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弥生炉を用いた$$^{241}$$Am, $$^{243}$$Am核分裂断面積の測定

Measurement of $$^{241}$$Am, $$^{243}$$Am Fission Cross Sections at YAYOI

大川内 靖 ; 大木 繁夫 ; 若林 利男; 山口 憲司*; 山脇 道夫*

Okawachi, Yasushi; Oki, Shigeo; Wakabayashi, Toshio; Yamaguchi, Kenji*; Yamawaki, Michio*

高速炉を用いたマイナーアクチナイド(MA)核種の核変換研究の一環として、高速中性子源炉「弥生」において、235Uに対するMA(241Am, 243Am)の核分裂断面積比をバック・ツー・バック(BTB)核分裂検出器を用いて測定した。弥生炉の炉心を貫く主実験孔(グローリーホール)における測定のため、小型BTB検出器を準備した。グローリーホール内の測定位置を炉心中心から劣化ウランブランケットまで変えることにより、核分裂断面積比の中性子スペクトル依存性を調べた。核分裂断面積比の測定結果を、核データライブラリ(JENDL-3.2、ENDF/B-VI、JEF-2.2)を用いて計算した値と比較した。炉心中心における241Am, 243Am双方についての計算値は、10$$sim$$20%の系統的な過小評価となることがわかった。計算値における核データライブラリ間のバラツキは、測定値との相違に比べると小さいものであった。また、C/E値には測定位置依存性が見られている。本測定結果には測定精度の面で課題がある。波高スペクトルに対するアンフォールディング等により誤差の原因を取り除くことができれば、241Am, 243Amや中性子スペクトル場を形成する235U, 238Uの核データ検証における参考情報として、本測定結果を活用できると考えられる。

In the framework of the study on transmutation of minor actinide (MA) nuclides with fast reactors, the fission cross section ratios of MA (241Am, 243Am) relative to 235U have been measured by using a back-to-back (BTB) fission chamber at YAYOI fast neutron source reactor. The compact BTB fission chamber was prepared for the measurements in the main experimental hole (Glory hole) passing though the core of YAYOI. Dependence of fission cross section ratios on neutron spectrum was investigated by changing the measurement position in Glory hole from core center to depleted uranium blanket.The measured values of fission cross section ratios were compared with those calculated with the following nuclear data libraries: JENDL-3.2, ENDF/B-VI, and JEF-2.2. It was found that the calculated values for both 241Am and 243Am in the center of the core systematically underestimated the measurements by 10 to 20%. Dispersion of the calculated values among the nuclear data libraries was smaller than the above difference from the measured value. We also see the dependence of C/E value on the measurement position.The present result remained some issues in terms of the measurement accuracy. If we can get rid of those causes, for example, by means of the unfolding technique on pulse height distribution, the result could be utilized as expletive information in nuclear data validation not only for 241Am and 243Am but also for 235U and 238U which characterize the neutron spectrum.

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