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2022 年度 研究成果報告書

低エネルギー重陽子核反応の高精度計算とそれに基づく小型中性子源の検討

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15483
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

中山 梓介  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (30758610)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード重陽子 / 中性子源 / PHITS / JENDL-5
研究成果の概要

d+Be中性子源のシミュレーションの高度化に向け、9Beに対する高精度の重陽子核反応データベースを開発した。データベース中の核反応データは、重陽子核反応に特徴的な反応過程を考慮した計算手法を用いて評価した。
上記のデータベースを用いたシミュレーションにより、d+Be中性子源の性能評価を行った。その結果、可搬型中性子源の有力な候補であるビームエネルギー2.5MeVのp+Li中性子源の設計値から遮へい体の厚さを約1.5倍とすることで、同等の性能を持つd+Be中性子源を1.5や2.0MeVといったより低いビームエネルギーで実現できる可能性を示した。

自由記述の分野

核データ

研究成果の学術的意義や社会的意義

9Beに対する重陽子核反応が低入射エネルギーでも中性子を発生させることから、d+Be中性子源は可搬型中性子源の有力な候補であるといえる。しかし、重陽子核反応データの精度が不十分であったため、その検討が十分に行えない状況にあった。
本研究では、重陽子核反応に特徴的な反応過程を考慮した計算手法に基づいて精度の良い重陽子核反応データベースを開発し、一般に公開した。これにより、上記の状況が打開されたと言える。
また、開発したデータベースを用いたシミュレーションも行い、d+Be中性子源の可搬型中性子源への適用性も示した。この結果に基づき、今後、可搬型d+Be中性子源の更なる検討が進むことも期待される。

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公開日: 2024-01-30  

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