Measurement of angular dependent neutron production from thick target bombarded with 140-MeV protons

140MeV陽子入射による厚いターゲットからの角度依存中性子スペクトル測定

岩元 洋介   ; 佐藤 大樹   ; 萩原 雅之*; 岩瀬 宏*; 桐原 陽一*; 八島 浩*; 中根 佳弘  ; 中島 宏; 中村 尚司*; 民井 淳*; 畑中 吉治*

Iwamoto, Yosuke; Satoh, Daiki; Hagiwara, Masayuki*; Iwase, Hiroshi*; Kirihara, Yoichi*; Yashima, Hiroshi*; Nakane, Yoshihiro; Nakashima, Hiroshi; Nakamura, Takashi*; Tamii, Atsushi*; Hatanaka, Kichiji*

陽子・重イオン線によるがん治療施設や加速器によるホウ素中性子捕捉療法施設の中性子遮蔽詳細設計では、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSをはじめ各種のモンテカルロ輸送計算コードがよく用いられている。これら設計計算コードを高い信頼度で使用するためには、これらの計算コードの精度検証が必要である。そこで、実験データが少ない0度及び90度方向、並びに実験施設の制約から実験データが全くない180度方向の厚いターゲットからの中性子生成の角度・エネルギー分布のデータを、大阪大学核物理研究センターRCNPのサイクロトロンに設置された飛行時間法のコースで測定を行った。入射陽子のエネルギーは140MeVであり、ターゲットは炭素,アルミニウム,鉄及び鉛である。PHITSコード単独及び評価済核データとの併用時の計算結果は、0度及び90度の実験結果に対して鉛ターゲットを除いてよく一致した。

It is important to calculate neutron production from thick targets at forward angle near 0 degree and backward angle near 180 degree for the shielding design of proton accelerator facilities, and the accuracy should be determined by experimental data. There are, however, few experimental data near 0 degree, and no data near 180 degree in the energy region above 100 MeV. Neutron energy spectra at 0, 90 and 180 degrees produced from thick graphite and iron targets by 140 MeV protons were measured. It was found that the calculation with JENDL-HE was more suitable for the shielding design of proton accelerator facilities in the forward direction.