Thermal-neutron capture cross-section measurements of neptunium-237 with graphite thermal column in KUR

KURの黒鉛照射設備を用いたネプツニウム-237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

本研究は、放射性核種のNpを取り上げて、よく熱化された中性子場を用いて放射化法によりNpの熱中性子捕獲断面積を測定した。Npの標準溶液を、照射試料に用いた。照射位置の中性子束は、Sc, Co, Mo, TaそしてAuを、中性子束モニタに使用した。Np試料とモニタを一緒に、京都大学研究炉の黒鉛照射設備にて30分間照射した。同様の照射を2回繰り返した。照射後に、Np試料を、それと放射平衡の関係にあるPaからの312keVガンマ線を測定して定量した。Npの反応率を、生成されたNpから放出されるガンマ線の収量から求めた。Npの熱中性子捕獲断面積は、2回照射の結果の加重平均を取って173.84.4barnと導出された。この結果は、飛行時間法により測定されたデータと、誤差の範囲で一致した。

The present study selected Np among radioactive nuclides and aimed to measure the thermal-neutron capture cross-section for Np in a well-thermalized neutron field by an activation method. A Np standard solution was used for irradiation samples. A thermal-neutron flux at an irradiation position was measured with neutron flux monitors: Sc, Co, Mo, Ta and Au. The Np sample and flux monitors were irradiated together for 30 minutes in the graphite thermal column equipped with the Kyoto University Research Reactor. The similar irradiation was carried out twice. After the irradiations, the Np samples were quantified using 312-keV gamma ray emitted from Pa in a radiation equilibrium with Np. The reaction rates of Np were obtained from gamma-ray peak net counts given by Np, and then the thermal-neutron capture cross-section of Np was found to be 173.84.4 barn by averaging the results obtained by the two irradiations. The present result was in agreement with the reported data given by a time-of-flight method within the limit of uncertainty.