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JAEA/FNSのDT中性子を用いたバナジウムの新たな積分実験

New integral experiment on vanadium using DT neutron at JAEA/FNS

佐藤 聡*; 権 セロム*; 太田 雅之*; 今野 力

Sato, Satoshi*; Kwon, Saerom*; Ota, Masayuki*; Konno, Chikara

バナジウムの核データライブラリーの検証を目的として、約20年前にJAEA/FNSで行われたバナジウム積分実験では、計算結果と実験結果の一致は必ずしも良くなかった。その原因として実験室の壁からの散乱中性子が考えられたため、本研究では、バナジウム実験体系の周りを酸化リチウムで囲んで散乱中性子の影響を低減させた実験体系を用いて新たな積分実験を行った。実験体系は幅152mm、高さ136mm、奥行き152mmのバナジウム合金体系の周りを酸化リチウムで囲んだもので、この実験体系をDT中性子源から200mmの位置に設置し、$$^{93}$$Nb(n,2n)$$^{92m}$$Nb, $$^{27}$$Al(n,$$alpha$$)$$^{24}$$Na, $$^{115}$$In(n,n')$$^{115m}$$In, $$^{197}$$Au(n, $$gamma$$)$$^{198}$$Au, $$^{186}$$W(n,$$gamma$$)$$^{187}$$W反応の反応率及び$$^{235}$$U及び$$^{238}$$Uの核分裂率を測定した。実験の解析をモンテカルロコードMCNP及びJENDL-4.0、ENDF/B-VII.1、JEFF-3.2で行い、実験室の壁からの散乱中性子の影響を低減することにより、計算結果と実験結果の一致は良くなり、バナジウムの核データに問題ないことがわかった。

In order to validate the nuclear data library of vanadium, integral experiments on vanadium with the DT neutron source at JAEA/FNS were performed over 20 years ago. Some calculated reaction rates underestimated the measured ones in the previous study. Background neutrons scattered in the concrete wall of the experimental room are considered to cause these underestimations. In order to reduce background neutrons, we propose new experimental assemblies and perform new integral experiments on vanadium with the DT neutron source at JAEA/FNS in this study. A rectangular vanadium-alloy assembly of 152 mm in width, 136 mm in height and 152 mm in thickness is covered with Li$$_{2}$$O blocks to exclude background neutrons which might affect the measured data. Using activation foils and micro fission chambers, we measure the reaction rates of the $$^{93}$$Nb(n,2n)$$^{92m}$$Nb, $$^{27}$$Al(n,$$alpha$$)$$^{24}$$Na, $$^{115}$$In(n,n')$$^{115m}$$In, $$^{197}$$Au(n,$$gamma$$)$$^{198}$$Au, $$^{186}$$W(n,$$gamma$$)$$^{187}$$W, $$^{235}$$U(n,f) and $$^{238}$$U(n,f) reactions. We analyze the experiment by using MCNP5-1.40 with JENDL-4.0, ENDF/B-VII.1 and JEFF-3.2. All the calculation results generally show good agreement with the measured ones in this experiment. It is concluded that the nuclear data of vanadium have no problem.

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