2008 Fiscal Year Annual Research Report
加速器中性子源設計に関連した重陽子入射反応核データの研究
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19560844
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
渡辺 幸信 Kyushu University, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (30210959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
緒方 一介 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (50346764)
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| Keywords | 重陽子 / 核データ / Li / 連続状態離散化チャネル結合法 / グラウバー模型 / 分解反応 / 加速器中性子源 / IFMIF |
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| Research Abstract |
本研究では、重陽子ビームを用いた加速器中性子源の核設計に不可欠な重陽子入射核反応機構として、重陽子分解反応やストリッピング反応による中性子生成反応に着目した理論解析を行った。主要な中性子源反応であるLi(d, n)反応に対して、重陽子の弾性分解反応過程を記述する連続状態離散化チャネル結合法(CDCC法)とストリッピング反応を記述するグラウバー理論による計算を実施し、40MeV入射のLi(d, n)反応二重微分断面積データと比較した。計算に必要な核子光学ポテンシャルは昨年度の研究で導出したものを使用した。計算結果は、前方角で観測される分解・ストリッピング反応に起因する中性子スペクトル上のバンプ構造を良好に再現できることがわかった。さらに、100MeV入射のBe(d, p)反応解析にも同様な計算手法を適用し、同程度に前方角での実験値を再現できることを確認した。これらの解析を通じて、弾性分解反応に比べてストリッピング反応の方が中性子生成の寄与が大きく、100MeVまでの重陽子入射による前方方向への中性子生成における重要な核反応機構であることがわかった。次に、放出中性子二重微分断面積を用いて、厚い標的からの中性子生成量(TTY)を計算するための簡易計算コードを開発した。計算コードの妥当性の検証のために、分解・ストリッピング反応に対して解析的な式が与えられるザーバーモデルを適用し、複合核過程による低エネルギー中性子放出には統計理論に基づく計算を行い、40MeV重陽子入射に対するAl, Fe, TaのTTY実験データと比較した。その結果、最前方の0度放出を除いて放出中性子スペクトルをほぼ再現できることがわかった。また、0度の過小評価問題は、より現実的なグラウバー理論計算で解消できる可能性を見出した。
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