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N0 Course
- 概 要
- 性 能
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- 論文リスト
- 学 位
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N0コースは最大距離100mでの中性子飛行時間測定が可能なビームコースで、数MeVから400MeVまでの中性子の放出・吸収を伴う原子核反応の精密測定に利用されています。ターゲット回転装置を用いて0°から25°までの角度分布測定も可能です。 N0コースには中性子偏極度計 NPOL3が設置されており、偏極陽子ビームを用いることで(p,n)反応における偏極移行量が測定可能です。NPOL3は 粒子が検出された位置が測定可能な有機シンチレータによって構成され、有効面積 1 m × 1 mをカバーしています。(n,n)および(n,p)反応に対する実効偏極分解能は、それぞれ Ay(eff.)=0.37-0.43 および 0.13-0.15 を達成しています。 N0コースは、MeV領域における準単色中性子源としては世界最高レベルの強度を誇り、中性子による原子核反応断面積、中性子遮蔽、中性子検出器の特性評価などの研究に利用されています。エネルギー387MeVにおける中性子強度とエネルギー幅はそれぞれ(0.95±0.15)×1010 /sr/μC および 0.75% (FWHM)です。 技術的な詳細は以下の文献をご覧下さい。
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N0コースでは、エネルギー範囲数MeV〜392MeV、最大電流 1μAの直流陽子ビームが(p,n)反応の入射粒子として供給されます。最大偏極度 70%までの偏極陽子ビームも利用可能です。また、ビームをON/OFFすることによって、最大時間間隔 1μsまでのパルスビームも生成できます。（平均ビーム電流はデューティファクターによって減少します。） 中性子の飛行距離は、移動式の検出器架台を用いて 10m〜100mの範囲で変更することができます。飛行時間の分解能は典型的な厚さの標的と有機シンチレーション検出器を用いた場合 700ps(FWHM, 入射陽子ビームの時間幅200psを含む)です。 (p,n)反応ターゲットはターゲット回転装置によって0°から25°の範囲で回転させることができ、中性子放出の角度分布測定が可能です。 中性子偏極度計 NPOL3は、(p,n)反応における偏極移行量測定に用いられます。NPOL3は有効面積 1 m × 1 mの位置感応型の有機シンチレーション検出器によって構成されており、(n,n)および(n,p)反応に対する実効偏極分解能 Ay(eff.)はそれぞれ0.37-0.43および0.13-0.15、また二重散乱に対する検出効率はそれぞれ約10-4、10-3となっています。 N0コースでは7Li(p,n)7Be反応を用いて準単色エネルギーの中性子ビームが生成可能です。超前方成分の強度とエネルギー幅は387MeVにおいて(0.95±0.15)×1010 /sr/μC、0.75% (FWHM)となっています。 技術的な詳細は以下の文献をご覧下さい。
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1. 208Pb核におけるガモフ・テラーおよびスピン双極子遷移強度
入射エネルギー296MeVにおける 208Pb(p,n)反応の断面積、偏極分解能、偏極移行量の完全測定を行ない、多重極分解の手法を用いて連続状態中のガモフ・テラーおよびスピン双極子成分を求めた。また、偏極移行量のデータを用いてスピン双極子成分を異なるスピン・パリティ移行(ΔJπ=0-, 1-, and 2-)ごとに分離することに初めて成功した。その結果、ガモフ・テラー巨大共鳴よりも高いエネルギーの連続状態中に強いΔJπ=1+成分を見出した。これは配位混合およびアイソベクトル型のスピン単極子の寄与と考えられる。スピン双極子成分の分布においてΔJπに対する依存性が明瞭に確認され、テンソル力を含むスキルム相互作用を用いたハートレー・フォック＋乱雑位相近似による理論計算によって良く説明されることがわかった。
Reference: T. Wakasa et al., "Complete sets of polarization transfer observables for the 208Pb(p,n) reaction at 296 MeV and Gamow-Teller and spin-dipole strengths for 208Pb", Physical Review C85, 064606 (2012). |
2. 197MeV準単色中性子に対するクロムおよびイットリウムの核反応断面積
高エネルギー中性子による原子核反応断面積は、宇宙線による同位体生成プロセスの理解や、加速器施設における中性子遮蔽設計など、広い分野において有用なデータである。7Li(p,n)反応で生成された197MeVの準単色エネルギー中性子を用いて天然Crおよび89Yの中性子核反応断面積の測定を行なった。測定された断面積は、以前に測定された287MeV、386MeVでの断面積から予想される値と良い一致を示している一方、高エネルギー核データファイルJENDLE-HEで用いられている計算コードのエネルギーに関する適用範囲について再検討が必要であることが示唆された。
Reference: S. Sekimoto et al., "Measurements of Cross Sections for Neutron-induced Reactions on Chromium and Yttrium Targets at 197 MeV", Nuclear Data Sheets 119, 197-200 (2014). |
