結晶構造・結晶薄膜デザインによる次世代エネルギー関連材料開発 資源探査をめざしたCe添加(Gd,La)2Si2O7シンチレータの開発

黒澤俊介; 庄子育宏; 庄子育宏; 宍戸統悦; 村上力輝斗; 堀合毅彦; 横田有為; 鎌田圭; 鎌田圭; 吉川彰; 吉川彰; 吉川彰

文献

J-GLOBAL ID：201602227513065885 整理番号：16A0434724

結晶構造・結晶薄膜デザインによる次世代エネルギー関連材料開発資源探査をめざしたCe添加(Gd,La)₂Si₂O₇シンチレータの開発

Development of Ce-doped (Gd,La)₂Si₂O₇ for Well Logging

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資料名：
巻： 43 号： 1 ページ： 47-53 発行年： 2016年04月
JST資料番号： F0452C ISSN： 2188-7268 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

資源探査用シンチレータを開発した。ウラン鉱床や石油等の資源を含む地層には,多くの放射性物質を含むので,自然γ線量を測定し,目的の地層を探索する。また中性子を放射して地層物質の水素と反応して発生する二次γ線を測定し,物質や孔隙率を推定する。あるいは地層にγ線を照射し,原子との相互作用から地層密度や孔隙率を推定する。これらの資源探査でのγ線をシンチレータで計測する。近年の掘削の深度化により高温でも高い発光量を維持するシンチレータが必要になっている。またシェールガスオイル探索では,振動に強いシンチレータが求められている。北海道大学で開発されたFZ法によるCe:Gd₂Si₂O₇(Ce:GPS)単結晶が開発され,150°Cでも高い発光量が示されたが,大型の単結晶育成が困難である。東北大学でも(La,Gd)₂Si₂O₇(La-GPS)単結晶がFZ法により得られ,シンチレータ特性を調べた。36,000光子/MeVの高い発光量が得られ,エネルギー分解能も5%と良好であった。また150°Cでも35,000光子/MeVを超えることが示された。また発光波長は,発光を検出する光電子倍増管の感度が最大になる波長と一致した。さらにCz法により大型結晶の育成を試み,直径2インチまでの単結晶育成に成功した。

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無機化合物のルミネセンス , 金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造

引用文献 (28件)：

V. Schönfelder, et al.: Astrophys. J. (Suppl.). 86, (1993) 657
Y. Chou et al.: Astrophys. J., 618 (2005) 856
Trotta, et al.: Nucl. Inst. Meth. Phys. Res., A577 (2007) 604
M. Nikl and A. Yoshikawa: Adv. Opt. Mater., 3 (2015) 463
Glenn F. Knoll,神野郁夫(翻訳),木村逸郎(翻訳), 阪井英次(翻訳)放射線計測ハンドブック(第4版), (オーム社,2013年)

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結晶構造・結晶薄膜デザインによる次世代エネルギー関連材料開発 資源探査をめざしたCe添加(Gd,La)2Si2O7シンチレータの開発

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