Angular distribution measurements of photo-neutron yields produced by 2.0 GeV electrons incident on thick targets

Lee, H.-S.*; 伴 秀一*; 佐波 俊哉*; 高橋 一俊*; 佐藤 達彦; 秦 和夫*; Chung, C. W.*

Radiation Protection Dosimetry, 116(1-4), p.653 - 657, 2005/12

https://doi.org/10.1093/rpd/nci241

厚いターゲットへの2GeV電子入射による光中性子生成角度分布を測定した。本測定では、以前測定した90度方向だけでなく、48及び140度方向に対する光中性子生成率の測定も行い、角度分布に関するより詳細な情報を得た。測定対象とした中性子のエネルギー範囲は8250MeVで、ターゲットは、それぞれ10放射長の銅,スズ,タングステン及び鉛とした。測定値をMCNPX2.5及びEGS4とPICA3を組合せた計算値と比較した結果、計算値は、測定値を過小評価する傾向にあることが判明した。

Analyses of streamed neutron spectra at TIARA using DUCT-III

増川 史洋; 中野 秀生*; 中島 宏; 笹本 宣雄; 田山 隆一*; 林 克己*; 秦 和夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(Suppl.4), p.46 - 49, 2004/03

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2004.10875641

DUCT-IIIは、ダクト内の散乱線束の空間-エネルギー分布を表す秦の式に基づくもので、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の遮へい設計のために開発された高エネルギー中性子ストリーミング簡易計算コードである。本コードの精度検証の一貫として、DUCT-III を2回屈曲を持つTIARA迷路におけるストリーミング中性子スペクトル測定の解析に適用した。DUCT-IIIは測定された中性子スペクトル及びモンテカルロ計算を十分によい精度で再現し、線量評価には十分に適用可能であることを確認できた。ただし、DUCT-III,モンテカルロ計算ともに、熱中性子に関してはファクタ2, 3で測定値を過大評価した。

Shielding experiments and analyses on proton accelerator facility at TIARA

中島 宏; 坂本 幸夫*; 田中 俊一; 田中 進; 馬場 護*; 中村 尚司*; 平山 英夫*; 秦 和夫*; 加速器遮蔽・原研・大学プロジェクト共同研究グループ

Proceedings of 6th International Meeting on Nuclear Applications of Accelerator Technology (AccApp '03), p.959 - 968, 2003/00

陽子加速器施設遮蔽設計法の確立を目的として、数十MeV領域における一連の遮蔽実験を原研TIARAで行った。この一連の実験では、荷電粒子による厚いターゲットからの中性子収量測定,準単色中性子源を用いた鉄,コンクリート,ポリエチレン遮蔽体透過実験,白色中性子源を用いた迷路状通路放射線ストリーミング実験が含まれている。これらの測定結果は、MCNPXやNMTC/JAERIなどの高エネルギー粒子輸送計算コードの精度検証に用いられたほか、moving source modelを用いた解析的手法や秦の式によるDUCT-III等の簡易計算コードの検証にも用いられた。本報告では、これら実験結果及び解析結果について紹介する。

Experimental analyses on radiation streaming through a labyrinth in a proton accelerator facility of several tens MeV

中島 宏; 益村 朋美*; 田中 進; 坂本 幸夫; 田中 俊一; 中根 佳弘; 明午 伸一郎; 中村 尚司*; 黒沢 忠弘*; 平山 英夫*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.197 - 201, 2000/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2000.10874874

日本原子力研究所TIARAの第2軽イオン室に続く迷路状通路において、67MeV陽子のp-Cu反応による中性子を用いて、中性子エネルギースペクトルと熱中性子束及び線量当量空間分布を測定した。この実験について、モンテカルロ計算手法及び簡易計算手法により解析し、その精度を検証した。その結果、線量当量分布に関して、第1脚でモンテカルロ法による計算値がファクター2程度過小評価し、第3脚では過大評価となったが、第2脚では30%以内で測定値と一致した。Teschの式については、迷路入口の線量当量で規格化して比較したところ、全体として最大ファクター3程度で測定値と一致した。迷路入口におけるエネルギースペクトルの実験値と計算値の比較から、数MeV領域で計算値が過小評価となることを示した。熱中性子束分布に関しては、ターゲット室内同様に、迷路内でもファクター2程度計算値が過大評価となった。

Analysis of neutron spectra from thick targets bombarded with 710-MeV particles by quantum molecular dynamics plus statistical decay model

明午 伸一郎; 千葉 敏; 秦 和夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(3), p.250 - 255, 1999/03

https://doi.org/10.3327/jnst.36.250

量子論的動力学(QMD)と統計崩壊モデル(SDM)を用いて、710MeV粒子を厚いターゲット(水、炭素、鉄及び鉛)に照射した場合に生成する中性子のスペクトルの計算を行い、実験との比較を行った。QMD+SDMによる計算は、核内カスケードモデルのHETC-KFA1コードを用いた計算に比べて、すべてのターゲットに対して実験とよりよい一致を示した。20MeV中性子の平均自由行程よりも厚いターゲットにおける後方角の中性子スペクトルを再現するためには、輸送効果が重要であることがわかった。

Experimental data on concrete shield transmission of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43-and 68-MeV protons via the Li(p,n) reaction

中尾 徳晶*; 中島 宏; 坂本 幸夫; 中根 佳弘; 田中 俊一; 田中 進; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 馬場 護*

