20300Kにおける水素含有物質の中性子入射断面積測定; o-キシレン,m-キシレン,p-キシレン

Neutron-induced cross-section measurement of hydrogen containing materials at 20 300 K; o-xylene, m-xylene and p-xylene

原田 正英   ; 安部 豊*; 勅使河原 誠   ; 大井 元貴 ; 池田 裕二郎*; 及川 健一   ; 河村 聖子   ; 稲村 泰弘  

Harada, Masahide; Abe, Yutaka*; Teshigawara, Makoto; Oi, Motoki; Ikeda, Yujiro*; Oikawa, Kenichi; Kawamura, Seiko; Inamura, Yasuhiro

大型中性子源や小型中性子源で使用されている減速材は、高い減速特性から、水素含有物質を用いる。冷熱中性子での全断面積や散乱断面積を含む散乱特性は、減速材の性能を知る重要なデータである。しかし、測定時期が古いものもあり、測定方法もまちまちであることから、将来的な中性子源開発に向け、2018年度より、継続的に、系統的な水素含有物質の断面積測定を行っている。今回の発表では、水素含有物質の試料として、2020-2021年度に実施したo-キシレン, m-キシレン, p-キシレンの測定を対象とする。測定は、J-PARCセンターの物質生命科学実験施設の核破砕中性子源のビームラインであるNOBORU及びAMATERASを用いた。全断面積の測定はNOBORUで、散乱断面積の測定は、AMATERASを用いた。試料の温度は、20, 100, 200, 300Kに、融点付近の温度点も加えた。試料はアルミニウム製セルに封入した。全断面積の測定は、飛行時間法を用い、全中性子による試料のエネルギー依存の透過率を測定し、全断面積に変換した。散乱断面積は、チョッパーで複数のエネルギーチョッピングし、散乱強度を測定することで、散乱断面積に変換した。

Hydrogenous materials are mainly applied as a moderator material used in high-intense and small neutron sources because of good moderating characterization for neutrons. Scattering data including total cross sections of cold-thermal neutrons are important to characterize moderators. However, as some measurements are old, we have been continuously and systematically measuring the cross sections of hydrogenous materials since 2018 for a new neutron source development. In this presentation, the measurements of o-xylene, m-xylene and p-xylene carried out in 2020 and 2021 will be presented as a hydrogenous material. The measurements were performed at NOBORU and AMATERAS in MLF of J-PARC. The total cross sections were measured at NOBORU, and the scattering cross sections were measured at AMATERAS. The sample temperatures were 20, 100, 200, 300 K and temperatures near the melting point. The sample was contained in an aluminum cell. The time-of-flight method was used to measure the energy-dependent transmission of the sample. The scattering data was converted to the scattering cross section by a multiple energy chopping. Details will be reported on the day.