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論文

Cross section measurements of the radioactive $$^{107}$$Pd and stable $$^{105,108}$$Pd nuclei at J-PARC/MLF/ANNRI

中村 詔司; 木村 敦; 北谷 文人; 太田 雅之; 古高 和禎; 後神 進史*; 原 かおる; 原田 秀郎; 廣瀬 健太郎; 金 政浩*; et al.

Nuclear Data Sheets, 119, p.143 - 146, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.nds.2014.08.040
 被引用回数：10 パーセンタイル：57.34(Physics, Nuclear)

長寿命放射性核種$$^{107}$$Pd、及び不純物として含まれている安定核種$$^{105,108}$$Pdの中性子捕獲断面積を測定した。J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)のBL04に整備された中性子核反応実験装置(ANNRI)を用いて、飛行時間法により熱領域から300eVの中性子エネルギーに対して、中性子捕獲断面積を測定した。報告されていた幾つかの共鳴が、$$^{107}$$Pdに起因しないことなど、共鳴に関する新たな知見が得られた。

論文

Capture cross-section measurement of $$^{241}$$Am(n,$$gamma$$) at J-PARC/MLF/ANNRI

原田 秀郎; 太田 雅之; 木村 敦; 古高 和禎; 廣瀬 健太郎; 原 かおる; 金 政浩*; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; et al.

Nuclear Data Sheets, 119, p.61 - 64, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.nds.2014.08.019
 被引用回数：19 パーセンタイル：76.05(Physics, Nuclear)

Accurate determination of the neutron capture cross sections of radioactive nuclei is required in the fields of nuclear waste transmutation study and also nuclear astrophysics. The accurate neutron-nucleus reaction measurement instrument (ANNRI), which was installed in the materials and life science experimental facility (MLF) at the J-PARC, is expected to satisfy these demands. The capture cross section of $$^{241}$$Am was measured using a high efficiency Ge spectrometer installed in the ANNRI. By taking advantage of its high $$gamma$$-ray energy resolution, background components were precisely subtracted. The capture cross section of $$^{241}$$Am was deduced for a neutron energy region between 0.01 and 20 eV. The obtained cross section and the Westcott factor are compared with the preceding experiments and evaluated values.

論文

Neutron capture cross section of palladium-107 in the thermal-neutron energy region

中村 詔司; 太田 雅之; 大島 真澄; 北谷 文人; 木村 敦; 金 政浩; 小泉 光生; 後神 進史*; 藤 暢輔; 原 かおる; et al.

JAEA-Conf 2012-001, p.147 - 152, 2012/07

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2012-001.pdf

The neutron capture cross section of $$^{107}$$Pd in the thermal-neutron energy region has been measured relative to the $$^{10}$$B(n,$$alphagamma$$) reaction cross section by the neutron time-of-flight (TOF) method. The relative cross section was normalized to the average value calculated by the SAMMY code with JENDL-4.0 at the three energy points: 6.8 eV of $$^{107}$$Pd, 11.8 eV of $$^{105}$$Pd, and 33 eV of $$^{108}$$Pd. Neutron-capture $$gamma$$ rays were measured with a large Ge detector array called "4$$pi$$Ge spectrometer", which is one component of the Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI) installed at the neutron Beam Line No.4 (BL04) of the Materials and Life science experimental Facility (MLF) in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). This paper presents new findings on resonance assignments of $$^{107}$$Pd, and the preliminary cross section.

論文

Neutron-capture cross-sections of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm measured with an array of large germanium detectors in the ANNRI at J-PARC/MLF

木村 敦; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 古高 和禎; 後神 進史*; 原 かおる; 原田 秀郎; 廣瀬 健太郎; 堀 順一*; 井頭 政之*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(7-8), p.708 - 724, 2012/07

https://doi.org/10.1080/00223131.2012.693887
 被引用回数：51 パーセンタイル：96.43(Nuclear Science & Technology)

The neutron-capture cross sections of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm were measured in the energy range of 1-300 eV with an array of large germanium detectors in the ANNRI at J-PARC/MLF. The resonances at around 7.7 and 16.8 eV of $$^{244}$$Cm and 4.3 and 15.3 eV of $$^{246}$$Cm were observed in capture reactions for the first time. The uncertainties of the obtained cross sections are 5.8% at the top of the first resonance of $$^{244}$$Cm and 6.6% at that of $$^{246}$$Cm. Resonance analyses were performed for low-energy ones using the code SAMMY. The prompt $$gamma$$-ray spectra of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm were also obtained. Eight and five new prompt $$gamma$$-rays emitted were observed in the $$^{244}$$Cm(n,$$gamma$$) and $$^{246}$$Cm(n,$$gamma$$) reactions, respectively.

