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アメリシウム同位体の高速中性子核分裂断面積の測定

Measurement of fast neutron induced fission cross section of Americium isotopes

平川 直弘*

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新しい核燃料サイクルの一つとして考えられているアクチニドリサイクル炉心においては、燃料中に比較的多くのアメリシウム同位体を含有することとなるため、アメリシウム同位体は高速炉の炉心特性へ大きな影響を有することになると予想される。このため、アメリシウム同位体の核データは極めて重要と考えられており、高い精度の核データ評価が要求されているが、核データ評価のベースとなる実験データが極めて少ない現状にある。このような点から、本研究では、東北大学ダイナミトロン加速器を使用し、アメリシウム同位体の高速中性子に対する微分核分裂断面積の測定を実施した。本年度の研究では、昨年度までに開発、入手した測定器、試料を用いて、核データライブラリ間に大きな差異が残る数MeV領域での核分裂断面積比の測定を行った。測定エネルギー点は4.0MeV及び6.3MeVの2点、測定対象断面積比はAm241/Np237及びAm243/Np237の核分裂断面積比とした。結果的に、両アメリシウム同位体の核分裂断面積に対する今回の測定結果は、特定の核データライブラリを支持することなく、エネルギーや核種によって支持する核データライブラリが異なる結果となった。

In a fuel cycle with recycled actinide, americium isotopes largely influence core characteristics for a fast reactor. Accurate nuclear data for americium isotopes such as fission cross section are required to estimate effect of those isotopes on a fast reactor core. Nevertheless, experimental data for those isotopes are not enough to evaluate them accurately at the present time. Under these circumstances, fast neutron induced fission cross sections of those isotopes have been measured using Dynamitron Accelerator of Tohoku University. In the present study, fission cross section ratios of Am241/Np237 and Am243/Np237 were measured at 4.0 MeV and 6.3 MeV using the improved tools and samples, which have previously developed in this study, The measured results for the fission cross sections of Am241 and Am243 at the two energy points did not agree with those in a nuclear data library, and different nuclear data libraries werc supported by the present results dependent on energy and isotope.

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