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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

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

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 "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

 被引用回数:11 パーセンタイル:34.66(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

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

$$gamma$$-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.

論文

Measurement of the $$^{80}$$Se($$gamma$$, n) cross section 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*; 海堀 岳史*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(4), p.367 - 375, 2010/04

The $$^{80}$$Se($$gamma$$, n) $$^{79}$$Se cross sections were measured with Laser-Compton scattering (LCS) $$gamma$$-rays to supply fundamental data for the estimation of the inverse reaction cross sections, i.e., the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross sections. An enriched $$^{80}$$Se sample and a $$^{197}$$Au sample were irradiated with LCS $$gamma$$-rays whose maximum energy was varied from 10.5 MeV to 16.0 MeV. Emitted neutrons were detected by a high efficiency 4$$pi$$-$$^{3}$$He detector. The energy distributions of LCS $$gamma$$-rays were precisely determined using a high-resolution high-energy photon spectrometer (HHS). The energy dependence of the $$^{80}$$Se($$gamma$$, n) cross sections was determined for the energy range 10.2-14.6 MeV, The energy point corresponding to each cross section was deduced using the energy distribution of LCS $$gamma$$-rays.

論文

Photoneutron cross sections for $$^{96}$$Zr; A Systematic experimental study of photoneutron and radiative neutron capture cross sections for zirconium isotopes

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, 81(3), p.035801_1 - 035801_5, 2010/03

 被引用回数:32 パーセンタイル:10.02(Physics, Nuclear)

$$^{96}$$Zr同位体の光中性子断面積を、レーザー逆コンプトン光を用いて測定した。Zr同位体でこれまでに報告されている光中性子断面積及び中性子捕獲断面積と今回の測定データより、Zr同位体の$$gamma$$線強度関数を系統的に調べた。この結果、HFB+ QRPAモデル計算で導かれるE1$$gamma$$線強度関数と巨大M1共鳴に起因するM1強度関数により、$$gamma$$線強度関数が統一的に記述できることを示した。また、この$$gamma$$線強度関数を用いて、Zr同位体の光中性子断面積及び中性子捕獲断面積を統一的に説明可能であることを示した。

論文

Measurements of the $$^{152}$$Sm($$gamma$$,n) cross section with laser-Compton scattering $$gamma$$ rays and the photon difference method

原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*

Journal of Nuclear Science and Technology, 44(7), p.938 - 945, 2007/07

 被引用回数:23 パーセンタイル:13.14(Nuclear Science & Technology)

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm(半減期t$$_{1/2}$$=90年)の中性子捕獲断面積は核変換研究のための基礎データの1つである。また、$$^{151}$$Sm核は恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積る際の重要な基礎データである。keVからMeVエネルギー領域において、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積を統計モデル計算によって評価するため、逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応の測定を行った。この論文では、産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いた($$gamma$$,n)反応の実験方法や、光子差分法を用いたデータ解析方法,得られた($$gamma$$,n)反応断面積の結果について述べる。本研究で得られた$$^{151}$$Sm($$gamma$$,n)反応断面積は、反応しきい値(S$$_n$$: 8.26MeV)近傍のエネルギー領域で、過去の実験データより低い値を示している。

論文

Photonuclear reaction cross section of $$^{152}$$Sm

原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あや乃*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; et al.

EUR-22794-EN, p.65 - 68, 2007/00

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm (半減期t$$_{1/2}$$=90年)の中性子捕獲断面積は核変換のための基礎データの1つである。また、$$^{151}$$Sm核は恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積もる際の重要な基礎データである。keVからMeVエネルギー領域において、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積を評価するため、逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応の測定を行った。データ解析では、2つの解析法を用いて光核反応断面積を求めた。本研究発表では、光核反応断面積の実験データと原子核反応コードTALYSの計算結果との比較を行う。また、光核反応断面積のデータを、統計モデル計算に対する制約条件として用い、$$^{151}$$Smの中性子捕獲断面積のTALYSによる計算結果を示す。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{152}$$Smの光核反応断面積測定

原 かおる; 北谷 文人; 原田 秀郎; 秋宗 秀俊*; 宇都宮 弘章*; 海堀 岳史*; 後神 進史*; 芳原 新也*; 牧永 あや乃*; 山県 民穂*; et al.