論文

Measurements of neutron capture cross sections at J-PARC/MLF/ANNRI, 2

堀 順一*; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 古坂 道弘*; 古高 和禎; 後神 進史*; 原田 秀郎; 平賀 富士夫*; 井頭 政之*; 加美山 隆*; et al.

JAEA-Conf 2011-002, p.29 - 34, 2011/09

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2011-002.pdf

$$^{93}$$Zr, $$^{99}$$Tcと$$^{107}$$Pdの中性子捕獲断面積を、$$^{10}$$B(n,$$alphagamma$$)反応の断面積を標準にして、中性子飛行時間法を用いて測定した。J-PARCの物質生命科学施設(MLF)のビームコースNo.4に設置された中性子核反応測定装置(ANNRI)の一部である4$$pi$$Geスペクトロメータを用いて、中性子捕獲$$gamma$$線を測定した。本論文は、得られた暫定結果を報告する。

論文

Measurement of neutron-capture cross sections of palladium isotopes at the J-PARC/MLF/ANNRI

中村 詔司; 古高 和禎; 後神 進史; 原田 秀郎; 木村 敦; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 太田 雅之; 大島 真澄; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1773 - 1776, 2011/08

https://doi.org/10.3938/jkps.59.1773
 被引用回数：5 パーセンタイル：38.92(Physics, Multidisciplinary)

J-PARC MLF施設のビームコースBL04に整備された中性子核反応測定装置(ANNRI)を用いて、長寿命放射性核種$$^{107}$$Pdの中性子捕獲断面積を、TOF法にて測定した。また、$$^{107}$$Pd試料には、不純物としてPd同位体、すなわち、$$^{105,106,108}$$Pdが含まれている。Pd同位体の寄与を調べるために、併せて同位体の測定試験も行った。

論文

Study of neutron capture reactions using the 4$$pi$$ Ge spectrometer

原田 秀郎; 後神 進史*; 木村 敦; 太田 雅之*; 大島 真澄; 北谷 文人; 藤 暢輔; 古高 和禎; 金 政浩; 小泉 光生; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1547 - 1552, 2011/08

https://doi.org/10.3938/jkps.59.1547
 被引用回数：9 パーセンタイル：53.69(Physics, Multidisciplinary)

中性子捕獲断面積の高精度化のために全立体角Geスペクトロメータを開発した。本装置は高い分解能を有しており、中性子捕獲反応断面積導出の他、共鳴ピークの同定、$$gamma$$線の強度分布決定やスピンパリティーの同定にも利用可能である。共鳴ピーク同定の例として$$^{rm nat}$$Agサンプルを用いた測定結果を報告する。また、$$gamma$$線の強度分布決定の例として$$^{238}$$Uサンプルを用いた測定結果を報告する。さらに、本スペクトロメータをJ-PARCの大強度パルス中性子源に設置し、数100eV領域まで測定した$$^{241}$$Amサンプルに対する中性子捕獲断面積の予備的解析結果を報告し、全立体角Geスペクトロメータが、中性子捕獲断面積研究及び核構造研究に強力な装置となることを議論する。

論文

Measurements of neutron-capture cross sections of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm at J-PARC/MLF/ANNRI

木村 敦; 古高 和禎; 後神 進史*; 原田 秀郎; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1828 - 1831, 2011/08

https://doi.org/10.3938/jkps.59.1828
 被引用回数：2 パーセンタイル：20.16(Physics, Multidisciplinary)

For development of innovative nuclear reactors, such as fast breeder reactors or accelerator driven systems, there are strong requests for the improvement of the accuracy on the neutron capture cross-sections of minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFP). To satisfy these requests, we have constructed a Ge-spectrometer at the accurate neutron-nucleus reaction instrument (ANNRI) in the J-PARC MLF. We have performed a first measurement of the neutron capture cross-section of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm at the ANNRI. The amount of the sample in chemical form of $$^{244}$$CmO$$_2$$ is as small as 0.6 mg, its activity 1.8 GBq, and its isotopic purity 91.6%. Capture $$gamma$$ rays from the sample and an Al dummy capsule were measured using the spectrometer. In this talk, we report a very preliminary neutron capture cross-section of $$^{244}$$Cm and $$^{246}$$Cm in the neutron energy range from 1 eV up to 300 eV was obtained.

