地上ベースの中性子モニターが未来を予測

MIRIONは、宇宙天気技術の画期的なイノベーションであるNM-2023中性子モニターの納入を発表することを誇りに思います。最初のユニットは、英国コーンウォールの国立気象サービスオフィスに最近設置されました。 STFCが資金提供するこの地上レベルエンハンスメントイベントモニター（GLEEM）プロジェクトは、ランカスター大学と英国原子力機関（UKAEA）と共同で開発され、英国の宇宙天気予報と緩和活動を向上させる重要なデータと測定機能を提供します。

コーンウォールのMETOサイトに4-NM-2023システムを設置するMIRION、ランカスター大学、METOのチーム左から右に写真：Darren Shaw（MIRION）、John Hancock（MIRION）、Cory Binnersley（MIRION）、Craig Gray（METO）、Michael Aspinall博士（Lancaster U.）、Stephen Croft教授（Lancaster U.）

宇宙天気の背景と重要性

宇宙天気とは、宇宙や地上ベースの技術システムに影響を与える地球近傍の条件を指します。太陽フレアやその他のエネルギー放出現象は、地球の磁場を貫通し、一連の粒子として大気圏に到達する高エネルギーの宇宙線を生成します。地上レベルエンハンスメント（GLE）事象と呼ばれるこれらの事象は、衛星電子機器の損傷、GPSと通信システムの中断、宇宙飛行士や航空会社乗客の放射線被ばくの増加など、重大な混乱を引き起こす可能性があります。

重大なGLEはまれですが、インフラと日常生活にもたらすリスクは深刻なものになります。「重度の宇宙天気」は、英国国家リスク登録で最も高いカテゴリーの1つです。

宇宙天気をモニタリングすることは、準備、対応、回復を保証するために最重要です。新しい4-NM-2023モニター（このサイズのシステムの検出器バンクの数を表す4）は、約50の同様の地上センサーで構成されるグローバルネットワークに加わりました。このセンサーは、散乱中性子の測定を使用して宇宙天気の強度を追跡し、準備を強化することでその影響を予測し、軽減します。

宇宙天気中性子測定の再発明

1964年にH. CarmichaelによってNM-64「スーパーモニター」が標準化され、広く採用されて以来、地上中性子モニターの設計はほとんど変わっていません。この従来のモニターは、大口径三フッ化ホウ素（BF₃）ガス充填比例カウンターを使用しています。このモニターは、複雑でコストがかかるため、現在世界中で稼働している約50のステーション以外に導入が制限されています。データ取得には何年かアップデートが施されていますが、検出器の設計自体は変わっていません。

英国最後の中性子モニタリングステーションは、1950年代に開発された国際地球物理年（IGY）モデルで、40年以上前に稼働を停止しました。近代化の機会を捉えたランカスター大学は、UKAEAと協力して、新しい設計を提案しました。彼らは、英国のMIRIONウォリントン施設のチームと協力して、既存の基準を大幅に改善するカスタマイズされた技術を開発しました。

コンパクトな設計：4-NM-2023モニターは、6-NM-64と比較して設置面積が64%小さく、55%軽量であるため、設置や取り扱いが容易です。
費用対効果：4-NM-2023システムは、主に製造と原材料費を削減したことにより、現在の6-NM-64の製造コストよりも安価であると推定されています。
安全性と規制遵守：NM-2023は、小径の₃He検出器を採用し、安全ケースを簡素化し、最新の規制基準に準拠することで、高毒性のBF³ガスの使用を回避します。
効率の向上：スラブ設計により、中性子検出器の充填密度が向上し、中性子枯渇を低減するため、6-NM-64と同等の計数効率を達成します。

これらの改良により、NM-2023は、英国で中性子モニタリングを再導入し、中性子モニターのグローバルネットワークを拡大する実用的なソリューションになりました。

詳細はこちら：宇宙天気評価用新しい地上レベル中性子モニター

英国コーンウォールのMETオフィスに設置された4-NM-2023中性子モニターは、従来のモデルよりも小型、軽量、安全、効率が高いです。

MIRIONのグローバルシステムグループのアプリケーションサポートディレクターで英国のプリンシパルコンサルタントを務めるPatrick Chardは次のように述べています。「MIRIONは、ランカスター大学とUKAEAの専門家チームの一員であり、重要な宇宙天気研究をサポートする次世代システムを設計、提供できることを誇りに思っています。これは、高度な放射線測定とエンジニアリング技術を組み合わせることで、英国初のシステムを導入します。」

彼は続けます。「世界人口が増加し、グローバルコミュニケーションにこれまで以上に依存するようになる中、この研究は、不可欠なインフラを保護する能力を確保する上で重要な役割を果たします。」

原子力産業に不可欠なスキルを育成

NM-2023プロジェクトは、宇宙天気モニタリングと放射線特性評価の分野で大きな前進を遂げただけでなく、宇宙天気モニタリング分野のスキルを育成する上で重要な役割を果たしています。このシステムは、便利でモダンな測定機器を提供することで、研究者は高品質の測定データにアクセスすることができます。また、原子力産業全体における原子力と放射線測定スキルギャップに対処するのにも役立ちます。このプロジェクトで開発された斬新な中性子検出ハードウェア、ソフトウェア、物理学モデリングは、技術の漸進的な改良を通じて、技術と基盤となる原子力データのさらなる進歩を促進する研究の実体です。

さらに、NM-2023システムで使用される大型中性子検出アレイは、原子力物質保障措置や廃棄物測定など、他の研究分野の進歩をサポートする測定データにアクセスできることが期待されています。これにより、学部生、博士課程の学生、ポスドク研究員向けのトレーニングと開発の機会が開かれ、この重要な分野で熟練した将来の労働力の育成に貢献します。これは、小型モジュラー原子炉と先進的なモジュラー原子炉の生成が開始され、それらをサポートするために必要な新しい核燃料サイクル施設が関連するもので、ますます重要性を増しています。

ランカスター大学工学部のプロジェクトリーダーであるMichael Aspinall博士は次のように述べています。「NM-2023モニターの導入が成功したことを非常に誇りに思います。これは、英国の宇宙天気能力の大きな前進です。「この成果は、Mirion Technologiesのパートナーの献身的でオープンで、高度なプロフェッショナルなアプローチを反映しています。彼らの専門知識は、プロジェクトの成功に不可欠です。これが英国と世界の宇宙天気モニタリングにプラスの影響を及ぼすことは重大です。将来の太陽事象への準備を強化し、国際研究コミュニティに貴重なデータを貢献します。」

MIRIONのミッションを生きる

このプロジェクトは、科学技術能力を向上させる際のイノベーションとコラボレーションの重要性を証明するものです。このプロジェクトは、英国の国家気象・気候サービス向けの技術を進歩させるだけでなく、スキル開発と地元雇用を促進することで、より広い科学コミュニティと英国の経済成長をサポートします。 MIRIONは、当社の使命に沿ったイニシアチブに貢献し、英国、原子力産業、科学技術全体の進歩に大きな利益をもたらしたことを誇りに思います。

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