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Quasi-monoenergetic neutron beam and its application at the RCNP cyclotron facility

RCNPサイクロトロン施設における準単色中性子とその応用

岩元 洋介; 八島 浩*; 佐藤 大樹; 萩原 雅之*; 岩瀬 広*; 中村 尚司*; 嶋 達志*; 民井 淳*; 畑中 吉治*

Iwamoto, Yosuke; Yashima, Hiroshi*; Satoh, Daiki; Hagiwara, Masayuki*; Iwase, Hiroshi*; Nakamura, Takashi*; Shima, Tatsushi*; Tamii, Atsushi*; Hatanaka, Kichiji*

発表者等は、大阪大学核物理研究センター(RCNP)のサイクロトロン施設において、中高エネルギー範囲(100$$sim$$400MeV)の$$^{7}$$Li(p,n)反応を用いた準単色中性子照射場の開発と、中性子ビームを用いた断面積測定及び遮蔽実験を行った。準単色中性子のピーク強度は、入射陽子エネルギーによらず1$$times$$10$$^{10}$$個/sr/$$mu$$Cで、全中性子強度に対するピーク成分の比は0.4$$sim$$0.5であることを明らかにした。また、開発した準単色中性子ビームを用いて、ビスマスの放射化断面積測定,中性子弾性散乱断面積測定及び遮蔽実験等を行い、それぞれ精度良い実験データを取得することに成功した。このように、RCNPの中性子照射場は、中高エネルギー範囲の中性子入射に対する核データ測定、遮蔽実験等に適している。

A quasi-monoenergetic neutron field using $$^{7}$$Li(p,n) reaction for the higher energy range of 100 to 400 MeV has been developed at the RCNP cyclotron facility of Osaka University. The neutron energy spectra at angles from 0$$^{circ}$$ to 30$$^{circ}$$ have been investigated for the proton beams with the energies of 140, 250, 350 and 392 MeV. The highest neutron fluence reaches 1.0 $$times$$ 10$$^{10}$$ n/sr/$$mu$$C, and the contribution of peak intensity to the total intensity varied between 0.4 and 0.5. Using the quasi-monoenergetic neutron beam, measurement of neutron induced activation cross sections, elastic scattering cross sections for neutron and a shielding benchmark experiment have been performed, successfully. Thus quasi-monoenergetic neutron field at RCNP are suitable for measurement of nuclear data, shielding experiments and the calibration of monitors in the energy region from 100 to 400 MeV.

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