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論文

Measurement of the $$^{77}$$Se($$gamma$$, n) cross section and uncertainty evaluation of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) cross section

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 岩本 信之; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 井頭 政之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.475 - 485, 2016/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:57.25(Nuclear Science & Technology)

We precisely measured the ($$gamma$$, n) cross section for $$^{77}$$Se by developing a spectroscopic method utilizing Laser Compton-Scattering $$gamma$$-rays. Moreover, the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section was deduced using the statistical model calculation code CCONE with $$gamma$$-ray strength functions adjusted to reproduce the ($$gamma$$, n) cross sections for $$^{77}$$Se and the even Se isotopes $$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se and $$^{80}$$Se. The reliability of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function was evaluated by comparing available experimental (n, $$gamma$$) cross sections for stable $$^{76, 77}$$Se isotopes and those calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function. The result provides fundamental data for the study of nuclear transmutation for the long-lived fission product of $$^{79}$$Se.

論文

Cross section measurement for photo nuclear reaction using laser Compton-scattering $$gamma$$-ray

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

JAEA-Conf 2014-002, p.57 - 62, 2015/02

Accurate measurement method of photonuclear cross sections has been developed by utilizing Laser Compton-Scattering $$gamma$$-ray (LCS $$gamma$$-ray) source supplied at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). In this paper, developed methodology is described and some obtained results are shown on the photonuclear cross section of Se isotopes.

論文

Partial photoneutron cross sections for $$^{207,208}$$Pb

近藤 壮雄*; 宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 岩本 ちひろ*; 秋宗 秀俊*; 山形 民穂*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; Lui, Y.-W.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 119, p.310 - 313, 2014/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.28(Physics, Nuclear)

Using linearly-polarized laser-Compton scattering $$gamma$$-rays, partial E1 and M1 photoneutron cross sections along with total cross sections were determined for $$^{207,208}$$Pb at four energies near threshold by measuring anisotropies in photoneutron emission. Separately, total photoneutron cross sections were measured for $$^{207,208}$$Pb with a high-efficiency 4$$pi$$ neutron detector. The partial cross section measurement provides direct evidence for the presence of pygmy dipole resonance (PDR) in $$^{207,208}$$Pb near the neutron threshold. The strength of PDR amounts to 0.32% - 0.42% of the Thomas-Reiche-Kuhn sum rule. Several $$mu$$$$^{2}$$$$_{N}$$ units of B(M1)$$uparrow$$ strength were observed in $$^{207,208}$$Pb just above neutron threshold, which correspond to M1 cross sections less than 10% of the total photoneutron cross sections.

論文

Analysis of nuclear resonance fluorescence excitation measured with LaBr$$_{3}$$(Ce) detectors near 2 MeV

Omer, M.*; Negm, H.*; 大垣 英明*; 大東 出*; 早川 岳人; Bakr, M.*; Zen, H.*; 堀 利匡*; 紀井 俊輝*; 増田 開*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 729, p.102 - 107, 2013/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:53.77(Instruments & Instrumentation)

LaBr$$_{3}$$(Ce)シンチレータ検出器による原子核共鳴蛍光散乱(NRF)の測定性能を、ゲルマニウム検出器と比較して議論した。多くの核物質が励起準位をもつ2MeV領域に着目した。Duke大学の高強度$$gamma$$線施設(HIGS)において、2.12MeV$$gamma$$線をB$$_{4}$$C試料に照射し、$$^{11}$$Bの共鳴を測定した。測定データに対してSNIPアルゴリズムによるバックグラウンドの処理を行い、LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器の測定限界を求めた。

論文

Bulky averaged microscopic information for ECAP-processed Cu using Accelerator-based gamma-ray-Induced Positron Annihilation Spectroscopy and neutron diffraction

