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Development of a 4$$pi$$ germanium spectrometer for nuclear data measurements at J-PARC

J-PARCにおける核データ測定用4$$pi$$ゲルマニウムスペクトロメータの開発

金 政浩; 古高 和禎; 後神 進史; 原田 秀郎 ; 井頭 政之*; 加美山 隆*; 片渕 竜也*; 木村 敦; 木野 幸一*; 北谷 文人; 鬼柳 善明*; 小泉 光生; 水本 元治*; 中村 詔司; 太田 雅之; 大島 真澄; 藤 暢輔 

Kin, Tadahiro; Furutaka, Kazuyoshi; Goko, Shinji; Harada, Hideo; Igashira, Masayuki*; Kamiyama, Takashi*; Katabuchi, Tatsuya*; Kimura, Atsushi; Kino, Koichi*; Kitatani, Fumito; Kiyanagi, Yoshiaki*; Koizumi, Mitsuo; Mizumoto, Motoharu*; Nakamura, Shoji; Ota, Masayuki; Oshima, Masumi; Toh, Yosuke

革新炉や高速増殖炉、加速器駆動システムの開発には、マイナーアクチノイド(MA)や長寿命核分裂生成核種(LLFP)の核データが、燃料の燃焼率や核変換率を計算するのに重要である。しかし、これらのデータは量及び質ともに十分ではない。これらの状況を打破するために、J-PARC物質生命科学実験施設においてパルス状中性子ビームによる飛行時間法を用いたMAやLLFPの中性子捕獲反応断面積の測定が計画されている。そのために開発された「4$$pi$$ゲルマニウムスペクトロメータ」の検出器群の配置をはじめ、検出効率,エネルギー分解能,信号対バックグラウンド比について、標準線源を用いた測定をもとに報告する。また、実際に得られた$$^{108}$$Pdに対するTOFスペクトルの例を示し、時間分解能等についても紹介する。

For development of advanced reactors such as fast breeder reactors or accelerator driven systems, nuclear data of minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFPs) are important for calculation of burning rates of fuels and transmutation rates to reduce the radio-toxicity of wastes. However, these data are insufficient at present in quantity and quality. To overcome/improve such a situation, we developed a 4$$pi$$ germanium spectrometer to measure neutron capture cross sections of MAs and LLFPs by time-of-flight measurements using pulsed neutron beams. At the conference, we will report details of the arrangement and characteristics of the spectrometer, such as detection efficiency, energy resolution and signal-to-background ratio, using results of measurement of standard sources. We will also show example of TOF spectra to report time resolution.

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