250, 350MeV陽子入射による0方向における厚いターゲットからの中性子生成収率

Thick target neutron yield at 0 degree by 250 and 350 MeV protons

岩元 洋介   ; 谷口 真吾*; 中尾 徳晶*; 糸賀 俊朗*; 中村 尚司*; 中根 佳弘  ; 中島 宏; 佐藤 大樹   ; 八島 浩*; 山川 裕司*; 大石 晃嗣*; 民井 淳*; 畑中 吉治*

Iwamoto, Yosuke; Taniguchi, Shingo*; Nakao, Noriaki*; Itoga, Toshio*; Nakamura, Takashi*; Nakane, Yoshihiro; Nakashima, Hiroshi; Satoh, Daiki; Yashima, Hiroshi*; Yamakawa, Hiroshi*; Oishi, Koji*; Tamii, Atsushi*; Hatanaka, Kichiji*

加速器のビーム前方方向の遮蔽問題に対して、加速器施設遮蔽設計に用いられるモンテカルロ輸送計算コードの計算精度を検証し、設計への適用性を検討するには、厚いターゲットから前方方向に放出される中性子のエネルギースペクトル実験データが必要である。しかし100MeVを超える入射エネルギーでの前方方向の実験データはほとんどないのが現状である。そこで本研究では、設計コードの計算精度を検証することを目的として、大阪大学核物理研究センター(RCNP)に設置された飛行時間(TOF)コースにおいて、250, 350MeV陽子入射による中性子生成収率測定実験を行った。炭素,アルミニウム,鉄,鉛ターゲットから放出する前方方向の中性子エネルギースペクトルを、NE213液体有機シンチレータを用いて飛行時間法により測定した。得られた測定データと評価済み核データJENDL-HE,LA150ファイルを用いたPHITS, MCNPXによる計算結果とを比較した。すべての計算結果は、中性子エネルギー20MeV以上で測定データを過小評価することがわかった。その中で、JENDL-HEを用いた計算結果が実験値により近く、遮蔽設計計算にJENDL-HEを用いることが有効であることがわかった。

Neutron energy spectra at 0 degree produced from stopping-length thick graphite, aluminum, iron and lead targets bombarded by 250 MeV and 350 MeV protons were measured at the neutron TOF course at RCNP of Osaka University. The neutron energy spectra were obtained by using the time-of-flight technique in the energy range from 10 MeV to incident proton energy. To compare the experimental data, Monte Carlo calculations by PHITS and MCNPX codes using the JENDL-HE and the LA150 evaluated files were performed. It was found that these calculation results at 0-degree generally underestimated the experimental data for all targets in the energy range above 20 MeV.