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論文

$$^{77}$$Se($$gamma$$,n)断面積測定と$$^{79}$$Se(n,$$gamma$$)断面積の不確かさ評価

北谷 文人

核データニュース(インターネット), (114), p.44 - 49, 2016/06

http://www.aesj.or.jp/~ndd/ndnews/pdf114/No114-08.pdf

$$^{79}$$Seは長寿命核分裂生成物(LLFP)の一つで、地層処分負荷軽減のために、短寿命核種・安定核種への核変換の対象である。この中性子捕獲反応断面積について不確かさを考慮したものを算出するために実施した研究についてレビューする。現時点では$$^{79}$$Seは、測定用試料の入手が困難で、断面積の直接測定ができない。そのため、この断面積は統計モデル計算等を用いて見積られている。しかし、現状では、計算値には不確かさが付与されていない不十分なものである。$$gamma$$線強度関数($$gamma$$SF)法を利用して不確かさを明らかにした$$^{79}$$Seの(n,$$gamma$$)断面積データを導出するため、$$^{76,78,80}$$Seの光核反応断面積に加え$$^{77}$$Seの光核反応断面積の測定を($$gamma$$,n)反応のしきい値から($$gamma$$,2n)反応のしきい値の領域で行った。これから得られた光核反応断面積を基に統計モデル計算での共通の物理量である$$gamma$$SFを求めた。求めた$$gamma$$SFを用いて$$^{79}$$Seの中性子捕獲反応断面積を統計モデルによって計算した。この結果、不確かさ$$pm$$26%を付加した$$^{79}$$Seの(n,$$gamma$$)断面積データを得ることができた。得られた$$^{79}$$Seの(n,$$gamma$$)断面積は、JENDL-4.0の1/3から1/4と大きく異なる値を得た。

論文

Current activities and future plans for nuclear data measurements at J-PARC

木村 敦; 原田 秀郎; 中村 詔司; 岩本 修; 藤 暢輔; 小泉 光生; 北谷 文人; 古高 和禎; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; et al.

European Physical Journal A, 51(12), p.180_1 - 180_8, 2015/12

https://doi.org/10.1140/epja/i2015-15180-2
 被引用回数：3 パーセンタイル：30.26(Physics, Nuclear)

In order to improve the data accuracy of neutron-capture cross sections of minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFPs), a new experimental instrument named "Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI)" has been constructed in the Materials and Life science experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), and measurements of neutron-capture cross sections of MAs, LLFPs and some stable isotopes with high intensity pulsed neutrons have been started. The analyses for $$^{244}$$Cm, $$^{246}$$Cm, $$^{241}$$Am and $$^{237}$$Np were finished; those for $$^{129}$$I, $$^{107}$$Pd, $$^{99}$$Tc, $$^{93}$$Zr and some stable isotopes are in progress. These results will make significant contributions in the field of developing innovative nuclear systems.

論文

Photodisintegration cross section measurements on $$^{186}$$W, $$^{187}$$Re and $$^{188}$$Os; Implications for the Re-Os cosmochronology

静間 俊行; 宇都宮 弘章*; Mohr, P.*; 早川 岳人; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 太田 雅久*; 大垣 英明*; et al.

Physical Review C, 72(2), p.025808_1 - 025808_9, 2005/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.72.025808
 被引用回数：44 パーセンタイル：90.03(Physics, Nuclear)

産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、$$^{186}$$W, $$^{187}$$Re, $$^{188}$$Os核の光核反応実験を行い、中性子放出のしきい値エネルギー近傍の詳細な断面積を測定した。得られた実験データと核統計模型による計算値との比較を行い、良い一致が得られた。$$^{187}$$Os核には、励起エネルギー9.75keVに第一励起状態が存在しており、元素合成過程の高温状態下では、この状態が強く生成されていたと考えられる。そこで、今回得た光核反応$$^{188}$$Os($$gamma,n$$)の断面積データを用いて、$$^{187}$$Os第一励起状態からの中性子捕獲反応断面積の評価を行い、Re-Os宇宙時計に適用した。

