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論文

Angular distribution measurements of photo-neutron yields produced by 2.0 GeV electrons incident on thick targets

Lee, H.-S.*; 伴 秀一*; 佐波 俊哉*; 高橋 一俊*; 佐藤 達彦; 秦 和夫*; Chung, C. W.*

Radiation Protection Dosimetry, 116(1-4), p.653 - 657, 2005/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:59.03(Environmental Sciences)

厚いターゲットへの2GeV電子入射による光中性子生成角度分布を測定した。本測定では、以前測定した90度方向だけでなく、48及び140度方向に対する光中性子生成率の測定も行い、角度分布に関するより詳細な情報を得た。測定対象とした中性子のエネルギー範囲は8$$sim$$250MeVで、ターゲットは、それぞれ10放射長の銅,スズ,タングステン及び鉛とした。測定値をMCNPX2.5及びEGS4とPICA3を組合せた計算値と比較した結果、計算値は、測定値を過小評価する傾向にあることが判明した。

報告書

加速器駆動未臨界炉に関する実験的基礎研究,原子力基礎研究Hl2-031(委託研究)

代谷 誠治*; 三澤 毅*; 宇根崎 博信*; 市原 千尋*; 小林 圭二*; 中村 博*; 秦 和夫*; 今西 信嗣*; 金澤 哲*; 森 貴正

JAERI-Tech 2004-025, 93 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-025.pdf:6.69MB

本研究では、京都大学原子炉実験所の将来計画に関連して、(1)高エネルギー中性子の物質透過実験,(2)京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における加速器駆動未臨界炉(ADSR)模擬実験,(3)MCNP-Xコードによる京都大学原子炉(KUR)型ADSRの概念的核設計を行い、ADSR型の研究用中性子源の実現に資するとともに、ADSR一般の開発に向けた炉物理的課題を抽出することを目的とした。本研究を通じて、ADSRの基本的特性の概略を理論的,実験的に把握することができ、今後の研究を推進するうえで必要な基礎的知見が得られた。その知見をあえて一言で表現すれば、予想に違わず、ADSRの基本特性は未臨界炉の基本特性に大きく左右されるということである。今後、ADSRの実現に向けて、より詳細な研究を着実に積み上げることが必要と考えられるが、そのためには、(1)核データのより一層の精度向上,(2)未臨界度測定や高エネルギーから低エネルギー領域に及ぶ中性子束の絶対値測定などのADSRを対象とした炉物理実験手法の確立,(3)核破砕中性子発生挙動から遅発中性子挙動の取り扱いを含むADSR関連の解析ツールの整備が必要不可欠である。

論文

Analyses of streamed neutron spectra at TIARA using DUCT-III

増川 史洋; 中野 秀生*; 中島 宏; 笹本 宣雄; 田山 隆一*; 林 克己*; 秦 和夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(Suppl.4), p.46 - 49, 2004/03

DUCT-IIIは、ダクト内の散乱線束の空間-エネルギー分布を表す秦の式に基づくもので、大強度陽子加速器施設(JPARC)の遮へい設計のために開発された高エネルギー中性子ストリーミング簡易計算コードである。本コードの精度検証の一貫として、DUCT-III を2回屈曲を持つTIARA迷路におけるストリーミング中性子スペクトル測定の解析に適用した。DUCT-IIIは測定された中性子スペクトル及びモンテカルロ計算を十分によい精度で再現し、線量評価には十分に適用可能であることを確認できた。ただし、DUCT-III,モンテカルロ計算ともに、熱中性子に関してはファクタ2, 3で測定値を過大評価した。

報告書

高エネルギー中性子ストリーミング計算コードDUCT-IIIの検証

増川 史洋; 中野 秀生*; 中島 宏; 笹本 宣雄; 田山 隆一*; 半田 博之*; 林 克己*; 平山 英夫*; 秦 和夫*

JAERI-Tech 2003-018, 42 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-018.pdf:1.7MB

高エネルギー陽子加速器施設の遮へい設計では、膨大でかつ複雑多岐にわたる条件のストリーミング計算が必要である。それら全てを詳細計算に頼ることは困難であり、簡易計算法がしばしば用いられる。高エネルギー中性子を対象として開発された簡易ストリーミング計算コードDUCT-IIIの精度評価を目的として、2種類のストリーミングベンチマーク計算を実施した。実験値及びモンテカルロコードによる詳細計算結果との比較検討の結果、本コードが大強度陽子加速器施設のストリーミング計算に十分適用可能な計算精度を有することを実証した。

