低y値の中性子と高y値のガンマ線が混在することが、大きな不確定要因となったが、炭素壁の計数管と同時測定することにより、ガンマ線の分布を推測でき、中性子のみの分布をより正確に評価できた。次に陽子と重荷電粒子に対するガス比例計数管の特性を調べた。荷電粒子によりガス中に付与されるエネルギーから推測される線エネルギー分布は、実測によるものと大きく異なっていた。その異なっている分布は、粒子線のエネルギーに大きく依存しないこととガンマ線による分布に近いことから、荷電粒子により発生したδ線によるものであると考えた。これらの結果を踏まえて、微少ガス圧ガス比例計数管とプラスチックシンチレータを組み合わせて、中性子と陽子が混在する環境中で、中性子のみを弁別して中性子の線質、線量評価を行った。同時に、先と同じ4種類の壁材から構成されている計数管を用いて、高エネルギー中性子に対するA150(組織等価プラスチック)とICRU軟組織との元素組成比の違い(炭素、酸素)を補正して、線エネルギー分布、線質、線量を導いた。両物質には、吸収線量にして、7%近い差が見られた。これは、10MeV以上の高エネルギー中性子が原因であり、高エネルギー中性子が存在する場合における元素補正の必要性を示した。

在这项研究中，在Tohoku University FNL和Arakuken FNS的加速器设施和Arakuken FNS上对单色中子的辐射质量和剂量进行了实验评估。实验能够在0.2至1500 keV/mint mint的宽范围内得出线性能量分布。此外，使用4种不同的壁材料（A150，碳，锆和氧化锆），使用成比例的微型气体柜台，线性能量分布（频率分布，剂量分布），Karma系数和剂量的同等转化系数，每种元素的碳，碳，氧气和氧化氧和氧化元素都与其他文献相比。每个人都与文献价值观表现出良好的一致性。当使用A150壁的计数器测量中子的线性能量分布时，低-Y中子和高gama射线的混合物是不确定性的主要因素，但是通过与碳壁的计数器同时测量，可以推断出γ射线的分布，并且可以更准确地评估中子的分布。然后检查了质子和沉重电荷颗粒的气体比例计数器的性质。从带电颗粒给气体给出的能量推断的线性能分布与观察到的线性能量分布显着不同。人们认为不同的分布是由于带电颗粒产生的δ射线，因为它们并不严重取决于粒子梁的能量，并且接近伽马射线引起的分布。基于这些结果，将微气体压力比例计数器和塑料闪烁体组合在一起，以区分中子和质子混合的环境中的中子，并进行中子质量和剂量评估。同时，使用与以前相同的四种壁材料组成的反管，将A150（碳，氧）的元素组成比（碳，氧）的差异校正，以确定线性能量分布，射线质量，射线质量和剂量。两种物质之间的吸收剂量差异接近7％。这是由10 MeV或更高的高能中子引起的，表明在存在高能量中子的情况下需要进行元素校正。

项目成果

M.Takada et al.: "Development of a Phoswich Detector to Detect Neutrons and Charged Particles for Space Appication"IEEE Transactions on Nuclear Science. 45. 888-893 (1998)

M.Takada 等人：“开发用于空间应用的中子和带电粒子检测的 Phoswich 探测器”IEEE Transactions on Nuclear Science。