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研究概要

私たちは理研キャンパス内において小型中性子源システムならびに非破壊計測技術の研究開発を行っています。理研小型中性子源システムRANS(ランズ, RIKEN Accelerator-driven compact Neutron Systems)プロジェクトは、大きく二つの開発目標があります。一つは、ものづくり分野などで利用できる評価解析システムの実現、もう一つは、インフラ予防保全に役立つ非破壊検査技術の開発ならびに装置の実現です。RANSでは中性子イメージングによる水素を含む接着接合可視化定量評価法の確立、高速中性子散乱イメージング法による非破壊検査法の実現に成功し、路面表面から内部劣化の可視化が可能となりました。さらに塩害による橋梁劣化の予防保全に資するための塩分検出技術開発に取り組み、橋梁点検車に搭載可能なRANS-μの開発にも成功しました。橋梁の床版や高速道路の舗装下の劣化を非破壊で検出することが可能な可搬型中性子源システムRANS-IIIの実現も間近にせまっており、ますます小型中性子源の利用範囲が拡大されるとともに、コンパクトな中性子源システムが現場で利用されることが期待されます。

研究分野

工学、物理学、宇宙科学、総合理工

キーワード

小型中性子源システム高度化開発、中性子照射実験、インフラ非破壊観察技術開発、コンクリート劣化および斜張橋ケーブル内部水分空隙可視化、コンクリート内部塩分検出（中性子誘導即発γ線分析）

研究テーマ

1. いつでもどこでも非破壊計測可能な小型中性子源システム開発
2. インフラ予防保全を目指した中性子非破壊計測装置開発
3. 可搬型小型中性子源システムRANS-III、トレーラー内に装置全体（中性子発生標的除く）移設、整備、加速器調整完了。
4. 超小型中性子塩分計 RANS-μ塩分濃度3次元マッピングの実現
5. 月・火星の水探査、元素分析を目指した中性子システム開発

主要論文

1. Fukuchi, T., Onda, M., Ichioka, T., Yabuki, T., and Otake, Y.: “Study of non-destructive diagnostic technology for cable-stayed bridge anchorage using neutron beam”, Concrete Structure Scenarios, JSMS, 24, 565-570 (2024).
2. Otake, Y., Wakabayashi, Y., Takamura, M., Mizuta, M., and Takanashi, T.: “RIKEN Compact Neutron Source Systems RANS Project”,　Nucl. Phys. News. 33, Issue 2, 17-21 (2023).
3. Hatsuda, M., Kawasaki, H., Yamakura, F., Taketani , A., Takanashi, T., Wakabayashi, Y., Otake, Y., Kamata, Y., Kurokawa, C., Ikeda, K., Shigenaga, A., Iesaki, T., and Nagaoka, I.: “Effects of neutron radiation as cosmic radiation on food resources”, Journal of Neutron Res. 25, 41-46 (2023).
4. Ikeda, S., Kobayashi, T., Otake, Y., Matsui, R., Okamura, M., and Hayashizaki, N.: “Fabrication and RF test of the 500 MHz-RFQ linear accelerator for a transportable neutron source RANS-III”, J. Neutron Res. 24(3-4), 249-259 (2022).
5. Wakabayashi, Y., Yan, M., Takamura, M., Ooishi, R., Watase, H., Ikeda, Y., and Otake, Y.: “Development of neutron salt-meter RANS-μ for non-destructive inspection of concrete structure at on-site use”, J. Neutron Res. 24(3-4), 411-419 (2022).

主要メンバー