論文

Shielding experiments and analyses on proton accelerator facility at TIARA

中島 宏; 坂本 幸夫*; 田中 俊一; 田中 進; 馬場 護*; 中村 尚司*; 平山 英夫*; 秦 和夫*; 加速器遮蔽・原研・大学プロジェクト共同研究グループ

Proceedings of 6th International Meeting on Nuclear Applications of Accelerator Technology (AccApp '03), p.959 - 968, 2003/00

陽子加速器施設遮蔽設計法の確立を目的として、数十MeV領域における一連の遮蔽実験を原研TIARAで行った。この一連の実験では、荷電粒子による厚いターゲットからの中性子収量測定,準単色中性子源を用いた鉄,コンクリート,ポリエチレン遮蔽体透過実験,白色中性子源を用いた迷路状通路放射線ストリーミング実験が含まれている。これらの測定結果は、MCNPXやNMTC/JAERIなどの高エネルギー粒子輸送計算コードの精度検証に用いられたほか、moving source modelを用いた解析的手法や秦の式によるDUCT-III等の簡易計算コードの検証にも用いられた。本報告では、これら実験結果及び解析結果について紹介する。

論文

An Experimental study on radiation streaming through a labyrinth in a proton accelerator facility of intermediate energy region

田中 進; 中島 宏; 坂本 幸夫; 中根 佳弘; 明午 伸一郎; 田中 俊一; 中村 尚司*; 高田 真志*; 黒沢 忠弘*; 平山 英夫*; et al.

Health Physics, 81(4), p.406 - 418, 2001/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.85(Environmental Sciences)

日本原子力研究所高崎研究所イオン照射研究施設において、68MeVの陽子で銅ターゲットを照射している照射室及び長さ29mの3脚迷路内の漏洩放射線測定実験を行った。実験では、中性子及び$$gamma$$線のエネルギースペクトル並びに線量当量率、中性子反応率を各種検出器及び線量計で測定した。中間エネルギー領域の陽子加速器施設の設計において、測定値は、照射室内の熱中性子束及び迷路内漏洩熱中性子の評価に経験式が応用可能であることを示した。測定データは、中性子捕獲反応による生成2次$$gamma$$線が支配的となっている迷路内の$$gamma$$線線量当量率の評価が必須であることを示唆している。

論文

Analyses of neutron and $$gamma$$ ray measurements in a target room of several tens MeV Proton Facility

中島 宏; 益村 朋美*; 田中 進; 坂本 幸夫; 高田 弘; 田中 俊一; 中根 佳弘; 明午 伸一郎; 中村 尚司*; 黒沢 忠弘*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.192 - 196, 2000/03

日本原子力研究所TIARAの第2軽イオン室において、67MeV陽子のp-Cu反応から生じる中性子のターゲット周囲における角度・エネルギー分布を放射化法により測定した。また、中性子ターゲット室内における速・熱中性子束の空間分布を核分裂計数管、TLD及び金の放射化法によりそれぞれ測定した。今回は、この実験について、MCNP-4B等のモンテカルロ計算コードによる解析を行い、その計算精度を検証した。その結果、中性子線源であるターゲット構造体周囲の速中性子束については、後方角を除いて、計算値は角度・エネルギー分布の測定値と50%以内で一致した。室内の速中性子束分布については、線源から離れ、散乱線の寄与が大きくなるにつれて、計算値が過小評価する傾向にあるが、50%以内で測定値と一致した。一方、熱中性子束分布については、計算値は全体的にファクター2程度測定値を過大評価した。

論文

Experimental analyses on radiation streaming through a labyrinth in a proton accelerator facility of several tens MeV

中島 宏; 益村 朋美*; 田中 進; 坂本 幸夫; 田中 俊一; 中根 佳弘; 明午 伸一郎; 中村 尚司*; 黒沢 忠弘*; 平山 英夫*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.197 - 201, 2000/03

日本原子力研究所TIARAの第2軽イオン室に続く迷路状通路において、67MeV陽子のp-Cu反応による中性子を用いて、中性子エネルギースペクトルと熱中性子束及び線量当量空間分布を測定した。この実験について、モンテカルロ計算手法及び簡易計算手法により解析し、その精度を検証した。その結果、線量当量分布に関して、第1脚でモンテカルロ法による計算値がファクター2程度過小評価し、第3脚では過大評価となったが、第2脚では30%以内で測定値と一致した。Teschの式については、迷路入口の線量当量で規格化して比較したところ、全体として最大ファクター3程度で測定値と一致した。迷路入口におけるエネルギースペクトルの実験値と計算値の比較から、数MeV領域で計算値が過小評価となることを示した。熱中性子束分布に関しては、ターゲット室内同様に、迷路内でもファクター2程度計算値が過大評価となった。

