Experimental method for neutron elastic scattering cross-section measurement in intermediate energy region at RCNP

RCNPにおける中間エネルギー領域での中性子弾性散乱断面積の測定手法の開発

佐藤 大樹   ; 岩元 洋介   ; 萩原 雅之*; 岩瀬 広*; 八島 浩*; 佐波 俊哉*; 佐藤 達彦   ; 遠藤 章   ; 坂本 幸夫; 中根 佳弘  ; 中島 宏; 中村 尚司*; 民井 淳*; 畑中 吉治*

Satoh, Daiki; Iwamoto, Yosuke; Hagiwara, Masayuki*; Iwase, Hiroshi*; Yashima, Hiroshi*; Sanami, Toshiya*; Sato, Tatsuhiko; Endo, Akira; Sakamoto, Yukio; Nakane, Yoshihiro; Nakashima, Hiroshi; Nakamura, Takashi*; Tamii, Atsushi*; Hatanaka, Kichiji*

大阪大学核物理研究センター(RCNP)の準単色中性子場において、約100MeV以上の中間エネルギー領域での中性子弾性散乱断面積の測定手法を開発した。Li(p,n)反応を用い生成した準単色中性子ビームは、コリメータを通して約10m下流の散乱サンプルに導かれる。サンプルに入射した中性子は、原子核との相互作用により散乱され、散乱角度ごとに設置された液体有機シンチレータにより検出される。この際、シンチレータに到達するまでの飛行時間(TOF)を測定することにより、弾性散乱イベントと非弾性散乱イベントを弁別する。弾性散乱イベントと近いTOFを示す低励起準位からの非弾性散乱イベントは、核反応計算コードTALYSを用いて補正した。134MeV中性子の炭素原子核に対する弾性散乱断面積における補正量は10%以下であった。得られた実験データを反跳陽子法により取得されたデータと比較したところ、両者はよく一致した。このことから、本研究で開発した測定手法により、複雑な測定系と強力なビーム強度を必要とする反跳陽子法と同程度の精度で、中間エネルギー領域の中性子弾性散乱断面積を導出できることがわかった。

An experimental method and data processing procedure have been developed for the measurement of neutron elastic scattering cross sections in intermediate energy region above 100 MeV. The data were obtained at Research Center for Nuclear Physics (RCNP) in Osaka University by utilizing a Li(p,n) quasi-monoenergetic neutron source and Time-of-Flight (TOF) technique.