論文

The "Study on nuclear data by using a high intensity pulsed neutron source for advanced nuclear system" nuclear data project and the characteristics of the neutron beam line for the capture cross section experiments at J-PARC

鬼柳 善明*; 木野 幸一*; 古坂 道弘*; 平賀 富士夫*; 加美山 隆*; 加藤 幾芳*; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 大島 真澄; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1781 - 1784, 2011/08

https://doi.org/10.3938/jkps.59.1781
 被引用回数：13 パーセンタイル：62.2(Physics, Multidisciplinary)

革新炉システムの開発に資するための包括的な核データ研究のプロジェクトが、2005年から2009年にわたり8つの機関により成功裏に実行された。このプロジェクトにおいて、長寿命核分裂生成物とマイナーアクチニドの中性子捕獲断面積を精密に得ることを目的として、パルス中性子ビームラインが建設された。ビームのエネルギースペクトル,空間分布,パルスが、測定とシミュレーション計算により調べられ、それらはビームラインの設計によるものと一致することがわかった。この論文でわれわれは、本プロジェクトの概要と本ビームラインにより供給される中性子ビームの特性を述べる。

論文

Status and future perspectives of nuclear data measurements at J-PARC MLF BL04

原田 秀郎; 大島 真澄; 木村 敦; 後神 進史*; 太田 雅之*; 古高 和禎; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; et al.

JAEA-Conf 2010-005, p.9 - 14, 2010/12

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2010-005.pdf

中性子核データを飛行時間測定法により測定するための中性子核反応測定装置を、J-PARC/MLFのビームラインNo.4に設置した。本装置には、中性子捕獲反応で発生する即発$$gamma$$線を測定するために、2種類の$$gamma$$線スペクトロメータを配置した。一つは、全立体角型のGeスペクトロメータであり、もう一つは、NaIスペクトロメータである。2009年より、これらのスペクトロメータを適用し、マイナーアクチノイド核種と核分裂生成核種の中性子捕獲断面積の測定を開始した。本発表では、これまでに得られた予備測定の結果を報告するとともに、本装置により期待される核データの高精度化について将来展望を議論した。

論文

Measurement of neutron capture cross section ratios of $$^{244}$$Cm resonances using NNRI

後神 進史*; 木村 敦; 原田 秀郎; 大島 真澄; 太田 雅之*; 古高 和禎; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(12), p.1097 - 1100, 2010/12

https://doi.org/10.3327/jnst.47.1097
 被引用回数：6 パーセンタイル：35.74(Nuclear Science & Technology)

核変換システムや革新的核燃料サイクルシステムに必要なマイナーアクチノイド核種の正確な核データを得るために、J-PARC MLFのBL04に設置されたNNRIにて$$^{244}$$Cmの中性子捕獲反応断面積測定を行った。測定の結果から$$^{244}$$Cm中性子共鳴の捕獲反応断面積比率を導出し、実験結果とJENDL-3.3の評価値との比較を行った。既存データは原爆実験による1件のみであり、今回の結果は加速器施設にて行われた世界初の実験結果である。今後、詳細なデータ解析や実験条件の改善を行うことで、捕獲断面積の絶対値取得が期待される。

口頭

Measurements of neutron capture cross sections using a 4$$pi$$Ge spectrometer at the J-PARC/MLF/NNRI

原田 秀郎; 古高 和禎; 後神 進史; 木村 敦; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 太田 雅之; 大島 真澄; et al.

no journal, , 

J-PARC物質生命科学研究施設の中性子核反応研究用ビームラインにおいて、4$$pi$$Geスペクトロメータを用いた中性子捕獲断面積測定を開始し、放射性核種であるCm-244等の核種に対し、予備的データを取得した。本予備測定により、1mg以下と微量のCm-244サンプルに対しても中性子捕獲断面積が測定可能である見通しを得た。本発表では、中性子核反応研究用ビームラインにおいて4$$pi$$Geスペクトロメータを用いて初めて行われた予備測定の結果を紹介するとともに、本システムの有効性と本システムで今後期待される研究の展望について、紹介する。

