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背景事象の劇的な削減とコスト圧縮を同時に実現する原子炉ニュートリノ観測技術の確立

建立核反应堆中微子观测技术，同时实现大幅减少背景事件和降低成本

基本信息

批准号：
22K03654
负责人：
今野智之
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03654/
关键词：
原子炉ニュートリノシンチレータ検出器原子炉監視

项目摘要

本研究ではニュートリノを用いた原子炉監視技術の構築に向けて原子炉由来の反電子ニュートリノ測定器の高精度化に取り組んでいる。高精度化の手法として検出器の有感領域を2cm程度の立方体に細分化し、環境放射線と反電子ニュートリノの反応を効率的な選別の実現を目指している。本年度は2cm角のプラスチックシンチレータキューブを製作し、4 x 4 x 4個を積層した検出器のプロトタイプを製作した。信号読み出しとして波長変換ファイバーをキューブ間に沿って3方向に通して、各方向から小型半導体光検出器MPPCを用いてシンチレーション光の測定を行う機構を作成し、その原理検証を行った。3方向に取り付けたMPPCの信号同期に成功し、反応位置の3次元座標が再構成可能であることを確認した。一方で3方向から波長変換ファイバーを通す方法は大型化が困難であることも判明し、セル構造を立方体から六角柱型に変更することでファイバーを平面方向のみに集約する構造に変更することとした。並行して原子炉ニュートリノ観測サイトとして検討している茨城県東海村・JAEA所管の研究用原子炉JRR-3にて環境放射線量の測定を行った。測定はNaI検出検出器、He-3検出器を用いてそれぞれ環境ガンマ線のエネルギースペクトルと熱中性子の信号レートを測定した。ニュートリノ測定器が設置可能な地点2か所で測定を行ったところ、γ線量が予想よりも2桁程度高く、原因として鉄などの原子核による熱中性子の捕獲反応で生じたγ線であると推定できた。測定の知見を活かして放射線シールドの開発を進め、さらなる実証試験を行う。

In this study, we constructed a high-precision anti-electron detector based on the atomic furnace monitoring technology using the atomic furnace monitoring technology. High-precision techniques include subdivision of the sensing area into a cube of 2 cm level, and efficient selection of environmental radiation and anti-electronic radiation. This year's 2cm corner のプラスチックシンチレータキューブを productionし, 4 x 4 x 4 laminated した検出器のプロトタイプをmade した. The signal is output and the wavelength is converted into a small semiconductor in each direction and in each direction. The body light sensor MPPC is manufactured using a light measuring mechanism based on the same principle and principle. The MPPC signal synchronization with the 3-direction payload was successful, and the reconstruction of the 3-dimensional coordinates of the reflected position was possible, and the confirmation was confirmed. The method of wavelength conversion in one direction and three directions is difficult to increase in size, and the structure is clear and established. The square body and the hexagonal column type are more compact and the planar direction is more compact and the structure is more flexible. Parallel atomic reactor JRR-3, a research atomic furnace managed by JAEA in Tokai Village, Ibaraki Prefecture, is used to measure environmental radiation levels. Measurement of NaI extractor and He-3 extractor using environmental protection equipmentンマ线のエネルギースペクトルとThermoneutral signal レートをmeasurementした.ニュートリノ measuring device can be installed at 2 locations, measuring equipment, gamma ray measurement equipment, 2 beams The reason why the temperature is high is that the nucleus of the atom is a thermal neutralizer that captures the reaction and generates a gamma line that is presumed to be high. Measurement of the radioactive rays of the radioactive rays such as the radioactive rays and the radioactive rays.