3. 137MeV〜389MeVにおける7Li(p,n)反応による準単色エネルギー中性子源の特性評価
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準単色の高エネルギー中性子線は、宇宙線による同位体生成プロセス、半導体材料の放射線損傷、加速器施設における遮蔽設計、中性子検出器の応答などの研究において有用である。N0コースで提供される7Li(p,n)中性子源の特性を調べるため、入射陽子エネルギー 137, 200, 246, 389MeV、中性子放出角度0°, 5°, 10°,15°, 20°, 25°, 30°において中性子飛行時間法による中性子エネルギースペクトルの測定を行なった。その結果、0°でのスペクトルと大角度(389MeVで21°、246MeVで25°、200MeVで26°）でのスペクトルでは、150MeV以下に分布する成分が共通であることが見出された。したがって、それぞれのエネルギーにおいて大角度でのスペクトルを差し引くことにより、0°でのスペクトルのうち低エネルギーの連続成分を相殺し、準単色成分だけを抽出できることがわかった。 Reference: Y. Iwamoto, M. Hagiwara, H. Iwase, H. Yashima, D. Satoh, T. Matsumoto,A. Masuda, C. Pioch, V. Mares, T. Shima, A. Tamii, K. Hatanaka and T. Nakamura, "Characterization of quasi-monoenergetic neutron source using 137, 200, 246 and 389 MeV 7Li(p,n) reactions", Progress in Nuclear Science and Technology 4, 657-660 (2014). |
| 2017 | |
| 1 | S. Araki, Y. Watanabe, M. Kitajima, H. Sadamatsu, K. Nakano, T. Kin, Y. Iwamoto, D. Satoh, M. Hagiwara, H. Yashima, T. Shima, Systematic measurement of double-differential neutron production cross sections for deuteron-induced reactions at an incident energy of 102MeV Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., vol. 842, jan 2017, pp. 62–70. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.10.043 |
| 2 | T. Kawabata, Y. Fujikawa, T. Furuno, T. Goto, T. Hashimoto, M. Ichikawa, M. Itoh, N. Iwasa, Y. Kanada-En'yo, A. Koshikawa, S. Kubono, E. Miyawaki, M. Mizuno, K. Mizutani, T. Morimoto, M. Murata, T. Nanamura, S. Nishimura, S. Okamoto, Y. Sakaguchi, I. Sakata, A. Sakaue, R. Sawada, Y. Shikata, Y. Takahashi, D. Takechi, T. Takeda, C. Takimoto, M. Tsumura, K. Watanabe, S. Yoshida Time-Reversal Measurement of the p−Wave Cross Sections of the 7Be(n,α) 4He Reaction for the Cosmological Li Problem, Phys. Rev. Lett., vol. 118, no. 5, feb 2017, pp. 052701. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.0527011 |
| 3 | A. Masuda, T. Matsumoto, Y. Iwamoto, M. Hagiwara, D. Satoh, T. Sato, H. Iwase, H. Yashima, Y. Nakane, J. Nishiyama, T. Shima, A. Tamii, K. Hatanaka, H. Harano, T. Nakamura, Applicability of the two-angle differential method to response measurement of neutron-sensitive devices at the RCNP high-energy neutron facility Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., vol. 849, mar 2017, pp. 94–101. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.12.031 |
| 2015 | |