論文

Analysis of neutron spectra from thick targets bombarded with 710-MeV $$alpha$$ particles by quantum molecular dynamics plus statistical decay model

明午 伸一郎; 千葉 敏; 秦 和夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(3), p.250 - 255, 1999/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.48(Nuclear Science & Technology)

量子論的動力学(QMD)と統計崩壊モデル(SDM)を用いて、710MeV$$alpha$$粒子を厚いターゲット(水、炭素、鉄及び鉛)に照射した場合に生成する中性子のスペクトルの計算を行い、実験との比較を行った。QMD+SDMによる計算は、核内カスケードモデルのHETC-KFA1コードを用いた計算に比べて、すべてのターゲットに対して実験とよりよい一致を示した。20MeV中性子の平均自由行程よりも厚いターゲットにおける後方角の中性子スペクトルを再現するためには、輸送効果が重要であることがわかった。

論文

Measurements of neutrons and photons Leaked through three-legs labyrinth from 68-MeV proton target room

田中 進; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 中島 宏; 明午 伸一郎; 田中 俊一; 黒沢 忠弘*; 中村 尚司*; 中尾 徳晶*; 平山 英夫*; et al.

Proc. of 1998 ANS Radiat. Protection and Shielding Division Topical Conf. Technol. for the New Century, 2, p.164 - 169, 1998/00

68MeVの陽子によって生成するp-Cu白色中性子及び光子を用い、中エネルギー加速器施設の迷路内漏洩放射線のベンチマーク実験を行った。迷路内の中性子スペクトルをBC501Aシンチレータとボナボール測定器で、熱中性子束をTLDで、中性子線量当量をレムカウンターで、光子スペクトルをBC501Aシンチレータで、光子線量当量をTLDと電離箱で各々測定した。迷路内の光子と中性子の線量当量の比は、第1屈曲で0.1、第2屈曲で0.2、第3脚では1.0となった。この結果は、中エネルギー加速器施設の長い迷路の設計では、光子の評価が重要であることを示唆している。中性子線量当量の測定値とNakamura & Uwaminoの式及びTeschの式による計算値とを比較した。計算値は、測定値とファクター3以内で一致しており、両式は中エネルギー加速器施設の迷路内漏洩中性子の計算に有用であることが確認された。

報告書

Experimental data on concrete shield transmission of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43-and 68-MeV protons via the $$^{7}$$Li(p,n) reaction

中尾 徳晶*; 中島 宏; 坂本 幸夫; 中根 佳弘; 田中 俊一; 田中 進; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 馬場 護*

JAERI-Data/Code 97-020, 46 Pages, 1997/06

JAERI-Data-Code-97-020.pdf:1.53MB

原研高崎研の90MeV-AVFサイクロトロンに設置された43及び68MeV陽子の$$^{7}$$Li(p,n)反応によるビーム状準単色中性子源を200cm厚さまでのコンクリート遮蔽体に入射して行った遮蔽実験データをまとめた。本データは、BC501Aシンチレーション検出器、ボナ-ボール検出器で測定された中性子エネルギースペクトルデータ、ボナ-ボール検出器、核分裂計数管、TLD,固体飛跡検出器で測定した中性子反応率、そして中性子レムカウンターで測定した中性子線量当量についてまとめたものである。ベンチマーク計算に供するため、これらの実験データを数値によって公開した。

報告書

Neutron transmission benchmark problems of iron and concrete shields in low, intermediate and high energy proton accelerator facilities

中根 佳弘; 林 克己*; 坂本 幸夫; 義澤 宣明*; 中尾 徳晶*; 伴 秀一*; 平山 英夫*; 上蓑 義朋*; 秦 和夫*; 中村 尚司*

JAERI-Data/Code 96-029, 80 Pages, 1996/09

JAERI-Data-Code-96-029.pdf:2.34MB

加速器遮蔽のための計算コード及び核データライブラリの評価を目的として、原研炉物理研究委員会の加速器遮蔽ワーキンググループにおいて低、中間及び高エネルギー陽子加速器における鉄及びコンクリート遮蔽体の中性子透過実験に基づく4題のベンチマーク問題を作成した。この問題集にはTIARAにおける43及び68MeV陽子からの準単色中性子の鉄及びコンクリート遮蔽体透過、KEKにおける500MeV陽子照射を受ける鉄ビームストップ内部および周囲での中性子束分布、LBLにおける6.2GeV陽子照射を受ける厚いコンクリート遮蔽体内部での反応率分布、CERNにおける24GeV陽子照射を受ける鉄ビームダンプ内部での中性子束及びハドロン束分布に関する問題を収録した。

論文

迷路漏洩線の測定; 第2軽イオン室内迷路漏洩線の測定

田中 進; 中島 宏; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 明午 伸一郎; 田中 俊一; 高田 真志*; 黒沢 忠弘*; 中村 尚司*; 中尾 徳晶*; et al.

