Characterisation of quadi-monoenergetic neutron energy spectra using Li(p,n) reactions at 246-389 MeV

246-389MeVのLi(p,n)反応を用いた準単色中性子エネルギースペクトルの特性

岩元 洋介   ; 萩原 雅之*; 佐藤 大樹   ; 岩瀬 広*; 八島 浩*; 糸賀 俊朗*; 佐藤 達彦   ; 中根 佳弘  ; 中島 宏; 坂本 幸夫; 松本 哲郎*; 増田 明彦*; 西山 潤*; 民井 淳*; 畑中 吉治*; Theis, C.*; Feldbaumer, E.*; Jaegerhofer, L.*; Pioch, C.*; Mares, V.*; 中村 尚司*

Iwamoto, Yosuke; Hagiwara, Masayuki*; Satoh, Daiki; Iwase, Hiroshi*; Yashima, Hiroshi*; Itoga, Toshiro*; Sato, Tatsuhiko; Nakane, Yoshihiro; Nakashima, Hiroshi; Sakamoto, Yukio; Matsumoto, Tetsuro*; Masuda, Akihiko*; Nishiyama, Jun*; Tamii, Atsushi*; Hatanaka, Kichiji*; Theis, C.*; Feldbaumer, E.*; Jaegerhofer, L.*; Pioch, C.*; Mares, V.*; Nakamura, Takashi*

大阪大学核物理研究センター(RCNP)において、1cm厚さのリチウムターゲットへの陽子照射で得られる138, 243, 387MeVの準単色中性子を用いて、10cmから100cm厚さの鉄及び25cmから200cm厚さのコンクリートの遮蔽体に対して遮蔽実験を行い、透過後の中性子エネルギースペクトルを測定した。スペクトル測定には、直径及び厚さがともに12.7cm及び25.4cmの2種類の液体有機シンチレータNE213とボナーボール中性子スペクトルメータを用いた。また、NE213の応答関数と検出効率も測定した。ピーク部の中性子スペクトルの導出には飛行時間法(TOF)を用い、連続部の中性子スペクトルの導出にはアンフォールディング法を適用した。さらに、中性子源の0度から30度方向の中性子エネルギースペクトルもTOF法で測定した。138MeVの準単色中性子入射における遮蔽体透過後の中性子エネルギースペクトルの実験値は、PHITSによる計算結果をよく再現した。

The neutron energy spectra penetrating 10 to 100 cm thick iron and 25 to 200 cm thick concrete shields have been measured using 138, 243 and 387 MeV quasi-monoenergetic neutron sources at the Research Center for Nuclear Physics (RCNP) facility, Osaka University. The source neutrons were produced from a 1 cm thick lithium target bombarded with 140, 245 and 388 MeV protons. Two types of NE213 liquid organic scintillators and Bonner ball neutron spectrometers were used for the neutron energy spectrum measurement. The TOF and unfolding methods were applied to estimate the energy spectra behind the shield in the peak energy region and continuous energy region, respectively. We have also measured the neutron energy spectra and angular distribution of the source neutron above 1 MeV in the angular range from 0 to 30 with the TOF method. All measured data were compared with the PHITS Monte Carlo calculations.