大強度陽子加速器のビーム窓におけるガス生成断面積測定

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26390114
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 明午 伸一郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主幹 (80354728)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 陽子ビーム / アルミ / ガス生成断面積 / Al(p,t) / Al(p,Be-7) / 3 GeV / 陽子ビーム窓 / 寿命予測

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではアルミに3GeV陽子を入射し、アルミから生成するトリチウム等のガス生成断面積を測定するものである。本年度はガスを直接測定するために必要な四重極質量分析器、サンプルの取り出しに必要なバルブ、アクリル容器、更に照射に使用するサンプルの購入を行った。
アルミのトリチウム生成断面積の予測精度の向上のために、通常用いられる核内カスケード(INC)とは別に量子論的運動分子力学(QMD)を用いた解析を行った。この結果、INCは既存の断面積の1/2倍の値を与えるのに対し、QMDはほぼ実験誤差内で一致することがわかった。今後は3GeV陽子に対し測定を行い、実験値とQMDの計算値を比較しガス生成断面積の予測精度の向上を目指す。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

ガス生成を測定する四重極質量分析器等の機器の準備は計画通りに進行し終了した。ガスケット等の軽微な部品はまだ調達が終わっていない。以上より、当初の計画通り進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

今年度に照射サンプル駆動装置を陽子ビームラインに設置し、12月に照射実験を行いアルミニウムから生成するガス生成断面積を行う予定としている。また照射後にサンプルをビームラインから取り出しJ-PARC内部にあるゲルマニウム検出器にガンマ線の分析を行う予定としている。
本年度はQMDによる断面積予測精度の改良について学会で発表するとともに、さらに測定で得られた断面積をQMDの計算結果と比較し学会等で発表する予定としている。

Causes of Carryover

ガスケット等の軽微な部品の仕様決定に時間を要したため

Expenditure Plan for Carryover Budget

サンプルの購入や旅費に使用予定