Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
岩元 洋介; 吉田 誠*; 明午 伸一郎; 米原 克也*; 石田 卓*; 中野 敬太; 安部 晋一郎; 岩元 大樹; Spina, T.*; Ammigan, K.*; et al.
JAEA-Conf 2021-001, p.138 - 143, 2022/03
高エネルギー陽子加速器施設の照射材料の寿命評価において、粒子・重イオン輸送計算コードPHITS等が原子はじき出し数(dpa)の導出に利用されている。しかし、30GeVを超える高エネルギー領域において、コード検証に必要な弾き出し断面積の実験値は存在しない。そこで、超高エネルギー領域のコード検証のため、米国フェルミ国立加速器研究所(FNAL)における120GeV陽子ビームを用いた金属の弾き出し断面積測定を計画した。実験は2021年10月から2022年9月の期間に、FNALのテストビーム施設M03において実施予定である。これまで、直径250
m及び長さ4cmのアルミニウム,銅,ニオブ、及びタングステンのワイヤーサンプルに焼鈍処理を施し、これらサンプルを付属したサンプルアセンブリの製作を行った。計画中の実験では、ギフォード・マクマフォン冷凍機によりサンプルを4K程度の極低温に冷却し、弾き出し断面積に関係する照射欠陥に伴うサンプルの電気抵抗増加を測定し、照射後に等温加熱試験を用いて、極低温下で蓄積されたサンプル中の欠陥の回復過程を測定する予定である。
岩元 洋介; 橋本 慎太郎; 吉田 誠*; 岩元 大樹; 明午 伸一郎; 米原 克也*; Spina, T.*; Hurh, P.*
no journal, ,
高エネルギー陽子照射下の構造材の欠陥生成の解明において、核反応生成物による材料中の損傷エネルギースペクトルが重要となる。しかし、広い陽子エネルギー範囲にわたって、損傷エネルギースペクトルは明らかになっていない。本研究では、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて、10MeVから120GeVの陽子照射によるタングステン中の全核反応生成物による損傷エネルギースペクトルを計算した。その結果、核反応生成物のタングステンによる損傷エネルギースペクトルは核的弾性及び非弾性散乱の二つの成分からなり、平均損傷エネルギーは30-80keVであった。一方、その他の核反応生成物によるスペクトルは非弾性散乱成分からなり、平均損傷エネルギーは550-900keVであった。全ての核反応生成物の損傷エネルギーと生成数を考慮した結果、陽子エネルギー400MeV-1GeVにおいて、はじき出し断面積は陽子エネルギーが増えるにつれて増加するが、1GeV以上では概ね同じであり、実験値と同じ傾向を示すことがわかった。他に、これまでの成果を踏まえた計画中のプロジェクトとして、フェルミ国立加速器研究所における120GeV陽子を用いたはじき出し断面積の測定を紹介する。