口頭

全立体角Geスペクトロメータを用いたJ-PARC/NNRIでの$$^{244}$$Cm及び$$^{246}$$Cmの中性子捕獲断面積測定

木村 敦; 太田 雅之*; 大島 真澄; 北谷 文人; 金 政浩; 小泉 光生; 後神 進史*; 藤 暢輔; 中村 詔司; 原田 秀郎; et al.

no journal, , 

われわれの研究チームでは、放射性廃棄物の低減・管理に重要なマイナーアクチノイドと長寿命核分裂生成物の中性子捕獲断面積測定をJ-PARC/MLFにあるNNRIで実施している。本発表では、$$^{244}$$Cm試料($$^{244}$$Cm:0.6mg同位体比91.6%)及び$$^{244}$$Cm-$$^{246}$$Cm混合試料($$^{244}$$Cm:0.6mg同位体比27.5%, $$^{246}$$Cm:1.1mg同位体比59.4%)をNNRIに設置された「全立体角Geスペクトロメータ」で約45時間測定し、中性子捕獲断面積の導出を行った。その結果、中性子エネルギー1$$sim$$300eVの範囲において、複数の共鳴吸収を含む断面積を得ることができた。特に20eV以下の共鳴については核分裂反応断面積からの計算結果による評価値しかなく、最初の実験値である。また、得られた結果についてSAMMY Code Ver.7を用いた共鳴解析を実施し、評価値及び過去の実験値との比較を行った。

口頭

中性子核反応測定装置ANNRIを用いたアメリシウム241の中性子捕獲断面積測定

原田 秀郎; 太田 雅之; 大島 真澄; 北谷 文人; 木村 敦; 金 政浩; 小泉 光生; 後神 進史; 藤 暢輔; 中村 詔司; et al.

no journal, , 

J-PARC/MLFに設置した中性子核反応測定装置(ANNRI)の全立体角Geスペクトロメータを用い、マイナーアクチノイド核種の一つである$$^{241}$$Amについて、中性子捕獲断面積を飛行時間法により測定した。測定結果及び解析結果に基づき、本装置の断面積測定への適用性を評価した。

口頭

中性子核反応測定装置ANNRIを用いたパラジウム107の中性子捕獲断面積測定

中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; 北谷 文人; 木村 敦; 金 政浩; 小泉 光生; 後神 進史*; 藤 暢輔; 原 かおる; et al.

no journal, , 

J-PARC/MLFビームラインBL04に設置された中性子核反応測定装置(ANNRI)の一部である全立体角Geスペクトロメータを用いて、長寿命放射性廃棄物核種の一つである$$^{107}$$Pdについて中性子捕獲断面積測定を実施した。$$^{107}$$Pdの中性子捕獲断面積を、0.1eVから300eVのエネルギー範囲で求めた。得られた中性子捕獲断面積は、熱中性子領域において、熱中性子捕獲断面積の報告値と整合性のある結果となった。

口頭

中性子核反応測定装置ANNRIを用いた$$^{107}$$Pd及び安定Pd同位体の中性子捕獲断面積測定

中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; 北谷 文人; 木村 敦; 金 政浩; 小泉 光生; 後神 進史*; 藤 暢輔; 原 かおる; et al.

no journal, , 

J-PARC/MLFビームラインBL04に設置された中性子核反応測定装置(ANNRI)の一部である全立体角Geスペクトロメータを用いて、長寿命放射性核種の一つである$$^{107}$$Pd、及び安定Pd同位体について、熱$$sim$$300eVの中性子エネルギー領域における中性子捕獲断面積を測定した。本研究で、$$^{108}$$Pdの2.9eVの第一共鳴が過大評価されていることがわかった。また、Singh等は、3.9eVと5.2eVの共鳴を、$$^{107}$$Pdの共鳴と同定していたが、それぞれの共鳴にゲートをかけて、$$gamma$$線スペクトルを調べた結果、3.9eV共鳴は$$^{105}$$Pdのみに起因し、5.2eV共鳴は$$^{109}$$Agの第一共鳴に起因することがわかった。

