Development of completely-tagged ultra-fast neutron beam by using inverse kinematics

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本研究の目的は「逆運動学を利用してエネルギーと角度の情報を標識化(タグ)した20MeV以上の超高速中性子ビームを開発すること」である。これまでに、超高速中性子ビームと原子核との反応断面積は、エネルギーの広がったビームを使うことしか出来ないために測定元素や測定エネルギーの種類が乏しく、測定値に大きな不定性を持ってしまっていた。そこで本研究では、p(12C,12N)nという二体反応の逆運動学にて中性子ビームに随伴する12Nビームの散乱角度を精度良く測定し、エネルギーと角度をタグした中性子ビームを新たに開発する。中性子ビームのタグによって推測されるエネルギーと角度を、中性子を飛行時間測定法による実際の測定結果と比較することで、得られた中性子ビームのタグの性能を定量的に評価する。令和4年度も、本来ビーム開発を進める段階であったが、本研究課題としてのマシンタイムを得ることができなかったため、検出器の開発を続行した。引き続き、平行平板型電子なだれ位置検出器(PPAC)の基本特性の確認やプラスチックシンチレータの応答を確認した。また、VMEシステムの性能評価を不安定核ビームを照射したオンラインデータにて実施した。これらによって、エネルギーと角度の情報を完全タグした超高速中性子ビームを開発するために必要な基礎的な知見がさらに得られ、ビームを開発する段階へと進めることができるようになった。また、中性子検出器の開発も実施できる段階に入った。