High-precision verification method for probability of photo- and fast-neutron nuclear reactions and selection of nuclear reactions for large-scale RI production

高精度光中子核反应概率验证方法及大规模RI生产核反应选择

• 批准号: 22H00123
• 负责人: 菊永 英寿
• 金额: $ 27.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00123/
• 关键词: 速中性子; 光核反応; 核反応; RI製造

光核反応励起関数の検証実験のための照射セットアップを構築した。まず，東北大学電子光理学研究センターの大強度電子線形加速器で15-50MeVに加速された電子をエネルギー分散部に設置しているスリットでエネルギー選別した。加速器から供給される加速電子のエネルギー広がりやスリットの耐熱性など様々な条件を考慮して，安定してビーム供給できる実験条件を決定した。ただし，加速器のビーム調整次第で，ビーム量が大きく変動する場合もあり，結果に対する影響を調べる必要があることがわかった。励起関数の検証については，照射装置を作成してAu-197(γ,n)反応をはじめ，天然同位体ターゲットを用いたいくつかの反応でデータを取得した。これらの結果は現在解析中である。速中性子反応励起関数の検証実験のための照射セットアップを構築する。東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンターのAVFサイクロトロンで20-40MeVに加速された重陽子ビームを真空窓を通して取り出し，コンバータで生成した速中性子をターゲットに照射した。中性子発生用のコンバータの厚みについて，予備照射およびPHITSコードによる計算を行うことで最適化した。ビーム電流とビームエネルギーについては反応断面積が既知のモニター反応で決定した。速中性子反応についても金をはじめ，天然同位体ターゲットを用いたいくつかの反応でデータを取得することができた。今後は，濃縮同位体ターゲットを用いてデータ取得する必要がある。そのため，濃縮同位体ターゲットの作製を試みた。電着法と沈殿法の2通りでターゲット開発を進めているが，均一性の確認など，未だいくつかの問題点があり，その対応を検討しているところである。

我们构建了用于光核反应激发函数验证实验的辐照装置。首先，使用东北大学电子光子科学研究中心的高强度电子直线加速器将电子加速到15-50 MeV，并使用安装在能量色散部分的狭缝对它们的能量进行分类。考虑到加速器提供的加速电子的能量扩散和狭缝的耐热性等各种条件，确定实验条件以确保稳定的束流供给。然而，根据加速器的束流调整，束流量可能会发生显着变化，并且发现有必要研究其对结果的影响。为了验证激发功能，我们创建了一个辐照装置，并使用天然同位素靶材获取了多个反应的数据，包括 Au-197(γ,n) 反应。目前正在分析这些结果。我们将构建用于验证快中子反应激发函数实验的辐照装置。通过真空窗从东北大学回旋加速器和放射性同位素中心的AVF回旋加速器中提取加速到20-40 MeV的氘核束，并用转换器产生的快中子照射目标。通过初步照射和使用PHITS代码的计算，优化了用于中子发生的转换器的厚度。使用具有已知反应截面的监测反应来确定束电流和束能量。我们还能够使用天然同位素目标（包括金）获得一些快中子反应的数据。未来，有必要使用浓缩同位素目标来获取数据。因此，我们试图创建一个浓缩同位素目标。我们正在使用电沉积和沉淀两种方法进行靶材开发，但仍然存在一些问题，例如均匀性的确认，我们目前正在考虑如何解决这些问题。

项目成果

高速中性子を用いた RI 製造のための励起関数の検証

使用快中子验证 RI 生产的激发函数

• 发表时间: 2022
• 作者: Ota Masato;Kan Koichi;Komada Soichiro;Wang Youwei;Agulto Verdad C.;Mag-usara Valynn Katrine;Arikawa Yasunobu;Asakawa Makoto R.;Sakawa Youichi;Matsui Tatsunosuke;Nakajima Makoto;M.Nishiuchi et al.;久住健介，後藤真一，菊永英寿，高村怜士
• 通讯作者: 久住健介，後藤真一，菊永英寿，高村怜士