DT中性子の緩減速領域における第一壁材料の速中性子捕獲即発ガンマ線プロフィル

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本研究は,DT中性子と核融合炉の第一壁材料との相互作用が中性子輸送による緩減速領域で起きることに着目し、第一壁材料モデル物質中での速中性子捕獲γ線プロフィルを得ることを目的とした。速中性子モデル線源として(α,n)Be型線源を用いる場合,壊変γ線及び(α,n)反応即発γ線が随伴し,計測を妨害する。このことを検証するためにRa-226/Be小線源(1mCi)を使用し計測した。その結果Ra-226壊変γ線と併せて【^9Be】(α,nγ)【^(12)C】反応による4439KeVの全エネルギーピーク、単電子エスケープピーク及び対電子エスケープピークを認めた。そこで模擬中性子線源として1-10MeVに比較的高い中性子束密度をもち、かつ線源による多重γ線が少ない(α,n)Be型のRI中性子線源(Am-241/Be),第一壁の低Z材料としてのセラミックスモデル材料の、グラファイト,レリコンカーバイドを用いて実験を行った。中性子即発γ線は、数種類の中性子相互作用により出現するが、例えば炭素に対しては、中性子捕獲反応(n,γ)と中性子非弾性散乱反応(n,n'γ)が重要である。その結果,核種jとの相互作用によるピークiの計数Rijは,(1)相互作用位置における中性子束密度のエネルギー分布関数 (2)当該核反応,すなわち中性子捕獲又は、非弾性散乱の中性子断面積 (3)相互作用における核種jの原子数密度,Nj(γ) (4)相互作用位置より放出されるエネルギーEiのγ線の検出確率,の諸因子に依存する。従って次のような積分型プロフィルが得られたRij=SenSvφn(En,)・Oj(En)・Nj( )・D(Ei, )dEndV