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論文

CIELO collaboration summary results; International evaluations of neutron reactions on uranium, plutonium, iron, oxygen and hydrogen

Chadwick, M. B.*; Capote, R.*; Trkov, A.*; Herman, M. W.*; Brown, D. A.*; Hale, G. M.*; Kahler, A. C.*; Talou, P.*; Plompen, A. J.*; Schillebeeckx, P.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 148, p.189 - 213, 2018/02

 被引用回数:8 パーセンタイル:3.52(Physics, Nuclear)

CIELO国際協力では、原子力施設の臨界性に大きな影響を与える重要核種($$^{235}$$U, $$^{238}$$U, $$^{239}$$Pu, $$^{56}$$Fe, $$^{16}$$O, $$^{1}$$H)の中性子断面積データの精度を改善し、これまで矛盾していると考えられた点を解消することを目的として研究が行われた。多くの研究機関が参加したこのパイロットプロジェクトは、IAEAの支援も受けて、OECD/NEAの評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)のSubgroup 40として組織された。本CIELOプロジェクトは、新たな実験研究や理論研究を行う動機付けとなり、測定データを正確に反映し臨界性の積分テストに優れた新たな一連の評価済みライブラリとして結実した。本報告書は、これまでの研究成果と、本国際協力の次の段階の計画概要をまとめたものである。

論文

Inter-comparison of Hauser-Feshbach model codes toward better actinide evaluations

Capote, R.*; Hilaire, S.*; 岩本 修; 河野 俊彦*; Sin, M.*

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.12034_1 - 12034_4, 2017/09

 パーセンタイル:100

The Hauser-Feshbach codes that include a pre-equilibrium model have been playing for years a central role in producing evaluated nuclear reaction data files. The codes, such as Empire, TALYS, CCONE, and CoH$$_{3}$$, have been and are still actively upgraded in order to better understand nuclear reaction mechanisms by sharing and exchanging theoretical knowledge as well as computational techniques between actors involved in their development. Albeit the framework of the model codes aforementioned is quite similar, implementation of the reaction models as well as computational techniques adopted may produce some differences in the calculated results. The IAEA Nuclear Data Section conducts one of such inter-organizational collaborations, and defined some exercises to compare the Hauser-Feshbach codes developed for nuclear data evaluations, with a particular focus on the actinide evaluations. We report here the results of Hauser-Feshbach calculations for neutron induced reactions on actinide nuclei using the input parameters defined in the IAEA report [Capote et al., INDC-NDS-0654 (2014)], and discuss the differences among these codes.

論文

The CIELO collaboration; Progress in international evaluations of neutron reactions on Oxygen, Iron, Uranium and Plutonium

Chadwick, M. B.*; Capote, R.*; Trkov, A.*; Kahler, A. C.*; Herman, M. W.*; Brown, D. A.*; Hale, G. M.*; Pigni, M.*; Dunn, M.*; Leal, L.*; et al.

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.02001_1 - 02001_9, 2017/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:0.41

CIELO共同研究では中性子断面積データの改善及びこれまでの評価で見られた断面積の不一致を解決することを目的として、原子力の臨界性に大きな影響を与える5核種($$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, $$^{239}$$Pu)の中性子断面積を評価している。この国際パイロットプロジェクトでは、経済協力開発機構・原子力機関・核データ評価国際協力ワーキングパーティに設置されたサブグループ40の下でIAEAからのサポートを受けて、実験並びに理論的な研究を活発に実施している。これらの研究を通じて測定データを精度よく反映し、さらに臨界性に関する積分テストで良い結果を示す新しい評価済ライブラリを開発している。

論文

A New evaluation of the neutron data standards

Carlson, A. D.*; Pronyaev, V.*; Hale, G. M.*; Zhenpeng, C.*; Capote, R.*; Dur$'a$n, I.*; Hambsch, F.-J.*; 河野 俊彦*; 国枝 賢; 他13名*

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.02025_1 - 02025_4, 2017/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:1.35

近年測定された新しい断面積測定値を反映させることにより、IAEA標準核データである$$^1$$H(n,n), $$^6$$Li(n,t), $$^{10}$$B(n,$$alphagamma$$), $$^{10}$$B(n,$$alpha$$), C(n,n), $$^{197}$$Au(n,$$gamma$$), $$^{235}$$U(n,f)及び$$^{238}$$U(n,f)反応断面積の更新を行った。また、Au(n,$$gamma$$)反応断面積については、従来の標準核データに格納されていたデータを低エネルギー側へ拡張した。さらに、$$^{209}$$Biや$$^{238}$$U等に対する高エネルギー核分裂断面積、熱中性子反応による$$^{235}$$Uの核分裂中性子スペクトルや$$^{252}$$Cf自発核分裂中性子スペクトル等のデータを標準断面積に準じる参考値として整備した。

