| 研究課題/領域番号 |
15206110
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石橋 健二 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00159766)
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| 研究分担者 |
中村 尚司 東北大学, 大学院・工学研究科, 研究教授 (70026029)
有馬 秀彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20253495)
執行 信寛 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (40304836)
明午 伸一郎 日本原子力研究所, 大強度陽子加速器施設聞発センター, 研究員
高田 弘 日本原子力研究所, 大強度陽子加速器施設関発センター, 研究員
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| キーワード | 連続エネルギー中性子入射 / 中性子生成断面積 / ホスウィッチ型検出器 / 無機シンチレーション検出器 / 有機シンチレーション検出器 / 反跳陽子法 / 飛行時間法 |
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| 研究概要 |
本年度は、連続エネルギー中性子入射(n, xn)断面積測定を行った。
米国ロスアラモス国立研究所中性子科学研究センターWNR実験施設において、連続エネルギー中性子入射中性子生成二重微分断面積の測定を行った。ターゲットには鉄と鉛を使用した。測定角度は15度、30度、60度、90度、120度、150度の6方向とした。
放出中性子のエネルギーによって2種類の検出器系を使用した。100MeV以上の放出中性子検出には、反跳陽子法を採用した。これは放出中性子をラディエータに当て反跳される陽子を無機シンチレータで測定する方法である。本研究では反跳陽子とそれ以外の陽子を区別するために、無機シンチレータの周囲を有機シンチレータで囲んだホスウィッチ構造の検出器を用いた。今年度はラディエータにポリエチレンを用いたが、十分に高い検出効率を得られず、ポリエチレン中に含まれる炭素原子核による寄与を取り除くための測定にも時間が必要なことから、ラディエータに他の物質を使用を検討する必要があることがわかった。
一方、100MeV以下の低エネルギー中性子を検出するためには、有機液体シンチレータを利用した。この方法は実効的に検出効率が高いことため比較的短時間で必要な統計量を得ることができることがわかった。この方法では検出器の応答関数が必要となるため、今年度はWNR施設において幅広いエネルギーの中性子を検出器に直接入射し、応答関数も測定した。
実験で得られた断面積を前平衡過程模型計算コードと比較したところ、放出エネルギーが100MeV以下の領域で、放出角度によって計算値との一致の度合いに差があった。これは検出器の応答関数にモデル計算よる値を使用したためであることがわかった。
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