(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
校正槽と校正管理ユニットとで構成された中性子検出器用校正装置において、
前記校正槽は、
中央部に熱中性子を検出する中性子検出器が収容される収容室が形成された中性子減速材と、
前記収容室の内部に設けられ、速中性子を生成する中性子線源と、
前記中性子減速材の外側周囲に設けられ、漏洩中性子を反射して戻す中性子反射部材と、
を含み、
前記中性子線源からの速中性子が前記中性子減速材で減速・反射されて前記収容室内に熱中性子場が形成され、前記収容室内の中性子検出器において熱中性子が検出され、
前記校正管理ユニットは、前記熱中性子を検出した中性子検出器の測定値に基づいて中性子線量を表示し又は当該中性子検出器の感度調整を行う、
ことを特徴とする中性子検出器用校正装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記収容室には前記中性子減速材の一部として構成された蓋が設けられたことを特徴とする中性子検出器用校正装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記収容室周囲の中性子減速材の厚さは前記中性子線源から放射される中性子を熱中性子化するために必要な数値に設定されたことを特徴とする中性子検出器用校正装置。
【請求項４】
中性子減速材の中央部に形成された収容室の内部に、速中性子を放射する中性子線源と熱中性子を検出する中性子検出器とを設け、且つ、前記中性子減速材の外側周囲に漏洩中性子を反射して戻す中性子反射部材を設け、前記中性子線源からの速中性子が前記中性子減速材で減速・反射されて熱中性子化されることにより前記収容室内に熱中性子場が形成され、前記収容室内の前記中性子検出器により熱中性子が検出され、その検出値に基づいて校正管理ユニットが中性子線量を表示し又は前記中性子検出器を校正する、ことを特徴とする中性子検出器の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中性子検出器を校正するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中性子検出器は、加速器を利用する施設や原子力発電所などの中性子を取り扱う施設において、計測のためあるいは被ばく管理のため利用される。
【０００３】
中性子検出器の検出特性を校正する場合、従来においては、中性子線源からある程度離れた位置に中性子検出器が設けられ、その状態で校正が行われていた。中性子線源から中性子検出器を隔てるのはできるだけ平行で均一な中性子線束を得るためである。中性子が壁や床で反射され、跳ね返ってくる中性子が検出器の校正精度を低下させるおそれがあるため、校正精度を高めるために、中性子線源や検出器を中央に配置した大きな校正室が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来においては、特殊かつ大型の設備が必要とされ、このため簡単でかつ比較的精度良く中性子検出器を校正することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、設置場所をとらない小型の中性子検出器用校正装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、校正すべき中性子検出器の周囲に均一な中性子線束密度を形成でき、散乱中性子線の不均一による校正精度の低下の問題を解消することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、校正槽と校正管理ユニットとで構成された中性子検出器用校正装置において、前記校正槽は、中央部に熱中性子を検出する中性子検出器が収容される収容室が形成された中性子減速材と、前記収容室の内部に設けられ、速中性子を生成する中性子線源と、を含み、前記中性子線源及び前記中性子減速材により前記収容室内に熱中性子場が形成され、前記収容室内の中性子検出器において熱中性子が検出され、前記校正管理ユニットは、前記熱中性子を検出した中性子検出器の測定値に基づいて中性子線量を表示し又は当該中性子検出器の感度調整を行う、ことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、中性子線源からの中性子が減速材において減速され、収容室内は高密度かつ均一の中性子場となる。よって、そのような理想的中性子場を利用して中性子検出器の感度を確認したり、その特性を調整したりすることができる。特に、速中性子が減速材で減速されて熱中性子化され、その高密度熱中性子場を利用して、検出器の位置依存性の問題を解消しつつ、熱中性子に対する中性子検出器の動作を高精度に校正可能である。また、全体形状も従来方式よりも大幅に小型化できる。更に、中性子場を均一かつ安定して形成されるので、再現性がきわめてよい。なお、中性子線源は中性子場の均一化のため収容室の内部にあるのが望ましいが、減速材の内部に埋設させたり、その外部に配置することもできる。
【０００９】
望ましくは、前記収容室には中性子減速材で構成された蓋が設けられる。このような蓋によって、収容室からの中性子の漏洩を防止して、内部の中性子密度を高めることが可能となる。
【００１０】
望ましくは、前記中性子減速材の外側周囲には中性子反射部材が設けられる。この構成によれば、漏洩中性子を内部へ戻して、中性子密度を高めることが可能となる。
【００１１】
望ましくは、前記収容室周囲の中性子減速材の厚さは前記中性子線源から放射される中性子を熱中性子化するために必要な数値に設定される。一部の中性子が減速材を透過して外部に放出されても、それが壁などで反射して再度減速材へ進入して検出される可能性は、減速材の厚みが一定値以上あれば、非常に小さい。
【００１２】
