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バリウム同位体の中性子核データ評価

Evaluation of neutron nuclear data on Ba isotopes

岩本 信之 ; 柳田 祥太郎*

Iwamoto, Nobuyuki; Yanagida, Shotaro*

評価済核データライブラリJENDL-4.0ではバリウム同位体に関する高速中性子領域の評価は行われず、1990年代前半の評価値のままであった。天然バリウムは$$^{130}$$Ba (0.106%), $$^{132}$$Ba (0.101%), $$^{134}$$Ba (2.417%),$$^{135}$$Ba (6.592%), $$^{136}$$Ba (7.854%), $$^{137}$$Ba (11.232%), $$^{138}$$Ba (71.698%)の7つの同位体から構成されている。核医学利用の観点では、$$^{138}$$Ba($$n,alpha$$)反応で生成される$$^{135}$$Xeがベータ崩壊により250keVの$$gamma$$線を放出するので、画像診断用RIとして利用できる可能性がある。また、20MeV以下の中性子との反応により30日以上の半減期をもつRIが4核種生成され、これらによる放射化量をより高い精度で評価するために最新の測定値に基づいた核データ評価が必要である。本研究ではバリウム安定同位体について最新の測定値を用いて高速中性子に対する断面積評価計算を実施した。その結果、$$^{138}$$Ba($$n,alpha$$)$$^{135}$$Xe反応の断面積に対してJENDL-4.0で見られた過小評価を改善した。また、JENDL-4.0に未収納の$$gamma$$線データを評価し、測定値と良い一致を得た。

Evaluation of neutron nuclear data on Ba isotopes has not been performed since the early 1990s. Natural barium has seven isotopes and the most abundant one is $$^{138}$$Ba (71.698%). In viewpoint of nuclear medicine $$gamma$$-ray with 250 keV is emitted from the $$beta$$ decay of $$^{135}$$Xe and is likely to be used to nuclear imaging. Four radioisotopes with half-life longer than 30 days are generated by reactions with neutrons with energies smaller than 20 MeV. It is important to revise nuclear data on Ba isotopes using the latest experimental data in order to evaluate their radioactivities with good accuracy. In this study I carried out the evaluation of cross sections up to incident neutron energy of 20 MeV. As a result, the present result improves the underestimation of $$^{138}$$Ba($$n,alpha$$)$$^{135}$$Xe reaction cross section. $$gamma$$-ray production cross sections which were not included in JENDL-4.0, are calculated and are in good agreement with experimental data.

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