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論文

Spin and parity determination of the 3.004-MeV level in $$^{27}$$Al; Its low-lying multiplet structure

静間 俊行*; Omer, M.; 羽島 良一*; 清水 則孝*; 宇都野 穣

Physical Review C, 100(1), p.014307_1 - 014307_6, 2019/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

Nuclear resonance fluorescence (NRF) is a promising technique for the nondestructive assay (NDA) of nuclear materials. One of the features of the NRF is the angular distribution of the emitted photons in response to a linearly polarized incident beam. Here we irradiate the calibration standard of $$^{27}$$Al to linearly polarized beam. The spin and parity of the 3.004-MeV level in $$^{27}$$Al have been determined by measuring the angular correlation function of radiation emitted from levels populated by resonant absorption of polarized photons. The nuclear resonance fluorescence experiments were carried out at the High Intensity $$gamma$$-ray Source (HI$$gamma$$S) facility at Duke University using quasi-monoenergetic linearly polarized photon beams. The spin and parity of levels in $$^{27}$$Al were deduced from a comparison of the measured angular distribution ratios and azimuthal intensity asymmetries with theoretical predictions. The observed resonance properties were compared with shell model calculations using the universal sd interaction. The Monte Carlo shell model calculations were also performed to investigate low-energy structure of $$^{27}$$Al. This work was supported by the subsidiary for promotion of strengthening nuclear security or the like of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology (MEXT), Japan.

論文

Measurements of neutronic characteristics of rectangular and cylindrical coupled hydrogen moderators

甲斐 哲也; 加美山 隆*; 平賀 富士夫*; 大井 元貴; 広田 克也*; 鬼柳 善明*

Journal of Nuclear Science and Technology, 55(3), p.283 - 289, 2018/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

Extensive simulation calculations were performed in the design studies of the coupled hydrogen moderator for the pulsed spallation neutron source of the Japan Proton Accelerator Research Facility (J-PARC). It was indicated that a para-hydrogen moderator had an intensity-enhanced region at the fringe part, and that pulse shapes emitted from a cylindrical para-hydrogen moderator gave higher pulse-peak intensities with narrower pulse widths than those from a rectangular one without penalizing the time-integrated intensities. To validate the peculiar distribution and advantages in pulse shapes experimentally, some measurements were performed at the neutron source of the Hokkaido University electron linear accelerator facility. It was observed that the neutron intensity was enhanced at edges of the para-hydrogen moderators, whereas it decreased at the same part of the ortho-rich-hydrogen moderator, where the dimension of those moderators was 50 mm in thickness and 120 mm in width and height. The spatial distribution and pulse shapes were also measured for a cylindrical coupled para-hydrogen moderator that has the same dimensions as for the coupled moderator employed for J-PARC. The measured results from the cylindrical moderator were consistent with the results obtained in the design studies for the moderator for J-PARC.

論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from neutron-induced compound states of $$^{140}$$La

奥平 琢也*; 高田 秀佐*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 長元 孝介*; 中尾 太郎*; 岡田 晏珠*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 97(3), p.034622_1 - 034622_15, 2018/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:62.89(Physics, Nuclear)

The angular distribution of individual $$gamma$$ rays, emitted from a neutron-induced compound-nuclear state via radiative capture reaction of $$^{139}$$La$$(n,gamma)$$ has been studied as a function of incident neutron energy in the epithermal region by using germanium detectors. An asymmetry $$A_{LH}$$ was defined as $$frac{N_{L}-N_{H}}{N_{L}+N_{H}}$$, where $$N_L$$ and $$N_H$$ are integrals of low- and high-energy region of a neutron resonance respectively, and we found that $$A_{LH}$$ has the angular dependence of $$(A cos theta_{gamma} + B)$$, where $$theta_{gamma}$$ is the emitted angle of $$gamma$$ rays, with $$A =- 0.3881 pm 0.0236$$ and $$B =- 0.0747 pm 0.0105$$ in 0.74-eV p-wave resonance. This angular distribution was analyzed within the framework of interference between s- and p-wave amplitudes in the entrance channel to the compound-nuclear state, and it is interpreted as the value of the partial p-wave neutron width corresponding to the total angular momentum of the incident neutron combined with the weak matrix element, in the context of the mechanism of enhanced parity-violating effects. Additionally, we use the result to quantify the possible enhancement of the breaking of time-reversal invariance in the vicinity of the p-wave resonance.

