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オンライン同位体分離装置（ISOL） 1. 概要 研究用原子炉（KUR）の貫通孔（T-1）に設けられた、核分裂生成物をオンラインで質量分離 する装置 （ISOL ：Isotope Separator On-Line）である （図1）。アルミニウム製チェンバーに封入 235 された U をT-1 孔内において熱中性子照射し、生成された核分裂生成物をガスジェットにより 迅速に移送し、イオン化を経て、質量分離された不安定原子核ビームを得る （図2）。ISOL には 2 本のビームラインがあり、質量分離された不安定原子核は、その末端に設置されたテープ状の 収集装置に集められた後、放出される各種放射線を測定することにより、その核構造研究や核デ ータの取得ができる。また、別のビームライン末端には、試料中に不安定核種を注入するための 静電型後段加速装置が設置されている。 図1 KUR-ISOL 図2 KUR-ISOL の概略と安全系 2．特性 235U の熱中性子による核分裂反応を利用しているため、ターゲットチェンバー内で生成される 不安定原子核は、図3 で示されるように、質量数A=90 と140 に極値を持つ領域 （黄色）内の核 種であり、現在、表面電離型イオン源が インストールされているため、その内、 アルカリ、アルカリ土類、希土類元素の 短寿命核分裂生成物とそれらの娘、孫核 種 （赤色）を高強度で利用できる。 ターゲットチェンバーに50 mgの93％ 濃縮235U が封入され、T-1 孔中心部におい て3 ×1012 2 neutrons/cm /s （KUR 5 MW運 転時）の熱中性子で照射されることによ り、2.2 ×1011 fissions/sの核分裂反応が起 140 こり、例えば Csの場合、ビームライン 図3 KUR-ISOL における利用可能核種 8 末端で毎秒10 個のビーム強度が得られている。また、核分裂収率に拠るが、半減期が0.3 s程度 の短寿命核種まで利用可能である。 ビームライン （BL-1）末端には、テープ型収集装置が設置されており、質量分離された不安 定核ビームは、アルミニウムが蒸着されたマイラーテープ（幅；12.5 mm、長さ；約1,000 m） 上に収集された後、放射線検出器が置かれた場所まで移動させることができ、これを任意のサイ クルで自動的に繰り返すことができる。また、ビームライン （BL-2）末端の静電型後段加速装 置により、質量分離されたイオンを再加速し、トータル100 keV 程度のエネルギーで試料中に注 入できる。 その他の付帯機器として、検出効率20％～60％のGe 半導体検出器や低エネルギー用Ge 半導 体検出器（GMX、LOAX、LEPS）及び内部転換電子測定用Si 半導体検出器とこれらを有効に利 用するための十分なモジュール（NIM 規格）を有し、さらに、マルチチャンネアナライザー（MCA） 及び複数の検出器からの信号をevent by event で記録できる多次元データ収集装置も用意されて おり、放射線計測のための環境が整えられている。 3．条件 ?KUR の利用運転週単位（月曜日（実験準備日）～木曜日）で、実験者が必要なビームライン を占有し、利用することを原則とする。 ?実験で用いる核種?強度については、事前に、装置担当者に相談すること。 ?BL-2 における不安定核ビームの注入については、ビームスポットが直径5 mm 以下であり、 一度に、広い試料表面への均一な照射はできない。また、基本的に、試料は直径20 mm 以下 とする。 4．操作者 本装置を使用する実験者は、予め、実験内容について装置担当者と打合せを行い、装置担当者 が実施する装置の取扱いに関する教育訓練を受講する。ISOL 運転中においては、ISOL の操作や 保守管理に精通した者の内から、ISOL 操作有資格者（若しくは ISOL 特別操作有資格者）を認 定し、操作?当番を担当する。 5．取扱方法 KUR-ISOL を操作する場合、ISOL 操作有資格者及び ISOL 特別操作有資格者は「オンライン 同位体分離装置（ISOL）の取扱い（要領）」及び「KU