Development of a real-time neutron and gamma-ray simultaneous discrimination energy analysis detector

放射線被ばく事故・核テロ事象において、初動対応者が現場の放射線環境を迅速かつ正確に推定することは、非常に重要である。現場では、ガンマ線が発生する のみならず、中性子が発生する状況も想定される。そこで、発生した放射線を弁別し、それぞれの放射線のエネルギー測定が同時にできれば、現場の線源情報を 把握できるだけでなく、被ばく線量の推定に非常に有効である。そこで、本研究では、3Heガスの中性子検出素子の代替として近年開発されたCLYCシンチレータ に着目し、一台で中性子とガンマ線を弁別しながらエネルギー測定できるリアルタイム検出器を開発することを目的とする。 今年度は前年度の特性評価を踏まえ、エネルギーが定まった中性子ビームを用いて、得られた波高分布から中性子エネルギー情報が取り出せるか検証することを目指し、日本原子力研究開発機構（以下、JAEA）の中性子加速器の純単色中性子ビームに対する応答関数を実測し測定データとモンテカルロシミュレーションを比較検討した。応答関数の形状として中性子核反応によるピークの位置は、過去の実測値と概ね共通していた。また、シミュレーションについても応答関数の形状を概ね再現することがわかった。しかしながら、中性子エネルギーに分布を持っていることから、1体1対応であるとの確証を持てないことから、飛行時間測定を組み合わせた測定が必要になることが判明したため、来年度は飛行時間測定を組み合わせた測定を実施する予定である。

放射線被ばく事故・核テロ事象において、初動対応者が現場の放射線環境を迅速かつ正確に推定することは、非常に重要である。現場では、ガンマ線が発生する のみならず、中性子が発生する状況も想定される。そこで、発生した放射線を弁別し、それぞれの放射線のエネルギー測定が同時にできれば、現場の線源情報を 把握できるだけでなく、被ばく線量の推定に非常に有効である。そこで、本研究では、3Heガスの中性子検出素子の代替として近年開発されたCLYCシンチレータ に着目し、一台で中性子とガンマ線を弁別しながらエネルギー測定できるリアルタイム検出器を開発することを目的とする。 今年度は前年度の特性評価を踏まえ、エネルギーが定まった中性子ビームを用いて、得られた波高分布から中性子エネルギー情報が取り出せるか検証することを目指し、日本原子力研究開発機構（以下、JAEA）の中性子加速器の純単色中性子ビームに対する応答関数を実測し測定データとモンテカルロシミュレーションを比較検討した。応答関数の形状として中性子核反応によるピークの位置は、過去の実測値と概ね共通していた。また、シミュレーションについても応答関数の形状を概ね再現することがわかった。しかしながら、中性子エネルギーに分布を持っていることから、1体1対応であるとの確証を持てないことから、飛行時間測定を組み合わせた測定が必要になることが判明したため、来年度は飛行時間測定を組み合わせた測定を実施する予定である。