| 研究概要 |
エネルギーの長期的確保を可能とするマイナーアクチニド(MA)を含む革新的高速炉システム(革新炉)の技術開発及び核燃料サイクルの廃棄物処理においては、244-246Cm などのマイナーアクチノイド核種(MA)や129I,99Tcなどの長寿命核分裂生成物(LLFP)の中性子反応の影響を精度良く評価する必要がある。しかし、MA やLLFP は放射性核種であり、測定に使えるサンプル量が微量でかつ比放射能が高いことから、中性子反応断面積測定が困難である。また現状では、理論計算による断面積予測精度も悪いため、その誤差はエネルギー領域によっては30%程度から100%迄にも及び、上記要請(～10%)を満たしていない。
このような状況の中、研究代表者が所属するグループでは、大強度中性子源であるJ-PARC 物質・生命科学実験施設(MLF)に中性子核反応実験装置を整備し、MAとLLFPの中性子捕獲反応断面積測定を実施している。しかしながらこれまでのビームラインでは、密封線源（試料）のケースによる中性子の散乱で、S/N比が大幅に悪化していた。
そこで、本研究ではペンシルビーム状の中性子ビームを作成するコリメータ体系を製作し、試料以外のケース部分に当たる中性子の比率を低減させた。これにより、ビーム強度は25分の1になるものの、S/N比は3倍以上改善された。その結果、断面積の誤差は244Cm及び246Cmの7.661及び4.314eVの共鳴のピークで5.8%及び6.6%と高精度の結果を得、要求精度を満足することができた。
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