報告書

Program POD-P; A Computer code to calculate cross sections for neutron-induced preequilibrium nuclear reactions

国枝 賢; 市原 晃

JAERI-Data/Code 2005-005, 33 Pages, 2005/09

JAERI-Data-Code-2005-005.pdf:1.5MB

中性子誘起による前平衡核反応で放出される粒子の、エネルギー及び角度分布断面積を計算するためのコードPOD-Pを開発した。エネルギー微分断面積は古典的な一成分型の励起子模型により計算される。複合粒子放出に対しては半経験的な励起子模型も用いる。また二重微分断面積は励起子模型と角度分布経験式を併用して導出される。計算方法及び入力データの説明を行い、入出力例を示した。

論文

Neutron spectra and angular distributions of concrete-moderated neutron calibration fields at JAERI

吉澤 道夫; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 根本 久*; 吉田 真

Radiation Protection Dosimetry, 110(1-4), p.81 - 84, 2004/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:24.74(Environmental Sciences)

原研・放射線標準施設棟(FRS)にはコンクリート減速中性子校正場が整備されている。この場は、コンクリート壁及びブロックで囲まれた狭い空間の中にAm-Be線源を置き、散乱中性子により種々のスペクトルを作り出す場である。この場の中性子スペクトルをボナー球(BMS),球形反跳陽子比例計数管(RPC)及び液体シンチレーションカウンタ(NE-213)により測定した。BMSの結果とRPC及びNE-213による結果はよく一致した。そこで、BMSの結果から基準線量当量率を求めた。また、基準個人線量当量率を求めるために、中性子フルエンスの入射角度分布をMCNPモンテカルロコードを用いて評価した。その結果、散乱中性子はさまざまな角度で入射しており、これを考慮すると、基準個人線量当量率は、角度分布を考慮しない場合に比べて10-18%小さくなることがわかった。

論文

Neutronic study on coupled hydrogen moderator for J-PARC spallation neutron source

甲斐 哲也; 原田 正英; 勅使河原 誠; 渡辺 昇; 池田 裕二郎

Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.657 - 666, 2003/07

J-PARC核破砕中性子源の結合型モデレータについて中性子工学研究を行った。100%パラ水素モデレータを用いることにより、最大の15meV以下の積分強度、2meV,10meVのパルスピーク強度が得られたが、最適なモデレータ厚さはそれぞれ異なっていた。最終結論としては、140mmの厚さを選択した。また、中性子取出面上の中性子強度分布評価より、プレモデレータ近傍のモデレータ周縁部が中心部分よりも強度が高いことがわかった。このことは、モデレータと中性子取出面の設計が重要であることを示している。さらに、強度の中性子取出角度依存性を評価し、大きな角度取出しでは強度減少が著しいことがわかった。円筒型モデレータを用いることにより、この強度減少を緩和することができることが明らかになった。これらをもとに円筒型モデレータの直径を140mmと決定した。

論文

Evaluation of neutron nuclear data for sodium-23

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(10), p.1065 - 1071, 2002/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:35.97(Nuclear Science & Technology)

$$^{23}$$Naの中性子核データを20MeVまでのエネルギー領域で評価した。評価したのは、弾性・非弾性散乱断面積,捕獲断面積,(n,2n)反応断面積,(n,p)反応断面積,(n,$$alpha$$)反応断面積,(n,np)反応断面積,(n,n$$alpha$$)反応断面積,$$gamma$$線生成断面積及び中性子,$$gamma$$線の角度・エネルギー分布である。評価は、主に原子核模型計算に基づいている。複合核過程に加えて、前平衡及び直接反応過程も考慮された。評価値はJENDLの最新版であるJENDL-3.3に収納された。

報告書

Estimation of covariances of $$^{10}$$B, $$^{11}$$B, $$^{55}$$Mn, $$^{240}$$Pu and $$^{241}$$Pu neutron nuclear data in JENDL-3.2

柴田 恵一; 中島 豊*; 村田 徹*

JAERI-Research 98-045, 48 Pages, 1998/08

JAERI-Research-98-045.pdf:1.64MB

JENDL-3.2に収納されている5核種の核データの共分散を推定した。対象となった核種は高速炉の核設計研究で重要な、$$^{10}$$B,$$^{11}$$B,$$^{55}$$Mn,$$^{240}$$Pu及び$$^{241}$$Puである。共分散が求められた物理量は、断面積、分離・非分離共鳴パラメータ及び弾性散乱における1次のルジャンドル展開係数である。共分散推定においては、JENDL-3.2の評価に用いられたのと同じ方法が用いられた。JENDL-3.2で与えられている反応断面積が実験値を基に求められた場合は、最小自乗フィッティングコードGMAを用い共分散を推定した。一方、理論計算値の共分散はKALMANシステムにより計算した。ここで得られた共分散データはENDF-6フォーマットでファイル化され、JENDL特殊目的ファイルの1つであるJENDL-3.2共分散ファイルに収納される。

