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岩元 大樹; 中野 敬太*; 明午 伸一郎; 竹下 隼人; 前川 藤夫
EPJ Web of Conferences, 284, p.01033_1 - 01033_4, 2023/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.21(Nuclear Science & Technology)加速器駆動核変換システムの研究開発で重要となるビスマス標的に対する核種生成断面積の測定実験を行った。実験は、J-PARCの陽子ビームを用いて、0.4, 1.5及び3.0GeVの陽子ビームをビスマス標的試料に照射し、核種生成断面積を放射化法により導出した。本実験で新たに取得した計50核種127個の核種生成断面積データを最新の核反応モデル(INCL++/ABLA07及びINCL4.6/GEM)による計算結果及び評価済み核データライブラリJENDL/HE-2007の評価値と比較した。比較の結果、INCL++/ABLA07は総じて実験値を再現する一方で、INCL4.6/GEMは核分裂片に対する実験値を過小評価する等の知見が得られた。
岩元 大樹
JAEA-Conf 2021-001, p.24 - 29, 2022/03
放射線挙動解析コードPHITSは、加速器駆動核変換システムや核破砕中性子源施設等における放射能・被曝線量評価及び施設の遮蔽設計に重要な役割を演じるが、PHITSの核破砕反応を記述するモデルINCL4.6/GEMは核分裂生成物の収量を大幅に過小評価することが知られており、モデルの高度化が求められている。本研究では、核分裂生成物の収量予測に重要なパラメータとなる「核分裂確率」を現象論的に記述するモデルを提案し、このモデルを粒子輸送計算コードPHITSに組み込まれている脱励起過程計算コードGEMの高エネルギー核分裂モデルに適用した。実験値との比較の結果、広範囲のサブアクチノイド核種に対する陽子入射、中性子入射及び重陽子入射反応に対して、核分裂断面積を統一的に予測でき、その予測精度は従来モデルよりも大幅に改善することを示した。さらに、本モデルを用いた解析により、核分裂生成物の同位体分布を精度よく求めるためには、核内カスケード過程計算コードINCL4.6における高励起残留核の記述の修正が必要であることを明らかにした[1]。これらの研究成果により、日本原子力学会核データ部会賞学術賞を受賞した。本研究会では提案したモデルおよび研究成果内容について報告する。[1] H. Iwamoto and S. Meigo, "Unified description of the fission probability for highly excited nuclei", Journal of Nuclear Science and Technology, 56:2, 160-171 (2019).
橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 岩元 洋介; 小川 達彦; 古田 琢哉; 安部 晋一郎; 仁井田 浩二*
核データニュース(インターネット), (120), p.26 - 34, 2018/06
放射線の挙動を模擬できる粒子・重イオン輸送計算コードPHITSは、加速器の遮へい設計や宇宙線・地球科学、放射線防護研究等の広範な分野で利用されている。PHITSでは、放射線が引き起こす物理現象を輸送過程と衝突過程の2つに分けて記述しており、さらに核反応が含まれる衝突過程を「核反応の発生」、「前平衡過程」、「複合核過程」の3段階的に分けて計算することで模擬している。これらの計算では断面積モデルKurotamaや核反応モデルINCL4.6やJQMDといった数多くの物理モデルが使用されており、PHITSの信頼性を高めるために、我々は各モデルの高度化を行ってきた。本稿は、日本原子力学会2018年春の年会の企画セッション「我が国における核データ計算コード開発の現状と将来ビジョン」における報告を踏まえ、PHITSにおける核反応モデルの役割を解説するとともに、近年我々が行ってきた様々なモデルの高度化や今後の展開についてまとめたものである。
国枝 賢; 岩本 修; 岩本 信之; 湊 太志; 岡本 力; 佐藤 達彦; 中島 宏; 岩元 洋介; 岩元 大樹; 北谷 文人; et al.
no journal, ,
原子力工学、物質・生命科学および医療等の分野において陽子線加速器の応用が推進されており、施設設計のために、広いエネルギー領域に亘る中性子・陽子入射の評価済核データが必要とされている。本研究では、光学モデルや前平衡モデル計算における最新の知見を投入してJENDL/HE-2007の見直しを行った。さらに、特に医療分野で需要の高いLi-6,7やBe-9等の核種を新たに加えて、132核種に対する200MeVまでの中性子・陽子核データライブラリJENDL-4.0/HEを完成させた。本発表においては、評価計算手法の概要や二重微分断面積等の結果、および積分検証結果を報告する。
橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 岩元 洋介; 小川 達彦; 古田 琢哉; 安部 晋一郎; 仁井田 浩二*
no journal, ,
粒子・重イオン輸送計算コードPHITSは、原子力機構を中心に多くの研究機関の協力の下で開発を進めている国産の汎用モンテカルロ放射線挙動解析コードである。PHITSには、断面積モデルKurotamaや核反応モデルINCL4.6, JQMDの他、核データライブラリJENDL-4.0が組み込まれており、様々な放射線が引き起こす多様な核反応を再現することができる。これにより、加速器施設の遮へい設計をはじめとして、放射線防護研究や宇宙・地球惑星科学研究等の幅広い分野で利用されている。本発表では、日本原子力学会の「我が国における核データ計算コード開発の現状と将来ビジョン」に関するセッションにおいて、PHITSにおける核反応計算の役割を解説し、近年我々が行ってきた核反応モデルの高度化について紹介する。また、今後の研究計画として、核反応モデル等の不確かさを起源とする系統誤差の評価機能の開発についても紹介する。
安部 晋一郎
no journal, ,
近年、ミューオンが起こす物理現象のうち、負ミューオン原子核捕獲反応の基礎科学や応用科学への適用可能性が注目されている。これまでの研究で、負ミューオン原子核捕獲反応モデルを構築し、放射線輸送計算コードPHITSへ実装した。しかし、最近得られた生成二次イオン測定値とPHITS計算値との比較より、高エネルギー軽二次イオン放出や陽子に対する重陽子の生成量をPHITSは過小評価することが分かった。そこで本研究では、PHITSの負ミューオン原子核捕獲反応モデルの改良のために、JQMDモデルに表面合体モデル(Surface Coalescence Model: SCM)を実装するとともに、負ミューオン原子核捕獲反応モデルで用いる励起関数にメソン交換の寄与を導入した。これにより、シリコン標的への負ミューオン照射からの高エネルギー陽子,重陽子,三重陽子放出および陽子に対する重陽子の生成量の記述の改善が得られた。
