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論文

Systematics and uncertainties of Hamiltonian parameters of soft-rotator model for actinides and their implications for nuclear data calculations

千葉 敏; 小浦 寛之; 丸山 敏毅; 国枝 賢; Soukhovitskij, E. Sh.*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.305 - 308, 2008/06

われわれが開発してきた軟回転体模型に基づく原子核集団準位構造の記述と、それを用いるチャンネル結合法は核データ計算の強力な手法として認識されてきた。この研究では、アクチノイド原子核の構造に対して包括的な解析を行い、ハミルトニアンパラメータ及びその系統性を導出した。この結果は未知核に対して用いることができるため、断面積の予測精度が大幅に向上するものと期待できる。またその誤差を共分散の形で求めて、断面積計算に対して核構造解析の不確定性がどの程度の影響を与えるかを定量的に見積もった。

論文

Accelerator-based facility design in association with nuclear data

高田 弘

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.23 - 28, 2008/05

J-PARCやSNSのような大強度の高エネルギー加速器施設の設計では、最高の核特性を追及する一方で、ターゲット周りでは構造物の高発熱部位の冷却,据付・組立の現実性,妥当な運転時間を確保するだけの寿命を有する材料の選定等、工学的な成立性を確保することも必要である。また、高度に放射線化した機器を取り扱うための保守計画を作成すること,加速器機器,二次ビームラインの最適な遮蔽設計も重要である。高エネルギー核データファイルの作成や新しい実験データの蓄積等の核データの進展は、核データによらない計算シミュレーションによる核設計の計算精度を確認し、かつ、向上させるうえで不可欠である。本件では、加速器施設の設計における核データの役割について報告する。

論文

Problem on unresolved resonance data in recent nuclear data libraries

今野 力; 中川 庸雄; 落合 謙太郎; 佐藤 聡; 山内 通則

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.713 - 716, 2008/05

JENDL-3.3を用いてANISNとMCNP4Cで中心に等方分布の20MeV中性子点線源がある半径0.5mのニオブ球からの漏洩中性子スペクトルを計算したところ、100keV付近で非分離共鳴の自己遮蔽補正に起因する不自然な段差が生じた。この原因を解明するため、JENDL-3.3の$$^{93}$$Nbの非分離共鳴の自己遮蔽補正ありとなしの(n,$$gamma$$)反応断面積と弾性散乱断面積を調べた。その結果、弾性散乱断面積の自己遮蔽補正が非分離共鳴領域の上限エネルギー付近で大きすぎることがわかった。このようになった理由として、弾性散乱断面積の非分離共鳴の平均中性子幅が大きすぎること、あるいは、非分離共鳴領域の上限エネルギーが低すぎることが考えられる。同様の問題はJENDL-3.3、ENDF/B-VIの非分離共鳴データのある核種の半数以上で生じており、JENDL-3.3, ENDF/B-VIの次期バージョンでは自己遮蔽補正の影響を考慮して非分離共鳴データを改定する必要がある。

論文

Experimental study on breakup reaction of beryllium and carbon induced with 14-MeV neutrons based on emitted charged-particle measurements

近藤 恵太郎; 村田 勲*; 落合 謙太郎; 宮丸 広幸*; 久保田 直義*; 今野 力; 西谷 健夫

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.407 - 410, 2008/05

ベリリウムと炭素は核融合炉の重要な材料であり、4体ブレークアップ反応である$$^{9}$$Be(n,2n+2$$alpha$$)反応と$$^{12}$$C(n,n'+3$$alpha$$)反応についての詳細な知見が工学的な見地から求められている。これらの反応からの放出粒子の二重微分断面積を正確に評価するためには、核反応の機構を正確に把握する必要がある。これは核物理学的観点からも興味ある課題である。そこで、われわれが開発した原子力機構のビーム状DT中性子源を利用した新しい荷電粒子計測システムを用いて、ベリリウムと炭素からのアルファ粒子放出二重微分断面積の詳細な測定を行った。さらに核反応機構の推定のため、アルファ粒子を放出する反応経路ごとの放出スペクトルを運動学に基づくモンテカルロ法により計算し、得られた実験値や過去の中性子放出二重微分断面積の測定値と比較を行った。$$^{9}$$Be(n,2n+2$$alpha$$)反応に関しては、$$^{9}$$Be(n,$$alpha$$)$$^{6}$$He*(Ex$$geq$$1.8MeV)反応の寄与がかなり大きいことが明らかになった。$$^{12}$$C(n,n'+3$$alpha$$)反応については、$$^{12}$$C(n,$$alpha$$)$$^{9}$$Be*(Ex$$geq$$2.43MeV)反応の寄与が確認され、この反応が中性子放出二重微分断面積の低エネルギー部分の構造を説明するのに重要であることが明らかになった。

