Thermal-neutron capture cross-section measurement of Np using graphite thermal column

黒鉛熱中性子設備を用いたNpの熱中性子捕獲断面積測定

中村 詔司  ; 遠藤 駿典   ; 木村 敦   ; 芝原 雄司*

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

マイナーアクチノイド核種の一つであるNpの熱中性子捕獲断面積の精度向上のために照射実験を行った。京都大学研究用原子炉(KUR)の黒鉛照射設備を用いて、放射化法にて行った。950BqのNp試料、及び中性子束モニタとして、Au/Al合金線, Co, Sc, Mo, Ta箔のセットを一緒に、黒鉛照射設備にて、30分照射した。中性子束モニタの反応率を、Westcott's Conventionに基づき解析して、照射場が良く熱化されていることを確認した。Np試料の量は、放射平衡の関係にあるPaのガンマ線収量から求めた。Np(n,)の反応率は、試料量と生成されたNpからのガンマ線の収量から求めた。Npの反応率を熱中性子束で割り込むことで、熱中性子捕獲断面積を導出する。

The present study selected Np among radioactive nuclides and aimed to converge a contradiction between reported thermal-neutron capture cross sections. Neutron irradiation was carried out using the graphite thermal column equipped with the Kyoto University Research Reactor. A solution equivalent to 950 Bq order of radioactivity was pipetted out of a Np standard solution and dropped onto a fiber filter, which was then dried with an infrared lamp to prepare a Np sample. The Np sample was quantified using 312-keV gamma ray emitted from Pa in a radiation equilibrium with Np. To monitor a thermal-neutron flux component at an irradiation position, the Np sample was irradiated together with several stable nuclides as neutron flux monitors: Sc, Co, Mo, Ta and Au. The reaction rate of Np was obtained from gamma-ray yields given by Np and Pa, and then the thermal-neutron capture cross section of Np was derived.