RI中性子線源における中性子放出角度分布の非等方性の評価

Calculation of anisotropy factors for radionuclide neutron sources

辻村 憲雄   ; 吉田 忠義 

Tsujimura, Norio; Yoshida, Tadayoshi

中性子線量当量(率)測定器の校正に使用するRI中性子線源について、線源物質を封入するカプセル及び周囲構造物による中性子の放出角度分布への影響を計算によって評価した。代表的な校正用中性子線源であるAm-Be及びCfについて、モンテカルロ中性子輸送計算のための線源カプセル構造等にかかる精密な計算モデルの構築と、理論計算に基づいて算出した線源中性子スペクトルの組合せによって、線源カプセルから漏洩する中性子のスペクトルと放出角度分布を計算した。その結果、線源カプセル軸に垂直な方向における非等方性係数は、標準的なX1型Cf線源で1.012、Am-Be線源のうちX3型で1.030、同X4型で1.039、同X14型で1.045となり、文献から得られた実測値にいずれもよく一致する値が得られた。さらに、線源カプセルの周囲に支持構造物がある場合の影響についても検討し、中性子線量当量(率)測定器の校正業務において使用する非等方性補正係数を決定した。

The authors developed a model for calculating the angular neutron fluence distributions for radionuclide neutron sources which are encapsulated in stainless steel capsules or surrounded by support structures as a source holder and a source movement system. These structures may cause an anisotropic neutron fluence distribution. This should be taken into account in the neutron-measuring instruments calibration procedure. The calculations were made for two types of widely used neutron sources, Am-Be and Cf, by combining an in-house code simulating the Be(,n) reactions and the Monte Carlo code MCNP-4C. As a result, anisotropy factors in the direction perpendicular to the source capsule axis for bare neutron sources were evaluated to be 1.012 for Cf in a standard Amersham X1 capsule, 1.030, 1.039 and 1.045 for Am-Be in a standard Amersham X3, X4 and X14 capsules, respectively. These values are in reasonable agreement with the published data.