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報告書

Measurement of high-energy neutron fluxes and spectra around the J-PARC mercury spallation neutron target using multi-foil activation method

春日井 好己; 原田 正英; 甲斐 哲也; 大井 元貴; 明午 伸一郎; 前川 藤夫

JAEA-Data/Code 2015-033, 28 Pages, 2016/03

JAEA-Data-Code-2015-033.pdf:1.78MB

J-PARC、物質・生命科学実験施設(MLF)の水銀を使った核破砕中性子源周りの高エネルギー中性子束及びスペクトルを、多数箔放射化法で測定した。この実験で使った中性子反応のしきい値は0.1から50MeVであった。実験における箔の照射は、2008年5月30日から31日にかけて実施されたMLFにおける初めてのビーム運転の際に行われたものである。照射後、各金属箔の放射能をHPGe検出器で測定し、中性子誘導反応のターゲット周りにおける反応率分布のデータを得た。これらのデータを使い、各測定位置における高エネルギー中性子束及びスペクトルをアンフォールディング法で導出した。その際、初期スペクトルとしてPHITSによる計算値を用いた。初期スペクトルとアンフォールディングスペクトルを比較したところ、計算結果(これはMLFのターゲット集合体の中性子工学設計の基礎となったものであるが)は、実験値に$$pm$$30%で一致することがわかった。

論文

Measurement of neutron spectra produced in the forward direction from thick graphite, Al, Fe and Pb targets bombarded by 350 MeV protons

岩元 洋介; 谷口 真吾*; 中尾 徳晶*; 糸賀 俊朗*; 中村 尚司*; 中根 佳弘; 中島 宏; 佐藤 大樹; 八島 浩*; 山川 裕司*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 562(2), p.789 - 792, 2006/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:54.09(Instruments & Instrumentation)

J-PARC施設遮蔽では、詳細計算手法として、モンテカルロ輸送計算コードMCNPX, PHITS等を用いている。これら設計コードの計算精度を検証し、設計への適用性を検討するには、厚いターゲットから前方方向に放出される中性子のエネルギースペクトル実験データが重要である。しかし100MeVを超える入射エネルギー,前方方向の実験データはほとんどないのが現状である。そこで本研究では、設計コードの計算精度を検証することを目的として、大阪大学核物理研究センター(RCNP)・サイクロトロンに設置されたTOFコースにおいて、350MeV陽子入射によるTTY(Thick Target Neutron Yield)測定実験を行った。実験では、炭素,アルミニウム,鉄,鉛ターゲットから放出する前方方向の中性子エネルギースペクトルを、NE213液体有機シンチレータを用いて飛行時間法により測定した。実験では、測定におけるエネルギー分解能を上げるために、低エネルギー領域の測定では11.4m、高エネルギー領域では95mの飛行距離を用いた。実験結果をモンテカルロ輸送計算コードMCNPX, PHITSコードによる計算値と比較した結果、約20%以内で再現し、現在のJ-PARC施設遮蔽設計計算が十分な精度を有していることを検証した。

論文

迷路漏洩線の測定; 第2軽イオン室内迷路漏洩線の測定

田中 進; 中島 宏; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 明午 伸一郎; 田中 俊一; 高田 真志*; 黒沢 忠弘*; 中村 尚司*; 中尾 徳晶*; et al.

原子核研究, 41(3), p.101 - 112, 1996/06

加速器施設の迷路遮蔽設計用のベンチマークデータとして、67MeVの陽子によるCu(p,xn)反応を用いた中性子源を用い、TIARAの第2軽イオン室で迷路内漏洩線を測定した。測定器は、BC501Aシンチレータ, ボナボール検出器, TLD, 固体飛跡検出器, レムカウンター及び放射化検出器を用いた。これら多種類の検出器を用いて測定した照射室内の中性子・ガンマ線強度分布、迷路散乱中性子・ガンマ線のエネルギースペクトル及び線量・強度分布を報告する。

論文

Nuclear medium effects in the intranuclear cascade calculation

高田 弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(4), p.275 - 282, 1996/04

 被引用回数:18 パーセンタイル:15.61(Nuclear Science & Technology)

