放射線科学センター

先端加速器を支える共通基盤技術の研究開発

国内最大の加速器施設と6,000名を超える放射線業務従事者の放射線管理や放射線監視及び機構内で生じる有害廃棄物の処理・管理を行っています。加速器施設に特有な放射線防護や環境計測に関する研究を行うとともに、加速器放射線に関連する安全研究の国内の拠点となっています。

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放射線科学センター http://www2.kek.jp/arl/index-rad.html

放射線と物質の相互作用とその検出・応用に関する実験的研究  - 放射線物理グループ

放射線と物質の相互作用には電離・蛍光・核反応など多様なものがあります。これらの相互作用を表す基礎データの取得を目的に、検出器の開発し測定を行っています。

また、放射線検出器はその目的に応じて多様なものが必要とされます。加速器・宇宙などの高エネルギー放射線場において有用な線量計測定機器などの基礎開発を行っています。図1は固体飛跡検出器(CR-39)に記録された宇宙放射線の飛跡(エッチピット)で、宇宙飛行士の被ばく線量計測などに応用されています。image007.png
(図1) 宇宙放射線によるエッチピット

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放射線物理グループ http://rcwww.kek.jp/research/radphysics/radphysics.html

高エネルギー加速器遮蔽、物質中での放射線挙動についての実験的研究や理論的研究  - 放射線遮へいグループ

KEK, スタンフォード大学線型加速器センター, ミシガン大学 などで共同で開発した電磁カスケードモンテカルロ計算コード EGSの改良や、EGS を使用した様々な研究を行っています。

放射線防護に関わる基礎データの測定や、あらゆる放射線をマクロ体系で計算できる汎用モンテカルロコードPHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System)の開発、その利用応用を行っています。

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(図2) RCNPP遮へいベンチマーク実験体系

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放射線遮へいグループ http://rcwww.kek.jp/research/shield.html

「加速器」と「放射化」をキーワードに、加速器本体、建屋、空気、水にかかわる諸課題に取り組む  - 放射化学グループ

放射化学、核化学的手法を活用することにより、放射性核種の分離、測定手法の確立、特に難測定核種であるH-3、C-14の分離定量手法の確立、Cl-36の加速器質量分析法による定量法の開発を進めています。

放射化の原因である核反応についても研究しています。図3は米国フェルミ研究所で行った現在も反応機構が明確でない高エネルギーミューオン核反応の研究行った結果の一例。

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(図3) 核反応の初期の生成核の前方速度

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放射化学グループ http://rcwww.kek.jp/radchem/RC1.htm

化学的な側面から、加速器の開発と安定運用のための基盤技術を研究  - 環境計測グループ

加速器施設の各種冷却水中における金属材料の腐食、放射性核種の存在状態、化学挙動について研究しています。放射線照射が水中での金属材料の腐食やコロイド生成に与える影響、コロイドへの放射性核種の取り込み機構について検討を進めています。

超伝導高周波加速空洞の研磨には、硫酸とフッ化水素酸の混酸を用いた電解研磨法が用いられています。 最適な研磨条件の確立のため、化学分析や分光学的な手法を用いて、電解液の組成の変化を調査しています。 更に、電解研磨の反応機構の研究、効果的な洗浄方法の開発を行っています。

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(図4) 電解液のラマンスペクトル測定

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環境計測グループ http://rcwww.kek.jp/research/analchem.html