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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：1 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。
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
被引用回数：6 パーセンタイル：65.59(Instruments & Instrumentation)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。
岩元 大樹
Journal of Nuclear Science and Technology, 57(8), p.932 - 938, 2020/08
被引用回数：14 パーセンタイル：86.19(Nuclear Science & Technology)本論文では、ガウス過程回帰を用いて実験データから核データを生成する新手法について紹介する。ここでは、例としてニッケル標的に対する陽子入射核種生成断面積に着目し、本回帰手法が断面積実験値に対して不確かさを含めて妥当な回帰曲線を与えることを示すとともに、核データを生成あるいは評価するうえで有効であることを示す。さらに、生成された核データの不確かさを低減する観点からも、本手法が実験計画で有用であることを示す。
Zrの陽子・重陽子入射核破砕同位体生成に関する研究川瀬 頌一郎
核データニュース(インターネット), (122), p.75 - 80, 2019/02
ジルコニウム-93は使用済核燃料に含まれる主要な長寿命核分裂生成物の一つである。本資料では、理化学研究所RIビームファクトリーにおいて行った、Zrに対する核子あたり105MeVの陽子・重陽子入射核破砕反応による同位体生成断面積の測定研究について紹介する。測定は測定対象の核種を標的としてではなく高速ビームとして利用する逆運動学法を用いて行い、安定核種も含む広範な同位体について生成断面積を得た。実験結果は核内カスケードモデルと一般化蒸発モデルを取り入れたPHITSによるモンテカルロ計算と比較した。
Li + 
Pb reaction西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 前田 英太*; 渡辺 茂樹; 橋本 和幸; 石岡 典子; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 山田 記大*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 304(3), p.1077 - 1083, 2015/06
被引用回数：9 パーセンタイル：60.64(Chemistry, Analytical)29-57MeVのLiビームとPb標的核の反応においてアスタチン同位体
Atの生成断面積を
線, 
線スペクトルメトリーで測定した。生成断面積の励起関数を統計模型モデル計算と比較することで、Li + Pbの反応機構を調べた。44MeVより大きい入射エネルギーでの
Atと
Atの生成断面積が理論値よりも小さいことから、分解反応が存在することを明らかにした。照射した鉛標的からのアスタチンの化学分離を乾式蒸留法に基づいて調べ、アスタチン製造の相補的な手法を開発した。
Rf and 
Db in bombardments of 
Cm with 
O and 
F ions永目 諭一郎; 浅井 雅人; 羽場 宏光; 後藤 真一*; 塚田 和明; 西中 一朗; 西尾 勝久; 市川 進一; 豊嶋 厚史*; 秋山 和彦*; et al.
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 3(1), p.85 - 88, 2002/06
Cm(O, 5n)及びCm(F, 5n)反応を用いて104番元素Rf及び105番元素Dbを合成した。またこれら核種の生成最適条件を求めるために反応の励起関数を測定した。それぞれ94MeV Oの照射でRfの断面積が13nb,103MeV Fの照射でDbのそれが1.5nbであった。さらに得られた実験値と統計模型による計算結果との比較を行った。
高橋 博*; X.Chen*; 佐々 敏信; 滝塚 貴和
JAERI-Research 99-011, 63 Pages, 1999/03
JAERI-Research-99-011.pdf:1.64MB
日本のオメガ計画では、高速未臨界炉心を用いてマイナーアクチノイドを消滅する加速器駆動消滅炉が研究されている。このシステムでは、構造材への中性子と荷電粒子による放射線損傷が既存の核分裂炉よりも深刻な問題となる。消滅炉の放射線損傷を評価することは、損傷が主として材料の寿命を決定するため、特に重要である。構造材の損傷はモンテカルロシミュレーションコードLAHET,HMCNP及びHTAPEを用いて検討した。そのため、原子の弾き出し(DPA)、水素、ヘリウムの生成率及びエネルギー損失が評価された。DPA断面積の計算にはTRANSX2コードを使用した。これらの値を使用して、システムの放射線損傷と発熱密度を計算した。ターゲットやビーム窓の頻繁な交換は、システムの稼働率を低下させる可能性があるが、浅い未臨界度を選択すればこの問題は解決される。一方で小さいDPA断面積を持つ構造材の調査も必要である。
80K知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 石川 法人
Journal of Nuclear Materials, 271-272, p.236 - 240, 1999/00
被引用回数：8 パーセンタイル：53.62(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉に用いられる材料は常に放射線に曝されるため、その照射挙動を調べることは重要なことである。これまでFCC金属については電子線、イオン、中性子照射での挙動が調べられているが、BCC金属については電子線、中性子照射がおもに行われ、イオン照射はあまり行われていない。そこで今回、代表的なBCC金属である鉄について低温でイオン照射を行い、そのときに導入される格子欠陥の蓄積挙動を調べた。スパッタリングでサファイア基板上に作製した鉄薄膜(厚さ~200nm)に0.52.0MeVの
H,
He,
C,
Ne,
Arを80Kで照射し、そのときの電気抵抗変化をその場測定した。導入された欠陥の照射量依存性を示す曲線から、欠陥生成断面積、欠陥消滅断面積、損傷効率といった基礎データが各イオンについて求められた。一次はじき出し原子の平均エネルギーが大きくなるにつれて、損傷効率は減少していき~0.3でほぼ一定になる傾向が得られた。
Fletcher, J. K.