論文

Systematical nucleon-induced optical model analysis for medium and heavy nuclei with coupled-channel framework

国枝 賢; 千葉 敏; 柴田 恵一; 市原 晃; Sukhovitskij, E.*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.227 - 230, 2008/05

1keVから200MeVの領域で中重核と重核に対する核子入射光学模型解析を実施した。最初のアプローチとして剛回転体模型に基づくチャンネル結合法を採用した。その結果、単純な形式で広域的な光学ポテンシャルを導出することができた。さらに軟回転体模型に基づくチャンネル結合法をFP領域の偶-偶核に適用した。その結果、多くの場合剛回転体模型よりも良好な結果が得られることがわかった。後者は現在進行中の研究である。本会議において、チャンネル結合法を用いることの利点と軟回転体模型の有用性を示す。

論文

Measurement of total $$gamma$$ absorption for high energy $$gamma$$ rays

北谷 文人; 原田 秀郎; 原 かおる; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; 海堀 岳史*; 豊川 弘之*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.123 - 126, 2008/05

高エネルギー領域において実験的に測定された例は少ない原子による$$gamma$$線の減衰係数を波長可変の準単色$$gamma$$線源であるレーザー逆コンプトン(LCS)$$gamma$$線と高エネルギー・高分解能スペクトロメーターを用いて測定した。試料としてAlとCuを用いた結果、10MeV付近の測定で従来の計算結果とほぼ同等の値を得た。

論文

High resolution spectroscopy of the giant resonance in the $$^{16}$$O($$gamma$$,abs) reaction

原田 秀郎; 北谷 文人; 原 かおる; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; 海堀 岳史*; 豊川 弘之*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.499 - 502, 2008/05

レーザー逆コンプトン光と高分解能・高エネルギー光子スペクトロメータ(HHS)を用いた光核吸収断面積測定手法の適用範囲を30MeVに拡張するとともに高精度化したHHSの応答関数を用いて、$$^{16}$$O($$gamma$$,abs)反応断面積の巨大共鳴領域における微細構造を0.1%という高分解能で測定した。20$$sim$$25MeVのエネルギー範囲で得られた測定データを示すとともに、従来の測定値との比較について議論した。

論文

Performance of a 4$$pi$$ Ge spectrometer for neutron capture cross section measurements

大島 真澄; 堀 順一*; 原田 秀郎; 古高 和禎; 小泉 光生; 北谷 文人; 藤 暢輔; 木村 敦; 中村 詔司; 井頭 政之; et al.

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1, p.603 - 606, 2008/05

マイナーアクチニド及び長寿命核分裂生成核種の中性子捕獲断面積は革新的原子炉開発のために重要である。しかしながら、現状ではその精度は十分ではない。よって、われわれは高分解能ゲルマニウム検出器及びBGO検出器からなる革新的$$gamma$$線分析器を整備し、中性子断面積を測定するプロジェクトを開始した。この検出器は京都大学電子線ライナック及び原子力機構3号炉において性能評価を行ったのち、中性子断面積測定を行っている。完成した検出器の性能評価と測定手法について報告する。

論文

Validation of the event generator mode in the PHITS code and its application

岩元 洋介; 仁井田 浩二*; 坂本 幸夫; 佐藤 達彦; 松田 規宏

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.945 - 948, 2008/05

粒子・重イオン輸送計算コードPHITSに低エネルギー中性子の取り扱いに関して「イベントジェネレータ」が導入された。イベントジェネレータは、一つの衝突ごとにエネルギーと運動量が保存される、中性子の核データと蒸発模型を組合せたモデルとなっている。このモードを用いることにより、各物理量間の高次の相関の情報を得るだけでなく、カーマやDPAといった物理量を特別な核データライブラリを用いることなく導出できる。本発表では、イベントジェネレータにより中性子入射での粒子生成断面積,カーマ,DPAなどの導出結果とこれらの評価済み核データと比較してイベントジェネレータの精度検証を行うとともに、これらの応用例を紹介する。