| 1 | Y. Iwamoto, M. Hagiwara, D. Satoh, S. Araki, H. Yashima, T. Sato, A. Masuda, T. Matsumoto, N. Nakao, T. Shima, T. Kin, Y. Watanabe, H. Iwase, T. Nakamura, Characterization of high-energy quasi-monoenergetic neutron energy spectra and ambient dose equivalents of 80–389MeV 7Li(p,n) reactions using a time-of-flight method Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., vol. 804, dec 2015, pp. 50–58 https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.09.045 |
| 2 | S. Sekimoto, S. Okumura, H. Yashima, Y. Matsushi, H. Matsuzaki, H. Matsumura, A. Toyoda, K. Oishi, N. Matsuda, Y. Kasugai, Y. Sakamoto, H. Nakashima, D. Boehnlein, R. Coleman, G. Lauten, A. Leveling, N. Mokhov, E. Ramberg, A. Soha, K. Vaziri, K. Ninomiya, T. Omoto, T. Shima, N. Takahashi, A. Shinohara, M. W. Caffee, K. C. Welten, K. Nishiizumi, S. Shibata, T. Ohtsuki, Measurements of production cross sections of 10Be and 26Al by 120GeV and 392MeV proton bombardment of 89Y, 1159Tb, and natCu targets Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms, vol. 361, 2015, pp. 685–688. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.08.001 |
2014 |
| 1 | H. Yashima, S. Sekimoto, K. Ninomiya, Y. Kasamatsu, T. Shima, N. Takahashi,
A. Shinohara, H. Matsumura, D. Satoh, Y. Iwamoto, M. Hagiwara, K. Nishiizumi,
M.W. Caffee and S. Shibata, "Measurements of the neutron activation cross sections for Bi and Co at 386 MeV”, Rad. Prot. Dosim. 161, 139-143 (2014). |
| 2 | Y. Iwamoto, M. Hagiwara, H. Iwase, H. Yashima, D. Satoh, T. Matsumoto, A. Masuda, C. Pioch, V. Mares, T. Shima, A. Tamii, K. Hatanaka and T. Nakamura, “Characterization of quasi-monoenergetic neutron source using 137, 200, 246 and 389 MeV 7Li(p,n) reactions”, Progress in Nuclear Science and Technology 4, 657-660 (2014). |
| 3 | S. Sekimoto, H. Suzuki, H. Yashima, K. Ninomiya, Y. Kasamatsu, T. Shima, N. Takahashi, A. Shinohara, H. Matsumura, M. Hagiwara, K. Nishiizumi, M.W. Caffee and S. Shibata, “Measurements of Cross Sections for Neutron-induced Reactions on Chromium and Yttrium Targets at 197 MeV”, Nuclear Data Sheets 119, 197-200 (2014). |
| 4 |
T. Matsumoto, A. Masuda, J. Nishiyama, H. Harano, H. Iwase, Y. Iwamoto,
M. Hagiwara, D. Satoh, H. Yashima, Y. Nakane, H. Nakashima, Y. Sakamoto,
C. Pioch, V. Mares, A. Tamii, K. Hatanaka and T. Nakamura, "Measurement of neutron energy spectra behind shields for quasi-monoenergetic neutrons generated by 246 MeV and 389 MeV protons using a Bonner sphere spectrometer", Progress in Nuclear Science and Technology 4, 332-336 (2014). |
2013 |
| 1 | V. Mares, C. Pioch, W. Ruhm, H. Iwase, Y. Iwamoto, M. Hagiwara, D. Satoh, H. Yashima, T. Itoga, T. Sato, Y. Nakane, H. Nakashima, Y. Sakamoto, T. Matsumoto, A. Masuda, H. harano, J. Nishiyama, C. Theis, E. Feldbaumer, J. Lukas, A. Tamii, K. Hatanaka and T. Nakamura, "Neutron Dosimetry in Quasi-Monoenergetic Fields of 244 and 387 MeV", IEEE Trans. Nucl. Sci. 60, 299-304 (2013). |