石橋 寿啓*; 友田 陽*; 菅谷 聡*; 豊川 弘之*; 平出 哲也; 堀田 善治*; 鈴木 裕士

Materials Transactions, 54(9), p.1562 - 1569, 2013/09

Equal Channel Angular Pressing(ECAP)法による99.99%銅の空孔密度,組織,粒界応力などのバルク平均された微視的構造パラメータを加速器利用の$$gamma$$線誘起陽電子消滅分光(AIPAS)と中性子回折により調べた。AIPASで得られた消滅$$gamma$$線ピークのドップラー広がりを示すSパラメータは最初のECAP処理で大きく増大し、その後の処理でわずかな減少が確認された。また、熱処理によって回復が見られたが、8サイクルのECAP処理試料の方が1サイクルのものよりも低温での回復が見られた。ECAP処理による組織や粒界の応力を中性子回折分析で求めた。熱処理を行いながら観測した中性子回折の半値幅と強度の変化から、8サイクルのECAP処理試料において再結晶化がより早く起こっていることがわかった。これらのバルク平均されたデータは結晶方位解析(SEM-EBSD)や機械的特性評価の結果と定性的に良い一致を示した。

論文

Photoneutron cross sections for Mo isotopes; A Step toward a unified understanding of($$gamma$$,n) and (n,$$gamma$$)reactions

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 近藤 壮雄*; 岩本 ちひろ*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; Lui, Y.-W.*; et al.

Physical Review C, 88(1), p.015805_1 - 015805_6, 2013/07

 被引用回数:38 パーセンタイル:5.5(Physics, Nuclear)

Photoneutron cross sections were measured for $$^{94}$$Mo,$$^{95}$$Mo,$$^{96}$$Mo, $$^{97}$$Mo,$$^{98}$$Mo, and $$^{100}$$Mo near the neutron threshold with quasi-monochromatic laser-Compton scattering $$gamma$$-rays. The photoneutron data were analyzed with the Skyrme Hartree-Fock-Bogoliubov (HFB) plus quasiparticle random phase approximation (QRPA) model and the axially-symmetric-deformed Gogny HFB plus QRPA model of E1 $$gamma$$-ray strength. Combining the $$gamma$$-ray strength function constrained by the present photoneutron data with either the nuclear resonance fluorescence data or the updated Oslo data to supplement the data below the neutron threshold, a thorough analysis of the reverse (n,$$gamma$$) cross sections is made whenever measurements are available. The Oslo data and the corresponding uncertainties are updated based on the latest results of the s-wave neutron spacing and the average radiative width determined in particular for $$^{96}$$Mo.

論文

$$gamma$$-ray strength function method; A Way from photoneutron emission to radiative neutron capture

宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 岩本 ちひろ*; Goriely, S.*; Daoutidis, I.*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 岩本 信之; et al.

Proceedings of 14th International Symposium on Capture $$gamma$$-Ray Spectroscopy and Related Topics, p.505 - 514, 2013/05

Radiative neutron capture cross section are of direct relevance for the synthesis of heavy elements referred to as the s-process and the r-process in nuclear astrophysics and constitute basic data in the field of nuclear engineering. The surrogate reaction technique is in active use to indirectly determine radiative neutron capture cross sections for unstable nuclei. We have devised an indirect method alternative to the surrogate reaction technique on the basis of the $$gamma$$-ray strength function ($$gamma$$-SF), a nuclear statistical quantity that interconnects photoneutron emission and radiative neutron capture in Hauser-Feshbach model calculation. The primary strength of the $$gamma$$-SF is low-energy E1 strength in the tail of GDR. We outline the $$gamma$$-SF method and show application of the method to Zr, Pd and Sn isotopes. In the application of the $$gamma$$-SF method, it is important to use $$gamma$$-SF, which incorporates extra strengths of PDR and/or M1 resonance emerging around neutron threshold.

