The Measurements of neutron energy spectrum at 180 degrees with the mercury target at J-PARC

水銀標的を用いた180度中性子スペクトル測定

松田 洋樹  ; 明午 伸一郎   ; 岩元 大樹   

Matsuda, Hiroki; Meigo, Shinichiro; Iwamoto, Hiroki

180方向に放出される核破砕中性子は将来のADS(加速器駆動未臨界システム)の遮蔽計算や核物理の観点から重要である。しかし、測定の困難さからこれまでほぼ全く測定されてこなかった。われわれは初めて180方向に放出された水銀核破砕中性子のエネルギースペクトルをJ-PARCのMLFへの陽子ビーム輸送ライン(3NBT)においてNE213液体シンチレーターを用いて測定した。ターゲットに照射される陽子エネルギーは3GeVで、強度は110個以上である。中性子のエネルギーはn-弁別を用いて信号を分離した後飛行時間法で決定した。またPHITSを用いて実験のセットアップを模して計算を行い、実験値との比較を行なった。本稿では実験概要及び測定結果などを報告する。

Spallation neutron at 180 degrees is of important for an evaluation of radiation protection for ADS (Accelerator-Driven System) and the nuclear physics. It was, however, quite difficult to measure it. We measured the energy spectrum of spallation neutron at 180 degrees at the proton transport beam line (3NBT) to MLF (Materials and Life Science Experimental Facility) on J-PARC by the NE213 liquid scintillator. The irradiated proton energy was 3 GeV, and the intensity was 110 protons above. The neutron energy was determined by Time-Of-Flight method with n-gamma discrimination. We also simulated the energy spectrum by using PHITS code and compared with measured spectrum. In this paper, the overview of the experiment and the results are described.