| 2 |
S. Sekimoto, T. Omoto, H. Joto, T. Utsunomiya, H. Yashima, K. Ninomiya,
K.C. Welten, M.W. Caffee, Y. Matsushi, H. Matsuzaki, R. Nakagaki, T. Shima,
N. Takahashi, A. Shinohara, H. Matsumura, D. Satoh, Y. Iwamoto, M. Hagiwara,
K. Nishiizumi and S. Shibata, "Measurements of cross sections for production of light nuclides by 300 MeV proton bombardment of Cu and Y", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B294, 475-478 (2013). |
| 2012 | |
| 1 |
Y. Iwamoto, M. Hagiwara, T. Matsumoto, A. Masuda, H. Iwase, H. Yashima,
T. Shima, A. Tamii and T. Nakamura, "Measurements and Monte Carlo calculations of forward-angle secondary-neutron-productioncross-sections for 137 and 200 MeV proton-induced reactions in carbon", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A690, 10-16 (2012). |
| 2 |
A. Masuda, T. Matsumoto, H. Harano, J. Nishiyama, Y. Iwamoto, M. Hagiwara,
D. Satoh, H. Iwase, H. Yashima, T. Nakamura, T. Sato, T. Itoga, Y. Nakane,
H. Nakashima, Y. Sakamoto, C. Theis, E. Feldbaumer, L. Jaegerhofer,
C. Pioch, V. Mares, A. Tamii and K. Hatanaka, "Response measurement of Bonner sphere spectrometer for high energy neutrons", IEEE Trans. Nucl. Sci. 59, 161-166 (2012). |
| 2011 | |
| 1 |
Y. Iwamoto, M. Hagiwara, D. satoh et. al., "Quasi-monoenergetic neutron energy spectra for 246 and 389 MeV 7Li(p,n) reactions at angles from 0° to 30°", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A629, 43-49 (2011). |
| 2 |
S. Sekimoto, T. Utsunomiya, H. Yashima, K. Ninomiya, T. Omoto, R. Nakagaki,
T. Shima, N. Takahashi, A. Shinohara, N. Kinoshita, H. Matsumura, D. Satoh,
Y. Iwamoto, M. Hagiwara, K. Nishiizumi and S. Shibata. "Measurement of neutron cross sections for yttrium and terbium at 287 MeV". Prog. Nucl. Sci. Tech., 1, 89?93 (2011). |
| 3 |
K. Ninomiya, T. Omoto, R. Nakagaki, N. Takahashi, A. Shinohara, S. Sekimoto,
T. Utsunomiya, H. Yashima, S. Shibata, T. Shima, N. Kinoshita, H. Matsumura,
M. Hagiwara, Y. Iwamoto, D. Satoh, M.W. Caffee, K.C. Welten, M. Imamura
and K. Nishiizumi, "Cross sections of 7Be, 22Na and 24Na for geochemical and cosmochemical important elements by monoenergetic 287 and 370 MeV neutrons", Proc. Radiochim. Acta, 1, 123-126 (2011). |
| 4 |
H. Yashima, S. Sekimoto, T. Utsunomiya, K. Ninomiya, T. Omoto, R. Nakagaki,
T. Shima, N. Takahashi, A. Shinohara, H. Matsumura, D. Satoh, Y. Iwamoto,
M. Hagiwara, K. Nishiizumi and S. Shibata, "Measurements of the neutron activation cross sections for Bi at 287 and 370 MeV", Proc. Radiochim. Acta, 1, 135-139 (2011). |
