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佐藤 大樹; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 松藤 成弘*; 佐藤 眞二*; 高田 真志*; 石橋 健二*
Nuclear Science Symposium Conference Record, 2005 IEEE, Vol.3, p.1288 - 1290, 2005/10
シンチレーション検出器を用いて中性子のエネルギースペクトルを測定するためには、検出器の応答関数が必要とされる。この応答関数を精度よく評価するためには、入射中性子とシンチレーション物質との核反応による荷電粒子生成と、それに伴う発光機構を解明することが重要である。そこで、液体有機シンチレータにおける、荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を調べるために、放射線医学総合研究所HIMACにおいて、さまざまな荷電粒子に対する応答関数を測定した。液体有機シンチレータとして、中性子測定で広く利用されているBC501Aを用いた。各種荷電粒子は高エネルギー重イオンの炭素ターゲットへの入射核破砕反応により生成され、粒子弁別後に飛行時間からその運動エネルギーを求めた。実験から得た荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を、半実験式と比較したところ、陽子と重陽子に関しては非常に良い一致を示した。しかし、粒子に関しては、系統的に大きな値を与えることを明らかにした。
松田 洋樹; 明午 伸一郎; 岩元 大樹
no journal, ,
原子力機構等が提唱する加速器駆動システム(ADS)では、数GeVに加速された陽子を鉛ビスマス融解塩に入射し、核破砕中性子によりマイナーアクチニド等の核変換を行う。中性子源からの後方角に放出される中性子の挙動が遮蔽の観点で重要となる。J-PARCの核破砕中性子源(MLF)においても、水銀標的上流側のビーム輸送系の機器において放射化が発生しており、この原因の特定はMLFの大強度ビームの安定運転に必要となる。そこでMLFにおいて水銀標的からの入射陽子に対して180度方向に生成する中性子の絶対強度スペクトルをシンチレータ(BC501A)で測定した。測定の結果、ビーム損失で起因する中性子生成は無視できる程小さく、線源から後方角に生成する中性子による放射化が発生していることがわかった。またPHITSの計算との比較を行い、1MeV以上のエネルギ範囲においてスペクトル形状および強度は実験と良い一致を示すことがわかった。