加速器駆動核変換システム開発のための核データ実験プログラム

An Experimental program of nuclear data for development of accelerator-driven systems

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

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

加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発や基礎研究に資する核データを取得するため、令和元年度から令和4年度にかけて、ADS標的材に対する100MeV領域陽子入射反応に関する核データ測定実験プログラムを実施した。本プログラムでは、京都大学FFAG加速器を用いて、Fe、PbおよびBiに対する陽子入射中性子収量(TTNY)、PbおよびBiに対する中性子生成二重微分断面積(DDX)、核破砕中性子によるNpの核分裂率、Pb(p,f)反応およびBi(p,f)反応で生成される核分裂片の質量数分布、および核分裂中性子に関するデータを取得するとともに、実験値との比較により核反応モデルの精度検証を行った。測定データと核反応モデルによる解析値との比較により、核反応モデルの高度化に向けて取り組むべき課題が明らかになった。

An experimental program for the research and development of Accelerator-Driven System (ADS) was carried out from FY2019 to FY2022. In this program, nuclear data on 100 MeV proton-induced spallation reactions on ADS target materials were experimentally obtained using the FFAG accelerator at Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University. Specifically, the proton-induced double-differential thick target neutron yield (TTNY) for Fe, Pb, and Bi, neutron-production double-differential cross sections (DDX) for Pb and Bi, fission rate of Np by spallation neutrons, Pb(p,f) reaction and Bi(p,f) reactions, the mass number distribution of fission fragments produced in the Pb(p,f) and Bi(p,f) reactions, and the fission neutrons. As a result of comparing the measured data with the analytical values obtained by various nuclear reaction models, issues to be addressed toward the advancement of nuclear reaction models for proton-induced spallation reactions in the 100 MeV region were clarified.