JP5158882B2 - 中性子検出用シンチレータ及び中性子測定装置 - Google Patents
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Description
20Al(PO3)3−80LiF−nPrF3
で表されるリチウムガラス材料を用いている。この新たに開発したシンチレータは、従来の中性子検出用シンチレータ(例えば、非特許文献2参照)に比べて高速応答性を有している。したがって、このようなシンチレータを中性子検出に用いることにより、散乱中性子を1次中性子やX線から分離して測定することが可能となる。また、このような高速応答性は、上記のように爆縮プラズマからの散乱中性子の測定に用いる場合に限らず、中性子測定において一般に有効である。
n0+D→nS+D
によって放出される中性子である。また、爆縮プラズマ中における1次中性子n0の重水素イオンDとの衝突確率、及びそれによる散乱中性子nSの発生確率は、ρR値に比例する。したがって、爆縮プラズマから放出される散乱中性子を測定することによって、その燃料面密度ρRを評価することができる。
n+6Li→T+α(+4.8MeV)
を利用して中性子を検出する。この反応式に示すように、6Liは、中性子nを捕獲した後、発熱的に核分裂生成粒子T、αを放出することでシンチレータを励起する。このような発熱反応を利用することにより、低エネルギーの散乱中性子であっても、シンチレータにおいて充分な発光量を得ることができる。
20Al(PO3)3−80LiF−nPrF3
で表されるリチウムガラス材料からなるシンチレータを、中性子検出に用いている。このシンチレータから発せられるシンチレーション光の発光波長域は、例えば波長270nm付近を中心とする紫外の波長域である。
20Al(PO3)3−80LiF−nPrF3
で表されるリチウムガラス材料を用いている。この新たに開発したシンチレータは、従来のシンチレータに比べて高速応答性を有している。したがって、このようなシンチレータを中性子検出に用いることにより、図4に示すように、散乱中性子nSを1次中性子n0やX線から分離して測定することが可能となる。
Claims (6)
- 中性子の入射に応じてシンチレーション光を発するシンチレータであって、ガラス材料20Al(PO3)3−80LiFに対して、モル%で1%以上3%以下である添加量でPrF3が添加されたリチウムガラス材料からなることを特徴とする中性子検出用シンチレータ。
- 請求項1記載の中性子検出用シンチレータを含む中性子検出部と、
測定対象の中性子の入射に応じて前記中性子検出部から発せられるシンチレーション光を検出する光検出部と、
前記中性子検出部からの前記シンチレーション光を前記光検出部へと導光する導光光学系と
を備えることを特徴とする中性子測定装置。 - 前記中性子検出部は、前記中性子検出用シンチレータによる複数のシンチレータセルが2次元に配列されたシンチレータアレイを有し、
前記光検出部は、前記シンチレータアレイから発せられるシンチレーション光による2次元光像を検出可能に構成された2次元光検出器を有することを特徴とする請求項2記載の中性子測定装置。 - 前記光検出部は、前記2次元光検出器の前段に配置され、前記シンチレータアレイから前記2次元光検出器へと入射する2次元光像を増強するイメージインテンシファイアを有することを特徴とする請求項3記載の中性子測定装置。
- 前記イメージインテンシファイアは、前記2次元光像の検出期間を制限するゲート機能を有することを特徴とする請求項4記載の中性子測定装置。
- 前記中性子検出部と前記光検出部との間に位置し、前記光検出部へと向かう放射線を遮蔽する遮蔽手段を備えることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項記載の中性子測定装置。
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