LLFP安定核種化・短寿命化のための核変換法の開発,15; 微視的核構造計算に基づいたLLFP核種及びその周辺核種の準位密度計算

Development of nuclear transmutation methods for converting LLFP into stable or short-lived nuclides, 15; Level densities of LLFPs and nuclei around LLFPs calculated based on the microscopic structure calculation

古立 直也; 湊 太志   ; 岩本 修  

Furutachi, Naoya; Minato, Futoshi; Iwamoto, Osamu

長寿命核分裂生成物(LLFP)の合理的な核変換技術を確立するには、核変換シミュレーションに必要となる核データを高精度化することが重要となる。準位密度は統計模型を用いた核反応の計算に必要不可欠な核構造データであり、核データ評価の精度に大きく影響する。核データ評価では通常Fermi Gas模型などの現象論的模型が準位密度計算に用いられるが、実験データの乏しい不安定核に対しては予言性に優れる微視的理論を適用することが核データの精度向上につながると考えられる。本研究では、長寿命核分裂生成物(LLFP)核種及びその周辺核種の核データを高精度化するため、それらの核データ評価に必要となる準位密度を微視的核構造計算に基づいて導出した。この際、原子核の励起に伴う変形変化の効果を精密化する計算手法の改良を行った。得られた準位密度を用いた核反応計算の精度について分析するため、様々な反応チャネルの断面積について安定核実験データとの系統的な比較を行った。

To establish a reasonable nuclear transmutation technology for long-lived fission products (LLFPs), it is important to improve precision of the nuclear data needed for the simulation of the nuclear transmutation. The level density is essential for the nuclear reaction calculation using the statistical model, and it has significant influence on the precision of the nuclear data evaluation. Although a phenomenological model such as Fermi Gas model is used in a usual nuclear data evaluation, it is considered that using a microscopic theory that has predictive power superior to a phenomenological model brings better precision for the nuclear data. In this study, to improve precision of the nuclear data of LLFPs and nuclei around LLFPs, the level densities needed for the nuclear data evaluation of those nuclei were derived based on the microscopic nuclear data calculation. In this derivation, we improved the calculation method to describe prcisely the effect of the deformation change with nuclear excitation. To analyze precision of the nuclear reaction calculation, we compared the cross sections of various reaction channel systematically with the experimental data of stable nuclei.