超ウラン核種の核分裂で発生する中性子の測定と解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07458103
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木村 逸郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (40027404)
• 研究分担者: 金澤 哲 京都大学, 工学研究科, 助手 (60089125) ; 小林 捷平 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (80027466) ; 中込 良廣 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (50027455) ; 大澤 孝明 近畿大学, 原子力研究所, 教授 (10038028)
• キーワード: 核分裂 / 核分裂片 / 核分裂中性子 / 超ウラン核種 / ウラン235 / ウラン233 / レベル密度パラメータ / マルチモード核分裂

研究概要

1.熱中性子核分裂における核分裂片と中性子の相関測定(木村、中込、金澤)
平成7年度から本研究の補助金により、電子回路類と検出器部品を順次購入し、熱中性子核分裂において核分裂片の質量と運動エネルギーおよび即発中性子の相対数と運動エネルギーを同時に測定するシステムが完成した。そこでまず、本システムの特性について論文を発表した。また、これを用いてU-235の核分裂の実験を行い、核分裂片の質量に依存した中性子数とその平均エネルギーを求めた結果、それぞれ鋸歯状と鐘状の分布をすることが分かった。また、この結果を利用して、核分裂片核のレベル密度パラメータを求めることができた。これらの結果は2篇の論文として投稿中である。さらにU-233についても同様の実験を行いデータ解析中である。Pu-239の実験は来年度行う。
2.超ウラン核種の核分裂断面積の測定(木村、小林)
鉛減速スペクトロメータを用いることにより、核廃棄物中に存在する長寿命の超ウラン核種について順次核分裂断面積を測定しているが、本研究以前に取り扱ったNp-237に続いて、Am-241とAm-243に関する実験がほぼ終了し、前者に関する論文は既に受理されている。現在Am-242mについて実験中である。
3.核分裂即発中性子の理論解析とコード化(大澤)
核分裂即発中性子スペクトルの精密化のため、最近よく用いられるマルチモード核分裂モデルを取り込んだ解析を試み、その手法をNp-237の中性子核分裂の例に適用して数値計算した結果、Trufanovらの実験値とのよい一致が得られた。その後計算コード化し、一般に供せるようにした。

研究成果

• [文献書誌] K.Nishio: "A System for Correlation Measurement of Fission Fragments and Prompt Neutrons for Thermal Neutron Induced Fission" Nuclear Instruments and Methods in Phys.Res.A385. 171-178 (1997)
• [文献書誌] I.Kimura: "Standard and Reference Neutron Spectrum Fields inside and beside Research Reactors" Proc.5-th Asian Symposium on Research Reactors. (発表予定).
• [文献書誌] I.Kimura: "Possibility of Transmutation of Long-lived Nuclides in Radioactive Waste from Nuclear Power Stations" Proc.XII Intern.School on Nucl.Phys.,Neutron Phys.and Nuclear Energy. (発表予定).
• [文献書誌] S.Yamamoto: "Application of BGO Scintillators to Absolute Measurement of Neutron Capture Cross Sections between 0.01 eV and 10 eV" J.Nuclear Science and Technology. 33・11. 815-820 (1996)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Characterisics of Kyoto University Lead Slowing-down Spectrometer (KULS) Coupled to an Electron Linac" Nuclear Instruments and MethodsPhys.Res.A385. 145-156 (1997)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Fission Cross Section Measurements of Am-241 between 0.1 eV and 10 ke V with Lead Slowing-down Spectrometer and at Thermal Neutron Energy" Nuclear Science and Engineering. (発表予定).
• [文献書誌] T.Ohsawa: "Systematic Evaluation of Fission Neutron Spectra for Heavy Nuclides" Proc.of 9-th International Symp.on Reactor Dosimetry. (発表予定).
• [文献書誌] T.Ohsawa: "Calculation of Prompt Neutron Spectra for Curium Isotopes" Proc.of 1996 Symposium on Nuclear Data. (発表予定).