Measurements of thermal-neutron capture cross-section of the Np(n, ) reaction with TC-Pn in KUR
KURの黒鉛照射設備を用いたNp(n, )反応の熱中性子捕獲断面積の測定
中村 詔司 ; 遠藤 駿典 ; 木村 敦 ; 芝原 雄司*
Nakamura, Shoji; Endo, Shunsuke; Kimura, Atsushi; Shibahara, Yuji*
核廃棄物中のマイナーアクチニドの核変換の観点から、本研究はNpを選定して、その熱中性子捕獲断面積を、良く熱化された中性子場を用いて放射化法により測定した。Np標準溶液を試料に使用した。熱中性子場は、中性子束モニタSc, Co, Mo, TaとAuを用いて測定した。Np試料は、モニタと一緒に、京大炉の黒鉛照射設備にて30分間照射した。結果の再現性を確認するために、同様の照射を繰り返した。照射後、Np試料は、Npと放射平衡の関係にあるPaからの312-keVガンマ線を用いて定量した。Npの反応率は、生成されたNpから放出されるガンマ線のピークカウント,検出効率,実験条件を用いて求めた。得られた反応率を熱中性子束で割り込むことで、Npの熱中性子捕獲断面積を173.84.7 barnと導出した。この結果は、飛行時間測定法で得られた報告値と不確かさの範囲内で一致した。
In terms of nuclear transmutation studies of minor actinides in nuclear wastes, the present work selected Np among them and aimed to measure the thermal-neutron capture cross-section of Np using a well-thermalized neutron field by a neutron activation method because there have been discrepancies among reported cross-section data. A Np standard solution was used for irradiation samples. The thermal-neutron flux at an irradiation position was measured with flux monitors: Sc, Co, Mo, Ta and Au. The Np sample was irradiated together with the flux monitors for 30 minutes in the graphite thermal column equipped in the Kyoto University Research Reactor. The similar irradiation was repeated once more to confirm the reproducibility of the results. After irradiation, the Np samples were quantified using 312-keV gamma-ray emitted from Pa in radiation equilibrium with Np. The reaction rates of Np were obtained from the peak net counts of gamma-rays emitted from generated Np, and then the thermal-neutron capture cross-section of Np was found to be 173.84.7 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 a limit of uncertainty.