論文

Dipole strength distributions in $$^{56}$$Fe

静間 俊行; 早川 岳人; 大垣 英明; 豊川 弘之*; 小松原 哲郎*; 菊澤 信宏; 稲倉 恒法*; 本間 道雄*; 中田 仁*

Physical Review C, 87(2), p.024301_1 - 024301_7, 2013/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:32.05(Physics, Nuclear)

光核共鳴散乱実験において、$$^{56}$$Feの電気,磁気的な双極子遷移を偏極$$gamma$$線を用いて測定した。入射光子ビームの偏光面に対する散乱$$gamma$$線強度の非対称性の測定から、双極子準位のパリティを決定した。その結果、7$$sim$$10MeV領域の全磁気双極子(M1)遷移強度として$$Sigma B(M1)!uparrow=3.52(17)$$ $$mu_N^2$$、10MeV以下の全電気双極子(E1)遷移強度として$$Sigma B(E1)!uparrow=78.0(15)times10^{-3},e^2{rm fm}^2$$が得られた。観測されたM1遷移強度をGXPF1JとKB3G相互作用を用いた殻模型計算と比較を行った。また、E1遷移強度に対しては、Skyrme相互作用を用いた乱雑位相近似模型を用いた計算と比較を行った。

論文

Total and partial photoneutron cross sections for Pb isotopes

近藤 壮雄*; 宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; Daoutidis, I.*; 岩本 ちひろ*; 秋宗 秀俊*; 岡本 明之*; 山県 民穂*; 鎌田 正輝*; 伊藤 修*; et al.

Physical Review C, 86(1), p.014316_1 - 014316_7, 2012/07

 被引用回数:26 パーセンタイル:13.83(Physics, Nuclear)

レーザ逆コンプトン$$gamma$$線と高検出効率4$$pi$$型中性子検出器を用いて、$$^{206,207,208}$$Pbの中性子閾値近傍における全光核反応断面積を測定した。また、直線偏光させた$$gamma$$線と中性子放出角の非等方性を測定することにより、$$^{207,208}$$Pbに対する$$E$$1及び$$M$$1励起による部分光核反応断面積を導出した。この結果、中性子閾値近傍においては$$E$$1励起が支配的であることなど$$gamma$$線強度関数に関する実験的知見を得た。

論文

Nondestructive identification of isotopes using nuclear resonance fluorescence

静間 俊行; 早川 岳人; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 大垣 英明; 豊川 弘之*

Review of Scientific Instruments, 83(1), p.015103_1 - 015103_4, 2012/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:62.5(Instruments & Instrumentation)

光核共鳴散乱を用いて、鉄に隠蔽された鉛同位体の非破壊検出の実証実験を行った。レーザー光と高エネルギー電子ビームの散乱によって得られた準単色$$gamma$$線ビームを用いて、$$^{206}$$Pbと$$^{208}$$Pbの共鳴準位を励起させ、これらの同位体から放出される共鳴散乱$$gamma$$線を測定することにより、$$^{206}$$Pbと$$^{208}$$Pbの非破壊検出に成功した。また、散乱$$gamma$$線の相対強度から、これらの同位体の実効的な厚みである濃度分布を決定した。

論文

Photoneutron cross sections for $$^{118-124}$$Sn and the $$gamma$$-ray strength function method

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 鎌田 正輝*; 秋宗 秀俊*; 近藤 壮雄*; 伊藤 修*; 岩本 ちひろ*; 山県 民穂*; 豊川 弘之*; Lui, Y.-W.*; et al.

Physical Review C, 84(5), p.055805_1 - 055805_6, 2011/11

 被引用回数:31 パーセンタイル:10.37(Physics, Nuclear)

$$^{118}$$Sn, $$^{119}$$Sn, $$^{120}$$Sn, $$^{122}$$Sn、及び$$^{124}$$Snに対し、中性子閾値近傍の光核反応断面積を準単色レーザ逆コンプトン光を用いて測定した。得られた測定データと既存の中性子捕獲データを、ピグミー共鳴を電磁双極子励起モードに組み込んだ計算コードにより系統的に解析した。本手法、いわゆる、$$gamma$$線強度関数法を適用することにより、放射性核種$$^{121}$$Sn及び$$^{123}$$Snの中性子捕獲断面積を導出した。

論文

The $$gamma$$SF method

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 秋宗 秀俊*; 山形 民穂*; 近藤 壮雄*; 岩本 ちひろ*; 岡本 明之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; et al.