論文

Photoneutron cross section measurements on $$^{186}$$W, $$^{187}$$Re and $$^{188}$$Os for cosmochronology

静間 俊行; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; Mohr, P.*; 早川 岳人; 牧永 あや乃*; 原 かおる*; 大垣 英明*; Lui, Y.-W.*; Goriely, S.*

Nuclear Physics A, 758, p.561c - 564c, 2005/07

産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、$$^{186}$$W, $$^{187}$$Re, $$^{188}$$Os核に対する光核反応断面積の精密測定を行った。Hauser-Feshbach核統計模型に基づき、逆過程である$$^{185}$$W, $$^{186}$$Re及び$$^{187}$$Os核の中性子捕獲反応断面積を評価した。s過程分岐点核$$^{185}$$W, $$^{186}$$Re及び$$^{187}$$Osの第一励起状態からの中性子捕獲のs過程に対する寄与について明らかにした。さらに、この結果を、$$^{187}$$Re-$$^{187}$$Os宇宙時計に適用し、元素合成時からの年代について議論する。

論文

$$s$$-process branching at $$^{185}$$W revised

Mohr, P.*; 静間 俊行; 植田 裕康*; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 原 かおる*; 早川 岳人; Lui, Y.-W.*; 大垣 英明*; 宇都宮 弘章*

Physical Review C, 69(3), p.032801_1 - 032801_4, 2004/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.69.032801
 被引用回数：35 パーセンタイル：84.58(Physics, Nuclear)

逆反応過程を用いて、s過程の分岐点核である不安定核種$$^{185}$$Wの中性子捕獲反応断面積を評価した。$$^{186}$$Wの光核反応断面積の測定は、産業技術総合研究所のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて行った。核統計模型から、$$s$$過程で重要な温度である$$kT=30$$keVにおいて、$$^{185}$$Wの中性子捕獲反応断面積として、$$sigma=553pm60$$mbを得た。この値は、従来のものよりも小さく、AGB星模型では、$$s$$過程において生成される$$^{186}$$Osの生成量が過大評価されることが明らかになった。

報告書

ガンマ線分光法による核データ測定精度の高度化に関する研究

古高 和禎

JNC TN8400 2000-028, 70 Pages, 2000/10

JNC-TN8400-2000-028.pdf:1.71MB

本報告は、著者が核燃料サイクル開発機構において、平成9年11月から平成12年10月までの期間に博士研究員として行った研究内容をまとめたものである。本報告は、二つの内容に分かれる。すなわち、一つは、熱中性子吸収断面積の測定の高度化に関する研究である。今一つは、HHS検出器を用いた光核反応断面積の微細構造測定の高度化に関する研究である。1)放射化法を用いた$$gamma$$線測定による熱中性子吸収断面積測定において、得られる結果の精度に影響を及ぼす主な要因には、$$gamma$$線収量の統計精度の他に(1)$$gamma$$線ピーク検出効率の校正精度、及び(2)$$gamma$$線放出率の精度があげられる。本研究では、高速三次元同時計測システムを作成することにより、(1)$$gamma$$線ピーク検出効率を精密に校正するための、$$gamma$$-$$gamma$$同時計測法を用いた標準$$gamma$$線源放射能の精密測定、及び(2)短寿命核の$$gamma$$線放出率の精密測定に用いるための、$$beta$$線検出器にプラスチックシンチレータを用いた$$beta$$-$$gamma$$同時計測法の開発及び、それを使用した100Tcの$$gamma$$線放出率の精密測定を行い、熱中性子吸収断面積測定の高度化を図った。2)熱中性子吸収断面積が小さい核種に対しては、巨大共鳴領域の$$gamma$$線を用いた光吸収反応による核変換が提案されている。光吸収反応による核変換を効率的に行うためには、光吸収断面積の入射$$gamma$$線エネルギー依存性を詳細に知る必要がある。本研究では、高分解能高エネルギー$$gamma$$線スペクトロメータ(HHS)を用いた光吸収断面積の微細構造測定をより精密で信頼できるものとするために、精密なモンテカルロシミュレーション計算を実施し、検出器の標準$$gamma$$線応答関数の整備を行った。