報告書

Estimation of covariances of $$^{16}$$O,$$^{23}$$Na,Fe,$$^{235}$$U,$$^{238}$$U and $$^{239}$$Pu neutron nuclear data in JENDL-3.2

柴田 恵一; 中島 豊*; 河野 俊彦*; S.Oh*; 松延 廣幸*; 村田 徹*

JAERI-Research 97-074, 68 Pages, 1997/10

JAERI-Research-97-074.pdf:1.78MB

JENDL-3.2に収納されている6種類の核データの共分散を推定した。対象となった核種は高速炉の核設計研究で重要な、$$^{16}$$O,$$^{23}$$Na,Fe,$$^{235}$$U,$$^{238}$$U及び$$^{239}$$Puである。共分散が求められた物理量は、断面積、分離・非分離共鳴パラメータ及び弾性散乱における1次のルジャンドル展開係数である。$$^{235}$$Uに関しては、核分裂における平均中性子発生数の共分散も求められた。共分散推定においては、JENDS-3.2の評価に用いられたのと同じ方法が用いられた。JENDL-3.2で与えられている反応断面積が実験値を基に求められた場合は、最小自乗フィッティングコードGMAを用い共分散を推定した。一方、理論計算値の共分散はKALMANシステムにより計算した。ここで得られた共分散データはENDF-6フォーマットでファイル化され、JENDL特殊目的ファイルの1つであるJENDL-3.2共分散ファイルに収納される。

論文

Photon angular distribution of radiative electron capture into the M shell of He-like uranium ions at 110-140MeV/u

T.Kandler*; Th.Stoehlker*; P.H.Mokler*; C.Kozhuharov*; H.Geissel*; C.Scheidenberger*; P.Rymuza*; Z.Stachura*; A.Warczak*; R.W.Dunford*; et al.

Z. Phys., D, 35, p.15 - 18, 1995/00

U$$^{90+}$$を110-140MeV/uで炭素原子に衝突させた際の、炭素からU$$^{90+}$$のM殻上への輻射電子捕獲について、放出光子の角度分布を測定した。その結果、角度分布のピークが90°より前方で生じることが確認された。実験結果は相対論を考慮した理論計算の結果と良く一致しており、理論計算からは、放出光子の角度分布の非対称性がU$$^{90+}$$のM$$_{1}$$(3s$$_{1}$$/2)状態への輻射電子捕獲に大きく依存することが示されている。市原、白井、Eichler[Phys.Rev.A49,1875(1994);A51,3027(1995)]の計算に基づく実験がドイツ重イオン科学研究所(GSI)で行われ、実験結果を共同で解析した。

論文

L-subshell resolved photon angular distribution of radiative electron capture into He-like uranium

Th.Stoehlker*; H.Geissel*; H.Irnich*; T.Kandler*; C.Kozhuharov*; P.H.Mokler*; G.Muenzenberg*; F.Nickel*; C.Scheidenberger*; T.Suzuki*; et al.

Physical Review Letters, 73(26), p.3520 - 3523, 1994/12

 被引用回数:36 パーセンタイル:84.26(Physics, Multidisciplinary)

U$$^{90+}$$を89MeV/uで炭素原子に衝突させた際の、炭素からU$$^{90+}$$のL-殻(j=1/2、3/2)上への輻射電子捕獲について、放出光子の角度分布を測定した。j=3/2状態への輻射電子捕獲については、角度分布のピークが90°より後方に現れることが見出され、相対論を考慮した理論計算の結果と良く一致することが確認された。同時に、高Z価重イオンに対する輻射電子捕獲については、光子の角度分布が非相対論的計算から導かれるsin$$^{2}$$$$theta$$則に従わないことが明らかにされた。市原、白井、Eichler[Phys.Rev.A49,1875(1994)]の計算に基づく実験がドイツ重イオン科学研究所(GSI)で行われ、実験結果を共同で解析した。

論文

Angular distribution of gadolinium vapor produced by electron beam heating

西村 昭彦; 蕪木 英雄; 大場 弘則; 柴田 猛順

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(3), p.270 - 273, 1993/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:83.82(Nuclear Science & Technology)