| 2010 | |
| 1 |
Y. Iwamoto, D. Satoh, M. Hagiwara, H. Yashima, Y. Nakane, A. Tamii, H. Iwase,
A. Endo, H. Nakashima, Y. Sakamoto, K. Hatanaka and K. Niita, "Measurements and Monte Carlo calculations of neutron production cross sections at 180° for the 140 MeV proton incident reactions on carbon, iron, and gold," Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A620, 484-489 (2010). |
| 2009 | |
| 1 |
K. Yako, M. Sasano, K. Miki, H. Sakai, M. Dozono, D. Frekers, M.B. Greenfield,
K. Hatanaka, E. Ihara, M. Kato, T. Kawabata, H. Kuboki, Y. Maeda, H. Matsubara,
K. Muto, S. Noji, H. Okamura, T.H. Okabe, S. Sakaguchi, Y. Sakemi, Y. Sasamoto,
K. Sekiguchi, Y. Shimizu, K. Suda, Y. Tameshige, A. Tamii, T. Uesaka, T. Wakasa
and H. Zheng, "Gamow-Teller Strength Distributions in 48Sc by the 48Ca(p,n) and 48Ti(n,p) Reactions and Two-Neutrino Double-Beta Decay Nuclear Matrix Elements", Physical Review Letters 103, 012503 (2009). |
| 2 |
M. Sasano, H. Sakai, K. Yako, T. Wakasa, S. Asaji, K. Fujita, Y. Fujita,
M.B. Greenfield, Y. Hagihara, K. Hatanaka, T. Kawabata, H. Kuboki, Y. Maeda,
H. Okamura, T. Saito, Y. Sakemi, K. Sekiguchi, Y. Shimizu, Y. Takahashi,
Y. Tameshige and A. Tamii, "Gamow-Teller unit cross sections of the (p,n) reaction at 198 and 297 MeV on medium-heavy nuclei", Physical Review C79, 024602 (2009). |
| 2008 | |
| 1 | Y. Iwamoto, S. Taniguchi, N. Nakao, T. Itoga, H. Yashima, T. Nakamura, D. Satoh,
Y. Nakane, H. Nakashima, Y. Kirihara, M. Hagiwara, H. Iwase, K. Oishi, A. Tamii,
and K. Hatanaka, "Measurement of thick target neutron yields at 0° bombarded with 140, 250 and 350 MeV protons", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A593, 298-306 (2008). |
| 2 |
E. Ihara, T. Wakasa, M. Dozono, K. Hatanaka, T. Imamura, M. Kato, S. Kuroita,
H. Matsubara, T. Noro, H. Okamura, K. Sagara, Y. Sakemi, K. Sekiguchi, K. Suda,
T. Sueta, Y. Tameshige, A. Tamii, H. Tanabe and Y. Yamada, "Cross sections and analyzing powers for (p,n) reactions on 3He and 4He at 346 MeV", Physical Review C78, 024607 (2008). |
| 3 |
T. Wakasa, E. Ihara, M. Dozono, K. Hatanaka, T. Imamura, M. Kato, S. Kuroita,
H. Matsubara, T. Noro, H. Okamura, K. Sagara, Y. Sakemi, K. Sekiguchi, K. Suda,
T. Sueta, Y. Tameshige, A. Tamii, H. Tanabe and Y. Yamada, "Complete set of polarization transfer coefficients for the 3He(p,n) reaction at 346 MeV and 0 degrees", Physical Review C77, 054611 (2008). |
博士
| ◯ | 荒木祥平 | 九州大学 | 2016年 | Study of Mechanism of (14N,12B) Reactions at Intermediate Energy-Origin of Large Spin-Polarization of Projectile-Like Fragments |
