重陽子加速器中性子源開発のための厚い標的からの 9MeV重陽子入射中性子?ガンマ線収量の測定

摘要

近年,中性子ビ一ムの利用は核融合材料照射試験~(1))などの工学分野のみならず,ホウ素中性子補足療法~(2))や医療用RIの製造3)などの医療分野にも広がりを見せている.用途の多様化に伴って利用される中性子のエネルギ一も熱中性子から十数MeV程度まで幅広くなっており,エネルギ一が可変な中性子源として加速器中性子源が期待されている.その中でも本研究では重陽子核反応を利用した重陽子加速器中性子源に着目している.これは,重陽子核反応は陽子入射と比ベ中性子収量が大きく,前方に高強度で中性子を放出するなど,加速器中性子源として優れた特性を持っているためである.重陽子加速器中性子源施設の設計開発には,重陽子核反応によって生じる中性子やガンマ線の収量の見積もりが重要となる.施設では重陽子ビ一ムを照射する標的(中性子変換材:Li,Be, Сなどの軽核)の他,加速管やビ一ムダンプ材(加速器構造材:Al,Ti, Fe, Cu, Taなど)で中性子やガンマ線が生成される.中性子源の性能を評価する上で中性子変換材における中性子収量やガンマ線混入率は重要であり,また,加速器ビ一ムラインの遮蔽設計の観点では,加速器構造材で生成される中性子量の評価が必要である.このような見積もりには実験デ一タが用いられる.特に入射重陽子が物質内でエネルギ一を完全に付与し,停止するまでに生成した粒子量を測定した物理量,厚い標的からの中性子またはガンマ線収量(TTY)が用いられる.しかし,それらの実験デ一タは乏しく,中性子源開発に向けて十分でないが現状である.