論文

Measurement of the angle-correlated neutron spectrum for the $$^{9}$$Be(n,2n) reaction with a pencil-beam DT neutron source

村田 勲*; 高木 智史*; 四間 公章*; 近藤 恵太郎; 宮丸 広幸*; 落合 謙太郎; 西谷 健夫; 今野 力

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.999 - 1002, 2008/05

(n,2n)反応は核融合炉設計において非常に重要な反応である。本研究では、核融合炉で最も重要な元素の1つであるベリリウムについて、(n,2n)反応により放出される2個の中性子を直接同時計数法によって測定し、角度相関スペクトルから(n,2n)反応断面積を導出した。実験では原子力機構FNS施設のビーム状DT中性子源を利用した。2台のNE213検出器を用い、放出される2個の中性子を高効率で測定するため、測定試料の非常に近くに検出器を配置した。得られた波高スペクトルはFORISTコードでアンフォールディングを行ってエネルギースペクトルに変換した。検出器の応答関数はSCINFULコードによって評価した。導出された(n,2n)反応の角度分布は、測定エネルギー範囲である800keV以上の比較では、JENDL-3.3がENDF/B-VIより良い一致を示した。800keV以上の(n,2n)反応断面積は双方のライブラリとも10%以内で実験値とよく一致した。

論文

Recent advances in the JENDL project

柴田 恵一; 中川 庸雄; 深堀 智生; 岩本 修; 市原 晃; 岩本 信之; 国枝 賢; 大塚 直彦; 片倉 純一; 渡辺 幸信*; et al.

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.727 - 732, 2008/05

原子力機構シグマ委員会と協力してJENDL汎用ファイル及び特殊目的ファイルの作成を進めている。JENDL汎用ファイルの第4版であるJENDL-4の開発では実験値の乏しいMA及びFP核データの精度向上が重要な課題であるので、新たに核反応モデル計算コードを開発した。FP領域では、200MeVまでの中性子及び陽子反応データに適用できるチャネル結合光学模型パラメータを求め、統計模型による理論計算を実施している。低エネルギー領域ではMA及びFP核種の分離共鳴パラメータを最新の実験値をもとに評価した。2002年に公開したJENDL-3.3のフォローアップとして、ADS開発研究で必要な核種の共分散(誤差)データを整備した。一方、特殊目的ファイルに関しては、JENDL高エネルギーファイル及び光核反応データファイルの2007年版の編集が最終段階に入っている。

論文

Benchmark of evaluated nuclear data libraries using post-irradiation experimental data on fuel composition changes of the fast reactor JOYO

横山 賢治; 神 智之*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.807 - 810, 2008/05

高速実験炉「常陽」MK-IIの燃料組成変化に関する照射後試験データはJNC(JAEAの前身)において1986年から測定されてきた。本研究では、常陽MK-IIのドライバー燃料の照射後試験データに関して利用可能なデータをすべて解析し、$$^{235}$$Uの消滅と$$^{236}$$Uの生成に関する積分実験データを整備した。これらの積分実験データともに$$^{235}$$Uに関する感度を持ち、核データのベンチマーク解析に利用可能である。最近の評価済み核データライブラリであるJENDL-3.2, -3.3, JEFF-3.1, ENDF/B-VIIは$$^{236}$$Uの生成を過大評価する傾向がある。炉定数調整計算により$$^{235}$$Uの捕獲断面積を再評価することでこの過大評価を改善できる可能性があることを示した。

論文

Validation of Np-237 cross sections by analysis of BFS critical experiments with massively neptunium-loaded cores

石川 眞; 羽様 平

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.817 - 820, 2008/05

世界の主要な核データライブラリの、$$^{237}$$Np核データを検証するために、二酸化ネプツニウム10kgを装荷したBFS臨界実験の3シリーズを解析した。最新のJENDL-3.3, ENDF/B-VII.0、及びJEFF-3.1は、$$^{237}$$Np核データの観点からは満足できる結果を示したが、同時に、幾つかのライブラリでは、$$^{239}$$Puの核分裂あたり中性子発生数,核分裂断面積,$$^{238}$$Uの散乱方向余弦,ナトリウムの非弾性散乱断面積などについて、再評価が必要であるとの結論を得た。さらに、積分実験データを用いて、炉定数調整を行うことにより、高速炉の核特性予測精度が向上することを示した。