報告書

Tc-99の中性子捕獲断面積測定

井頭 政之*

JNC TJ9400 2000-008, 61 Pages, 2000/02

JNC-TJ9400-2000-008.pdf:2.5MB

高速炉を用いた長寿命核分裂生成物(LLFP)の核変換処理研究のためには、核変換性能等の炉心特性を詳細に検討する必要があり、従って、LLFPの精度良い中性子核反応断面積データが必要となる。そこで本研究では、精度良い中性子核反応断面積データを得るため、重要なLLFP核種であるTc-99についてkeV中性子捕獲反応断面積の測定を行なった。測定はAuの捕獲反応断面積を標準とした相対測定とし、ペレトロン加速器を利用したnsパルス中性子源及び大型コンプトン抑止型NaI(Tl)ガンマ線検出器を用いた中性子飛行時間法で行なった。その結果、入射中性子エネルギー10$$sim$$600keVの範囲で、Tc-99の捕獲断面積を誤差約5%の精度で得た。今回の測定値とこれまでの測定値及びJENDL-3.2の評価値との比較を行なった結果、JENDL-3.2は15$$sim$$20%過小評価を行っていることが明らかになった。

報告書

高速炉用共分散データの改良

柴田 恵一*; 長谷川 明*

JNC TJ9400 2000-004, 109 Pages, 2000/02

JNC-TJ9400-2000-004.pdf:4.96MB

平成8$$sim$$10年度に高速炉の炉心解析で重要な核種・反応について、評価済核データライブラリーJENDL-3.2に収納されている中性子核データの共分散を推定し、共分散ファイルを作成した。今年度は、作成した共分散ファイルの見直しを行い、データの改良を行った。改良されたのは16乗Oの非弾性散乱断面積、23乗Naの全断面積、235乗Uの核分裂反応断面積、238乗Uの中性子捕獲断面積及び238乗Uの分離共鳴パラメータの共分散である。また、233乗Uに関しては新たに共分散データを整備した。本研究で求められた共分散は、ENDF-6フォーマット編集されファイル化された。

論文

超重元素; 144,116,118番元素の合成

西中 一朗

化学と工業, 53(5), P. 607, 2000/00

1999年に発表された114,116,118番元素の合成に関する3つの報告を''化学と工業''誌のトピックスとして紹介した。114番元素は、ロシアと米国の共同研究グループにより、ロシア・ドブナ合同原子核研究所において$$^{244}$$Pu($$^{48}$$Ca,3n)$$^{289}$$114,$$^{242}$$Pu($$^{48}$$Ca,3n)$$^{287}$$114反応で合成された。$$^{289}$$114(寿命30秒)は34日間の実験で1事象、$$^{287}$$114(寿命1.3秒)は32日間で2事象観察され、反応断面積は、それぞれ1pb,2.5pbであった。一方、118番元素は、米国バークレー研究所において、$$^{208}$$Pb($$^{48}$$Ca,n)$$^{293}$$118反応で合成された。11日間の実験で3事象を観測し、反応断面積は2.2pbであった。また、116番元素$$^{289}$$116(寿命1.2ミリ秒)は、$$^{293}$$118(寿命0.2ミリ秒)の壊変系列に発見された。3つの新元素を含む新しい13核種の半減期は、Z=114とN=184の二重閉殻構造を示唆する理論計算と良く一致した。

報告書

Tc-99の中性子捕獲断面積測定

井頭 政之*

JNC TJ9400 99-001, 78 Pages, 1999/03

JNC-TJ9400-99-001.pdf:2.07MB

高速炉を用いた長寿命核分裂生成物(LLFP)消滅処理研究のためには、消滅性能等の炉心特性を詳細に検討する必要があり、従って、LLFPの精度良い中性子核反応断面積データが必要となる。そこで本研究では、重要なLLFPであるTc-99についてkeV中性子捕獲反応断面積の精度良い測定を行うため、測定に用いるTc-99試料の検討・調査及び我々の実験装置を用いた測定の詳細検討を行った。