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種$$^{151}$$Sm(t$$_{1/2}$$=90yr)の中性子捕獲断面積は、高速炉や加速器駆動核変換システムを用いた核変換研究のために重要な基礎データの1つである。しかしながら、この中性子捕獲断面積の直接測定には放射性標的試料と強い中性子源が必要であり、容易ではない。本研究では逆反応を利用し、安定核種$$^{152}$$Smの光核反応断面積の励起関数を測定した。反応しきい値(S$$_{n}$$: 8.26MeV)近傍におけるデータを統計モデル計算に対する制約条件として用い、keVからMeVエネルギー領域において中性子捕獲反応断面積の評価に資する。

口頭

LCS$$gamma$$線を用いた$$^{80}$$Seの光核反応断面積の測定

北谷 文人; 原田 秀郎; 大島 真澄; 宇都宮 弘章*; 海堀 岳史*; 山田 家和勝*; 豊川 弘之*; 鬼柳 善明*

no journal, , 

革新的高速炉システムの原子炉設計や安全性評価のために、種々の核種の高精度の核データが必要となる。従来困難であった、不安定核の中性子捕獲反応断面積を求めるために、逆反応である光核反応測定に関する研究を実施している。Se-79は、半減期が約30万年といった長寿命核分裂生成物(LLFP)の一つで放射性廃棄物の分離変換対象核種である。この中性子捕獲核反応断面積評価のために、逆反応であるSe-80の($$gamma$$,n)反応断面積の測定を、波長可変の$$gamma$$線源であるLCS$$gamma$$線を用いてしきい値近傍から14MeV付近までの測定を行った。

口頭

LCS$$gamma$$線を用いた$$^{80}$$Seの光核反応断面積の測定と解析

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

no journal, , 

革新的原子炉用核データ研究の一環として実施されている高精度中性子捕獲断面積の測定のために、$$^{80}$$Seの($$gamma$$,n)反応断面積の測定を波長可変の$$gamma$$線源であるレーザ逆コンプトン(LCS)$$gamma$$線を用いてしきい値近傍から15MeV付近までの測定を行い、$$^{80}$$Seの($$gamma$$,n)反応断面積を算出し、11MeVから12.5MeVの領域で既存値より20%程度小さい値を得た。

口頭

LCS$$gamma$$線を用いた$$^{80}$$Seの光核反応断面積の解析結果

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

no journal, , 

$$^{80}$$Seの($$gamma$$,n)反応断面積の測定を波長可変の$$gamma$$線源であるLCS$$gamma$$線を用いてしきい値近傍から15MeV付近までの測定を行い、各エネルギーでの$$^{80}$$Seの($$gamma$$,n)反応断面積について入射LCS$$gamma$$線エネルギー分布を利用した解析を行った。反応断面積の絶対値の評価については、$$^{80}$$Seと同条件で測定した$$^{197}$$Auについて同様の解析を行い、これと、$$^{197}$$Auの既存値との比較により$$^{80}$$Seの反応断面積の値を校正し求めた。

口頭

LCS$$gamma$$線を用いた$$^{76}$$Se, $$^{78}$$Seの光核反応断面積測定

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

no journal, , 

逆反応を利用して$$^{79}$$Seの中性子捕獲断面積を導出するために、Se同位体の($$gamma$$,n)反応断面積を、波長可変$$gamma$$線源であるレーザ逆コンプトン(LCS)$$gamma$$線を用いて系統的に測定している。本研究では、$$^{76,78}$$Se($$gamma$$,n)反応断面積について、入射$$gamma$$線エネルギーを反応しきい値から15MeV付近まで変化させ測定を行い、反応断面積のエネルギー依存性について解析を行った。現状の解析結果では、$$^{76,78}$$Seどちらの核種の反応断面積のエネルギー依存性も、1982年に測定されたGoryachev, A. M.らの結果と誤差の範囲で一致した。

口頭

LCS$$gamma$$線を用いた$$^{77}$$Seの光核反応断面積測定

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

no journal, , 

$$^{79}$$Seの中性子捕獲核反応断面積評価のためにSe同位体について($$gamma$$,n)反応断面積の測定を波長可変の$$gamma$$線源であるLCS$$gamma$$線を用いて系統的に実施している。これまで測定を行ってきた$$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se, $$^{80}$$Seに続き、$$^{77}$$Seについて($$gamma$$,n)反応断面積の測定を、10MeVから15MeV付近までの測定を行った。現状の解析結果では、$$^{77}$$Seの($$gamma$$,n)反応断面積エネルギー依存性は、12MeV以上のエネルギーで既存値より大きい値をとっており、また、9.5MeV付近で既存値と違った挙動を示している。

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