PNC TN9410 97-065, 25 Pages, 1997/07
位置r、単位方向ベクトル
の中性子束を
(r, )と定義すると、多群輸送方程式は次式で表される。ただし、
t(r)、はそれぞれ、全断面積、方向1 からへの散乱断面積、生成断面積を表し、また、
は臨界係数を、
(r,)は外部中性子源を表す。そして、この方程式を次の球面調和関数展開を用いて解く。ここで、
(cos 
)はオーダー
のルジャンドル陪関数で、と
はそれぞれ方向の仰角及び方位角を表す。NはPN近似の次数を表す。三角関数の多項式である球面調和関数の直交性と漸化式を用いることにより、展開係数とに関する1階の微分方程式が導かれる。
が奇数の項を消去することにより、拡散方程式の場合に用いられるような通常の有限差分法により解くことの可能な、2次の微分方程式が導かれる。メッシュ誤差低減は、その記述式の高次の差分項を保持したまま、2次式を用いて数値的に近似することにより行われる。当手法の採用により、メッシュ誤差は大幅に減少され、他の手法、特にモンテカルロ法により得られたものに匹敵する結果を直接計算することが可能となった。
明午 伸一郎; 高田 弘; 千葉 敏; 中本 建志*; 石橋 健二*; 松藤 成弘*; 前畑 京介*; 執行 信寛*; 和久田 義久*; 渡辺 幸信*; et al.
PSI-Proceedings 95-02, Vol. 2, 0, p.442 - 453, 1995/00
本グループでは高エネルギー陽子を薄いターゲットに入射した場合の中性子生成二重微分断面積の系統的な測定を行ってきた。本研究では、積分的なデータを得て高エネルギー核子・中間子輸送コードを検証することを目的として、0.5及び1.5GeV陽子を黒い鉛ターゲットに入射した場合の生成中性子スペクトルを測定した。測定は高エネルギー物理学研究所の陽子シンクロトロンを用いて、断面15
15cm
、厚さ20cmの直方体の鉛ターゲットを用いて行った。中性子スペクトルはTOF法とアンフォールディング法により得た。NMTC/JAERIによる計算値は数100MeV以下及び百MeV以上の中性子については実験値に良く一致したものの、その中間領域については50%程度過小評価した。薄いターゲットの計算値は実験値と良く一致していたので、計算は一回衝突による中性子生成過程では問題がなく、ターゲット内の粒子輸送過程に問題があると思われる。
Mo(p,n) 
Tc reaction永目 諭一郎; 馬場 澄子*; 斉藤 直*
Applied Radiation and Isotopes, 45(3), p.281 - 285, 1994/00
被引用回数：5 パーセンタイル：47.66(Chemistry, Inorganic & Nuclear)Mo(p,n)Tc反応における励起関数及び核異性体生成断面積比を統計モデルに基づき解析した。その結果、陽子の入射エネルギーが12MeVを越えるエネルギー領域で、前平衡過程の寄与が起きていることが判明した。また複合核の角運動量分布を仮定した半経験的方法による解析からターゲット及び生成核のスピン差と核異性体生成断面積比の関係を議論した。
高田 弘; 中原 康明; 西田 雄彦; 石橋 健二*; 義澤 宣明*
Proc. of NEA/NSC Specialists Meeting on Intermediate Energy Nuclear Data:Models and Codes, 0, p.121 - 136, 1994/00
核内カスケード蒸発モデルに基づく核破砕反応計算コードNUCLEUSとこれに前平衡過程を加えたHETC-3STEPを用いて25~1500MeVの中間エネルギー領域における(p,xn)及び(p,xp)反応の二重微分断面積に関するベンチマーク計算を行った。256MeV以上では、両コード間にパラメータの違いによる蒸発成分の差が見られるものの、両コードとも実験と良い一致を示した。エネルギーが下がるにつれてNUCLEUSは後方への粒子放出を1桁以上過小評価したが、HETC-3STEPはこの過小評価を改善し、実験と良く一致した。この結果、前平衡過程の導入は、低いエネルギー領域での核内カスケード蒸発モデルの計算精度を向上させることがわかった。但し、クラスター粒子の前方ピーク成分については、HETC-3STEPでも実験結果を全く再現できなかったので、更にモデルを改良する必要がある。また、核種生成断面積については現状で、計算は実験と2倍内の差で一致することがわかった。