加速電圧20kVの直進型電子ビームを中心軸から30度の角度でるつぼ内のガドリニウムに照射し、高密度原子蒸気を発生させた。蒸発面上部に設置した蒸気トラップ板に取り付けられた48枚の金属プレートへの蒸着による重量増加を秤量し、蒸気の角度分布を測定した。蒸気の中心軸に対してほぼ対称な蒸着分布が得られた。この蒸着分布を$$rho$$$$_{0}$$cos$$^{n}$$$$theta$$分布に最小自乗フィッティングして、角度分布の広がりを決めるパラメータnを求めた。蒸発が少ない状態ではnの値はほぼ1であるが、蒸発量の増加とともにnの値は増加し約5程度で飽和する傾向を示した。また、蒸着速度から蒸発面でのクヌーセン数の逆数の関係を求めた。この関係は直接シミュレーションモンテカルロ法による計算結果と良い一致を示した。従って、ここでのシミュレーションにより、電子銃加熱蒸発させた蒸気の角度分布を予測できることが明らかとなった。

論文

External doses due to terrestrial gamma rays on the snow cover

斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 35(1), p.31 - 39, 1991/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:67.1(Environmental Sciences)

積雪は、地殼中の天然放射性核種からやって来るガンマ線(地殼ガンマ線)の線量を変化させる重要な要因の一つである。本研究では、地殼ガンマ線の性質と線量の積雪による変化を、モンテカルロ計算により究明した。地殼ガンマ線空気カーマの積雪による減衰のデータを示し、$$^{238}$$U系列、$$^{232}$$Th系列、$$^{40}$$Kの主要核種間での減衰傾向の差について議論を加えた。また、地殼ガンマ線のエネルギー分布と方向分布の積雪上での特徴を明らかにした。さらに、数値ファントムを用いて積雪上で人体が受ける臓器線量を計算し、空気カーマあたりの実効線量当量が、雪が無い場合に比べて15-20%低くなることを明らかにした。ここで得た知見は、積雪時期に人間集団が受ける線量の推定に、また、地殼ガンマ線を利用した積雪水量の推定に、活用されると期待される。

報告書

RADHEAT-V4; A code system to generate multigroup constants and analyze radiation transport for shielding safety evaluation

山野 直樹*; 南 多善*; 小山 謹二; 内藤 俶孝

JAERI 1316, 307 Pages, 1989/03

JAERI-1316.pdf:8.41MB

中性子と光子の輸送解析を精度よく行い遮蔽安全性を評価するためのモジュール化された計算コードシステムRADHEAT-V4を開発した。このシステムは、多群の中性子と光子断面積セットを作成するモジュール、中性子と光子の輸送現象を解析するモジュール及び原子炉や遮蔽体内の放射線による原子のはじき出しやエネルギーの蓄積を計算するモジュールからなる。放射線束の角度分布を精度良く評価するための新しい方法を開発し、このコードシステムに用いた。この結果、本コードは核分裂炉や核融合炉の遮蔽問題を精度良く評価するのに使用できること、また非等方性線源や一方向に強い漏出を有する媒質中の角度束について、従来問題となっていた、負の値を発生したり振動したりする現象が発生しないことが分かった。本報告書はRADHEAT-V4の使用手引書でもある。

論文

Oxygen exposure effect on sputtering yield and angular distribution for light-ion irradiation of polycrystalline molybdenum

西堂 雅博; H.L.Bay*; J.Bohdansky*; J.Roth*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 13, p.403 - 407, 1986/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:80.15(Instruments & Instrumentation)

モリブデンの酸素雰囲気下におけるスパッタリング特性を調べた。 照射イオンとして、重水素イオンおよびヘリウムイオンを使用し、測定として、重量法によるスパッタリング率測定およびコレクター法によるスパッタ粒子の放出角度分布測定を行なった。 ヘリウムイオン照射の場合、酸素分圧の増加に伴って、スパッタリング率は減少し、元の値の約40~20%となる。又、放出角度分布は、酸素分圧依らず同じ分布を示した。 重水素イオン照射の場合、スパッタリング率は酸素分圧に依らず、一定の値をとる。これは、表面で打ち込まれた重水素と酸素とが反応し、D$$_{2}$$Oを生じ、これが脱離するため、酸素の効果が弱められていることを示している。

報告書

Evaluation of Neutron Nuclear Data for $$^{4}$$$$^{5}$$Sc

岡 芳明*; 中川 庸雄; 菊池 康之

JAERI-M 9981, 59 Pages, 1982/02

JAERI-M-9981.pdf:1.84MB

$$^{4}$$$$^{5}$$Scの中性子核データを熱中性子領域から20MeVにわたり評価した。評価した量は、全断面積、弾性散乱、非弾性散乱、捕獲、(n、2n)、(n、p)、(n、$$alpha$$)反応断面積、共鳴パラメータおよび放出粒子の角度分布である。共鳴パラメータは100keV以下の領域で与えた。現在、東京大学工学部付属原子力工学研究施設の高速中性子源炉「弥生」において金属Scを用いた単色中性子フィルターを設計しているので、2keV近傍の全断面積の極小値には特に注意を払った。共鳴領域より上の滑らかな断面積は光学および統計模型に基き評価した。今回の評価結果はENDF/Bフォーマットにまとめ、JENDL-2に格納される。

