Measurement of nuclide production cross sections for proton-induced reactions on Mn and Co at 1.3, 2.2, and 3.0 GeV

竹下 隼人*; 明午 伸一郎; 松田 洋樹*; 岩元 大樹; 中野 敬太; 渡辺 幸信*; 前川 藤夫

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 511, p.30 - 41, 2022/01

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2021.10.016

1.3, 2.2および3.0GeVの陽子入射によるMnおよびCoの核種生成断面積を放射化法によりJ-PARCで測定した。Mn(p,X)S, Mn(p,X)Ar、およびCo(p,X)Sの生成断面積を世界で初めて取得した。安定した陽子ビームと確立されたビームモニタにより、系統的不確かさを典型的に5%以下に低減することができ、過去のデータよりも優れたものとなった。核破砕反応モデルと評価済み核データライブラリの予測精度の検証のため、測定データをPHITSの核破砕反応モデル(INCL4.6/GEM, Bertini/GEM, JAM/GEM)、INCL++/ABLA07、およびJENDL/HE-2007ライブラリの断面積と比較した。平均二乗偏差係数の比較により、INCL4.6/GEMとJENDL/HE-2007は他のモデルよりも実測データとのよい一致を示すことがわかった。

Neutron capture reaction data measurement of minor actinides in fast neutron energy region for study on nuclear transmutation system

片渕 竜也*; 岩本 修; 堀 順一*; 岩本 信之; 木村 敦; 中村 詔司; 芝原 雄司*; 寺田 和司*

JAEA-Conf 2019-001, p.193 - 197, 2019/11

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2019-001

A research project entitled "Study on improvement of neutron capture reaction data accuracies of long-lived minor actinides in fast neutron energy region for development of nuclear transmutation systems" started in 2017. The project aims at improving accuracies of neutron capture cross section of long-lived minor actinides (Np, Am, Am) in the fast neutron energy region which are very important for development of nuclear transmutation systems. In order to improve the capture reaction data of MA, measurement using an intense pulsed neutron beam from a spallation neutron source of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) is planned. The neutron beam filter is designed to solve the so-called double bunch issue of a neutron beam in J-PARC. This allows for measuring neutron capture cross sections using the high-intensity neutron beam of J-PARC. The outline of the project and the current progress will be presented.

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、線収量の統計精度の他に(1)線ピーク検出効率の校正精度、及び(2)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)線ピーク検出効率を精密に校正するための、-同時計測法を用いた標準線源放射能の精密測定、及び(2)短寿命核の線放出率の精密測定に用いるための、線検出器にプラスチックシンチレータを用いた-同時計測法の開発及び、それを使用した100Tcの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、検出器の標準線応答関数の整備を行った。

原研LINACの20年

益子 勝夫

Proc. of the 17th Linear Accelerator Meeting in Japan, 6 Pages, 1992/00

120MeV JAERI-LINACは、旧20MeV LINACの性能を増力し、主として中性子断面積測定用中性子源を建設するために自家製作により、1972年3月に完成した。同年8月から研究実験のため定常運転に入り1992年までの20年間を順調に運転してきた。リニアックの総運転時間は、31435.58時間であった。この20年間の運転期間の中で、LINACの保守整備、改良と改造が行われた。その結果は、LINACの設計、性能を大幅に超える120ncの最大出力を600PPSの最大パルス繰返し数において実現し、中性子断面積測定実験に大きく寄与した。また、LINACの設計、製作、保守、整備、改良、特性測定などの得られた結果について61件のレポート、論文の外部発表も行われ、原研リニアックの技術も保持された。リニアックの運転維持に関する組織、人員、予算などについてもまとめて報告する。

J-PARC MLFにおける高時間分解能中性子パルスを用いたCm, Cmの中性子捕獲断面積の測定

川瀬 頌一郎; 木村 敦; 原田 秀郎; 岩本 信之; 岩本 修; 中村 詔司; 瀬川 麻里子; 藤 暢輔

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の減容化や放射能毒性低減のため、マイナーアクチノイドについての高精度な核データが必要とされている。キュリウムは代表的なマイナーアクチノイド核種の一つであり、特にキュリウム244は使用済核燃料の処理で問題となる主要な中性子源・崩壊熱源とされている。今回、J-PARC MLFの中性子核反応測定装置ANNRIを使い、キュリウム244および246の中性子捕獲断面積の中性子飛行時間法による測定を11000eVのエネルギー領域について行った。シングルバンチ構造の中性子パルスを用いることで、以前のJ-PARCにおける測定に比べ、高いエネルギー領域まで中性子捕獲断面積データを得ることができた。本発表では、実験の概要、即発ガンマ線解析、中性子捕獲断面積の測定データ、そして過去の測定データや既存の核データと今回の測定結果の比較について報告する。

20300Kにおける水素含有物質の断面積測定; メタノール,ベンゼン及びトルエン

原田 正英; 安部 豊*; 勅使河原 誠; 大井 元貴; 池田 裕二郎*; 及川 健一; 河村 聖子; 稲村 泰弘

no journal, , 

大型中性子源や小型中性子源で使用されている減速材は、水素の高い減速特性から、水素含有物質を用いることが多い。冷熱中性子性能を決める全断面積や散乱断面積を含む散乱特性は、減速材選択の重要なデータであるため、次世代中性子源開発に向け、2018年度より、系統的な水素含有物質の断面積測定を開始した。今回の発表では、水素含有物質であるメタノール,ベンゼン,トルエンの測定について報告する。測定は、J-PARCセンターの物質生命科学実験施設の核破砕中性子源の中性子実験装置NOBORU及びAMATERASを用いた。全断面積の測定はNOBORUで、散乱断面積の測定はAMATERASでそれぞれ行った。試料はアルミニウム製セルに封入し、試料の温度は、20, 100, 200, 300K及び融点付近の温度点とした。全断面積の測定は、飛行時間法を用い、試料毎にエネルギー依存の中性子透過率を測定し、全断面積に変換した。散乱断面積は、チョッパーで複数のエネルギーにチョッピングし、散乱強度を測定することで、散乱断面積に変換した。測定されたデータは、カーネルを用いないデータと異なる傾向を示すことがわかる。安部らの理論値と比較した結果、温度依存性を含め、良い一致を示した。