JAERI-Data/Code 97-020, 46 Pages, 1997/06

JAERI-Data-Code-97-020.pdf:1.53MB

原研高崎研の90MeV-AVFサイクロトロンに設置された43及び68MeV陽子のLi(p,n)反応によるビーム状準単色中性子源を200cm厚さまでのコンクリート遮蔽体に入射して行った遮蔽実験データをまとめた。本データは、BC501Aシンチレーション検出器、ボナ-ボール検出器で測定された中性子エネルギースペクトルデータ、ボナ-ボール検出器、核分裂計数管、TLD,固体飛跡検出器で測定した中性子反応率、そして中性子レムカウンターで測定した中性子線量当量についてまとめたものである。ベンチマーク計算に供するため、これらの実験データを数値によって公開した。

迷路漏洩線の測定; 第2軽イオン室内迷路漏洩線の測定

田中 進; 中島 宏; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 明午 伸一郎; 田中 俊一; 高田 真志*; 黒沢 忠弘*; 中村 尚司*; 中尾 徳晶*; et al.

原子核研究, 41(3), p.101 - 112, 1996/06

加速器施設の迷路遮蔽設計用のベンチマークデータとして、67MeVの陽子によるCu(p,xn)反応を用いた中性子源を用い、TIARAの第2軽イオン室で迷路内漏洩線を測定した。測定器は、BC501Aシンチレータ, ボナボール検出器, TLD, 固体飛跡検出器, レムカウンター及び放射化検出器を用いた。これら多種類の検出器を用いて測定した照射室内の中性子・ガンマ線強度分布、迷路散乱中性子・ガンマ線のエネルギースペクトル及び線量・強度分布を報告する。

Transmission through shields of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43- and 68-MeV protons,II; Iron shielding experiment and analysis for investigating calculational method and cross-section data

中島 宏; 中尾 徳晶*; 田中 俊一; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 田中 進; 高田 弘; 明午 伸一郎; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; et al.

Nuclear Science and Engineering, 124(2), p.243 - 257, 1996/00

https://doi.org/10.13182/NSE96-A28575

43及び68MeV陽子のLi(p,n)反応により疑似単色中性子源を用いて、鉄遮蔽体を透過した中性子のエネルギースペクトルを測定し、DLC119群定数と遮蔽計算コードMORSE-CG及びDOT3.5による計算値、さらに、粒子輸送計算コードHETC-KFA2による計算値との比較を行った。その結果、MORSEによる計算値は全体的に実験値を良く再現したが、軸以外の散乱角が大きい中性子に支配される点で過小評価し、群定数におけるルジャンドル展開近似に問題があることを示した。DOTによる計算値も比較的良く再現したが、微小角散乱による寄与を過小評価し、離散角度分点近似の問題点も明らかとなった。また、HETCの計算値は軸上で過大評価した。そこで、HETCに改良を加えたところ、計算値は軸上で比較的良く実験値を再現したが、中心軸以外の点で過小評価し、弾性散乱角度分布の取り扱いに問題が残されていることを示した。

Shielding experiments with quasi-monoenergetic neutrons between 15 and 90 MeV at 90 MV AVF cyclotron facility TIARA

坂本 幸夫; 中島 宏; 中根 佳弘; 田中 俊一; 田中 進; 中村 尚司*; 馬場 護*; 中尾 憲晶*; 秦 和夫*

Proc. of the 8th Int. Conf. on Radiation Shielding, 0, p.809 - 815, 1994/00

高崎研究所の90MV AVFサイクロトロン施設TIARAにおいて、加速器遮蔽に関する基礎データを入手するための中性子遮蔽実験プログラムが大学とのプロジェクト共同研究として開始された。今までに鉄とコンクリート遮蔽体についての中性子透過実験を41MeV及び65MeVのエネルギーで行った。p-Liターゲットからの入射中性子スペクトルを反跳陽子型スペクトロメータで測定するとともに、遮蔽体内部及び後方での中性子強度及びスペクトルを有機シンチレータ、各種カウンター及び線量計で測定した。実験解析では400MeVまでのHILO86及びHILO86Rの群定数を用いて2次元Sn計算コードDOT3.5及びモンテカルロ計算コードMORSEでスペクトル及び中性子反応率を算出した。その結果、核分裂計数管による中性子反応率を30%以内の精度で再現した。

Research plan of radiation shielding for accelerator facility and monoenergetic neutron source

田中 進; 中村 尚司*; 馬場 護*; 今村 峯雄*; 平山 英夫*; 秦 和夫*; 田中 俊一; 田中 隆一

Proc. of 2nd Int. Symp. on Advanced Nuclear Energy Research,Evolution by Accelerators, p.342 - 344, 1990/00

我々は、JAERIのK=110AVFサイクロトロンを用いた加速器施設の放射線遮蔽の研究計画を作成し、実験に必要な単色中性子源の設計を行った。研究計画の目的は、加速器施設の放射線遮蔽計算法を確立するために必要な核データベース用の実験データを取得することであり、このため、(1)単色中性子源を用いた各種反応断面積、放射化断面積、遮蔽体置過放射線のエネルギースペクトルの測定、(2)各種イオンによる発生中性子及びガンマ線のエネルギースペクトル測定、(3)ダクト及び迷路内の中性子ストリーシングの測定を行う予定である。単色中性子源は、7Li(p,n)Be反応を用い、中性子エネルギー範囲20~90MeV、実験エリアにおける強度10(n/cm/s)、ピークにおける半値幅6MeV以下に設計された。