Status of the Ra nuclear data library and its impact on the production amount of Ac via the Ra (n,2n) reaction

Ra核データ整備の状況とRa (n,2n)反応によるAc製造量評価への影響

佐々木 悠人 ; 岩本 信之  ; 高木 直行*; 前田 茂貴   

Sasaki, Yuto; Iwamoto, Nobuyuki; Takaki, Naoyuki*; Maeda, Shigetaka

Acは、標的アルファ療法の有望なアルファ放出核種である。しかし、現在のAc供給能力は世界で約63GBq/yであり、これは主にいくつかの研究所に貯蔵されているAcジェネレータであるThの保有量に依存している。このため、代替のAc製造方法が強く望まれている。加速器と原子炉を使用してRaとThをターゲットとするAcとその親核種の製造方法の研究開発は、世界中で活発に進められている。著者らは、高速実験炉「常陽」の利活用として、高速中性子スペクトルを用いたRa(n,2n)Ra法に着目した。本研究では、Ac生成のターゲットであるRaの核データライブラリを調査し、さまざまな核データライブラリでAcの製造量を評価し、その違い、影響を評価した。共分散データを含む核反応断面積はTENDL-2021、JEFF-3.3、およびEAF-2010に格納されたが、主要な核データライブラリであるENDFまたはJENDLには格納されていなかった。また、核データライブラリ間に有意な差があり、Raの生成量が有意に異なっており、核データの再評価、共分散データの整備などをJENDLへ提言した。

Ac is a promising alpha emitter for targeted alpha therapy. However, the current capability of Ac supply is limited to approximately 63 GBq/y, primarily relying on the natural source of Th stocked at a few institutes. Therefore, alternative Ac production methods are highly desired. The research and development of Ac and its parent nuclide production methods using accelerators and reactors to target Ra and Th are actively pursued worldwide. Hence, the authors focused on the Ra(n,2n) Ra method using fast neutron spectra as an application of the experimental fast reactor Joyo. This study investigated the status of nuclear data libraries for Ra, an essential target for Ac production, and evaluated the impact of different nuclear data libraries on the amount of Ac produced. Consequently, cross-sections with covariance data were stored in TENDL-2021, JEFF-3.3, and EAF-2010 but not in ENDF or JENDL, the major nuclear data libraries. Furthermore, no consistency occurred among the respective nuclear data, and the Ra production amount varied.