媒質効果を考慮した核子・核子断面積及び反射・屈折を取り扱った核内カスケードモデルの入射エネルギー20~80MeVの核反応に対する予測精度を調べた。ここでは、反射・屈折を取り扱うISOBARコードにCugnonにより評価された媒質効果を考慮した核子・核子断面積を組み込んだ。さらに、これをNUCLEUS及びNMTC/JAERIコードに導入し、微分実験と積分実験の両方について解析を行った。媒質効果を考慮した計算は、80MeV陽子入射による$$^{90}$$Zr(p,xp')及び$$^{90}$$Zr(p,xn)反応からの放出核子の断面積角度分布について、後方への中性子放出をいくらか過大評価するが、従来の計算結果を改善し実験と良く一致した。また、67MeV陽子を飛程厚さのAuターゲットに入射した場合の2次中性子スペクトルについて、計算は15°方向の20MeV以上で実験値を30%程度過小評価するが、30°以上の方向では全エネルギー範囲について実験と良く一致した。

論文

中性子照射研究の進展; 構造材料の日米共同照射試験

菱沼 章道

プラズマ・核融合学会誌, 70(7), p.719 - 725, 1994/07

混合スペクトル炉HFIRとORRを用いた核融合炉構造材料の日米共同照射実験についてこれまでの経緯と今後の計画等について解説した。上記共同実験は、実験炉の候補材料であるオーステナイト鋼の照射挙動を明らかにし、設計に必要なデータを取得することを目的に1984年に原研-米国エネルギー省間で結ばれた研究協力の一環として実施されている。そこでは核融合炉材料の実験手段として最も有力な中性子エネルギー調整照射実験設備を利用し、これまで多くの有用な実験データを取得し、かつ新しい現象等を見出してきた。今後は実験炉より一段と要求性能が厳しい原型炉以降を対象とする候補材料の探索を目的として、低放射化フェライト鋼や低放射化高性能セラミックス材料などの照射挙動の評価を重点的に行う。

論文

Evaluation of delayed neutron data for thermal fission of U-235 based on integral experiments at semi-homogeneous experiment

金子 義彦; 秋濃 藤義; 山根 剛

Journal of Nuclear Science and Technology, 25(9), p.673 - 681, 1988/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:33.97(Nuclear Science & Technology)

半均質臨界実験装置(SHE)の積分量に関する実験値と計算値との比較に基づいた間接測定により、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$Uの熱中性子核分裂に対する遅発中性子データの評価を行なった。評価に使用した積分量は、動特性パラメータ、燃料棒の反応度価値及び可燃性毒物棒の反応度価値である。実験値に対する計算値の比の、1から偏差の自乗和を最小にするという条件のもとで、実効遅発中性子分率$$beta$$eff及び遅発中性子先行核の崩壊定数$$lambda$$の両者についてその最確値を決定した。その結果、$$beta$$effの最確値はkeepinの遅発中性子データセットを用いて得られる値よりもかなり大きいことがわかった。また、その最確値はENDF/B-IVよりもENDF/B-Vを用いた場合の$$beta$$eff値に近い。一方、$$lambda$$の最確値とkeepinの熱中性子核分裂に対する$$lambda$$の値との間には、実験の不確さ以上の有意な差は認められなかった。

報告書

Monte Carlo Calculation of Characteristics of Source Neutrons and Irradiation Field of the FNS Rotating Target

関 泰; 池田 裕二郎; 大山 幸夫; 中村 知夫; 前川 洋; 川崎 弘光*; 山田 光文*

JAERI-M 84-193, 34 Pages, 1984/10

JAERI-M-84-193.pdf:0.65MB

FNS(Fusion Neutronics Source)における回転ターゲットから生成される源中性子およびターゲット室の照射場の特性を、3次元モンテカルロ法を用いて計算した。反応率のターゲット周囲の角度分布、反応率のターゲット室内の径方向分布と源中性子スペクトルを計算して実験結果と比較した。その結果全ての反応率と源中性子スペクトルについて計算と実験の良い一致が得られた。この良い一致は、計算された中性子源特性が将来のこの回転ターゲットを用いた実験の解析に適用するにふさわしいものであることを示している。

報告書

APPLE-2:An Improved Version of APPLE Code for Plotting Neutron and Gamma Ray Spectra and Reaction Rates

川崎 弘光*; 関 泰

JAERI-M 82-091, 67 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-091.pdf:1.56MB

多群の中性子束とガンマ線束のエネルキースペクトルと反応率の空間分布をプロットする計算する計算コードAPPLE-2を開発した。本コードは以前に開発したAPPLEコードの改良版であり以下の特徴を有している。(1)ANISN、DOTおよびMORSEで計算した中性子束およびガンマ線束のエネルギースペクトルをプロットする。(2)中性子束とガンマ線による各種の反応率、例えば核発熱率、運転中の線量率、はじき出し損傷率などの空間分布を計算しプロットする。(3)標準的なレスポンスライブラリーの使用と放射線輸送計算コードとの連動により入力法を大巾に簡単にした。(4)プロット結果をそのままレポー卜等に利用できる。

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