SCINFUL-QMD; Monte Carlo based computer code to calculate response function and detection efficiency of a liquid organic scintillator for neutron energies up to 3 GeV

SCINFUL-QMD; 液体有機シンチレータに対する中性子エネルギー3GeVまでの応答関数及び検出効率計算コード

佐藤 大樹   ; 佐藤 達彦   ; 執行 信寛*; 石橋 健二*

Satoh, Daiki; Sato, Tatsuhiko; Shigyo, Nobuhiro*; Ishibashi, Kenji*

高エネルギー中性子に対する液体有機シンチレータの応答を計算するために、シンチレータ中の3次元粒子輸送を模擬できるモンテカルロコードSCINFUL-QMDを開発した。本コードは、1988年に米国オークリッジ国立研究所にて開発されたSCINFULコードを高エネルギー領域に拡張したものであり、適用エネルギー上限は3GeVである。150MeV以上の高エネルギー核反応計算には、量子分子動力学(QMD)に統計崩壊模型(SDM)を接続した核反応模型QMD+SDMを採用した。この改良によって、数100MeV領域の中性子応答関数及び検出効率を精度よく計算できるようになった。

The Monte Carlo based computer code SCINFUL-QMD has been developed to evaluate response function and detection efficiency of a liquid organic scintillator for neutrons from 0.1 MeV to 3 GeV. This code is a modified version of SCINFUL that was developed at Oak Ridge National Laboratory in 1988, to provide a calculated full response anticipated for neutron interactions in a scintillator. The upper limit of the applicable energy was extended from 80 MeV to 3 GeV by introducing the quantum molecular dynamics incorporated with the statistical decay model (QMD+SDM) in the high-energy nuclear reaction part. This report serves as not only introduction of the physical model and computational flow but also user manual of the code.