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論文

New approach to description of ($$d$$,$$xn$$) spectra at energies below 50 MeV in Monte Carlo simulation by intra-nuclear cascade code with distorted wave born approximation

橋本 慎太郎; 岩元 洋介; 佐藤 達彦; 仁井田 浩二*; Boudard, A.*; Cugnon, J.*; David, J.-C.*; Leray, S.*; Mancusi, D.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 333, p.27 - 41, 2014/08

 被引用回数:16 パーセンタイル:7.89(Instruments & Instrumentation)

近年、基礎研究や医療の分野では加速器を用いた高強度中性子ビームが利用されており、中性子生成反応として、特にLi, Be, Cを標的とした重陽子入射反応が注目されている。本研究では、これらの反応等による中性子生成を正確に予測するため、核内カスケードコードINCLと歪曲波ボルン近似(DWBA)を組み合わせた新しい核反応モデルを開発し、粒子輸送計算コードPHITSに組み込んだ。新たに開発したモデルを含むPHITSでは、INCLに組み込まれた陽子ストリッピング過程とDWBAで記述した原子核の離散状態間の遷移を考慮する計算が可能となった。その有効性は、実験データが存在する重陽子の入射エネルギーが40MeVのLi, C標的の反応と、Beを標的とした10及び18MeVの重陽子入射反応について、薄膜標的の2重微分断面積データ及び標的が厚い場合の中性子生成量を計算して検証した。その結果、新たな核反応モデルを含むPHITSによる計算により、実験による断面積データに見られる幾つかのピーク構造の再現性を大幅に向上できた。また、新しい核反応モデルによるPHITSを用いて計算した中性子生成量についても、実験データとよく一致した。

論文

New approach for describing nuclear reactions based on intra-nuclear cascade coupled with DWBA

橋本 慎太郎; 岩元 洋介; 佐藤 達彦; 仁井田 浩二*; Boudard, A.*; Cugnon, J.*; David, J.-C.*; Leray, S.*; Mancusi, D.*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.418 - 421, 2014/04

近年、基礎研究や医療の分野において加速器中性子源の応用が盛んに行われている。そのような施設の設計の際には中性子の生成量を適切に評価できる計算コードが必要であり、粒子輸送計算コードPHITSはその用途に適したものの一つである。本研究では、生成される中性子の量をより正確に計算するために、核内カスケード模型INCLをもとにして、それにDWBA(歪曲波ボルン近似)計算による離散スペクトルの成分を加えた新しい手法を提案した。中性子生成量全体に対する離散スペクトルの寄与は少ないものの、入射エネルギーと同程度のエネルギーをもった中性子を放出するため正確な記述が求められる。本手法の有効性を検証するために、Li, Be, C等を標的とし入射エネルギーが10から100MeVの陽子・重陽子入射反応の解析を行った。その結果、従来の核反応模型では再現できなかった中性子スペクトルを、本研究で提案した手法で適切に評価できることを確認した。

論文

Verification of high-energy transport codes on the basis of activation data

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Butko, M. A.*; Dikarev, D. V.*; Florya, S. N.*; Pavlov, K. V.*; Titarenko, A. Yu.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; et al.

Physical Review C, 84(6), p.064612_1 - 064612_19, 2011/11

 被引用回数:15 パーセンタイル:24.56(Physics, Nuclear)

ITEPで測定された、$$^{rm nat}$$Cr, $$^{56}$$Fe, $$^{rm nat}$$Ni, $$^{93}$$Nb, $$^{181}$$Ta, $$^{rm nat}$$W, $$^{rm nat}$$Pb, $$^{209}$$Biターゲットに40-2600MeVの高エネルギー陽子を入射した場合の核種生成断面積を用いて、幾つかのよく用いられる高エネルギー輸送コードの予測精度を評価した。ITEPの実験結果はCGIで行われた多数のインバースカイネマティクス法の実験データとおおむね一致している。測定データの解析は、MCNPX(Bertini, Isabelオプション), CEM3.02, INCL4.2+ABLA, INCL4.5+ABLA07, PHITS、及び、CASCADE.07を用いて行われた。すべてのターゲット・入射エネルギーに対して、計算値と実験値の間の逸脱係数を評価し、今回評価されたすべてのコードで改善が必要なことを示した。加えて、$$^{208}$$Pbターゲットに500MeV陽子を入射した新たな実験の結果を公開する。

論文

Verification of high-energy transport codes on the basis of activation data

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Butko, M. A.*; Dikarev, D. V.*; Florya, S. N.*; Pavlov, K. V.*; Titarenko, A. Yu.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; et al.

