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論文

Estimation of uncertainty in lead spallation particle multiplicity and its propagation to a neutron energy spectrum

岩元 大樹; 明午 伸一郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(3), p.276 - 290, 2020/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

鉛の核破砕粒子多重度の不確かさ評価を実施した。4種類の核破砕粒子多重度のうち、陽子入射中性子多重度の不確かさは、陽子入射中性子生成二重微分断面積と粒子重イオン粒子輸送コードシステム(PHITS)のモデル計算を用いて評価した。その他の中性子入射中性子多重度,陽子入射陽子多重度および中性子入射陽子多重度の不確かさは、陽子入射中性子多重度の不確かさとPHITSによる計算から推定した。評価した核破砕粒子多重度を用いて、過去に測定された500MeV陽子入射による厚い鉛標的からの中性子エネルギースペクトルの不確かさを、ランダムサンプリング法を用いて評価するとともに、中性子エネルギースペクトルへの不確かさ伝播を調査した。その結果、測定エネルギー領域以下で比較的大きな不確かさが見られた。核破砕中性子エネルギースペクトルの信頼性評価のためには、100MeV以下の入射エネルギー領域における入射エネルギーと測定角度に対して系統的な二重微分断面積測定が必要であるとともに、1.4MeV以下の低いエネルギー領域における中性子エネルギースペクトルの高精度測定が重要であることを明らかにした。

報告書

Application of probability generating function to the essentials of nondestructive nuclear materials assay system using neutron correlation

細馬 隆

JAEA-Research 2016-019, 53 Pages, 2017/01

JAEA-Research-2016-019.pdf:5.71MB

核物質非破壊測定システムの基礎への確率母関数の適用について研究を行った。最初に、高次の中性子相関を七重相関まで代数的に導出し、その基本的な性格を調べた。高次の中性子相関は、漏れ増倍率の増大に応じて急速に増大し、検出器の効率や設定によるが漏れ増倍率が1.3を超えると、より低次の中性子相関と交わり追い越してゆくことを見出した。続いて、高速中性子と熱中性子が共存する系において、高速中性子による核分裂数と二重相関計数率及び熱中性子による核分裂数と二重相関計数率を、代数的に導出した。従来の測定法と、differential die-away self-interrogation法によって得られるRossi-alpha結合分布と各エリアの面積比を用いれば、高速中性子と熱中性子それぞれの単位時間あたりの誘導核分裂数、ソース中性子1個あたりそれぞれの誘導核分裂数(1未満)及びそれぞれの二重相関計数率を、推定可能であることを見出した。

報告書

中性子多重相関計数法の数理的基礎; ウラン・プルトニウム混合二酸化物の例

細馬 隆

JAEA-Research 2015-009, 162 Pages, 2015/08

JAEA-Research-2015-009.pdf:22.3MB

プルトニウム転換技術開発施設では、米国エネルギー省の支援を受けて中性子同時計数法による計量装置の開発・設置・改良を行い、20年にわたり計量管理と保障措置対応に用いてきた。中性子計数による測定の対象は今後、従来とは異なる自発核分裂性核種を含む高質量のウラン・プルトニウム混合二酸化物に拡がると思われる。そこで、中性子多重相関計数法の数理的基礎について現場での経験を含めて再考するとともに、次の点について基礎を拡充した; (a)確率母関数を用いた七重相関までの多重相関分布式の代数的導出; (b)モンテカルロ法に代えて試料内部の任意の点から表面の任意の点までの平均距離とこの間での誘導核分裂反応の確率を用いた漏れ増倍率の評価; (c)Poisson過程が持つ2つの異なる時間軸と同時計数の仕組みの関連付け、結果として確率過程に由来するほぼ同時中性子の導出と評価。分布式については「組合せ」に基づく新しい表現を併記し、実際に取り扱ったウラン・プルトニウム混合二酸化物をスペクトルや平均自由行程の例とした。

論文

A Note on the diven factor in fast systems

岡嶋 成晃; 山根 義宏*; 竹本 吉成*; 桜井 健

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(8), p.720 - 723, 2000/08

Diven因子の入射中性子エネルギー依存性を調べた結果、高速炉系におけるDiven因子の適用には、入射中性子エネルギーを考慮する必要があることがわかった。また、高速炉系のように、複数の核種が核分裂に寄与するような体系のDiven因子の式を導出した。

論文

Charged particle multiplicities in heavy-ion-induced fission

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 西中 一郎*; B.J.Qi*; H.J.Kim*; 岩本 昭; et al.

Physical Review C, 46(5), p.1922 - 1933, 1992/11

 被引用回数:41 パーセンタイル:10.83(Physics, Nuclear)

Pre-scissionとPost-scission陽子・$$alpha$$粒子多重度を$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au,$$^{19}$$F+$$^{181}$$Ta,$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pbそれに$$^{28}$$Si+$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pb反応の核分裂過程に対して測定した。$$alpha$$粒子と核分裂片間の角度相関実験の結果は、pre-scission$$alpha$$粒子は主に球形複合核から放出されている事を示している。又Pre-scission陽子と$$alpha$$粒子の多重度は、統計モデル計算結果と矛盾せず、核分裂過程の時間スケールに関して、pre-scission中性子多重度データ結果からの推論と合わせると、分裂過程でサドル-シッション間に予想以上、時間がかかっているという結論になった。

論文

Pre-scission $$^{1}$$H and $$^{4}$$He emissions in $$^{16}$$O + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勤*

Physical Review C, 42(4), p.1187 - 1190, 1990/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:35.74(Physics, Nuclear)

$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au反応で複合核が核分裂する以前に複合核より放出される陽子と$$^{4}$$He粒子を、核分裂片との同時計測により測定した。陽子と$$^{4}$$He粒子のエネルギースペクトルにより、それら放出粒子の放出障壁が測定された。その結果、放出障壁は、逆過程である融合障壁にくらべ$$^{4}$$He粒子で2MeV、陽子で1MeV下がっていた。これは熱い原子核からの粒子放出メカニズムが、その逆過程の融合過程ではシミュレートできない事を示している。又、放出された粒子の多重度を、入射エネルギーの関数として測定した。統計モデルに基づく計算と比較する事によって、放出メカニズムを議論した。

論文

Pre-scission $$^{4}$$He multiplicity in the $$^{19}$$F + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 42(1), p.342 - 353, 1990/07

 被引用回数:33 パーセンタイル:13.85(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{197}$$Au反応において、プリシッション$$^{4}$$Heとポストシッション$$^{4}$$Heの多重度を励起エネルギー43から90MeVの範囲で、核分裂片との同時計測により測定した。後方で測定された$$^{4}$$Heは複合核と、核分裂片から蒸発している事が判明した。エネルギースペクトルの中心値は、球形の複合核から蒸発した場合にくらべ2MeV程低エネルギー側にシフトしていた。測定されたプリフィッション$$^{4}$$He多重度を、核分裂の遅れた開始の効果を取り入れた統計モデル計算と比較した。その結果、この多重度は、もし2MeVだけ下げた$$^{4}$$Heに対する蒸気障壁を使うならば、核分裂の遅れた開始を考慮しなくとも統計モデル計算で再現できた。このことは、中性子放出の場合とは異なって$$^{4}$$Heの場合、崩壊巾に時間依存性があり、しかも核分裂と同じようなタイムスケールで変化する事を暗示している。

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