論文

The CIELO Collaboration; Neutron reactions on $$^1$$H, $$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, and $$^{239}$$Pu

Chadwick, M. B.*; Dupont, E.*; Bauge, E.*; Blokhin, A.*; Bouland, O.*; Brown, D. A.*; Capote, R.*; Carlson, A. D.*; Danon, Y.*; De Saint Jean, C.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 118, p.1 - 25, 2014/04

 被引用回数:75 パーセンタイル:0.96(Physics, Nuclear)

CIELO(Collaborative International Evaluated Library Organization)は核反応データの評価作業を国際協力により実施するためのワーキンググループである。CIELOでは国際的な核データコミュニティから専門家を集め、既存の評価済ライブラリや測定データ、モデル計算の間にある矛盾を明らかにし、その原因を取り除き、より信頼性の高いデータを開発することを目的としている。最初の取り組みとして、最重要核種である$$^{1}$$H, $$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, $$^{239}$$Puを対象とする予定である。この論文ではこれらの最重要核種の評価済データ及び積分結果をレビューし、評価間の矛盾を調査する。また、この枠組みで実施する核データ評価に関する作業計画をまとめている。

論文

ENDF/B-VII.1 nuclear data for science and technology; Cross sections, covariances, fission product yields and decay data

Chadwick, M. B.*; Herman, M.*; Oblo$v{z}$insk$'y$, P.*; Dunn, M. E.*; Danon, Y.*; Kahler, A. C.*; Smith, D. L.*; Pritychenko, B.*; Arbanas, G.*; Arcilla, R.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 112(12), p.2887 - 2996, 2011/12

 被引用回数:1155 パーセンタイル:0.01(Physics, Nuclear)

原子力科学・技術の利用分野ための評価済み核データライブラリーENDF/B-VII.1を公開した。米国核データ評価委員会が中心となって評価・整備したこの最新ライブラリーは、前バージョン(ENDF/B-VII.0)公開以後に得られた原子核理論や実験に関する知見を反映した中性子断面積,共分散,核分裂収率や崩壊データ等を格納している。ライブラリーの主な更新内容は、核種数の拡大、共分散データの拡充、R行列理論に基づく軽核の共鳴パラメータ評価、中重核やアクチノイドデータの改訂等である。核外輸送コードMCNPによるベンチマーク解析を行った結果、臨界予測性能等のパフォーマンスが向上した。

論文

Evaluation and use of the prompt fission neutron spectrum and spectra covariance matrices in criticality and shielding

Kodeli, I.*; Trkov, A.*; Capote, R.*; 長家 康展; Maslov, V.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 610(2), p.540 - 552, 2009/11

 被引用回数:22 パーセンタイル:12.26(Instruments & Instrumentation)

$$^{235}$$U, $$^{238}$$U, $$^{239}$$Puの核分裂スペクトル共分散行列を、2つの経験的なスペクトル式(WattとKornilovスペクトル)に対し、モンテカルロ法を用いて評価した。また、JENDL-3.3のような既存の評価と比較した。評価した核分裂スペクトルを、遮蔽計算(VENUS-3ベンチマーク,圧力容器ドジメトリ),高速炉と熱炉体系(SNEAK, KRITZ)臨界計算に適用し、その共分散行列と対応した感度プロファイルの検証手法とともに、妥当性を評価した。Kornilovモデルに対する新しいパラメータセットはベンチマークパフォーマンスを向上するとともに、最近測定された微分スペクトルへの適合性を改善することがわかった。また、実効増倍率と検出器応答に対して核分裂スペクトルに起因する不確定性を計算する際、核分裂スペクトル共分散行列の適切な規格化を保証するために、規格化した感度係数を用いることがよいことがわかった。

論文

A Dispersive, lane-consistent coupled-channel optical model based on soft-rotator theory for accurate calculation of nuclear reaction data

千葉 敏; Soukhovitski, E. Sh.*; Capote, R.*; Quesada, J.*

Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9172_1 - 9172_7, 2009/05

これまで核子入射反応の計算のために開発してきたチャンネル結合模型OPTMANを拡張し、(p,n)反応を記述できるようレーン模型を組み込んだ。これによって、(n,n), (p,p), (p,n)反応の同時解析を200MeV程度のエネルギーまで行うことが可能となり、核データ評価やさまざまな核反応率の計算に用いることが可能となった。

報告書

Supplement to OPTMAN code, Manual version 10 (2008)