AIP Conference Proceedings 1377, p.255 - 259, 2011/10

 パーセンタイル:100

The $$gamma$$-ray strength function ($$gamma$$SF) interconnects radiative neutron capture and photoneutron emission as a common ingredient in the statistical model. Outlined here is an indirect method of determining radiative neutron-capture cross sections for unstable nuclei based on the $$gamma$$-ray strength function. Application examples of the $$gamma$$SF method are demonstrated.

論文

Photoneutron cross sections for Au

伊藤 修*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 山形 民穂*; 近藤 壮雄*; 鎌田 正輝*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; et al.

AIP Conference Proceedings 1377, p.362 - 364, 2011/10

 パーセンタイル:100

Photoneutron cross sections were measured for Au in the entire energy range of the ($$gamma$$,n) channel based on a direct neutron-counting technique with quasimonochromatic $$gamma$$ rays produced in inverse Compton-scattering of laser photons with relativistic electrons. We present results of the measurement in comparison with the past data.

論文

Application of the $$gamma$$SF method to palladium

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; Arteaga, D. P.*; Daoutidis, I.*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 近藤 壮雄*; 岩本 ちひろ*; 鎌田 正輝*; 伊藤 修*; et al.

AIP Conference Proceedings 1377, p.450 - 452, 2011/10

 パーセンタイル:100

Photoneutron cross sections were measured for $$^{108}$$Pd, $$^{106}$$Pd, and $$^{105}$$Pd with laser-Compton scattering $$gamma$$-ray beams in an application of the $$gamma$$SF method to a radioactive nucleus $$^{107}$$Pd. We present radiative neutron cross sections for $$^{107}$$Pd [6.5$$times$$10$$^{6}$$ y] obtained with the $$gamma$$SF method.

論文

Measurement of ($$gamma$$,$$n$$) cross sections of Se isotopes using laser-Compton scattering $$gamma$$-rays

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1836 - 1839, 2011/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:86.08(Physics, Multidisciplinary)

直接測定することが困難である$$^{79}$$Se中性子捕獲反応断面積を見積もるための基礎的なデータとして、逆反応であるSe同位体($$^{80}$$Se, $$^{78}$$Se, $$^{77}$$Se, $$^{76}$$Se)の光核反応断面積についてレーザ逆コンプトン(LCS)$$gamma$$線を用いて系統的に測定した。光核反応断面積は、濃縮されたサンプルにLCS$$gamma$$線を、各々の反応しきい値近くから($$gamma$$,2$$n$$)反応が始まる前の16MeV近辺のエネルギーまで変化させ入射し、発生する中性子を測定することにより導出した。入射LCS$$gamma$$線のエネルギー分布は、高エネルギー・高分解能光スペクトロメータにより測定し、発生する中性子は、4$$pi$$-$$^{3}$$He検出器により測定する。得られたデータから入射LCS$$gamma$$線のエネルギー分布を用いた補正を行い4%から13%の誤差でSe同位体の光核反応断面積を導出した。

論文

The $$gamma$$SF method; Determination of radiative neutron-capture cross section for unstable nuclei

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 秋宗 秀俊*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; Lui, Y.-W.*

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1713 - 1716, 2011/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:75.59(Physics, Multidisciplinary)

An indirect method of determining radiative neutron-capture cross sections for unstable nuclei which we refer to as the $$gamma$$-ray strength function ($$gamma$$SF) method is outlined and applied to Zr and Sn isotopes. Photoneutron cross sections for $$^{91,92,94,96}$$Zr and $$^{117,116}$$Sn near neutron threshold show the presence of extra $$gamma$$-ray strengths known as giant M1 and pygmy E1 resonances on top of the low-energy $$gamma$$SF of GDR. Based on the $$gamma$$SF method, we present ($$n$$,$$gamma$$) cross sections for two radioactive nuclei, a long-lived fission product, $$^{93}$$Zr with T$$_{1/2}$$=1.5$$times$$10$$^{6}$$ y and an s-process branching point nucleus, $$^{95}$$Zr with T$$_{1/2}$$=64.0 d.

