Measurement of Neutron Capture Cross Section of Np from 0.02 to 100 eV

Shcherbakov, O.; 古高 和禎; 中村 詔司; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*; 原田 秀郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 42(2), p.135 - 144, 2005/00

https://doi.org/10.3327/jnst.42.135

Np-237の中性子捕獲断面積をTOF法を用いて、0.02eVから 100eVの中性子エネルギー範囲で測定した。全エネルギー吸収型検出器を用いたNp-237の中性子捕獲断面積測定は世界初である。得られた結果を以前の測定データ及び核データライブラリーENDF/B-6及びJENDL-3.3と比較した。

Measurement of the Np-237 Neutron Capture Cross Section from Thermal to 100 eV

Shcherbakov, O.; 原田 秀郎; 古高 和禎; 中村 詔司; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*

Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), 133 Pages, 2004/09

Np-237の中性子捕獲断面積をTOF法を用いて、熱中性子から100eVのエネルギー範囲で測定した。中性子捕獲断面積用にサイクル機構BGO検出器及びF-ADCから構成される測定システムを開発した。開発した測定システムを得られた結果とともに議論する。

A BGO detector system for studies of neutron capture by radioactive nuclides

Shcherbakov, O.; 古高 和禎; 中村 詔司; 原田 秀郎; 小林 捷平*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 517, 269 Pages, 2004/00

https://doi.org/10.1016/j.nima.2003.09.042

全体積8.54リットルの16セクションに分割されたBGOシンチレーション検出器と、40MHzのフラッシュADCを用いたデータ収集系を組み合わせ、TOFによる放射性核種の中性子捕獲断面積測定システムを開発した。検出器の応答関数、効率、ガンマ線及び中性子のエネルギー分解能、そしてバックグラウンドを、実験的及び計算により評価した。測定システムの性能を示すために、B、Au及びNpの中性子捕獲断面積を1-1000eVの領域で測定した。

JENDL Dosimetry File 99 (JENDL/D-99)

小林 捷平*; 井口 哲夫*; 岩崎 信*; 青山 卓史*; 島川 聡司; 池田 裕二郎; 小田野 直光; 桜井 淳; 柴田 恵一; 中川 庸雄; et al.

JAERI 1344, 133 Pages, 2002/01

JAERI-1344.pdf:7.59MB

中性子束及び中性子のエネルギースペクトルの決定に必要なJENDLドシメトリーファイル99(JENDL/D-99)を作成した。このドシメトリーファイルに収納したデータは47核種,67反応である。そのうち、主たるドシメトリー断面積の33反応と共分散データは同時に評価したが、残りの34反応データは主として初版のJENDL/D-91から引用した。評価作業にあたってはEXFORの実験データを参考にし、大部分の場合、これをGMAコードで処理した。データは、20MeV以下のエネルギー範囲において、ENDF-6フォーマットでpoint-wiseファイルとgroup-wiseファイルの二種類が与えられている。データの信頼性を確認するために、IRDF-90V2の評価値との比較,核分裂中性子場,高速/熱中性子炉の中性子場,DT中性子場及びLi(d,n)中性子場での平均断面積値との比較による積分テストを行った。本報告では、JENDL/D-99ファイルの内容と積分テストの結果について述べる。また、付録に当ドシメトリー断面積の図を載せる。

鉛スペクトロメータを用いたテクネシウム-99の中性子捕獲断面積測定

小林 捷平*

JNC TJ9400 2001-003, 66 Pages, 2001/02

JNC-TJ9400-2001-003.pdf:1.99MB

本研究では、まず、長寿命核分裂生成物(LLFP)の代表的核種であるTc-99について、その中性子核データの実測値及び評価済核データの現状調査を行った。次に、京都大学原子炉実験所の46MeV電子線型加速器(ライナック)を用いた飛行時間(TOF)分析法によって、10B(n,)反応断面積に対する相対値として0.01eV10keV領域における99Tc(n,)の100乗Tc反応断面積を測定した。本実験では、中性子捕獲によって放出される即発ガンマ線をC6D6液体シンチレータによって測定する実験手法を用いた。試料中における中性子の自己遮蔽効果をMCNPモンテカルロコードにより計算、補正した後、得られた捕獲断面積の相対測定値を熱中性子(0.0253eV)の標準的な断面積値に規格化した。従来の実験値、評価値は、本実験値と概ね一致を示したが、共鳴ピーク領域の凹み部では評価データが低い。また、京都大学原子炉実験所のライナックと組み合わせた鉛スペクトロメータ(KULS)を用いて、0.25eV300eV領域における99Tc(n,)の100乗Tc反応断面積の測定を行った。この場合はアルゴンガス比例計数管によって捕獲ガンマ線測定を行い、中性子束/スペクトル測定にはBF3比例計数管を用いた。TOF測定の場合と同様、中性子自己遮蔽効果の補正を行った後、低エネルギー中性子(0.35eV)の標準的な断面積値に規格化した。従来の実測値、評価値との比較結果は上述のTOF実験の場合とほぼ同様で、評価値は共鳴の凹み部でKULSデータより低い。また、KULSを用いた測定値は、TOF法で得たデータをKULSのエネルギー分解能でなました(broadening)結果に近くなっている。最後に、Tc-99試料を用いて行った放射化法による予備実験の結果について述べる。

