検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Measurement of 107-MeV proton-induced double-differential thick target neutron yields for Fe, Pb, and Bi using a fixed-field alternating gradient accelerator at Kyoto University

京都大学固定磁場強収束加速器を用いた鉄,鉛及びビスマスに対する107MeV陽子入射中性子収量の測定

岩元 大樹   ; 中野 敬太   ; 明午 伸一郎   ; 佐藤 大樹   ; 岩元 洋介   ; 杉原 健太; 西尾 勝久   ; 石 禎浩*; 上杉 智教*; 栗山 靖敏*; 八島 浩*; 岡部 晃大  ; 牧井 宏之   ; 廣瀬 健太郎  ; Orlandi, R.  ; 洲嵜 ふみ  ; 大泉 昭人   ; 塚田 和明  ; 前川 藤夫  ; 森 義治*

Iwamoto, Hiroki; Nakano, Keita; Meigo, Shinichiro; Satoh, Daiki; Iwamoto, Yosuke; Sugihara, Kenta; Nishio, Katsuhisa; Ishi, Yoshihiro*; Uesugi, Tomonori*; Kuriyama, Yasutoshi*; Yashima, Hiroshi*; Okabe, Kota; Makii, Hiroyuki; Hirose, Kentaro; Orlandi, R.; Suzaki, Fumi; Oizumi, Akito; Tsukada, Kazuaki; Maekawa, Fujio; Mori, Yoshiharu*

加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発及び京都大学臨界実験装置(KUCA)におけるADS未臨界炉物理の基礎研究を目的として、固定磁場強収束(FFAG)加速器を用いて107MeV陽子による鉄、鉛及びビスマス標的に対する二重微分中性子収量(TTNY)を測定した。TTNYは8個の中性子検出器(各検出器は小型のNE213液体有機シンチレータと光電子増倍管より構成される)からなる中性子検出器システムを用いて飛行時間法により得られたものである。測定で得られたTTNYを、粒子・重イオン輸送コードシステム(PHITS)に組み込まれたモンテカルロ法に基づく核破砕反応モデル(INCL4.6/GEM, Bertini/GEM, JQMD/GEM, JQMD/SMM/GEM)及び評価済み高エネルギー核データライブラリ(JENDL-4.0/HE)による計算結果と比較した。JENDL-4.0/HEを含む比較対象のモデルは、検出器角度5度における高エネルギーピークを再現しないなどの特徴的な不一致が見られた。測定で得られたTTNYとPHITSによって評価した20MeV以下のエネルギー及び角度積分中性子収率を比較した結果、INCL4.6/GEMがKUCAにおけるADS炉物理実験のモンテカルロ輸送シミュレーションに適していることが示された。

Double-differential thick target neutron yields (TTNYs) for Fe, Pb, and Bi targets induced by 107-MeV protons were measured using the fixed-field alternating gradient accelerator at Kyoto University for research and development of accelerator-driven systems (ADSs) and fundamental ADS reactor physics research at the Kyoto University Critical Assembly (KUCA). Note that TTNYs were obtained with the time-of-flight method using a neutron detector system comprising eight neutron detectors; each detector has a small NE213 liquid organic scintillator and photomultiplier tube. The TTNYs obtained were compared with calculation results using Monte Carlo-based spallation models (i.e., INCL4.6/GEM, Bertini/GEM, JQMD/GEM, and JQMD/SMM/GEM) and the evaluated high-energy nuclear data library, i.e., JENDL-4.0/HE, implemented in the particle and heavy iontransport code system (PHITS). All models, including JENDL-4.0/HE, failed to predict high-energy peaks at a detector angle of 5$$^{circ}$$. Comparing the energy- and angle-integrated spallation neutron yields at energies of $$le$$20 MeV estimated using the measured TTNYs and the PHITS indicated that INCL4.6/GEM would be suitable for the Monte Carlo transport simulation of ADS reactor physics experiments at the KUCA.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:71.05

分野:Nuclear Science & Technology

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.