Analysis of reactions on Be and C

BeおよびCに対する反応の解析

中山 梓介  ; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修  ; 緒方 一介*

Nakayama, Shinsuke; Kono, Hiroshi*; Watanabe, Yukinobu*; Iwamoto, Osamu; Ogata, Kazuyuki*

原子力機構では重陽子入射反応に関する理論研究を九州大学および大阪大学核物理研究センター(RCNP)と共同で行っている。本研究に関して、2016年度に得られた成果を大阪大学RCNPのアニュアルレポートに報告した。重陽子入射反応に関しては、近年、軽核(Li, Be, C等)に対する反応を用いた加速器中性子源が様々な応用分野において提案されているところである。このような施設の工学設計の際には、幅広い入射エネルギーにおいて軽核に対する反応を精度良く予測する必要がある。このため、本共同研究グループではこれまでに物理モデルに基づいた重陽子入射反応用の断面積計算コードDEURACSを開発してきた。2016年度の成果として、DEURACSを用いて厚いBeおよびC標的を重陽子で照射した際の二重微分中性子収量を計算したところ、入射エネルギー50MeVまでの範囲で計算値が実験値をよく再現した。このことからDEURACSが幅広い入射エネルギー範囲で軽核に対する反応を精度よく予測できることがわかったことや、反応成分ごとに分解した分析の結果、非弾性分解反応が中性子生成に支配的な寄与をしていることがわかったこと等を報告した。

We are conducting a theoretical research on deuteron-induced reaction together with Kyushu University and Research Center for Nuclear Physics (RCNP) of Osaka University. The research outcomes achieved in fiscal year 2016 are summarized as a part of the annual report of RCNP. In recent years, accelerator neutron sources using reactions on light nuclei (Li, Be, C, etc.) are proposed for applications in various fields. Engineering design of such facilities requires accurate prediction of reactions on light nuclei in a wide incident energy range. Therefore, we have developed a physics-based computational code system dedicated for deuteron-induced reactions, called DEURACS. In fiscal year 2016, we calculated double-differential neutron yields from deuteron bombardment on thick Be and C targets, and the calculation reproduced the experimental data quantitatively well in the incident energy range up to 50 MeV. From the results, it has been found that DEURACS can accurately predict reactions on light nuclei in a wide incident energy range. In addition, component-by-component analysis has revealed that the nonelastic breakup reactions make the most dominant contribution to neutron production.