原子核研究, 41(3), p.101 - 112, 1996/06

加速器施設の迷路遮蔽設計用のベンチマークデータとして、67MeVの陽子によるCu(p,xn)反応を用いた中性子源を用い、TIARAの第2軽イオン室で迷路内漏洩線を測定した。測定器は、BC501Aシンチレータ, ボナボール検出器, TLD, 固体飛跡検出器, レムカウンター及び放射化検出器を用いた。これら多種類の検出器を用いて測定した照射室内の中性子・ガンマ線強度分布、迷路散乱中性子・ガンマ線のエネルギースペクトル及び線量・強度分布を報告する。

報告書

Experiments on iron shield transmission of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43- and 68-MeV protons via the $$^{7}$$Li(P,n) reaction

中島 宏; 中尾 徳晶*; 田中 俊一; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 田中 進; 明午 伸一郎; 中根 佳弘; 高田 弘; 坂本 幸夫; et al.

JAERI-Data/Code 96-005, 46 Pages, 1996/03

JAERI-Data-Code-96-005.pdf:1.54MB

中間エネルギー領域中性子の鉄遮蔽体透過に関するベンチマークデータを取得するために、原研高崎研の90MV-AVFサイクロトロンの単色中性子発生装置を用いて、43及び68MeV陽子により薄い$$^{7}$$Liターゲットから発生するビーム状疑似単色中性子が0cmから130cmの厚さの鉄遮蔽体を透過したときの、遮蔽体後面における中性子エネルギースペクトル及び遮蔽体内部の中性子反応率の分布を測定した。本報告書には、5種類の検出器、即ちBC501Aシンチレーション検出器、ボナーボール検出器、$$^{238}$$U及び$$^{232}$$Th核分裂計数管、$$^{7}$$LiF及び$$^{nat}$$LiF TLD、固体飛跡検出器を用いて測定した。$$^{7}$$Li(P,n)反応による中性子ピークエネルギーから10$$^{-4}$$eVに至るエネルギー範囲に対する測定値の数値データが記載されている。

論文

Transmission through shields of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43- and 68-MeV protons,II; Iron shielding experiment and analysis for investigating calculational method and cross-section data

中島 宏; 中尾 徳晶*; 田中 俊一; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 田中 進; 高田 弘; 明午 伸一郎; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; et al.

Nuclear Science and Engineering, 124(2), p.243 - 257, 1996/00

 被引用回数:35 パーセンタイル:6.23(Nuclear Science & Technology)

43及び68MeV陽子の$$^{7}$$Li(p,n)反応により疑似単色中性子源を用いて、鉄遮蔽体を透過した中性子のエネルギースペクトルを測定し、DLC119群定数と遮蔽計算コードMORSE-CG及びDOT3.5による計算値、さらに、粒子輸送計算コードHETC-KFA2による計算値との比較を行った。その結果、MORSEによる計算値は全体的に実験値を良く再現したが、軸以外の散乱角が大きい中性子に支配される点で過小評価し、群定数におけるルジャンドル展開近似に問題があることを示した。DOTによる計算値も比較的良く再現したが、微小角散乱による寄与を過小評価し、離散角度分点近似の問題点も明らかとなった。また、HETCの計算値は軸上で過大評価した。そこで、HETCに改良を加えたところ、計算値は軸上で比較的良く実験値を再現したが、中心軸以外の点で過小評価し、弾性散乱角度分布の取り扱いに問題が残されていることを示した。

報告書

Benchmark problems for intermediate and high energy accelerator shielding

中島 宏; 坂本 幸夫; 田中 俊一; 長谷川 明; 深堀 智生; 西田 雄彦; 笹本 宣雄; 田中 進; 中村 尚司*; 秦 和夫*; et al.

