Development of real-time detectors with individual sensitivity for thermal, epithermal, and fast neutron in BNCT

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本研究では、中性子とγ線の混合場であるBNCT（ホウ素中性子捕捉療法）照射場に適したリアルタイム線量評価のために、熱中性子に高感度な結晶シンチレータの育成とプロトタイプ検出器の製作、また高速中性子ガス検出器を製作した。結晶シンチレータは、熱中性子に感度を持ち蛍光減衰時間が比較的短い結晶を選定し育成を行った。選定した結晶は潮解性を有するため、外気に接しないような構造を検討した。育成したシンチレータは石英ファイバーの先端に設置し、外気と接しないようにガラスの治具を用いてパッケージを行い、プロトタイプ検出器を製作した。中性子およびγ線照射場において照射試験を実施した結果、ひとつの素子では熱中性子検出器として動作することが確認できた。現在は、照射試験を踏まえてパッケージ手法の再検討を行っている。高速中性子ガス検出器は、γ線の寄与を低減するようにシミュレーションで最適化した構造を実際に製作した。製作した検出器の電圧印加試験を行った結果、各極板が干渉することによって正しく電圧が印加できないことがわかった。正しく電圧が印加されるよう構造を再検討した。製作した検出器はガスを封入する必要があるため、次年度はガス封入試験を行った後、γ線場およびBNCT照射場において、照射試験を行い評価結果のとりまとめを行う。高い強度で中性子とγ線が混合する照射場において、γ線の寄与を除去し高い中性子感度を有する検出器の開発は、検出器の材質、大きさの選定において探究的な要素が強い。本年度で実施した研究は、中性子の放射線計測の分野においても意義のある研究であり、他の分野への波及効果も期待される。