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$$^{235}$$U中性子核分裂における即発高エネルギーガンマ線の測定

Measurement of high-energy prompt fission $$gamma$$-rays from neutron induced fission of $$^{235}$$U

牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.; 小川 達彦; Soldner, T.*; Hambsch, F.-J.*; A$"i$che, M.*; Astier, A.*; Czajkowski, S.*; Frost, R.*; Guo, S.*; K$"o$ster, U.*; Mathieu, L.*; 大槻 勤*; Petrache, C. M.*; Pollitt, A.*; 関本 俊*; 高宮 幸一*; Tsekhanovich, I.*

Makii, Hiroyuki; Nishio, Katsuhisa; Hirose, Kentaro; Orlandi, R.; L$'e$guillon, R.; Ogawa, Tatsuhiko; Soldner, T.*; Hambsch, F.-J.*; A$"i$che, M.*; Astier, A.*; Czajkowski, S.*; Frost, R.*; Guo, S.*; K$"o$ster, U.*; Mathieu, L.*; Otsuki, Tsutomu*; Petrache, C. M.*; Pollitt, A.*; Sekimoto, Shun*; Takamiya, Koichi*; Tsekhanovich, I.*

福島第一原子力発電所では、廃止措置に向けてデブリとなった核燃料の取出しが計画されているが、体系が未臨界であることを保証しながら作業を進める必要がある。核分裂生成物に由来した強いバックグラウンド$$gamma$$線環境下で核分裂事象の頻度を計測することになるため、我々は即発高エネルギー$$gamma$$線に感度を有する未臨界監視検出器の開発を提案している。この検出器開発の基礎データとなる、$$^{235}$$U中性子核分裂に伴い発生する即発$$gamma$$線のエネルギースペクトルを測定するため、我々は多芯線比例計数管・LaBr$$_{3}$$(Ce)シンチレータから構成される新たな測定装置の開発を行った。開発した装置を用いた測定は、仏国ラウエ・ランジュバン研究所の高中性子束炉(HFR)からの大強度冷中性子ビームを用いて行い、おおよそ20MeVまでのエネルギー領域で$$gamma$$線を観測することに成功した。本発表では測定で得られた結果を報告するとともに、$$gamma$$線の発生機構についても議論する。

The Japanese government has a plan to remove the fuel debirs for the full deconstruction of Fukushima I Nuclear Power Plants. The fuel debris must be removed without reaching criticality. However, it is difficult to monitor the fission rate due to the background $$gamma$$ rays coming from long-lived fission products. We are proposing to develop a system based on the use of the high-energy prompt fission $$gamma$$ rays, whose energies are high enough to be separated from the background. To design the system, it is essential to know the spectrum of prompt fission $$gamma$$ rays up to more than 7 MeV for $$^{235}$$U($$n, f$$). So far, no data are available in the $$gamma$$-ray energy range larger than 7 MeV. This prompted us to make a new measurement to extend the $$gamma$$-ray spectrum limit to higher energies. The measurement has been carried out at the PF1b cold-neutron beam facility of the Institut Laue-Langevin. In this contribution we will present the results obtained the measurement.

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