ベータ線誘起X線シミュレーションを活用する核融合炉材料中トリチウムの非破壊定量

使用 β 射线诱导 X 射线模拟无损测定聚变反应堆材料中的氚

• 批准号: 22H01199
• 负责人: 原 正憲
• 金额: $ 9.65万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01199/
• 关键词: トリチウム; 材料; 定量測定; β線誘起X線; 定量分析

固体中のトリチウムを非破壊に測定する手法としてβ線誘起X線分光法（BIXS）がある。この方法はβ線が原子と相互作用する際に発生するX線を測定するものである。しかし，BIXSによる固体中のトリチウム測定は定性分析にとどまっており，定量分析とはなりえていない。これは，固体中に同量のトリチウムが入っていたとしても，トリチウム分布が異なると検出器で検出されるX線の計数値が異なるためである。つまり，BIXSで固体中のトリチウムを定量分析するためにはあらかじめトリチウム分布を知る必要がある。一方，β線誘起X線（BIX）のスペクトルの形状には固体中のトリチウム分布の情報が含まれていることが知られている。そこで，スペクトルの形状をシミュレーションで再現することにより，固体中のトリチウム分布をもとめることを試みる。トリチウム分布が求まれば，シミュレーションにより計数効率が求められる。実測値と計数効率から固体中のトリチウム量を定量できると考えられる。本年度は，研究期間の初年度であり，BIXスペクトルを測定する装置の構築を行った。この装置の測定部の構造を設計することにより，シミュレーションとの適合性を改善したものである。構築した装置の性能を測定するために，密封線源を使用してBIXスペクトルの測定を行った。その結果，良好なスペクトルが得られることが分かった。並行してBIXスペクトルをシミュレーションするプログラムのプロトタイプを作成し，BIXスペクトルの形状と固体中のトリチウム分布について計算を行った。その結果，BIXスペクトルの低エネルギー側の形状がトリチウム分布により大きく影響を受けることが分かった。

The non-destructive method for measuring non-destructive substances in solids is β-ray induced X-ray spectrometry (BIXS).このmethodはβ-rayがatomic and interactionするinternationalに発生するX-rayをdeterminationするものである.しかし, BIXS solid のトリチウム determination, qualitative analysis, にとどまっており, quantitative analysis, とはなりえていない.これは, the same amount of のトリチウムが into the solid medium Distribution がdifferent なると検出器で検出されるX-rayのCOUNT 値がdifferent なるためである.つまり, BIXS is necessary to know the distribution of quantitative analysis of のトリチウムを in solid. On the one hand, the X-ray induced by beta rays (BIX) is the shape and shape of the solid and the distribution of information in the solid.そこで, スペクトルのShape をシミュレーションでReappearance することにより, のトリチウムdistribution in solids をもとめることをtestみる. The トリチウムdistribution is required, and the シミュレーションにより counting efficiency is required. The measurement efficiency and counting efficiency of solids are determined by the quantity and quantification of solids. This year, during the first year of the research period, the BIX measurement equipment was constructed and implemented. The structure and design of the measuring part of the device have been improved, and the suitability of the measuring unit has been improved. The performance of the constructed device was measured and the sealing line source was measured using the BIX system.そのThe result is that good なスペクトルがgets られることが分かった. Parallel BIX System Into the shape and shape of the solid, the distribution of the shape in the solid and the calculation of the line are calculated. As a result, the shape of the BIX スペクトルのlow エネルギーside shape がトリチウムdistribution により大きく is affected by the けることが分かった.