Measurements of capture cross-section of Nb by activation method and half-life of Nb by mass analysis
放射化法によるNbの断面積及び質量分析によるNbの半減期測定
中村 詔司 ; 芝原 雄司*; 遠藤 駿典 ; 木村 敦
Nakamura, Shoji; Shibahara, Yuji*; Endo, Shunsuke; Kimura, Atsushi
廃止措置の対象核種の中からNbについて、熱中性子捕獲断面積()および共鳴積分(I)を放射化法により測定した。また、Nbの半減期を質量分析により測定した。ニオブ93試料は、京都大学複合原子力科学研究所の研究炉に整備されている水圧輸送艦を用いて照射した。金-アルミ合金線、およびコバルト-アルミ合金線を用いて、照射位置における中性子束成分を測定した。厚さ25mのガドリニウム箔を用いた照射も行って、熱および熱外中性子による反応率の寄与をより分けた。ガドリニウムの厚さから、カットオフ・エネルギーは0.133eVに設定した。ニオブ試料中に含まれている不純物により生成されるTaの放射能を減衰させるために、約2年間ニオブ試料を冷却した。線スペクトロスコピーにより照射されたニオブ試料およびモニタの生成放射能を測定した。Westcottコンベンションに基づいて解析を行い、およびIを、それぞれ1.110.04barnおよび10.50.6barnと導出することができた。線測定の後に、ニオブ試料の質量分析を行い、反応率を導出した。線スペクトロスコピーと質量分析で得られたデータを組み合わせることにより、Nbの半減期を、(2.000.15)10年と導出することができた。
The thermal-neutron capture cross section () and resonance integral (I) for Nb among nuclides for decommissioning were measured by an activation method and the half-life of Nb by mass analysis. Niobium-93 samples were irradiated with a hydraulic conveyer installed in the research reactor in Institute for Integral Radiation and Nuclear Science, Kyoto University. Gold-aluminum, cobalt-aluminum alloy wires were used to monitor thermal-neutron fluxes and epi-thermal Westcott's indexes at an irradiation position. A 25-m-thick gadolinium foil was used to sort out reactions ascribe to thermal-and epi-thermal neutrons. Its thickness provided a cut-off energy of 0.133 eV. In order to attenuate radioactivity of Ta due to impurities, the Nb samples were cooled for nearly 2 years. The induced radio activity in the monitors and Nb samples were measured by -ray spectroscopy. In analysis based on Westcott's convention, the and I values were derived as 1.110.04 barn and 10.50.6 barn, respectively. After the -ray measurements, mass analysis was applied to the Nb sample to obtain the reaction rate. By combining data obtained by both -ray spectroscopy and mass analysis, the half-life of Nb was derived as (2.000.15)10 years.