Extension of applicable neutron energy of DARWIN upto 1 GeV

1GeVまでの中性子に対するDARWINの適用エネルギー拡張

佐藤 大樹   ; 佐藤 達彦   ; 遠藤 章   ; 松藤 成弘*; 高田 真志*

Satoh, Daiki; Sato, Tatsuhiko; Endo, Akira; Matsufuji, Naruhiro*; Takada, Masashi*

広帯域エネルギー対応マルチ放射線モニタDARWINは、液体シンチレータからの光出力分布に、線量換算するG関数を適用し、線量を導出する。本研究では、DARWINの中性子に対する測定エネルギー上限値を、これまでの100MeVから1GeVまでに拡張した。G関数の評価に必要となる液体シンチレータの応答関数の計算は、既に開発したSCINFUL-QMDを用いて計算した。この計算において、中性子との核反応により液体シンチレータ内で発生する荷電粒子に対する発光データを、HIMACにおいて測定した実験データに基づき更新し計算精度を向上させた。得られた応答関数を用いてG関数を評価し、これをDARWINに組み込み、1GeV中性子までの線量測定を可能にした。

In order to assess the neutron dose with DARWIN, a set of reliable response functions for neutron is required. Although the response function for neutron has been already determined below 100 MeV, the evaluation method is not established for high-energy neutrons. This is a reason to restrict the applicable energy of DARWIN at 100 MeV. To extend the applicable energy, we developed SCINFUL-QMD code which is capable of calculating the response function up to a few GeV. To verify the SCINFUL-QMD, response functions above 100 MeV have been measured at the HIMAC of National institute of Radiological Sciences. Neutrons were produced by bombardment 800 MeV/u Si and 400 MeV/u C ions with a graphite target. The experimental results showed a good agreement with predictions of SCINFUL-QMD. The G-function was evaluated up to 1 GeV based on the calculation of SCINFUL-QMD.