LA-UR-11-02704, 31 Pages, 2011/06

ITEPで測定された、$$^{nat}$$Cr, $$^{56}$$Fe,$$^{nat}$$Ni, $$^{93}$$Nb, $$^{181}$$Ta, $$^{nat}$$W, $$^{nat}$$Pb, $$^{209}$$Biターゲットに40-2600MeVの高エネルギー陽子を入射した場合の核種生成断面積を用いて、幾つかのよく用いられる高エネルギー輸送コードの予測精度を評価した。ITEPの実験結果はCGIで行われた多数のインバースカイネマティクス法の実験データとおおむね一致している。測定データの解析は、MCNPX(Bertiin, Isabelオプション), CEM3.02, INCL4.2+ABLA, INCL4.5+ABLA07, PHITS、及び、CASCADE.07を用いて行われた。すべてのターゲット・入射エネルギーに対して、計算値と実験値の間の逸脱係数を評価し、今回評価されたすべてのコードで改善が必要なことを示した。

論文

Measurement and simulation of the cross sections for nuclide production in $$^{56}$$Fe and $$^{rm nat}$$Cr targets irradiated with 0.04- to 2.6-GeV protons

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Titarenko, A. Yu.*; Butko, M. A.*; Pavlov, K. V.*; Florya, S. N.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; Mashnik, S. G.*; et al.

Physics of Atomic Nuclei, 74(4), p.523 - 536, 2011/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.04(Physics, Nuclear)

0.04から2.6GeVのエネルギーを持つ陽子を$$^{56}$$Fe及び$$^{rm nat}$$Crの厚いターゲットに入射した場合の核種生成断面積を、2台の$$gamma$$スペクトロメータを用いて測定した。これらのスペクトロメータは1332keVの$$gamma$$線に対してそれぞれ1.8と1.7keVの解像度を有する。実験の結果649の生成核種が同定された。$$^{27}$$Al($$p$$,$$x$$)$$^{22}$$Na反応をモニター反応として利用した。実験データをMCNPX(BERTINI, ISABELモデル), CEM03.02, INCL4.2, INCL4.5, PHITS、及び、CASCADE07コードの計算結果と比較した。

論文

Measurement and simulation of the cross sections for nuclide production in $$^{93}$$Nb and $$^{rm nat}$$Ni targets irradiated with 0.04- to 2.6-GeV protons

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Titarenko, A. Yu.*; Butko, M. A.*; Pavlov, K. V.*; Florya, S. N.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; Mashnik, S. G.*; et al.

Physics of Atomic Nuclei, 74(4), p.537 - 550, 2011/04

 被引用回数:13 パーセンタイル:28.41(Physics, Nuclear)

0.04から2.6GeVのエネルギーを持つ陽子を$$^{93}$$Nb及び$$^{rm nat}$$Niの厚いターゲットに入射した場合の核種生成断面積を、2台の$$gamma$$スペクトロメータを用いて測定した。これらのスペクトロメータは1332keVの$$gamma$$線に対してそれぞれ1.8と1.7keVの解像度を有する。実験の結果1112の生成核種が同定された。$$^{27}$$Al($$p$$,$$x$$)$$^{22}$$Na反応をモニター反応として利用した。実験データをMCNPX(BERTINI, ISABELモデル), CEM03.02, INCL4.2, INCL4.5, PHITS、及び、CASCADE07コードの計算結果と比較した。

論文

Measurement and simulation of the cross sections for nuclide production in $$^{rm nat}$$W and $$^{181}$$Ta targets irradiated with 0.04- to 2.6-GeV protons

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Titarenko, A. Yu.*; Butko, M. A.*; Pavlov, K. V.*; Florya, S. N.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; Mashnik, S. G.*; et al.

Physics of Atomic Nuclei, 74(4), p.551 - 572, 2011/04

 被引用回数:17 パーセンタイル:21.46(Physics, Nuclear)

0.04から2.6GeVのエネルギーを持つ陽子を$$^{rm nat}$$W及び$$^{181}$$Taの厚いターゲットに入射した場合の核種生成断面積を、2台の$$gamma$$スペクトロメータを用いて測定した。これらのスペクトロメータは1332keVの$$gamma$$線に対してそれぞれ1.8と1.7keVの解像度を有する。実験の結果1895の生成核種が同定された。$$^{27}$$Al($$p$$,$$x$$)$$^{22}$$Na反応をモニター反応として利用した。実験データをMCNPX(BERTINI, ISABELモデル), CEM03.02, INCL4.2, INCL4.5, PHITS、及び、CASCADE07コードの計算結果と比較した。

論文

Measurement and simulation of the cross sections for the production of $$^{148}$$Gd in thin $$^{rm nat}$$W and $$^{181}$$Ta targets irradiated with 0.4- to 2.6-GeV protons

Titarenko, Yu. E.*; Batyaev, V. F.*; Titarenko, A. Yu.*; Butko, M. A.*; Pavlov, K. V.*; Florya, S. N.*; Tikhonov, R. S.*; Zhivun, V. M.*; Ignatyuk, A. V.*; Mashnik, S. G.*; et al.

Physics of Atomic Nuclei, 74(4), p.573 - 579, 2011/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:55.3(Physics, Nuclear)

ITEP複合加速器施設において、0.4, 0.6, 0.8, 1.2, 1.6、及び、2.6GeVのエネルギーを持つ陽子を$$^{rm nat}$$W及び$$^{181}$$Taの厚いターゲットに入射した場合の$$^{148}$$Gd生成断面積を、$$alpha$$スペクトロメータを用いて測定した。得られた実験データを他施設の実験結果及び、MCNPX(BERTINI, ISABELモデル), CEM03.02, INCL4.2, INCL4.5, PHITS、及び、CASCADE07コードの計算結果と比較した。2

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