論文

Comments on the cross sections of $$^{186}$$Re in the $$^{186}$$W(p,n) and $$^{186}$$W(d,2n) reactions in connection to the paper given by Z.H.Zhu et at. and correction of the calculated yields of $$^{186}$$Re in the $$^{186}$$W(p,n) reaction

石岡 典子; 関根 俊明; R.M.Lambrecht*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 241(2), 383 Pages, 1999/00

https://doi.org/10.1007/BF02347480
 被引用回数：4 パーセンタイル：59.59(Chemistry, Analytical)

J.Radioanal.Nucl.Chem.にZ.H.Zhuらによって発表された論文``An improved Re/W separation protocol for preparation of carrier-free $$^{186}$$Re''における誤った記述を指摘すると同時にわれわれが以前に発表したデータを一部訂正する。この論文の中で彼らは、$$^{186}$$W(p,n)$$^{186}$$Re反応は$$^{186}$$W(d,2n)$$^{186}$$Re反応に比べて反応断面積が大きいと解釈される記述をしているが、われわれが以前同雑誌で発表した$$^{186}$$W(p,n)$$^{186}$$Re反応における実験的及び理論的な反応断面積のデータに関する論文も引用し、読者に正確な情報を伝えるべきであることを指摘した。われわれの反応断面積データは、Szelecsenylらによって追試され信頼性が高いことが確認されている。なお、Szelecsenylからの指摘により、反応断面積に基づいたThick target yeildの再計算を行ったところ、一部間違いが見つかったので訂正する。

論文

Some comments for cross section data of iron around 15 MeV

今野 力; 前川 藤夫; 和田 政行*; 小迫 和明*

Fusion Technology, 34(3), p.1013 - 1017, 1998/11

原研FNSで実施した鉄ベンチマーク実験の解析をJENDL Fusion File,FENDL/E-1.1,EFF-3.0ライブラリーを用いてDORTコードで行い、10MeV以上の中性子束の体系深部での大きな過小評価の原因を検討した。その結果、FENDL/E-1.1,JENDL Fusion Fileの鉄のデータのうち15MeV付近の弾性散乱の角度分布を最も前方の強いEFF-3.0の$$^{56}$$Feのデータと置き換えたライブラリーを用いると、10MeV以上の中性子束の体系深部での過小評価が大幅に改善されることがわかった。また、FENDL/E-1.1の鉄のデータと比べ、15MeV付近でJENDL Fusion fileの(n,2n),(n,np)反応断面積はそれぞれ9%、28%過大、EFF-3.0の非弾性散乱断面積では5%過小で、これらも10MeV以上の中性子束の体系深部での過小評価の要因であることを明らかにした。

論文

Transfer cross sections for $$^{2}$$$$^{8}$$Si+$$^{5}$$$$^{8}$$$$^{,}$$$$^{6}$$$$^{2}$$Ni

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 井出野 一実; 鹿園 直基; 加藤 哲久*; 藤田 博*; 杉光 強*; 久保野 茂*

Phys.Lett.,B, 176(3-4), p.302 - 306, 1986/00

$$^{2}$$$$^{8}$$Si+$$^{5}$$$$^{8}$$$$^{,}$$$$^{6}$$$$^{2}$$Niの系での核子移行反応をEleb=110Mevで行った。核子移行反応の断面積は$$^{2}$$$$^{8}$$Si+$$^{5}$$$$^{8}$$$$^{N}$$iと$$^{2}$$$$^{8}$$Si+$$^{6}$$$$^{2}$$Niでは大きく違った。又一核子移行反応の断面積が最も大きかった。これらの結果は直接反応機構に基づくDWBA法の計算でよく再現できた。

論文

Thermal neutron reaction cross section measurements for fourteen nuclides with a liquid scintillation spectrometer

滝上 誠*; 石河 寛昭

Nuclear Instruments and Methods, 148(1), p.157 - 161, 1978/01

14核種の熱中性子反応断面積の値を求めるにさいし、反応生成核種の放射能を液体シンチレーション・カウンターによる効率トレーサー法にしたがって測定した。この測定技術では放射線の吸収損失や散乱を伴わずに4$$pi$$計数が可能であるために、高精度な断面積の値を見出すことが出来る。得られた結果は従来の報告値よりもかなり小さい測定誤差を有する。本研究においては、$$^{5}$$$$^{9}$$Coを中性子束モニターとして使用した。

