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Mono-energetic neutron fields using 4 MV pelletron accelerator at FRS/JAEA

原子力機構のFRS施設の4MVペレトロン加速器を用いた単色中性子場

谷村 嘉彦; 古渡 意彦; 吉富 寛; 西野 翔; 吉澤 道夫

Tanimura, Yoshihiko; Kowatari, Munehiko; Yoshitomi, Hiroshi; Nishino, Sho; Yoshizawa, Michio

原子力機構の放射線標準施設棟では、4MVペレトロン加速器を利用して、8keVから19MeVまでのエネルギー領域の単色中性子校正場を開発した。単色中性子は、陽子又は重陽子を加速して、ターゲット(スカンジウム,フッ化リチウム,チタン吸蔵トリチウム及び重水素ガス)に照射することにより発生させる。高圧ターミナルに設置されたパルス化装置により、加速粒子のパルス化が可能で、最小2nsのパルス中性子を発生できる。中性子フルエンスは、ボナー球測定器,リチウムガラス検出器、ポリエチレンコンバータ付き半導体検出器、BC501A有機液体シンチレーション検出器などを用いて評価した。当該校正場は、発生できる中性子フルエンス率が小さいため、放射化法を利用した核反応断面積の取得には不向きであるが、即発$$gamma$$線などを利用した測定には有効である。

Mono-energetic neutron calibration fields have been developed in the energy range of 8 keV to 19 MeV using a 4 MV Pelletron accelerator at the FRS in the JAEA. Protons or deuterons are accelerated and transported to bombard various targets for neutron production. The targets are prepared by depositing Sc, LiF or TiT on the backing disks for $$^{45}$$Sc(p,n)$$^{45}$$Ti, $$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be and, $$^{3}$$H(p,n)$$^{3}$$He and $$^{3}$$H(d,n)$$^{4}$$He reactions, respectively. For $$^{2}$$H(d,n)$$^{3}$$He reaction, a gas target is prepared by filling a target cell with D$$_{2}$$ gas. A pulsed beam with a minimum width of 2 ns can be derived with the pulsing system. Neutron fluence rates were measured with a Bonner sphere, a Li glass detector, a Si-SSD with a polyethylene radiator and a BC501A detector. Though the maximum fluence rates should not be high enough to obtain the nuclear data using an activation method, they can be available to obtain the nuclear data by using the prompt $$gamma$$ ray analysis.

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