Soukhovitski, E.*; 千葉 敏; Capote, R.*; Quesada, J.*; 国枝 賢; Morogovskij, G.*

JAEA-Data/Code 2008-025, 55 Pages, 2008/12

JAEA-Data-Code-2008-025.pdf:1.8MB

チャンネル結合理論に基づいて原子核の断面積を計算するコードOPTMANが改良されたのでマニュアルを更新する。重要な変更点はポテンシャルの虚数部と実数部を関係付ける分散関係をレーンモデルに基づいて導入した点である。これによって核子エネルギーで200MeV程度までの断面積を計算することが可能である。また(p,n)アイソバリックアナログ状態への断面積の計算アルゴリズムと、ECIS06と同様の相対論的補正を導入した。

論文

A Global dispersive coupled-channel optical model potential for actinides

Capote, R.*; 千葉 敏; Soukhovitskij, E. Sh.*; Quesada, J. M.*; Bauge, E.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(4), p.333 - 340, 2008/04

 被引用回数:35 パーセンタイル:5.89(Nuclear Science & Technology)

0.001から200MeVのエネルギー領域での核子とアクチノイド原子核の反応を記述する汎用分散型チャンネル結合光学ポテンシャル(DCCOM)を提案する。このポテンシャルでは幾何学的パラメータに質量数Aに比例する依存性を与え、変形度を調整することで、$$^{232}$$Thから$$^{241}$$Amの全断面積を非常に高い精度で再現できることがわかった。さらに、$$^{232}$$Thと$$^{238}$$Uの全断面積の差も200MeVまでよく再現できることから、ポテンシャルのアイソベクター部分についても検証できている。非分散型の他ポテンシャルの予測値との比較も行った。

論文

Approximate Lane consistency of the dispersive coupled-channel potential for actinides

Quesada, J. M.*; Capote, R.*; Soukhovitskii, E. Sh.*; 千葉 敏

Physical Review C, 76(5), p.057602_1 - 057602_3, 2007/11

 被引用回数:17 パーセンタイル:22.33(Physics, Nuclear)

われわれが開発してきた中性子及び陽子に対する分散チャンネル結合模型を拡張して($$p,n$$) isobaric analogue状態への遷移を計算可能とした。分散光学ポテンシャルから計算したレーンポテンシャルを用いて($$p,n$$)反応のデータを再現できることがわかった。したがって、われわれがこれまで求めてきたポテンシャルがレーン模型と近似的に整合が取れていることが判明した。

論文

Angular distributions of protons scattered by $$^{40}$$Ar nuclei with excitation of the 2$$^{+}$$ (1.46 MeV) and 3$$^{-}$$ (3.68 MeV) collective levels for incident energies of 25.1, 32.5, and 40.7 MeV

Okumusoglu, N. T.*; Gorur, F. K.*; Birchall, J.*; Soukhovitskij, E. Sh.*; Capote, R.*; Quesada, J. M.*; 千葉 敏

Physical Review C, 75(3), p.034616_1 - 034616_10, 2007/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:66.72(Physics, Nuclear)

20から50MeVのエネルギー範囲における$$^{40}$$Arの陽子非弾性散乱の角度分布を2$$^{+}$$(1.46MeV)及び3$$^{-}$$(3.68MeV)準位に対して導出した。その結果をポテンシャルに分散項を含む軟回転体チャンネル結合模型を用いて解析し、核構造パラメータと光学ポテンシャルパラメータを導出した。

論文

Measurement of the neutron capture cross section of the $$s$$-only isotope $$^{204}$$Pb from 1 eV to 440 keV

Domingo-Pardo, C.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; et al.

Physical Review C, 75(1), p.015806_1 - 015806_9, 2007/01

 被引用回数:27 パーセンタイル:13.17(Physics, Nuclear)

$$^{204}$$Pbの中性子捕獲断面積をCERN n_TOF施設において1eVから440keVのエネルギー範囲で測定した。100keVから440keVの領域では平均値を与えた。$$^{208}$$Pbとの比較により、全領域でのバックグラウンドが精度よく決められた。$$kT$$=30keVにおけるMaxwell平均断面積を79(3)mbと決めた。これは従来の測定値と一致した。しかしながら、$$kT$$=5keVでのわれわれの値は約35%、以前の実験値を上回った。この新しい実験値によるPb/Bi領域の$$s$$過程元素合成への影響について議論した。

論文

Resonance capture cross section of $$^{207}$$Pb

Domingo-Pardo, C.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; et al.

Physical Review C, 74(5), p.055802_1 - 055802_6, 2006/11

 被引用回数:20 パーセンタイル:20.87(Physics, Nuclear)

欧州合同素粒子原子核研究機構CERNのn_TOF施設において、$$^{207}$$Pbの中性子捕獲断面積をパルスハイトウェイティング法で測定した。2台の$$C_{6}D_{6}$$シンチレーション検出器を最適に配置し、散乱中性子バックグラウンドを無視できるところまで低減することに成功した。3keVから320keVまでの中性子エネルギー領域において、R-matrix解析により、16個の共鳴の共鳴パラメータを決定した。低いエネルギー領域では以前のデータとよく一致したが、45keV以上では相違が見られた。この結果から、s過程が$$^{207}$$Pbの太陽系存在比の77$$pm$$8%を占めることがわかった。

論文

New measurement of neutron capture resonances in $$^{209}$$Bi

Domingo-Pardo, C.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; et al.

