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Thermal-neutron capture cross-section measurement of $$^{237}$$Np using graphite thermal column

黒鉛熱中性子設備を用いた$$^{237}$$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$$^{237}$$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$$^{237}$$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。$$^{237}$$Np試料の量は、放射平衡の関係にある$$^{233}$$Paのガンマ線収量から求めた。$$^{237}$$Np(n,$$gamma$$)の反応率は、試料量と生成された$$^{238}$$Npからのガンマ線の収量から求めた。$$^{237}$$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 $$^{237}$$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 $$^{237}$$Np standard solution and dropped onto a fiber filter, which was then dried with an infrared lamp to prepare a $$^{237}$$Np sample. The $$^{237}$$Np sample was quantified using 312-keV gamma ray emitted from $$^{233}$$Pa in a radiation equilibrium with $$^{237}$$Np. To monitor a thermal-neutron flux component at an irradiation position, the $$^{237}$$Np sample was irradiated together with several stable nuclides as neutron flux monitors: $$^{45}$$Sc, $$^{59}$$Co, $$^{98}$$Mo, $$^{181}$$Ta and $$^{197}$$Au. The reaction rate of $$^{237}$$Np was obtained from gamma-ray yields given by $$^{238}$$Np and $$^{233}$$Pa, and then the thermal-neutron capture cross section of $$^{237}$$Np was derived.

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