New approach to measure double-differential charged-particle emission cross sections of several materials for a fusion reactor

核融合炉構造材料の荷電粒子放出二重微分断面積測定のための新しい取り組み

近藤 恵太郎; 高木 智史*; 村田 勲*; 宮丸 広幸*; 高橋 亮人*; 久保田 直義; 落合 謙太郎; 西谷 健夫

Kondo, Keitaro; Takagi, Satoshi*; Murata, Isao*; Miyamaru, Hiroyuki*; Takahashi, Akito*; Kubota, Naoyoshi; Ochiai, Kentaro; Nishitani, Takeo

核融合炉開発においてDT中性子入射による荷電粒子放出二重微分断面積は、中性子の相互作用による核発熱や材料損傷の評価のため必要である。特にベリリウム,リチウム,カーボンのような軽核の核反応は複雑で、理論計算のみによる断面積評価は難しい。高精度の測定データが望まれており、新しい測定手法の開発が重要である。われわれは原研FNSのビーム状中性子源とシリコン半導体検出器を用いたE-Eカウンターテレスコープを利用した荷電粒子スペクトロメータを開発した。この測定手法を用いてBe, C, F, Alの放出荷電粒子測定を行った。Alの測定データからこの測定手法の妥当性を確認した。Beの粒子放出二重微分断面積については、後方の放出角と低エネルギー部分において評価済み核データとの相違が見られた。

In a fusion reactor development, double-differential charged-particle emission cross sections(DDXc) are necessary to estimate nuclear heating and material damages of candidate materials irradiated with neutrons. Especially in light nuclei such as Be, Li, and C, nuclear reactions are complicated and difficult to estimate energy spectra of emitted particles based only on theoretical calculations Therefore development of a new technique for precise measurements of DDXc is quite important. Recently we successfully developed a new spectrometer for measurement of DDXc using a pencil-beam DT neutron source of FNS in JAERI. In the present study we carried out measurements of DDXc of Be, C, F, and Al using the spectrometer. The present technique was valid from the result of measurement for the Al(n,x) reactions. Slight differences appeared between measured data and evaluation or previous experimental values for Be(n,x) reactions at backward scattering angle and in lower energy region.