長寿命核分裂生成物の中性子捕獲断面積に関する実験的研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、強力なパルス状中性子源である電子線型加速器(ライナック)を用いた中性子飛行時間分析法によって、熱中性子から100keV領域における長寿命核分裂生成物(LLFP)核種の中性子捕獲断面積を実験的に求めることにある。本研究では、LLFPの代表核種であって高燃焼燃料中にはかなりの生成量を占めるTc-99(半減期21万年)及びI-129(半減期1590万年)を取り上げると共に、安定核種としてはRh-103、I-127、Cs-133、Pr-141などについても中性子捕獲断面積測定を実施する。本研究では、中性子捕獲断面積に関する新たな測定データを提供し、これらの核種における既存の実験データ・評価済核データの妥当性について実験的考察を行った。本研究で取り上げたLLFP(TC-99,I-129)は、放射性物質であるため実験上のバックグランドが高くなるので、信号/雑音比を高めるために強力なパルス状中性子源ライナックを利用した。試料としては、他に安定核種であるRh-103,I-127,Cs-133,Pr-141などについても捕獲断面積測定を行った。実験上のバックグランドを低減するため測定器系の遮蔽を十分にし、コリメーションを整えた。そのために遮蔽材を追加購入した。検出器系としては全エネルギー吸収型BGOシンチレータを組み合わせた既設の捕獲ガンマ線測定器を用い、上記の中性子捕獲断面積の絶対測定を行った。得られた成果は、今後の核データ評価に反映が期待されるデータを得ることができた。Rh-103の中性子捕獲断面積はNuclear Science Engineeringに記載されているし、Tc-99の結果はNuclear Science Engineeringに投稿中、Pr-141の結果もJournal of Nuclear Science and Technologyに投稿中である。I-127とCs-133の結果に対しても国際シンポジウムに発表し、現在は学術専門雑誌に寄稿する準備を進めている。