Validation of radioactivity calculation code system DCHAIN-SP

放射能計算コードシステムDCHAIN-SPの妥当性評価

甲斐 哲也   ; 前川 藤夫  ; 春日井 好己  ; 仁井田 浩二*; 高田 弘   ; 明午 伸一郎   ; 池田 裕二郎

Kai, Tetsuya; Maekawa, Fujio; Kasugai, Yoshimi; Niita, Koji*; Takada, Hiroshi; Meigo, Shinichiro; Ikeda, Yujiro

以下の点に着目して、放射能計算コードシステムDCHAIN-SPの妥当性評価を行った。(1)20MeV以下の放射化断面積ライブラリーFENDL/A-2.0,(2)NMTC/JAMが計算する20MeV以上の高エネルギー粒子による核種生成率,(3)DCHAIN-SPによる高エネルギー粒子が誘起する全エネルギー範囲での核種生成率。42の放射化断面積と22のトリチウム生成断面積を改訂することにより、DCHAIN-SPは14-MeV中性子に対する放射化断面積を、30%以下の精度で求めることができるようになった。軽核の生成率評価の精度を向上させるため、NMTC/JAMにGEMモデルを取り入れた。しかしながら、10MeV10GeV陽子による核種生成率の精度は係数23程度であった。2.83GeVと24GeV陽子入射による厚い水銀ターゲット周辺に置いて試料の放射能の時間変化をDCHAIN-SPコードシステムで解析した計算結果は、係数23程度の範囲で実験と一致した。

A radioactivity calculation code system DCHAIN-SP was validated in view of the following points: (1) Activation cross section data library for the energy region below 20 MeV. (2) NMTC/JAM code for calculation of the nuclide yield induced by the high energy particles above 20 MeV. (3) DCHAIN-SP code system which treats overall nuclide yield by the high energy particles. 42 of activation cross sections and 22 tritium production cross sections were revised so that the DCHAIN-SP calculation could improve its accuracy within 30% for typical materials irradiated by 14-MeV neutrons. The NMTC/JAM code was improved to implement the GEM model for better estimation of light fragment production. Accuracy of the nuclide yield for proton induced reactions in 10 MeV - 10 GeV still remains in the level of a factor of 2 to 3. The DCHAIN-SP code system was employed for the analysis of time evolution of the radioactivity produced in the samples on a thick mercury target bombarded with 2.83 and 24 GeV protons. It is found that the code system agrees with the measured data by a factor of 2 to 3.