Statistical properties of thermal neutron capture cross sections calculated with randomly generated resonance parameters

ランダム生成された共鳴パラメータによる熱中性子捕獲断面積の統計的な性質

古立 直也; 湊 太志   ; 岩本 修  

Furutachi, Naoya; Minato, Futoshi; Iwamoto, Osamu

共鳴パラメータの統計的性質を使って求められた熱中性子捕獲断面積の統計的不定性について調べた。本研究では、乱数を用いて生成された共鳴パラメータから、の確率密度分布を数値的に導出した。この結果、熱中性子エネルギーに最も近い最初の共鳴の統計的ゆらぎによって、熱中性子捕獲断面積が広い範囲に分布することが分かった。また、平均共鳴幅が平均崩壊幅と比較して十分に大きな値を持つ原子核においては、それぞれのの確率密度分布が似た形状をしていることも分かった。計算された確率密度分布は、193核種の熱中性子捕獲断面積の実験データと比較され、両者が良い一致を示していることが分かった。

We investigated the probability distribution of thermal neutron capture cross sections () deduced stochastically with the resonance parameters randomly sampled from Wigner and Porter-Thomas distributions. We found that the typical probability distribution has an asymmetric shape. While there is a long tail on the large side due to a resonance happening to be close to the thermal energy, the multiresonance contribution considerably reduces the probability on the small side. We also found that the probability distributions have a similar shape if nuclei have an average resonance spacing sufficiently larger than an average radiation width. We compared the typical probability distribution with the distribution of the experimental values of 193 nuclei and found a good agreement between them.