報告書

核内カスケード模型による核反応断面積の計算

馬場 澄子

JAERI-M 6306, 53 Pages, 1975/11

JAERI-M-6306.pdf:1.06MB

高エネルギー陽子で引き起される核反応の断面積を、核内カスケードモデルにより、モンテカルロ法を用いて計算するためのプログラムを作成した。原子核模型として、核子密度の高い中心部と核子密度の低い周辺部から成るものを仮定した。$$Pi$$-中間子の発生に関する考慮はしていない。すでに報告されているいくつかのこの種のプログラムと、本プログラムとの計算結果を、同じ核反応系について比較した。ORNLの計算結果と、最もよく一致していた。

論文

理工学,医学利用に共通の問題点; $$^{2}$$$$^{5}$$$$^{2}$$Cf利用勉強会より

松岡 理*; 上野 馨; 川島 勝弘*; 榎本 茂正; 小林 昌敏

Radioisotopes, 24(4), p.262 - 272, 1975/04

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.24.4_262

CF-252の発見の歴史、合成法、核的特性一特に自発核分裂に注目して-および化学的性質を示した総説である。

論文

核反応断面積の統計的ゆらぎ; 中性子非弾性散乱の角度分布の解析

塚田 甲子男

原子核研究, 7(6), 580 Pages, 1962/00

抄録なし

口頭

J-PARC/MLF/ANNRIでの核データ測定と放射化分析の接点

木村 敦

no journal, , 

J-PARC/MLFに設置した中性子核反応測定装置(ANNRI)において、中性子捕獲反応断面積測定、即発$$gamma$$線分析の研究を進めている。即発$$gamma$$線は中性子捕獲反応断面積と物質量、検出器の検出効率の積が測定されるため、中性子捕獲反応断面積測定と即発$$gamma$$線分析は対象とする物理量が異なるだけで、測定の手順や手法などで共通する点が多い。そこで、本発表ではANNRIに設置した実験装置の概要や最新の改良点を紹介するとともに、断面積測定と即発$$gamma$$線分析での共通点及び違いについて報告を行う。

口頭

Current activities for nuclear data measurements at ANNRI

木村 敦; 原田 秀郎; 中村 詔司; 藤 暢輔; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 堀 順一*; 木野 幸一*

no journal, , 

Accurate data of neutron-capture cross sections for minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFPs) are important in detailed engineering designs and safety evaluations of innovative nuclear reactor systems. However, accurate measurements of these cross sections are very difficult due to high radioactivity of these samples. To overcome the difficulty, "Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI)" has been constructed in the Materials and Life science experimental Facility at the Japan Proton Accelerator Research Complex, and measurements of neutron-capture cross sections of MAs and LLFPs with high intensity pulsed neutrons have been started from 2008. In this presentation, measurement activities and results in ANNRI are presented.

口頭

Measurement of neutron-capture cross section of $$^{120}$$Sn with the array of Ge spectrometer at the J-PARC/MLF/ANNRI

木村 敦; 原田 秀郎; 中村 詔司; 藤 暢輔; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 堀 順一*; 木野 幸一*

no journal, , 

A $$^{126}$$Sn sample for a nuclear data experiment contains a large amount of tin stable isotopes, $$^{115, 117-120, 122, 124}$$Sn, because they also have fission yields and the sample is normally prepared only through a chemical process from spent fuel. Therefore, to obtain accurate cross-section data for $$^{126}$$Sn, a series of neutron-capture cross-section measurements for all the tin stable isotopes have been started with Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI) of Materials and Life science experimental Facility (MLF) in Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The preliminary results of the neutron-capture cross sections for $$^{112}$$Sn and $$^{118}$$Sn have been reported in ND2013. In this presentation, preliminary result of the neutron-capture cross-section for $$^{120}$$Sn is reported in the neutron energy range from 10 meV to 2 keV.

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