JAERI-Data/Code 94-012, 90 Pages, 1994/09

JAERI-Data-Code-94-012.pdf:2.26MB

中高エネルギー領域の加速器遮蔽のための計算・モデル及び核データの評価を目的として、炉物理委員会・遮蔽専門部会において、6種類のベンチマーク問題が選択された。このベンチマーク問題には、陽子、$$alpha$$粒子及び電子による厚いターゲットからの中性子収量に関する3種類のデータと陽子による2次中性子及び光子に関する3種類の遮蔽実験データが収録されている。また、解析のために、500MeVまでの中性子と300MeVまでの光子に対して、中性子反応断面積及び光核反応中性子生成断面積も収録されている。

論文

Shielding experiments with quasi-monoenergetic neutrons between 15 and 90 MeV at 90 MV AVF cyclotron facility TIARA

坂本 幸夫; 中島 宏; 中根 佳弘; 田中 俊一; 田中 進; 中村 尚司*; 馬場 護*; 中尾 憲晶*; 秦 和夫*

Proc. of the 8th Int. Conf. on Radiation Shielding, 0, p.809 - 815, 1994/00

高崎研究所の90MV AVFサイクロトロン施設TIARAにおいて、加速器遮蔽に関する基礎データを入手するための中性子遮蔽実験プログラムが大学とのプロジェクト共同研究として開始された。今までに鉄とコンクリート遮蔽体についての中性子透過実験を41MeV及び65MeVのエネルギーで行った。p-Liターゲットからの入射中性子スペクトルを反跳陽子型スペクトロメータで測定するとともに、遮蔽体内部及び後方での中性子強度及びスペクトルを有機シンチレータ、各種カウンター及び線量計で測定した。実験解析では400MeVまでのHILO86及びHILO86Rの群定数を用いて2次元Sn計算コードDOT3.5及びモンテカルロ計算コードMORSEでスペクトル及び中性子反応率を算出した。その結果、核分裂計数管による中性子反応率を30%以内の精度で再現した。

報告書

ダクトストリーミング簡易計算コードDUCT-IIおよびスカイシャイン簡易計算コードSHINE-IIの開発

林 克己*; 山田 光文*; 秦 和夫*; 増川 史洋; 内藤 俶孝

JAERI-M 91-013, 54 Pages, 1991/02

JAERI-M-91-013.pdf:1.39MB

原子力施設等における遮蔽体中のダクト、スリット等の貫通孔からの漏洩中性子、ガンマ線の評価を簡単におこなえるコードDUCT-II、また原子力施設等を計画するときに必要となる敷地境界での中性子、2次ガンマ線、ガンマ線のスカイシャイン線量の評価を簡単におこなえるコードSHINE-IIを作成した。これらのコードによりベンチマーク問題の解析を行い、簡易設計コードとして使用可能であることがわかった。

論文

Research plan of radiation shielding for accelerator facility and monoenergetic neutron source

田中 進; 中村 尚司*; 馬場 護*; 今村 峯雄*; 平山 英夫*; 秦 和夫*; 田中 俊一; 田中 隆一

Proc. of 2nd Int. Symp. on Advanced Nuclear Energy Research,Evolution by Accelerators, p.342 - 344, 1990/00

我々は、JAERIのK=110AVFサイクロトロンを用いた加速器施設の放射線遮蔽の研究計画を作成し、実験に必要な単色中性子源の設計を行った。研究計画の目的は、加速器施設の放射線遮蔽計算法を確立するために必要な核データベース用の実験データを取得することであり、このため、(1)単色中性子源を用いた各種反応断面積、放射化断面積、遮蔽体置過放射線のエネルギースペクトルの測定、(2)各種イオンによる発生中性子及びガンマ線のエネルギースペクトル測定、(3)ダクト及び迷路内の中性子ストリーシングの測定を行う予定である。単色中性子源は、7Li(p,n)$$^{7}$$Be反応を用い、中性子エネルギー範囲20~90MeV、実験エリアにおける強度10$$^{4}$$(n/cm$$^{2}$$/s)、ピークにおける半値幅6MeV以下に設計された。

報告書

第7回放射線遮蔽国際会議論文のレヴュー

笹本 宣雄; 青木 保*; 安藤 康正*; 石川 智之*; 植木 紘太郎*; 岡 芳明*; 金野 正晴*; 坂本 幸夫; 桜井 淳; 佐藤 理*; et al.

JAERI-M 89-122, 74 Pages, 1989/09

JAERI-M-89-122.pdf:2.52MB

1988年9月12日から16日まで、英国ボーンマスにおいて第7回放射線遮蔽国際会議が開催され、炉物理研究委員会・遮蔽専門部会では、会議で発表された133篇の論文について詳細なレヴューを行った。レヴューに際しては、論文の主題、独創性、特徴、結論あるいはそれの遮蔽設計への適用可能性について着目してまとめを行った。

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