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FERMI研究所の高エネルギー加速器施設における遮へい実験,9; 高エネルギー中性子スペクトルの導出

Shielding experiments at high energy accelerators of FERMI, 9; Deduction of high energy neutron spectra

春日井 好己; 八島 浩*; 松田 規宏; 木下 哲一*; 松村 宏*; 岩瀬 広*; 中島 宏; 坂本 幸夫; 平山 英夫*; 石橋 健二*; 大石 晃嗣*; 中村 尚司*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; Kamran, V.*; Mokhov, N.*; Lautenschlager, G.*; Wayne, S.*

Kasugai, Yoshimi; Yashima, Hiroshi*; Matsuda, Norihiro; Kinoshita, Norikazu*; Matsumura, Hiroshi*; Iwase, Hiroshi*; Nakashima, Hiroshi; Sakamoto, Yukio; Hirayama, Hideo*; Ishibashi, Kenji*; Oishi, Koji*; Nakamura, Takashi*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; Kamran, V.*; Mokhov, N.*; Lautenschlager, G.*; Wayne, S.*

平成19年度より米国FERMI国立加速器研究所との共同研究により行っている高エネルギー陽子加速器を使った遮へい実験において、放射化検出器を使った反応率分布測定を行っている。測定結果から導出した遮へい体系中の中性子スペクトル(5$$sim$$100MeV)とその系統性について報告する。実験はFERMI研究所の反陽子(Pbar)ターゲットステーション(AP0)で行った。実験には放射化法を用い、金属試料(Al, Nb, Bi等)を鉄及びコンクリートで構成された遮へい体系中に設置した。陽子ビーム入射(入射陽子エネルギー:120GeV,平均ビーム強度:$$2.2 times 10^{12}$$p/s)を行った後、試料を遮へい体から取り出し、ゲルマニウム検出器により試料中の放射能測定を行い、反応率分布を得た。5$$sim$$100MeVの中性子スペクトルを5つのパラメータを含む関数で表し、非線形最小二乗法により反応率に対する$$chi$$$$^{2}$$値が最小になるようにパラメータを決定した。これらの結果から、体系中のスペクトル変化を系統的に議論する。

On the shielding experiment, started on 2007, as collaborative research with Fermilab using high energy proton accelerators, the measurement of reaction rate distributions in the antiproton target station has been carried out. Reaction rates were measured with activation method. Using the reaction rate data, neutron spectra at each measurement position were deduced by means of nonlinear least square method; a shape of the neutron spectrum between 5 and 100 MeV was expressed as a fitting function with 5 fitting parameters, whose values were determined at a minimum of $$chi$$$$^{2}$$ values for the reaction rates. In the presentation, systematics of the variation of neutron spectra in the shield will be discussed.

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