世界最高性能のガンマ線ビームと新開発の中性子検出器で 光核反応データの真実を解明

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国際協力で開発した光核反応データライブラリーの完成に貢献

2020-01-30   甲南大学,兵庫県立大学,日本原子力研究開発機構

【本研究成果のポイント】

  • 原子核反応の基本的かつ重要な性質を表す「光核反応データ1)」には、アメリカとフランスで過去に測定されたデータ間に大きな矛盾があり、30年ものあいだ議論が続いていた。この問題を解決するために、国際原子力機関は光核反応データライブラリー2)の開発プロジェクトを2016年にスタートさせた。
  • 本プロジェクトにおいて、甲南大学は兵庫県立大学とともにニュースバル放射光施設3)の世界最高性能のガンマ線ビームと新開発の平坦効率中性子検出器4)を用いた実験によって、光核反応データを取得し、この問題を解決に導いた。日本原子力研究開発機構は、得られた測定データなどを基に核反応理論モデル計算を実施し、光核反応データを整備した。測定・整備したデータを国際原子力機関に提供することで、光核反応データライブラリーの完成に大きく貢献した。
  • 光核反応データの歴史的な不一致が解消されたことで、宇宙・原子核物理学の研究に大きく貢献するとともに、ガンマ線照射施設などの放射線遮へいに対する設計裕度の低減や放射線治療における人体へのガンマ線照射の最適化が可能になるなど実用的価値は今後ますます高まると期待される。

【発表の概要】

甲南大学理工学部物理学科の宇都宮弘章教授は、兵庫県立大学高度産業科学技術研究所の宮本修治特任教授とともに、ニュースバル放射光施設において世界最高性能のレーザーコンプトンガンマ線5)ビームと新開発の平坦効率中性子検出器を用いて光核反応データを取得することにより、30年続いたアメリカとフランスの測定データ間の矛盾を解決しました。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(以下「原子力機構」という)原子力基礎工学研究センターの岩本信之研究主幹は、本測定データなどを基に核反応理論モデル計算を行い、光核反応データを整備しました。測定・整備したデータを国際原子力機関(International Atomic Energy Agency、以下「IAEA」という)に提供することで、IAEAが主導して開発した光核反応のデータベース「IAEA光核反応データライブラリー2019」の完成に大きく貢献しました。

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