[2E01-05] 核種生成断面積、弾き出し断面積、PHITS

[2E02] 0.4～3 GeV領域の陽子入射における銅及びアルミの弾き出し断面積の測定

*明午 伸一郎¹、松田 洋樹¹、岩元 洋介¹、岩元 大樹¹、前川 藤夫¹、長谷川 勝一¹、吉田 誠²、中本 建志² (1. J-PARC/日本原子力研究開発機構、2. J-PARC/高エネルギー加速器研究機構)

キーワード：弾き出し断面積、加速器駆動型核変換システム、NRT モデル、PHITS、0.4～3 GeV

加速器駆動型の核変換システム(ADS)では、加速器の真空領域と標的領域の隔壁となるビーム入射窓の開発が重要となる。ビーム窓の損傷評価には、原子当たりの弾き出し数(DPA)が用いられるが、DPAの導出に用いられる弾き出し断面積の実験データは20 MeV以上のエネルギー領域に殆どない。このため、ADSにおいて候補となる0.4～3 GeV陽子における弾き出し断面積の測定を開始した。弾き出し断面積は、損傷を維持するため極低温に冷却された試料の陽子入射に伴う抵抗率変化を陽子フルエンスとフランケル対当たりの抵抗率変化を除することにより導出できる。実験はJ-PARCセンターの3 GeV陽子シンクロトロン施設で行い、試料には銅及びアルミを用いた。実験で得られた断面積と一般的に弾き出し断面積の計算に使用されるNRTモデルの計算との比較の結果、NRTモデルの計算は実験を約3倍過大評価することが判明した。