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Neutron spectrometry and dosimetry in 100 and 300 MeV quasi-mono-energetic neutron field at RCNP, Osaka University, Japan

大阪大学核物理研究センター(RCNP)の100及び300MeV準単色中性子場における中性子スペクトロメトリとドジメトリ

Mares, V.*; Trinkl, S.*; 岩元 洋介; 増田 明彦*; 松本 哲郎*; 萩原 雅之*; 佐藤 大樹; 八島 浩*; 嶋 達志*; 中村 尚司*

Mares, V.*; Trinkl, S.*; Iwamoto, Yosuke; Masuda, Akihiko*; Matsumoto, Tetsuro*; Hagiwara, Masayuki*; Satoh, Daiki; Yashima, Hiroshi*; Shima, Tatsushi*; Nakamura, Takashi*

大阪大学RCNPの準単色中性子場において、広いエネルギー範囲に対応した$$^{3}$$He比例計数管付属の改良型ボナー球スペクトロメータ(ERBSS)の応答特性を検証した。実験では、100及び300MeVの陽子ビームによる$$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be反応で生成される96及び293MeVの準単色中性子のうち、0度と25度方向に生成する中性子を100m飛行時間(TOF)トンネルへ導き、ターゲットから35mの位置で中性子測定を行った。ERBSSによる波高データからアンフォールディングコードMSANDBを用いて、熱領域から数百MeVのエネルギースペクトルを導出した。また、同じ場所における液体有機シンチレータとTOF法を用いた測定により、3MeV以上の中性子エネルギースペクトルを導出した。その結果、ERBSSによる結果は、中性子エネルギー5MeV以上において、TOFによる中性子エネルギースペクトルとよく一致し、両手法で得られたエネルギースペクトルに基づく周辺線量当量H$$^{*}$$(10)の値はよく一致した。

To validate response of an extended range Bonner Sphere Spectrometer (ERBSS) with $$^{3}$$He proportional counter, neutron energy spectra were measured using an ERBSS in the quasi-mono-energetic neutron field at the Research Center for Nuclear Physics (RCNP). Using 100 MeV and 296 MeV proton beams, neutron fields with nominal peak energies of 96 MeV and 293 MeV were generated via $$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be reactions. The energy spectra were measured at a distance of 35 m from the target. To deduce the corresponding neutron spectra from thermal to the nominal maximum energy, the ERBSS data were unfolded using the MSANDB unfolding code. At high energies, the neutron spectra were also measured by means of the TOF method using NE213 organic liquid scintillators. The agreement between ERBSS and TOF neutron spectra above 5 MeV is very good. Comparison in terms of ambient dose equivalent, H$$^{*}$$(10) between ERBSS and TOF values for both proton energies shows very good agreement.

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