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Measurement of radioactive fragment production excitation functions of lead by 400 MeV/u carbon ions

400MeV/u炭素イオン照射による鉛の放射性フラグメント生成励起関数測定

小川 達彦 ; Morev, M.*; 飯本 武志*; 小佐古 敏荘*

Ogawa, Tatsuhiko; Morev, M.*; Iimoto, Takeshi*; Kosako, Toshiso*

400MeV/uの炭素イオンを鉛ターゲットに照射し、ターゲット内部に発生した放射性フラグメントの分布を測定した。そして、得られたフラグメントの分布から、フラグメント生成反応断面積を0$$sim$$400MeV/uの範囲でエネルギーの関数として求めた。実測で得た断面積は比較可能な先行研究の実験値と比較して妥当な一致を示したことから、本研究で考案した実験法により、これまで困難であった数百MeV/uのエネルギーにおけるフラグメント生成反応断面積のエネルギー依存性の測定が可能であることが確認できた。実験結果と放射線輸送計算コードPHITSの計算値を比較すると、PHITSは核分裂フラグメントより軽い生成物を過小評価することに加え、エネルギー150MeV/u以上で過小、100MeV/u以下で過大な断面積を与えることがわかった。

Depth distributions of radioactive fragments in a thick lead target exposed to 400 MeV/u carbon ions were measured to obtain isotopic production cross-sections of $$^{Nat}$$Pb(C,x) X reactions as excitation functions. The procedure of this experiment was validated by comparing the obtained data with the available thin target experimental data. Energy and mass dependences of the obtained cross-sections give insight into the reaction mechanism and will be useful for radiation transport code benchmarking.

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