なお、一般に、中性子検出器の熱中性子の感度は、例えば中性子線源からの速中性子（約２．３ＭｅＶ）に対して、１００００倍ほど高い。よって、速中性子を検出する検出器であっても、速中性子を熱中性子化して検出しているのが普通である。このため、本発明によれば、熱中性子検出器から速中性子検出器まで多様な検出器の校正を行い得る。もちろん、広エネルギー範囲にわたって中性子の検出を行う複合センサなどの校正にも利用可能である。
【００１３】
（２）上記目的を達成するために、本発明に係る方法は、中性子減速材の中央部に形成された収容室の内部に、速中性子を放射する中性子線源と熱中性子を検出する中性子検出器とを設け、前記速中性子が前記減速材で熱中性子化されることにより前記収容室内に熱中性子場が形成され、前記収容室内の前記中性子検出器により熱中性子が検出され、その検出値に基づいて校正管理ユニットが中性子線量を表示し又は前記中性子検出器を校正する、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係る中性子検出器用校正装置の全体構成が概略図として示されている。この校正装置は、線量率などの測定を行なう中性子検出器２２を校正するための装置であり、この校正装置は、大別して、校正槽１０と、校正管理ユニット１２と、で構成される。
【００１６】
校正槽１０は、本体１６と、蓋２０と、で構成される。これらの本体１６と蓋２０は中性子減速材で構成される。具体的には、たとえばポリエチレンなどの水素原子を多く含む部材で構成され、場合によっては中性子減速材として水などを利用してもよい。その場合には、校正槽１０が二重円筒構造をもった水槽として構成される。
【００１７】
本体１６の中央部には検出器２２を収容するための収容室１８が形成されている。この収容室１８は本実施形態において円筒形状を有し、その上部には蓋２０が差し込まれる。これによって、校正槽１０内部に周囲が減速材で囲まれた部屋を形成することが可能となる。その部屋の内部には上述のように被校正装置としての検出器２２が収容される。また、収容室１８の底面には、校正用線源２４が設けられている。この校正用線源２４は、本実施形態においてＣｆ−２５２で構成され、速中性子を発生する密封線源である。本実施形態において、この線源２４は収容室１８の底面に設けられているが、場合によっては本体１６の内部あるいは外部に線源２４を設けてもよい。いずれにしても、収容室１８内において均一かつ高密度の熱中性子場を形成できる限りにおいて、線源２４の位置を適宜選択可能である。ちなみに、検出器２２は、通常、熱中性子を検出する検出器であり、速中性子に対してはほとんど感度を有していないため、校正用線源２４の近傍に検出器２２が設けられていても、感度校正上問題が生じない。
【００１８】
検出器２２は、図１に示すシステム構成例において、ケーブル１４によって校正管理ユニット１２に接続される。そのケーブル１４は図１に示されるようにたとえば蓋２０の中央部を貫通している。もちろん、他の引き出し方法を採用してもよい。校正管理ユニット１２は、単に検出器２２で検出された中性子線量を表示するものであってもよいが、本実施形態においてはさらにその測定値に基づいて検出器２２の感度調整を行なうコントロール機能を有している。すなわち、校正管理ユニット１２によって、検出器２２の感度調整を自動的に行なうことができる。もちろん、校正管理ユニット１２に表示される数値に基づき、たとえば検出器２２に設けられているフィルタの厚みが材質を適宜調整することによって検出器２２の動作特性を調整するようにしてもよい。
【００１９】
ちなみに、校正槽１０の高さＨ１は例えば２５ｃｍであり、その直径Ｄ１も２５ｃｍである。また、収容室１８の直径Ｄ２は例えば１５ｃｍであり、その収容室１８の深さすなわち蓋２０を装着する前の深さは例えば２０ｃｍである。蓋２０の厚さは例えば５ｃｍである。
【００２０】
なお、収容室１８内に収容される検出器２２としては、携帯型で小型の中性子検出器であれば、その検出器全体を収容室１８内に収容してもよい。
【００２１】
図２には、図１に示した校正槽１０の断面図が概略的に示されている。上述のように校正用線源２４によって速中性子が生成され、その速中性子は本体１６あるいは蓋２０を構成する減速材によって減速・反射され、収容室１８内に高密度かつ均一の中性子場１００が形成される。その中性子場１００は極めて安定しており、校正槽１０の外部に設けられている構造体などの影響をほとんど受けない。
【００２２】
よって、そのような高密度かつ安定の中性子場１００を利用して検出器２２の校正を精度よくかつ再現性よく行うことができるという利点がある。
【００２３】
ちなみに、減速材の厚みとしては上述のように例えば５ｃｍが望ましいが、場合によってはそれ以下にしてもよくあるいはそれ以上にしてもよい。およそ５ｃｍの厚さをもった減速材によると、若干ながら中性子の一部が漏洩する可能性があるが、それは例えば鉛あるいは鉄などで校正槽１０を覆うことによって防止・軽減することができる。すなわち、そのような中性子反射層１０２により、外部に漏洩しようとする中性子を反射して漏洩を防止しつつ内部の中性子場をより高密度化するものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、設置場所を問わない小型の中性子検出器用校正装置を提供できる。また、本発明によれば、校正すべき中性子検出器の周囲に均一な中性子束密度を形成でき、散乱中性子線の不均一による校正精度の低下の問題を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る中性子検出器用校正装置の概略構成図である。
【図２】  高密度中性子場の形成原理を示すための説明図である。
【符号の説明】
１０  校正槽、１２  校正管理ユニット、１４  ケーブル、１６  本体、１８収容室、２０  蓋、２２  検出器、２４  校正用線源。
【図１】
0004246833.tif 000002
【図２】
0004246833.tif 000003