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Characterization of high-energy quasi-monoenergetic neutron energy spectra and ambient dose equivalents of 80-389 MeV $$^{7}$$Li(p,n) reactions using a time-of-flight method

飛行時間法を用いた80-389MeV $$^{7}$$Li(p,n)反応による高エネルギー準単色中性子のエネルギースペクトルと周辺線量当量の特性評価

岩元 洋介; 萩原 雅之*; 佐藤 大樹; 荒木 祥平*; 八島 浩*; 佐藤 達彦; 増田 明彦*; 松本 哲郎*; 中尾 徳晶*; 嶋 達志*; 金 政浩*; 渡辺 幸信*; 岩瀬 広*; 中村 尚司*

Iwamoto, Yosuke; Hagiwara, Masayuki*; Satoh, Daiki; Araki, Shohei*; Yashima, Hiroshi*; Sato, Tatsuhiko; Masuda, Akihiko*; Matsumoto, Tetsuro*; Nakao, Noriaki*; Shima, Tatsushi*; Kin, Tadahiro*; Watanabe, Yukinobu*; Iwase, Hiroshi*; Nakamura, Takashi*

大阪大学核物理研究センター(RCNP)において、80, 100及び296MeVの陽子に対する準単色中性子のエネルギースペクトルを飛行時間法により測定した。中性子スペクトルは準単色中性子ピーク部と連続部からなり、ピーク収量は陽子エネルギー80$$sim$$389MeVにおいて、0.9$$sim$$1.1$$times$$10$$^{10}$$(個/sr/$$mu$$C)の範囲であり、全体の収量に対するピーク収量の比は、0.38$$sim$$0.48であった。この準単色中性子場を用いて、ビーム軸上(0度)に設置した中性子モニターのピーク部に対する周辺線量当量(応答)を測定するため、全体の応答から、0度と25度のスペクトルの連続部の応答が等しくなる定数kを決定し、この定数で規格化された25度に設置した連続部からなる中性子モニターの応答を差し引く手法を提案した。定数kは、陽子エネルギー80$$sim$$389MeVの範囲において、0.74$$sim$$1.02であった。以上により、これまでの実験の成果と合わせて、RCNPで80$$sim$$389MeVの陽子を$$^{7}$$Liターゲットに入射させて生成する準単色中性子場の特性を示すデータを得ることができた。

We have measured neutron energy spectra for the 80, 100 and 296 MeV proton incident reactions at the RCNP cyclotron facility using time-of-flight method. The neutron energy spectrum consisted of the peak and continuum parts and the peak intensity was 0.9-1.1 $$times$$ 10$$^{10}$$ neutrons/sr/$$mu$$C. The ratio of peak intensity of the spectrum to the total intensity was between 0.38 and 0.48. To consider the correction required to derive a response in the peak region from the measured total response for neutron monitors, we proposed the subtraction method using energy spectra between 0$$^{circ}$$ and 25$$^{circ}$$. The normalizing factor k against the 25$$^{circ}$$ neutron fluence that equalizes the 0$$^{circ}$$ neutron fluence in the continuum region was from 0.74 to 1.02. With our previous results, we have obtained data for characterization of monoenergetic neutron field for the $$^{7}$$Li(p,n) reaction with 80$$sim$$389 MeV protons at the RCNP cyclotron facility.

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