鉛スペクトルメータを用いたネプツニウム-237の中性子捕獲断面積測定

小林 捷平*

JNC TJ9400 99-004, 97 Pages, 1999/03

JNC-TJ9400-99-004.pdf:3.73MB

本研究の前半では、代表的なマイナーアクチニド(MA)核種であるNp‐237について、まず、中性子核データの現状、評価済核データについて調査を行った。次に、京都大学原子炉実験所の電子線型加速器と組み合わせて付設されている京都大学鉛スペクトロメータ(KULS)を用いて、金及びNp‐237の中性子捕獲断面積を熱中性子からkeV領域において測定した。中性子捕獲によって放出される即発ガンマ線は、アルゴンガス入り比例計数管を用いて測定した。入射中性子束/スペクトルの測定には、BF3比例計数管を用い、捕獲断面積の絶対値は10B(n,)反応による相対測定値を標準熱中性子断面積に規格化して求めた。金及びNp‐237試料に対する共鳴領域の中性子自己遮蔽効果は、MCNPコードを用いた計算によって補正した。197Au(n,)198Au及び237Np(n,)238Np反応断面積の測定結果とENDF/B‐VI、JENDL‐3.2の評価済核データ値との間には全般的によい一致が見られたが、大きな共鳴ピーク領域では両反応とも評価済核データより低目の値を示した。本研究の後半では、鉛スペクトロメータの原理とその構築、諸特性についてまとめた。中でも、KULSの特性として(1)中性子減速時間t(s)とエネルギーE(keV)の関係(ビスマス孔:E=190/tの2乗、鉛孔:E=156/tの2乗)及び(2)エネルギー分解能(ビスマス孔、鉛孔共に約40%)に関しては共鳴フィルターを用いて実験的に求め、飛行時間分析法によって(3)KULS体系中の中性子スペクトルを測定した。一方、MCNPコードを用いてKULSの諸特性を計算した結果、実験値とは全体によい一致が得られた。

科学と技術のための核データ国際会議

柴田 恵一; 深堀 智生; 高野 秀機; 石橋 健二*; 渡辺 幸信*; 小林 捷平*; 馬場 護*; 親松 和浩*

日本原子力学会誌, 39(10), p.863 - 865, 1997/00

1997年5月19日~24日にイタリアのトリエステで核データ国際会議が開催された。参加者総数は425名で、主要国別参加者数は、ロシア68名、米国52名、イタリア49名、日本46名、ドイツ34名であった。会議のトピックスは核反応機構、装置と実験、核構造と崩壊、評価とデータセンター活動、原子炉技術・安全・燃料サイクル、標準とドシメトリー、FP消滅処理・アクチニドリサイクル、環境・保障措置・核不拡散、加速器技術・応用・宇宙科学、天体物理、医学利用、産業利用の12テーマであった。本稿では主なトピックスでの講演内容を紹介する。

Self-shielding factors for neutron capture reactions of uranium-238 and thorium-232 in energy range of 135keV

大井川 宏之; 藤田 薫顕*; 小林 捷平*; 山本 修二*; 木村 逸郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(10), p.879 - 893, 1991/10

https://doi.org/10.3327/jnst.28.879

U及びThの135keVにおける中性子捕獲反応の自己遮蔽因子を測定した。自己遮蔽因子は、透過率及びself-indication ratioを様々な厚さの透過試料について、電子線型加速器を用いた中性子飛行時間法により測定して求めることができる。実験結果をJENDL-2、JENDL-3、ENDF/B-IVに基づく計算値と比較した。Uでは、実験による自己遮蔽因子に中性子エネルギー依存の構造が見られたが、JENDL-2及びENDF/B-IVによる計算には非分離共鳴領域においてこの構造が見られず、特に4~6keVで実験より小さい値を与える。JENDL-3の分離共鳴パラメータによる計算は、このエネルギー範囲で実験と良く一致したが、他のエネルギー範囲で実験との差異が見られた。Thでは、非分離共鳴領域で実験と計算の大きな差異は見られないが、分離共鳴領域でJENDL-2とJENDL-3は実験値よりも小さな値を与える傾向が見られた。