Physical Review C, 74(2), p.025807_1 - 025807_10, 2006/08

 被引用回数:30 パーセンタイル:13.15(Physics, Nuclear)

$$^{209}$$Biの中性子捕獲断面積を、欧州共同素粒子原子核研究機関CERNの中性子飛行時間実験施設n_TOF施設において、パルスハイトウェイティング法で測定した。検出器を最適配置して、中性子バックグラウンドを減らすことができた。$$^{209}$$Biは宇宙での元素合成における最後の安定元素であるため、Maxwell平均中性子断面積は$$alpha$$崩壊による反応フローの元素合成循環過程を調べるうえで重要である。$$kT$$=5から8keVの間の熱エネルギー領域における捕獲反応率は現在元素計算に用いられている値より、約16%高いことがわかった。得られた断面積データは鉛ビスマス液体金属ターゲットを用いる加速器駆動核変換システムの核設計にも有用である。

論文

Neutron capture cross section of $$^{232}$$Th measured at the n_TOF facility at CERN in the unresolved resonance region up to 1 MeV

Aerts, G.*; Abbondanno, U.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; Baumann, P.*; et al.

Physical Review C, 73(5), p.054610_1 - 054610_10, 2006/05

欧州原子核研究機関の中性子飛行時間実験施設n_TOFにおいて、1eVから1MeVの領域における$$^{232}$$Thの中性子捕獲断面積を測定した。4keVから1MeVにおいて、4%より良い精度で平均捕獲断面積を導出した。IAEAによる独立な評価値は実験値とよく一致した。

論文

Neutron capture cross section of $$^{232}$$Th measured at the n_TOF facility at CERN in the unresolved resonance region up to 1 MeV

Aerts, G.*; Abbondanno, U.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; Baumann, P.*; et al.

Physical Review C, 73(5), p.054610_1 - 054610_10, 2006/05

 被引用回数:37 パーセンタイル:9.98(Physics, Nuclear)

CERNにおける中性子飛行時間法実験施設n_TOFにおいて、$$^{232}$$Thの中性子捕獲イールドを1eVから1MeVのエネルギー領域で測定した。4keVから1MeVの範囲で、4%より良い精度で平均捕獲断面積が得られた。IAEAによる独立して行った評価と実験値は一致した。

論文

Measurement of the resonance capture cross section of $$^{204,206}$$Pb and termination of the $$s$$-process

Domingo-Pardo, C.*; O'Brien, S.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; et al.

AIP Conference Proceedings 819, p.288 - 292, 2006/03

CERN n_TOF施設において$$^{204}$$Pbと$$^{206}$$Pbの中性子捕獲断面積を中性子飛行時間法により測定した。$$^{204}$$Pbでは 2.5keV以下において初めて2つの強い$$s$$-wave共鳴を見いだした。$$^{206}$$Pbでは、以前の2つの測定には報告されていなかった多くの(97個)の共鳴を明らかにした。宇宙における鉛アイソトープの元素合成に関する新たな知見が得られた。

論文

Measurement of $$^{139}$$La($$n$$,$$gamma$$) cross section

Terlizzi, R.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; et al.

AIP Conference Proceedings 819, p.283 - 287, 2006/03

CERNにおける飛行時間法実験施設n_TOFにおいて$$^{139}$$Laの中性子捕獲断面積を0.6eVから9keVのエネルギー領域で求めた。データは R-matrix法を用いて共鳴パラメータを求め、平均準位間隔を導いた。このデータからマックスウェル平均の中性子捕獲断面積を求め、$$s$$過程の主成分に関する宇宙モデルで合成される$$^{139}$$Laの存在比を求めることができた。

論文

Neutron cross section measurements at n-TOF for ADS related studies

Mastinu, P. F.*; Abbondanno, U.*; Aerts, G.*; $'A$lvarez, H.*; Alvarez-Velarde, F.*; Andriamonje, S.*; Andrzejewski, J.*; Assimakopoulos, P.*; Audouin, L.*; Badurek, G.*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 41, p.352 - 360, 2006/00

2001年より欧州共同原子核研究機関(CERN)の中性子飛行時間法実験施設(n_TOF)が稼働している。ここでの中性子ビームの特徴、特に高い瞬間強度,広いエネルギー範囲と低バックグラウンドを活かして、天体核物理や基礎物理研究のみならず革新的原子力システム開発分野における中性子反応測定のユニークな実験施設を提供した。この新施設の建設に至った科学的動機について紹介する。

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