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Thermal-neutron capture cross-section measurement of tantalum-181 using graphite thermal column at KUR

KURの黒鉛照射設備を用いたタンタル181の熱中性子捕獲断面積測定

中村 詔司 ; 芝原 雄司*; 遠藤 駿典  ; 木村 敦  

Nakamura, Shoji; Shibahara, Yuji*; Endo, Shunsuke; Kimura, Atsushi

良く熱化された中性子場では、原理的には熱外中性子による寄与を考えることなく熱中性子捕獲断面積を導出することができる。このことを、京都大学原子炉の黒鉛照射設備にて放射化法を用いて示した。最初に、黒鉛照射設備が良く熱化された中性子場であることを確認するために、中性子束モニタ: $$^{197}$$Au, $$^{59}$$Co, $$^{45}$$Sc, $$^{63}$$Cu, and $$^{98}$$Moの照射を行った。Westcottのコンヴェンションに基づき、黒鉛照射設備が非常に熱化されていることを確認した。次に、実証としてこの照射場を用いて$$^{181}$$Ta(n,$$gamma$$)$$^{182m+g}$$Ta反応の熱中性子捕獲断面積の測定を行い、20.5$$pm$$0.4 barnを導出した。この結果は、評価値20.4$$pm$$0.3 barnを支持した。また、$$^{181}$$Ta核種は、$$^{197}$$Auと$$^{98}$$Moモニタの間の感度を補間する中性子モニタとして使えることが分かった。

In a well-thermalized neutron field, it is principally possible to drive a thermal-neutron capture cross-section without considering an epithermal neutron component. This was demonstrated by a neutron activation method using the graphite thermal column (TC-Pn) of the Kyoto University Research Reactor. First, in order to confirm that the graphite thermal column was a well-thermalized neutron field, neutron irradiation was performed with neutron flux monitors: $$^{197}$$Au, $$^{59}$$Co, $$^{45}$$Sc, $$^{63}$$Cu, and $$^{98}$$Mo. The TC-Pn was confirmed to be extremely thermalized on the basis of Westcott's convention, because the thermal-neutron flux component took a constant value regardless of the sensitivity of each flux monitor to epithermal neutrons. Next, as a demonstration, the thermal-neutron capture cross section of $$^{181}$$Ta(n,$$gamma$$)$$^{182m+g}$$Ta reaction was measured using the graphite thermal column, and then derived to be 20.5$$pm$$0.4 barn, which supported the evaluated value of 20.4$$pm$$0.3 barn. The $$^{181}$$Ta nuclide could be useful as a flux monitor that complements the sensitivity between $$^{197}$$Au and $$^{98}$$Mo monitors.

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分野:Nuclear Science & Technology

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