Re(n,2n)
Re and 
Ir(n,2n)
Ir at 14MeV energy region池田 裕二郎; 春日井 好己*; 宇野 喜智; 今野 力; 前川 洋
Proc., Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology,Vol. 2, 0, p.1078 - 1080, 1994/00
Re(n,2n)Re及びIr(n,2n)
Ir反応は、「長寿命放射性核生成断面積」に関するIAEA-CRPでの対象であるが、生成放射能強度が微弱で、かつ、2~3年の冷却期間の後でも強い妨害放射能によるバックグランドが存在することから、測定が著しく困難である。特に、Re及びIrの放出線エネルギーは、137keV及び155keVと低いことから、現状では、バックグランドの影響が高い。そこで、原研FNSではコンプトン抑止型線スペクトロメーターを整備し、1989年に照射したRe及びIrサンプルの測定を行なった。その結果、バックグランドは、1/10程度に低減され、約1週間連続測定により、対応する線を有意な統計精度で同定できた。求めた放射化率から14.9MeV中性子に対する断面積を世界で初めて導出し理論計算による予測値との比較を行ない、その妥当性を検討した。
中川 庸雄; 成田 孟
JAERI-M 92-076, 77 Pages, 1992/05
JENDLガス生成断面積ファイルをENDF-5フォーマットを用い、JENDL-3のデータから編集した。データは軽核や構造材核種のうちの23核種(または元素)にたいして与えた。本報告では、断面積のグラフと評価手法に関する簡単な情報をまとめた。
Tc with proton bombardment of Mo出雲 三四六; 松岡 弘充; 反田 孝美; 永目 諭一郎; 関根 俊明; 畑 健太郎; 馬場 澄子*
Applied Radiation and Isotopes, 42(3), p.297 - 301, 1991/00
テクネチウム同位体のトレーサーとして有望視されているTc製造のため、Mo(p,n)反応で生成するTc及び
Tcの断面積を求めた。その結果、陽子エネルギー15MeV以上で、Tcのターゲット収率は、照射終了時に換算して約20
Ci/A・hであった。またgTcの混入度は、12日間の冷却で1%以下であった。更に、Tcの分離精製過程を検討するために、厚いターゲットを用いた試験的製造を行い、Tcの回収率として約85%を得た。
線生成断面積データ検索システム「PHOBINS」の開発長谷川 明; 小山 謹二; 井戸 勝*; 堀田 雅一*; 宮坂 駿一
JAERI-M 7779, 137 Pages, 1978/08
本報告書は、シグマ委員会の炉定数専門部会・遮蔽定数ワーキンググループにおける1976年度作業の一環として行った、2次の線生成断面積データ検索システム「PHOBINS」の開発について、その詳細を述べたものである。PHOBINSシステムは、線生成断面積の現状のデーターの把握と、それらのデータの使用にあたっての判断基準をデータ利用者に迅速に提供できるようなシステムを目指して開発された。本システムは2次線生成インデックス・データファイル及びそのユーティリティーコード「CREA」、「UPDT」、「REF」、「BACK」のそれぞれ、作成、変更、検索、退避を行うプログラムから成り立っている。本レポートは、このシステムを使用する上でのReference Manualとしてまとめた。
松田 洋樹; 明午 伸一郎; 岩元 大樹; 前川 藤夫
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)における核設計の高度化のためには高精度な核種生成断面積が必要である。ADSで候補となる陽子エネルギー1GeV付近のデータ取得のため、J-PARCにおいて0.8GeVおよび3.0GeV陽子を複数の金属箔(厚さ0.1mm)を重ねた試料に照射した。解析はこれまでの実験データが豊富であり単核種元素である金から始めた。ゲルマニウム検出器を用いて線スペクトルを測定し生成した核種を同定した後、入射陽子の数等から生成核種の断面積を求めた。測定で得た実験データをJENDL-HE/2007及びPHITSコードと比較検討した。その結果主に核分裂で生成する
