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Theoretical calculation of neutron cross sections for $$^{90,91,92,94,96}$$Zr in the incident energy range between 200 keV and 20 MeV

200keV$$sim$$20MeV入射エネルギー範囲における$$^{90,91,92,94,96}$$Zrの中性子断面積の理論計算

市原 晃

Ichihara, Akira

汎用評価済核データライブラリーJENDL-4.0の改訂に向け、原子炉構造材であるジルコニウムの天然同位体に対する中性子断面積を、共鳴領域より上で20MeVまでの入射エネルギー範囲において理論計算した。計算には球対称光学模型、歪曲波ボルン近似、前平衡反応模型及び多段階統計模型を使用した。理論模型のパラメーターの値はJENDL-4.0公開後に出版された実験データを利用して調整した。その結果、考慮した反応に関しては、実験データを概ね良好に再現することができた。また、本研究では、JENDL-4.0では考慮されなかった準安定状態に対する断面積の計算も試みた。そして、$$^{90}$$Zr$$(n,2n)$$$$^{89m}$$Zr, $$^{91}$$Zr$$(n,x)$$$$^{90m}$$Y, $$^{91}$$Zr$$(n,nalpha)$$$$^{87m}$$Sr反応に対して、実験データを定量的に再現する結果を得ることができた。これらの結果を次期JENDLに適用する予定である。

Toward the revision of JENDL-4.0, neutron cross sections of $$^{90,91,92,94,96}$$Zr were calculated in the energy range between 200 keV and 20 MeV. The calculation was carried out by using nuclear reaction models such as the spherical optical model, the distorted wave Born approximation, preequilibrium models, and the multi-step statistical model. The obtained results were almost consistent with the experimental data. The cross sections were also estimated for the metastable states which had not been considered in the JENDL-4.0 evaluation. The experimental cross sections for the reactions $$^{90}$$Zr$$(n,2n)$$$$^{89m}$$Zr, $$^{91}$$Zr$$(n,x)$$$$^{90m}$$Y and $$^{91}$$Zr$$(n,nalpha)$$$$^{87m}$$Sr were well reproduced by the present calculation.

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