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Neutron capture study using the ANNRI

ANNRIによる中性子捕獲反応の研究

原田 秀郎   ; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 古高 和禎  ; 後神 進史*; 原 かおる; 廣瀬 健太郎  ; 堀 順一*; 井頭 政之*; 加美山 隆*; 片渕 竜也*; 木村 敦   ; 金 政浩; 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; 高宮 幸一*; 藤 暢輔   

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

大強度パルス中性子ビームを供給可能な施設が、J-PARCの物質・生命科学実験施設として完成し、そのビームラインNo.04には、中性子飛行時間法を適用可能な中性子核反応測定装置(ANNRI)が設置された。本装置は、原子力開発の分野で重要な放射性核種の中性子捕獲断面積の信頼性を向上させるために開発したものである。中性子捕獲反応により発生する即発$$gamma$$線を測定するために、Geスペクトロメータ及びNaIスペクトロメータが設置され、中性子捕獲断面積の測定技術が開発された。この結果、$$^{244}$$Cmを含むマイナーアクチニド核種や長寿命核分裂生成核種の中性子捕獲断面積が、中性子共鳴エネルギー領域で測定可能となった。本装置は、世界の同種の装置に比較し、中性子強度が強いとともに、$$gamma$$線スペクトロメータのエネルギー分解能が高いという優れた特徴を有する。本講演では、ANNRIを用いて得られた技術開発の成果を解説するとともに、今後の展望について議論する。

The Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI) has been installed at the beam line no. 4 of the Material and Life science experimental Facility (MLF) in the J-PARC. It was constructed in order to supply accurate neutron capture cross sections of minor actinides and fission products required for developing innovative nuclear systems. The ANNRI project team has started the measurements of neutron capture cross sections of minor actinides and fission products, and successfully obtained the neutron capture cross sections of these isotopes at the resonance energy region, including $$^{244}$$Cm. The ANNRI is a unique instrument for high-resolution neutron-capture $$gamma$$-ray spectroscopy by utilizing the high-intensity pulsed-neutron beam and the high-efficiency Ge spectrometer. It is expected to be used not only for the development of innovative nuclear systems, but also for the study of nuclear astrophysics and for the analyses of trace elements.

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