Scの断面積は、JENDL-HE/2007と1.5GeV以下のエネルギーでよい一致を示すものの、それ以上では50%程度過小評価することが示された。
Os生成断面積では計算値、評価値共にすべてのエネルギー領域で実験値を過小評価していた。PHITSを用いた計算では、蒸発過程を記述するGEMをFurihataのモデルに変更したとしても実験値を大幅に過小評価することがわかった。このことから高精度な核種生成断面積の評価のためには、PHITSに用いられるカスケード及び蒸発モデルに変更が必要と考えられる。
松田 洋樹; 明午 伸一郎; 岩元 大樹; 前川 藤夫
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)における核設計の高度化のためには高精度な核種生成断面積が必要である。我々は、J-PARCにおいて0.43.0GeV陽子を炭素及びベリリウムに照射し、核種生成断面積を取得した。本実験データを評価済み核データおよび核内カスケードモデルと比較検討した。その結果、
反応において、JENDL/HE-2007は本実験及び他実験と9%以内で非常によい一致を示した。PHITSは全体的に本実験とよい一致を示し、蒸発モデルGEMをオリジナルを用いることにより、1GeV以上のエネルギー範囲で実験との整合性が改善することが示された。一方、最新のカスケードモデルと蒸発モデルによる計算(INCL++/ABLA07)は、中重核・重核に対し実験を良く再現するものの、軽核種に対し過大評価を示し傾向を示した。
反応では、PHITSコードは実験の2050%となり大幅な過小評価傾向を示した。この反応を再現するためには、核内のフラグメンテーションを考慮することが必要であり、今後改良する予定とする。
松田 洋樹; 竹下 隼人*; 明午 伸一郎; 岩元 大樹
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)における核設計の高度化には高精度な核種生成断面積が必要となるため、当セクションではJ-PARCセンターの加速器施設において0.43.0GeV陽子入射に対する断面積測定を行っている。本研究では、中重核の標的核種となる銀及びタンタルに陽子を照射し核種生成断面積を取得した。測定結果に基づき、ADSの核計算に用いられる核内カスケードモデルと比較検討した。標的核種に近い質量を持つ核種となる
Ag、20個程度の核子を放出して生成される
Kr、及び蒸発核種である
Beの生成断面積に対し、INCL-4.6/GEM, Bertini/GEM、及びINCL-6.0/ABLA07による計算は約50%の精度で予測きることが示された。しかし、
Na, 
Na、及び標的核種に近い質量となる
Rhの生成断面積では、大幅な過大・過小評価傾向が示された。統計マルチフラグメンテーションモデルを計算モデルに加えて計算したが、増加はするものの実験値を再現するには至らなかった。これら反応を再現するためには、核内フラグメンテーションを考慮することが必要であり、今後の改良が必要なことが示された。
岩元 大樹; 竹下 隼人*
no journal, ,
一般に、JENDL等の評価済み核データライブラリに格納される膨大な核データは、様々な核反応モデルと種々の実験データを駆使して評価されるが、適切な核反応モデルが存在しない場合、実験データに基づく一般化最小二乗法などの回帰手法によって核データが評価される。一方、近年様々な分野でガウス過程回帰と呼ばれる回帰手法が注目されてきている。そこで本研究では、新たな試みとしてこの回帰モデルに着目し、その枠組みで核データを生成するコードを開発した。さらに開発したコードを用いて、陽子入射核種生成断面積データを例に、核データの生成に対するガウス過程回帰の適用性を調査した結果、ガウス過程回帰モデルは、核種生成断面積データおよびその共分散データの生成に有効かつ強力なツールとなりうることが示された。
