長寿命核分裂生成核種Zrの陽子・重陽子入射核破砕同位体生成に関する研究

Study of isotopic productions via the proton- or deuteron-induced spallation reactions on Zr

川瀬 頌一郎 

Kawase, Shoichiro

ジルコニウム-93は使用済核燃料に含まれる主要な長寿命核分裂生成物の一つである。本資料では、理化学研究所RIビームファクトリーにおいて行った、Zrに対する核子あたり105MeVの陽子・重陽子入射核破砕反応による同位体生成断面積の測定研究について紹介する。測定は測定対象の核種を標的としてではなく高速ビームとして利用する逆運動学法を用いて行い、安定核種も含む広範な同位体について生成断面積を得た。実験結果は核内カスケードモデルと一般化蒸発モデルを取り入れたPHITSによるモンテカルロ計算と比較した。

Zirconium-93 is one of major long-lived fission products contained in high-level radioactive waste. This report introduces an experimental study of proton-and deuteron-induced spallation reactions on Zr at 105 MeV per nucleon in inverse kinematics carried out at RIKEN RI Beam Factory. The isotopic production cross sections for a wide range of isotopes including stable ones were obtained. The experimental results were compared to the PHITS calculations considering both the intra-nuclear cascade and evaporation processes.