Implementing elastic scattering of polarized MeV-photons in Geant4

偏極線の弾性散乱のGeant4への組み込み

羽島 良一*; Omer, M.  ; 小泉 光生 

Hajima, Ryoichi*; Omer, M.; Koizumi, Mitsuo

線の弾性散乱は、核物質の非破壊分析において、共鳴蛍光散乱の競合過程であり、測定のバックグラウンドとなることから、非破壊分析装置の設計と運用においては、弾性散乱の影響を正確に評価する必要がある。われわれは、放射線輸送のモンテカルロコードとして広く用いられているGeant4について、弾性散乱を計算するコードを開発し、2017年に論文発表した。その後、偏極線の弾性散乱を計算できるよう、計算コードの拡張を行い、Geant4への実装を進めている。本発表では、拡張した計算コードにおける偏極線弾性散乱の計算方法、計算に用いる微分断面積データの概要、Duke大学にて実験を行い取得したベンチマークデータとの比較検証などについて報告する。なお、本研究開発は「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業の一部である。

Since elastic scattering of rays is a competitive process to nuclear resonance fluorescence, it represents a background in the non-destructive analysis of nuclear materials. Therefore, it is necessary to evaluate the influence of elastic scattering precisely. In Geant 4, widely used as a Monte Carlo code for radiation transport, we developed a code to calculate elastic scattering and published the paper in 2017. After that, we expanded the calculation code so that elastic scattering of polarized rays can be calculated, and is implemented in Geant 4. In this presentation, we report on calculation method of polarized ray elastic scattering in extended calculation code, outline the differential sectional area data used for calculation, and test with benchmark data obtained by experiment at Duke University. This research and development is a part of the project "subsidies for nuclear security enhancement promotion".