口頭

Neutron capture study using the ANNRI

原田 秀郎; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 古高 和禎; 後神 進史*; 原 かおる; 廣瀬 健太郎; 堀 順一*; 井頭 政之*; 加美山 隆*; et al.

no journal, , 

大強度パルス中性子ビームを供給可能な施設が、J-PARCの物質・生命科学実験施設として完成し、そのビームラインNo.04には、中性子飛行時間法を適用可能な中性子核反応測定装置(ANNRI)が設置された。本装置は、原子力開発の分野で重要な放射性核種の中性子捕獲断面積の信頼性を向上させるために開発したものである。中性子捕獲反応により発生する即発$$gamma$$線を測定するために、Geスペクトロメータ及びNaIスペクトロメータが設置され、中性子捕獲断面積の測定技術が開発された。この結果、$$^{244}$$Cmを含むマイナーアクチニド核種や長寿命核分裂生成核種の中性子捕獲断面積が、中性子共鳴エネルギー領域で測定可能となった。本装置は、世界の同種の装置に比較し、中性子強度が強いとともに、$$gamma$$線スペクトロメータのエネルギー分解能が高いという優れた特徴を有する。本講演では、ANNRIを用いて得られた技術開発の成果を解説するとともに、今後の展望について議論する。

口頭

ANNRIを用いたアメリシウム241の中性子捕獲断面積測定

原田 秀郎; 太田 雅之; 木村 敦; 廣瀬 健太郎; 原 かおる; 大島 真澄; 北谷 文人; 金 政浩*; 小泉 光生; 後神 進史*; et al.

no journal, , 

J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)に設置した中性子核反応測定装置(ANNRI)の全立体角Geスペクトロメータを用い、マイナーアクチノイド核種の一つであるAm-241の中性子捕獲断面積を0.01$$sim$$20eVの範囲で導出した。

口頭

J-PARC/MLF/ANNRI NaI(Tl)スペクトロメータを用いたGd-155,157の中性子捕獲断面積の測定

木村 敦; 中村 詔司; 寺田 和司; 中尾 太郎; 藤 暢輔; 原田 秀郎; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 高宮 幸一*; et al.

no journal, , 

原子炉の安定な運転のため、可燃性毒物や制御棒の材料としてガドリニウム(Gd)が広く用いられており、反応度の計算のためには、Gd核種の高い精度の中性子捕獲反応断面積データが必要とされている。しかしながら、特にGd-157については報告データに大きな違いがあるという問題が指摘されている。そこで、ANNRIのNaI(Tl)スペクトロメータを用い、Gd-155,157の中性子捕獲断面積の高精度測定を行なった。

口頭

数百MeV/u$$alpha$$粒子入射における分解反応の研究

山口 雄司*; 荒木 優佑*; 藤井 基晴*; 渡邉 岳*; 佐波 俊哉*; 松藤 成弘*; 古場 裕介*; 岩元 洋介; 魚住 祐介*

no journal, , 

炭素を用いた重粒子線がん治療において、重粒子入射反応で生じる二次粒子による低線量被ばくが問題となっている。われわれは、これまで改良を進めてきた陽子入射に対する核内カスケード(INC)の入射粒子の適用範囲を$$alpha$$線、炭素入射反応へ拡張する計画である。拡張後のINCの精度検証に$$alpha$$粒子入射による複合粒子(陽子, 重陽子, 三重陽子, $$^{3}$$He, $$alpha$$粒子)生成二重微分断面積(DDX)の実験データが必要であるが、入射エネルギーが核子当たり35MeV以上において実験データは存在しない。そこで本研究では、量子科学技術研究開発機構放射線医学総合研究所のHIMAC棟において、核子当たり100, 230MeVの$$alpha$$粒子を試料(C, Al, Co, Nb)に照射したときの複合粒子のDDXを測定した。Si半導体検出器、無機シンチレータGSOやPWOを散乱槽に設置して生成粒子のエネルギーを測定し、$$Delta$$E-E法を用いて粒子識別を行った。その結果、測定角度30度から90度において、最大300MeVの高エネルギー成分まで実験データを得ることができた。拡張後のINCの計算結果は30度において実験値と良く一致するが、測定角度が増えるにつれて実験値を過小評価することがわかった。

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