論文

Measurement of $$^{76}$$Se and $$^{78}$$Se ($$gamma$$, n) cross sections

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(7), p.1017 - 1024, 2011/07

The ($$gamma$$, n) cross section of Se isotopes ($$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se) were measured to supply fundamental data for the estimating inverse reaction cross section, i.e., the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section. The enriched samples and a reference $$^{197}$$Au sample were irradiated with laser-Compton scattering (LCS) $$gamma$$-rays. The excitation function of each ($$gamma$$, n) cross section was determined for the energy range from each near neutron separation energy to the threshold energy of ($$gamma$$, 2n) reaction. The energy point corresponding to each cross section was deduced using the accurately determined energy distribution of LCS $$gamma$$-rays. Systematic ($$gamma$$, n) cross sections for Se isotopes including $$^{80}$$Se were compared with those calculated by using a statistical model calculation code TALYS.

論文

Photoneutron cross sections for Au revisited; Measurements with laser Compton scattering $$gamma$$-rays and data reduction by a least-squares method

伊藤 修*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 近藤 壮雄*; 鎌田 正輝*; 山県 民穂*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(5), p.834 - 840, 2011/05

Auの光中性子生成断面積を、中性子発生閾値以上のエネルギー領域で測定した。測定では、レーザー逆コンプトン散乱で発生させた準単色$$gamma$$線を照射し、発生する中性子を計測した。測定データを最小自乗法により解析することにより、断面積値を導出した。本解析手法は、差分法を用いた断面積決定手法に比較し、測定誤差を低減できる。得られた結果を、制動$$gamma$$線あるいは陽電子消滅$$gamma$$線を用いた従来の測定結果と比較した。本研究により、中性子閾値近傍では、よい一致が見られるものの、10MeV以上のエネルギー領域では一致しないことを示した。

論文

$$gamma$$-ray strength function method and its application to $$^{107}$$Pd

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 秋宗 秀俊*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 近藤 壮雄*; 伊藤 修*; et al.

Physical Review C, 82(6), p.064610_1 - 064610_5, 2010/12

 被引用回数:30 パーセンタイル:11.17(Physics, Nuclear)

放射性核種の中性子捕獲断面積を間接的に決定するために$$gamma$$線強度関数法を考案した。本手法を$$^{107}$$Pdの場合に適用した。中性子発生閾値近傍の$$^{105,106,108}$$Pdに対する光中性子生成断面積を準単色レーザー逆コンプトン光を用いて測定した。これらの測定値及び$$^{104,105}$$Pdに対する中性子捕獲断面積を用い、$$^{107}$$Pd(n,$$gamma$$) $$^{108}$$Pd反応断面積値を絞り込んだ。

論文

Striking behavior of photoneutron cross sections for $$^{90}$$Zr near threshold

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 秋宗 秀俊*; 山形 民穂*; 近藤 壮雄*; 岩本 ちひろ*; 伊藤 修*; 鎌田 正輝*; 井尾 雅則*; 楠瀬 幸一*; et al.

AIP Conference Proceedings 1377, p.447 - 449, 2010/10

 パーセンタイル:100

Photoneutron cross sections for $$^{90}$$Zr near neutron threshold were examined with a photon difference technique using laser Compton scattering $$gamma$$-ray beams. The cross section decreasing in the vicinity of neutron threshold exhibited a steep rise within 150 keV above the threshold. We draw attention to a possible relation of this striking behavior to the 3P valence neutron resonance known in neutron capture in the mass region A $$approx$$ 90.

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