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Validation of JENDL high-energy file through analyses of spallation experiments at incident proton energies from 0.5 to 2.83 GeV

0.5$$sim$$2.83GeVの陽子を入射した核破砕実験の解析によるJENDL高エネルギーファイルの検証

高田 弘; 小迫 和明*; 深堀 智生

Takada, Hiroshi; Kosako, Kazuaki*; Fukahori, Tokio

0.5$$sim$$2.83GeVの陽子を重元素のタングステン,鉛,水銀の厚い標的に入射した種々の核破砕実験について解析を行い、評価済み核データファイルであるJENDL高エネルギーファイルの最新版JENDL/HE-2007を検証した。本検証の目的のため、高エネルギー粒子・重イオン輸送コードPHITSの計算プロセスを調整し、3GeVまでの断面積ライブラリだけで核子の輸送現象をシミュレーションする機能を実現した。この際、付随するパイ中間子の核反応は核内カスケードモデルで計算させる。JENDL/HE-2007のデータは、15MeV以下の中性子エネルギースペクトルを精度よく予測できるものの、20$$sim$$100MeVの中性子生成はファクター0.4$$sim$$0.5程度過小評価することがわかった。また、高エネルギー中性子場のドジメトリ反応である$$^{93}$$Nb(n,4n)$$^{90}$$Nb及び$$^{59}$$Co(n,4n)$$^{56}$$Coの断面積は妥当であることを確認した。JENDL高エネルギーファイルを上限値3GeVまで使用した場合、現在の精度はBertiniモデルによる核内カスケードモデルとほぼ同等である。

The most updated high energy nuclear data file, JENDL/HE-2007, was validated with focus on heavy elements of W, Pb and Hg through analyses of spallation experiments using thick targets at incident proton energies from 0.5 to 2.83 GeV. For this purpose, the processing of the PHITS code system was adjusted to simulate nucleon transport phenomena using only a cross-section library up to 3 GeV with an aid of an intranuclear cascade evaporation model for treating pion-induced reactions. The data in JENDL/HE-2007 predicted well the neutron spectra produced in thick targets with energies lower than 15 MeV while underestimated those from 20 to 100 MeV by a factor of 0.4 to 0.5. It is also confirmed that the cross-section data of the $$^{93}$$Nb(n,4n)$$^{90}$$Nb and $$^{59}$$Co(n,4n)$$^{56}$$Co reaction for high energy neutron field are reasonable. The present accuracy of JENDL/HE-2007 is almost as same as for the traditional method using intranuclear cascade model of Bertini.

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