中性子源のソースを表示

{{Expand English|date=2024年8月}}
'''中性子源'''とは[[中性子]]を発生するものである。

== 中性子の発生方法 ==
それぞれの方法に一長一短がある。

=== 原子炉 ===
[[原子炉]]から[[核分裂反応]]によって生成された中性子を照射する。日本国内の代表的な原子炉中性子源としては[[京都大学]]の[[京都大学原子炉実験所|KUR]]や[[日本原子力研究開発機構]]の[[JRR-3]]等がある。

;利点:安定して中性子を発生することができる。
;欠点:装置が大掛かりになるため、建設費や維持管理費が高価

=== 加速器 ===
[[加速器]]によって加速された粒子線(陽子線や電子線など)をターゲットに照射して[[原子核反応|核反応]]あるいは[[核破砕反応]]を起こし、それによって中性子を発生させる<ref>鬼柳善明、「[https://doi.org/10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_562 加速器中性子源とその応用]」 『日本物理学会講演概要集』 2017年 72.1巻 セッションID:20aH12-2, p.562-563, {{doi|10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_562}}, 日本物理学会</ref>。

;利点:安定して中性子を発生することができる。高エネルギーの中性子を発生することができる。
;欠点:装置が大掛かりになるため、建設費や維持管理費が高価

=== 核融合反応 ===
[[焦電核融合]]や[[フューザー]]のような[[慣性静電閉じ込め核融合]]を使用して[[重水素]]の雰囲気中に高電圧を印加する事により[[核融合反応]]を生じて中性子を発生させる<ref>吉川潔, 増田開, 代谷誠治 ほか、「[https://doi.org/10.11499/sicejl1962.45.535 超小型放電型核融合中性子源開発研究の現状と地雷探査への応用]」 『計測と制御』 2006年 45巻 6号 p.535-540, {{doi|10.11499/sicejl1962.45.535}}, 計測自動制御学会</ref><ref>NISHIGAKI, Takuma, et al. 「[https://doi.org/10.2978/jsas.22.38 慣性静電閉じ込め核融合（IECF）装置における中性子発生領域の研究]」 『Journal of Advanced Science.』 2011年 22巻 3+4号 p.38-41, {{doi|10.2978/jsas.22.38}}, Society of Advanced Science.</ref>。
:<math>\rm D + T \to {}^{4}He + {\it{n}} + 17.6Mev</math>
:<math>\rm D + D \to {}^{3}He + {\it{n}} + 3.26Mev</math>

;利点:比較的小型の装置で中性子を発生することができる。
;欠点:高エネルギーの中性子の発生が困難

=== 放射性同位体 ===
[[放射性同位体]]の崩壊によって発生した中性子を利用する。（α、n）反応を利用した{{sup|241}}Am-{{sup|9}}Beなどの（α、n）中性子源<ref>前畑京介「中性子の基礎物理」『医学物理』第42巻第2号、2022年、p.69</ref>、（γ、n）反応を利用した{{sup|226}}Ra-{{sup|9}}Beなどの光中性子源<ref>石川勇「Ⅲ.中性子源1.RI中性子」『Radioisotopes』第45巻第10号、1996年、p.647</ref>や[[自発核分裂]]を利用した[[カリホルニウムの同位体|{{sup|252}}Cf]] nなどの自発核分裂源などがある<ref>和田延夫、「[https://doi.org/10.3769/radioisotopes.30.3_177 {{sup|252}}Cf同位体中性子源を用いる熱中性子ラジオグラフィ]」 『RADIOISOTOPES』 1981年 30巻 3号 p.177-185, {{doi|10.3769/radioisotopes.30.3_177}}, 日本中性子科学会</ref>。

;利点:電源が無くても利用できる。
;欠点:放射線同位体の厳重な管理が必要で厳重に遮蔽する必要がある。高エネルギーの中性子を発生することが困難。

== 用途 ==
;医療:[[中性子捕捉療法]]で[[腫瘍]]の除去に用いられる。
;[[非破壊検査]]
;爆発物の検知:[[爆発物探知機#中性子後方散乱式爆発物探知器|中性子後方散乱式爆発物探知器]]では中性子を照射して発生した[[ガンマ線]]から爆発物に含まれる[[窒素]]の含有率を算出して爆発物を検出する<ref>[http://wired.jp/2003/01/07/最新型の爆弾検知器で空港セキュリティーは向上/ 最新型の爆弾検知器で空港セキュリティーは向上するか]</ref>。
;原子炉（核分裂炉）:原子炉が建設されてから初めての起動において、核分裂連鎖のきっかけとなる中性子は{{sup|252}}Cf等の自発核分裂により供給される<ref>炉物理教科書：中級編（原子炉物理 (シリーズ：現代核科学の基礎)）(2008年4月 [[日本原子力学会]] 制作)</ref>。
;研究:[[大阪大学]]では[[OKTAVIAN]](オクタビアン)を使用して各種の実験を実施する。
;[[加速器駆動未臨界炉]]:放射性廃棄物に含まれる[[超ウラン元素]]を含む[[TRU廃棄物]]の消滅。

== 脚注 ==
{{Reflist}}

== 外部リンク ==
* [http://malt.n.t.u-tokyo.ac.jp/U-NEX/symposium1/pdf/110_Murata.pdf 大阪大学強力14MeV中性子工学実験装置‐OKTAVIAN]
* [http://www.see.eng.osaka-u.ac.jp/seeqr/seeqr/facility.html オクタビアン(OKTAVIAN)の紹介]

{{デフォルトソート:ちゆうせいしけん}}
[[Category:素粒子物理学]]
[[Category:非破壊検査]]
[[Category:高エネルギー物理学]]