Measurement of thermal neutron capture cross section of Ga with dual monitor foils and covariance analysis

Panikkath, P.*; 大塚 直彦*; 岩元 洋介; Mohanakrishnan, P.*

European Physical Journal A, 55(6), p.91_1 - 91_9, 2019/06

https://doi.org/10.1140/epja/i2019-12768-4

ENDF/B-VIIIなど多くの評価済データライブラリでGaの熱中性子捕獲断面積を4.7b前後と評価している一方、JENDL-4.0では約20%低い値の3.71bと評価している。これらの断面積データの多くは、絶対値を決定するモニター箔を用いた放射化測定で得られたものであるが、古い年代のものが多く、結果は採用されるモニター箔に依存している可能性がある。そこで、Gaの熱中性子捕獲断面積を複数のモニター箔を用いて再測定した。本実験では、コンクリートで減速したAm-Be線源からの中性子を、Ga箔とAu及びMnのモニター箔を組み合わせた試料に照射し、放射化した箔から放出される線をゲルマニウム検出器で測定した。ここで、試料中の中性子の自己遮蔽効果を粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて計算したところ、0.1%以下と寄与が小さいことが分かった。この結果も参照して、AuとMnの測定結果から共分散行列の非対角化成分を導出し、これを用いてGaの熱中性子断面積の重みつき平均とその不確かさを導出した。その結果、Gaの熱中性子断面積として4.050.27bとなり、JENDL-4.0の値3.71bに近い値を得た。