A "4 Ge spectrometer" for measurements of neutron capture cross sections by the time-of-flight method at the J-PARC/MLF/ANNRI

J-PARC/MLF/ANNRIに開発された飛行時間法による中性子捕獲反応断面積測定用4ゲルマニウムスペクトロメータ

金 政浩; 古高 和禎  ; 後神 進史*; 原田 秀郎   ; 木村 敦   ; 北谷 文人  ; 中村 詔司  ; 太田 雅之*; 大島 真澄; 藤 暢輔   ; 堀 順一*; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 小泉 光生 ; 水本 元治*; 加美山 隆*; 木野 幸一*; 鬼柳 善明*

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

加速器駆動システムや高速増殖炉など、新しい技術のためにマイナーアクチノイドや長寿命核分裂生成物の核データが重要となっている。これらの技術の実現のために必要な核データの精度は十分ではなく、実験データの蓄積が必要である。われわれはこれらの実験データを取得するためにJ-PARC/MLF/ANNRIに4ゲルマニウムスペクトロメータを開発した。このスペクトロメータは飛行時間法によって、中性子捕獲反応断面積を測定するための装置である。会議では、このスペクトロメータを用いた金箔の実験についての解析法とその結果について報告する。デッドタイム補正がランダムパルスジェネレータを用いた手法で正しく行われ、またバックグラウンド成分の除去もブランクランの結果よりなされた。その結果、JENDL-3.3に納められている金のデータと良い一致を示し、本スペクトロメータの解析が妥当に行われていることを示す。

For the developments 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. However, these data are insufficient at present in quantity and quality. To overcome/improve such a situation, we have developed a 4 germanium spectrometer to measure neutron capture cross sections of MAs and LLFPs by the time-of-flight (TOF) method. The spectrometer was installed in the MLF in the J-PARC. At the conference, we will report a result of a measurement of the neutron capture cross section for gold by the TOF method to develop an analysis method. The analysis methods will be used for MAs and LLFPs. During the experiment for gold, the accelerator of J-PARC was operated in so called "double-bunch mode". In the mode, protons injected to the Japan Spallation Neutron Source (JSNS) have a time structure. The time structure affects TOF measurements. Mainly the accelerator is operated in the mode, it is important to know the effect. We found dead-time effect can be corrected by using a random-pulse generator. Background components can be removed with results of measurements of a blank sample. The cross section measured was normalized by the value in ENDF B/VII at the thermal energy. Finally, the cross section of gold in the incident neutron energy range from the thermal to 10 keV was obtained. Because the result is in good agreement with ENDF B/VII, we found the analysis method can be applied for experimental data obtained with the spectrometer.