論文

Status and future work of the NEA working party on international nuclear data evaluation cooperation

Koning, A.*; 片倉 純一; Oblozinsk$'y$, P.*; Nichols, A. L.*; Nordborg, C.*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.741 - 746, 2008/05

核データ評価国際協力ワーキングパーティは、OECD各国の核データ評価活動(ENDF/B(米国),JENDL(日本),JEFF(欧州))及びIAEAが支援する非OECD国の活動(CENDL(中国),BROND(ロシア))の間での協力を実施するために結成されている。これらすべての核データ評価活動に共通な問題を検討するため短期的なサブグループを結成し活動を行っている。最近の活動では、臨界性予測向上のためのウランの評価,新しい標準断面積の提示,新しいFPライブラリの作成を行った。現在実施している活動としては、共分散データの処理,崩壊熱計算のための崩壊データの検討,高優先度の要求リストの作成,新しいFPライブラリの検証,GEN-IVのための核データニーズがある。本報告ではこれらのWPECの活動について述べる。

論文

Integrated nuclear data utilization system for innovative reactors; Nuclear data processing and utilization system

山野 直樹*; 片倉 純一; 加藤 幾芳*; 井頭 政之*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.825 - 828, 2008/05

核データ処理及び利用システムを革新炉のための総合核データ利用システムの一部として開発した。このシステムではENDF-6形式の評価済核データを取り扱い、ポイントワイズあるいは群定数などさまざまな形式で断面積を用意し、臨界性や遮蔽のベンチマーク計算を実施することができる。このシステムの概要及び将来計画について報告する。

論文

Development needs of nuclear data for fusion technology

Fischer, U.*; Batistoni, P.*; Forrest, R. A.*; 今野 力; Perel, R. L.*; Seidel, K.*; Simakov, S. P.*

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.973 - 978, 2008/05

国際熱核融合実験炉ITERや国際核融合材料照射施設IFMIFに関する核融合工学の核設計解析のために必要な核データの概要について述べる。要求される材料/核種,データの種類に関して、また、特に、微分実験データ,積分実験データとの比較によるデータの品質に関して、入手できる評価データやライブラリーの現状をレビューする。中性子,光子輸送シミュレーションのための核データ評価,放射化,核変換計算のための断面積データ,誤差解析のための共分散データ等、今後開発すべき核データについても紹介する。

口頭

Half-life of $$^{184}$$Re populated by photodisintegration reaction with Laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは最大エネルギー17MeVのレーザー逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この$$gamma$$線を原子核に照射すると、$$gamma$$線と原子核が光核反応を起こし、もとの原子核とは異なる同位体が生成される。この手法を用いて、Re-185から不安体同位体Re-184を生成した。このRe-184の基底状態のベータ崩壊を83日間計測した。その結果、約35.4日の半減期の値を得た。この値は従来の推奨値より7%短いとの結果を得た。これは、従来の推奨値が計測された段階では、約169日の半減期のアイソマーが発見されていなかったためである。

口頭

The Design and construction of a spectrometer to efficiently identify nuclear levels

古高 和禎; 大島 真澄; 木村 敦; 藤 暢輔; 小泉 光生; 金 政浩; 後藤 淳*

no journal, , 

熱エネルギー領域の中性子捕獲反応に伴い放出される即発$$gamma$$線のうち基底状態に遷移するものの同定を容易ならしめ、反応断面積決定の効率化・高精度化を図るための、$$gamma$$線スペクトロメータの最適配置を選択するために、シミュレーションを用いた研究を行った。

口頭

Performance of a data acquisition system for a large germanium detector array

木村 敦; 小泉 光生; 藤 暢輔; 後藤 淳*; 大島 真澄

no journal, , 

われわれのグループで開発した4$$pi$$ゲルマニウム検出器用のデータ収集装置の性能評価を行った。エネルギー分解能は1.33MeVの$$gamma$$線に対して2.5keV、10.83MeVに対して16.4keVであった。時間分解能は120nsであった。これらの値は核データ測定からの要求を十分に満たしている。また、$$gamma$$-$$gamma$$同時測定における不感時間の補正法を開発した。

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