J-PARC MLF水銀標的からの後方角核破砕中性子のスペクトル測定

Measurement of the spallation neutron energy spectrum at backward angle from the MLF mercury target at J-PARC

松田 洋樹  ; 明午 伸一郎   ; 岩元 大樹   

Matsuda, Hiroki; Meigo, Shinichiro; Iwamoto, Hiroki

原子力機構等が提唱する加速器駆動システム(ADS)では、数GeVに加速された陽子を鉛ビスマス融解塩に入射し、核破砕中性子によりマイナーアクチニド等の核変換を行う。中性子源からの後方角に放出される中性子の挙動が遮蔽の観点で重要となる。J-PARCの核破砕中性子源(MLF)においても、水銀標的上流側のビーム輸送系の機器において放射化が発生しており、この原因の特定はMLFの大強度ビームの安定運転に必要となる。そこでMLFにおいて水銀標的からの入射陽子に対して180度方向に生成する中性子の絶対強度スペクトルをシンチレータ(BC501A)で測定した。測定の結果、ビーム損失で起因する中性子生成は無視できる程小さく、線源から後方角に生成する中性子による放射化が発生していることがわかった。またPHITSの計算との比較を行い、1MeV以上のエネルギ範囲においてスペクトル形状および強度は実験と良い一致を示すことがわかった。

Accelerator-Driven System (ADS) is one of the key means to reduce nuclear waste. The treatment of neutrons for 180 degrees is essential for shielding. We measured the energy spectrum for 180 degrees from the mercury target at MLF J-PARC by the liquid scintillator. Simultaneously, the PHITS calculation results are compared with the experimental ones.