論文

自然環境$$gamma$$線量の入射方向分布の測定

長岡 鋭; 坂本 隆一; 斎藤 公明; 森内 茂

保健物理, 16(1), p.1 - 10, 1981/00

(B-8608に同じ)1″$$phi$$$$times$$1″NaI(Tl)検出器と、同じ円状鉛遮蔽体とを用いて自然環境$$gamma$$線量の入射方向分布を測定した。$$gamma$$線の入射天頂角範囲は検出器と鉛遮蔽体との相対的位置関係によって定め、方位角は全方向(0~2$$pi$$)について積分した。微分入射方向分布は各入射天頂角範囲における測定値の差をとることによって得た。本測定法では$$gamma$$線の入射立体角を大きくとれるので、測定時間を短かくできると同時に精度の高い測定ができた。測定は平坦地地上1m(2点),地上10m,松林内及び平屋建て木造住宅内(各1点)において行われ、計算によって予想される入射方向分析を裏付ける計測結果を得るとともに、計算困難な形状の地形の下においても本測定法が適用できることを示した。

論文

Surface microstructural effects on angular distribution of molybdenum particles sputtered with low energy Ne$$^{+}$$ ions

山田 礼司; 曽根 和穂; 西堂 雅博

Journal of Nuclear Materials, 84(1&2), p.101 - 108, 1979/00

 被引用回数:5

スパッターされたモリブデン原子の放出角度分布を測定した。表面微細構造が角度分布におよぼす影響を知る目的で、焼鈍した試料と非焼鈍試料を用いてNe$$^{+}$$イオン(0.6keV及び1.5keV)を照射した。焼鈍材の粒の大きさは~50$$mu$$mで、非焼鈍材のそれは~5$$mu$$mであった。またイオン入射角は、試料の法線方向から測定して0°及び45°である。45°入射の場合、入射エネルギーが低い程及び粒の大きさが小さい程放出角度は前方放出となった。1.5keVの垂直入射の場合、角度分布は余弦法則に従った。照射による表面の形状変化及び放出角度分布が、試料の粒の大きさにどのように依存するのかを、計算により評価し定性的に説明した。

論文

Ground state band members in $$^{2}$$$$^{3}$$$$^{6}$$U and $$^{2}$$$$^{3}$$$$^{0}$$Th studied with the (p,t) reaction

竹腰 英子; 石崎 可秀*; 織原 彦之亟*; 金沢 正明*; 笠木 治郎太*; 小山 勝二*; 松岡 伸行*; 武政 尹士*

Journal of the Physical Society of Japan, 36(2), p.336 - 340, 1974/02

 被引用回数:5

Ep=52MeVにおける(p,t)反応を用いて$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{6}$$U,$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{0}$$Thにおける微分断面積と断面積比が研究された。実験結果は、ターゲットと残留核の変形のちがいをとり入れた零レンヂDWBA計算と比較されている。$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{6}$$Uについては基底状態バンドメンバの0$$^{+}$$(g,s),2$$^{+}$$(45KeV),4$$^{+}$$(149KeV),6$$^{+}$$(310KeV)メンバが得られ、更に$$alpha$$-$$gamma$$測定で同定されていた8$$^{+}$$(520KeV)メンバが観測された。$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{0}$$Thについては基底状態バンドメンバの0$$^{+}$$(g,s),2$$^{+}$$(53KeV),4$$^{+}$$(174KeV)メンバが観測され、また未観測の6$$^{+}$$メンバがI(I+1)法則から算定されているエネルギーの近くに見出された。

報告書

STAX2:A Computer Program for Calculating Neutron Elastic and Inelastic Scattering Cross Sections by Means of the Optical Model and Moldauer's Theory

冨田 芳明

JAERI 1191, 25 Pages, 1970/07

JAERI-1191.pdf:1.14MB

この計算コードは光学模型とMoldauerの理論によって、中性子の弾性非弾性散乱の断面積を計算し、実験値を再現するポテンシャルパラメーターを求める。共鳴準位間の干渉の効果のとりあつかいについて改良が行なわれている。この効果を示す量"Q"はこれまでの計算では任意なパラメーターとされてきたが、このコードでは強度関数への依存性を考慮して"Q"を計算することができる。Hauser-Feshbackの理論による計算も可能である。

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