希土類核種等の核反応断面積の測定-III

Measurement of nuclear reaction cross sections of rare earth nuclides-III

井頭 政之*

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マイナー・アクチナイドを高速増殖炉の炉心に戻して消滅処理を行う場合、現在の分離技術では、希土類核種等もこれに付随して炉心に戻る。従って、この様な炉心の特性を検討するためには、希土類核種等の精密な中性子核反応断面積データが必要となる。そこで本研究では、希土類核種等の精度良い中性子核反応断面積データを得るため、Nd-143及びNd-145についてkeV中性子捕獲反応断面積の測定を行った。測定は標準Au-197試料との相対測定とし、ペレトロン加速器を利用したnsパルス中性子源及び大型コンプトン抑止型NaI(Tl)ガンマ線検出器を用いた中性子飛行時間法で行った。その結果、入射中性子エネルギー10560keVの範囲で、これら2核種の捕獲断面積を誤差約4%の精度で得た。今回の測定値とJENDL-3.2の評価値との比較を行った結果、JENDL-3.2はNd-143については良い評価を行っているが、Nd-145については中性子エネルギー依存性を弱く評価しており、4070keVの領域では良い評価となっているが、30keV以下では1020%の過小評価、560keVでは約20%の過大評価となっていることが明らかになった。

When minor actinides (MA) are returned to a core of fast breeder reactor for tbe purpose of incineration of them, rare earth nuclides and so on (RE) are also returned to the core because the separation of MA from RE is difficult at present. Then, accurate neutron cross section data of RE become necessary for investigating the characteristics of the core. Therefore, the measurement of keV-neutron capture cross sections of Nd and Nd were performed to obtain tbe accurate data. The measurement was relative to the standard capture cross sections of Au. A neutron time-of-flight method was adopted witb a ns-pulsed neutron source by a Pelletron accelerator and a large anti-Compton Nal(T1) gamma-ray detector. As a result, the capture cross sections of those nuclides were obtained with the error of about 4 % in an incident neutron energy region of 10 to 560 keV. A comparison between the present data and the evaluated values of JENDL-3.2 showed tbat JENDL-3.2 provided good evaluations for Nd, but underestimated the capture cross sections of Nd by 10-20 % at neutron energies below 30 keV and overestimated them by about 20 % at 560 keV, whereas it provided good evaluations in the energy region of 40-70 keV. The discrepancy is caused by the weak dependency of evaluated cross sections on the incident neutron energy.