Bed90deBEF50MB
○■ ﾃ662 竰 ABCC(Si) 0● 0 ○ B
･J‑A‑▲.▲▲L..′
0 1 0 20 30 40 50
EnergyOdeV)
図4.56:ベリリウム生成二重微分断面 積(50MeV陽子) ;アルミニウムとシ
リコンとの比較
○○ 0‑I 0 0 0 00 0‑I 0‑ C3 F6r膾 ､ ﾖUb
㌔.:≡十
CzLt60d噂Ep弓OMeV +BCC(Al.) ABCC(Si)
㌔ 0●
0 蔦｢ 棉2
oO C F6r膰 ｷﾄ ﾖUb
0‑I ﾄ& ｢竰 $42 6鋳
〇一 〇一 0
○
52
一一̲ー至m日日
01020304050 Energy(MeV)
図4.58:炭素生成二重微分断面積(50 MeV陽子);アルミニウムとシリコン
との比較
00 0 0 0■ 0‑ 00 0 〇一 〇一 0 C3 F6r腟cS ﾖUb
●3cc(礼)
L%ABCC(Si)
▲∧▲■▲▲▲
L8
･E;.;.‑‑
Bd60dcBEI声OMBV
●8cc(A1,) ▲8cc(Si)
̲㌔
oO C FW2蹤侘ｳS ﾖUb
○.l ○● ○ ﾄ$42 竰 ｣662 6鋳
㌔
0 褪
0 1 0 20 30 40 50 Enc確yOdeV)
図4.57:ボロン生成二重微分断面積(50 MeV陽子);アルミニウムとシリコン
との比較
oO 疲 C3 FSゆW ﾓS ﾘ ｵb
0‑I 0ー 超$42┤R竰 ABCC(Si)
ヽ
● 王hIL
0ー 0 00 0‑I 0 0‑ 0 乘b驂u 粐
08t30deg.Epe50MBV
●8cc(Al.) ABCC(Si)
‑ 丘●
zL● ○ヽ
一一▲,
0 1 0 20 30 40 50 Encr野OdeV)
図4.59:窒素､酸素生成二重微分断面 積(50MeV陽子) ;アルミニウムとシ
リコンとの比較
1
‑
一
l
l
‑
l
l
l
l
l
l
l
l
‑
︻(1S･^aJN)Jqtu]uO!tOaS畠013t遥uaAan!POlqTtOa
‑
1
1
1
1
1
1
1
1
1
‑
‑
︻( JS
･^ ay q) Jq u) uO 笥a S畠 Cu 三遷 ua A3 B! Pa tq Tt OG
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
((Js･^ayt)[qtLr)VO!39哉虫OJOtYPaJ名!patqnO白
︻( JS
･^ ay V) Jq LL L] uO
!t Oa S畠 0L OL V! lu aJ 3B 等a Lq tt on
4.3 他の実験値と計算値の比較
この節で駄本実験値との比較に用いた計算コードを､色々な観点で他の実験データ(C･ T･ Rocheらに ょるC(p,Ⅹ)データ､ K･ ⅨwiatkowskiらのAl(p,Ⅹ) Ep ‑ 180MeVのデータ､放射化法による7Be生成断面
積データ)と比較することによって､計算値と実験値の総合的な比較検討を行う｡
図4.60､図4.61にC. T. RocheらによってBTOF法を用いて得られたC(p,maBS6)X､ C(p,mass7)X､
C(p,mass8)Ⅹ､ C(p,mass9)Ⅹ､ C(p,masslO)Ⅹ､ C(p,maBSll)Xの励起関数を･様々なカスケードモデルに
ょってPHITSコードで計算した結果､ TALYSコードによる計算値と共に示+o結果としてJSOBARモ デル､ JQMDモデルは､全体に比故的良く実験値を再現するが､ Beritimiモデルは軽フラグメントで実験 値を大きく過小評価し､重いフラグメントでは実験値よりも大きい値になった｡この傾向は本実験値で得ら れた傾向と同様である｡ TALYSコードは､質量数8, 9のフラグメント放出に対し､実験値を大きく過大評 価している｡
図4.62〜図4.65には､ a. MidhelやR･ Bodemamらの放射法により系統的に取得した7Be生成断面積 を計算値と比較して示す｡図4.62にはGEMコード以外の蒸発モデル(SDM, ORES)を用いた計算値も比 較に用いたが､これらの蒸発モデルコードは放出粒子として軽粒子しか考慮しておらず､実験値を大きく過 小評価することがわかった｡カスケードモデル間での比較では､本研究で得られた結果と同様にISOBAR コードが実験値を良く再現することが図からわかる.また･図4･65はアルミニウムとシリコンの断面積値 の比較であるが､ 7Be生成断面積に関してほとんど変わらないことがわかる｡このことは本実験値のペソリ
ゥムの二重微分断面積でも同様に確認された｡一方､ TAWSコードはC(p,7Be)Ⅹ反応では､比較的実験 値を再現するが､ Al(p,7Be)Ⅹ反応､ Si(p,7Be)Ⅹ反応では実験値を大きく過′j､評価することが確認された｡
TALYSコードでは､励起子モデルによって前平衡成分を計算しているが･放出粒子としてα粒子以下の軽 粒子のみしか扱っておらず､フラグメントは残留核として計算されるoこのことは､蒸発モデルにおいてフ ラグメントを放出粒子として扱っているGEMコードとそうでないモデルとの比較で見られたように･軽フ ラグメント生成の過小評価を生む｡軽粒子放出のみの計算では･軽フラグメントは標的核から質量数が大 きく離れるため､残留核として生成されにくいと考えられる｡
図4.66は､ K. KwiatkowskiらのAl(p,Ⅹ) E, = 180 MeVのフラグメントの質量分布データと各計算結束
との比較を示+.この結果からも､本実験結果と同様に､軽フラグメント生成において計算値の過小評価の 傾向､標的核の近傍の核種において計算値の過大評価が見られた｡
以上の結果から､理論計算では､カスケード過程､前平衡過程における積極的なフラグメント放出を考慮 すべきと考える｡
102 lot loo 10‑I 102 101 loo 10‑1 102 101 loo 10‑1 8
I‑̲̲̲̲̲̲̲̲
‑‑/''‑‑‑‑.‑.‑‑‑‑.‑.‑‑
′ ∫ ..エ…箭宗鑑.a.cE .I.I‑‑‑pus(JQMD+GEM)
rrnss6 停粐rrﾘ+ ,HuYUﾘﾈﾆ超tTﾒ
tlIJ
′∫ 一■ ■一 一● ■● ■● ■● 一■ I tTnSS7E'
lll 一ヽ←̲I一一
....;...‑..:::.I.‑二二‑:‑I‑‑‑‑I‑‑
一● nr恥S8.‑.' ー!■
02040608010012
EneTgy(MeV)
図4.60:炭素のフラグメント生成断面積(質 量数6, 7, 8) ;Ro血eらのデータと計算値の
比較
図4.62: 7Be生成断面積(炭素) ;放射化デー タと計算値の比較
159
Lo主 Lot loo ｨ爾 2 ﾈuﾒ
{'.;:.‑!....‑一一■一一叫
l0‑1 102 101 100 髭F 3停 ﾈ
■lll ㌔‑払ニ‑‑‑I‑l‑''
I
ノ
㌔ 一■
10 102 10 10 10 呈池ru 62
lll一
=■ ;/ ′ I) ●● 一. I.+Expcrh‑nd
..I:‑pHITSOSO8AR+GEM)
.:I.[童∃‥:IEEATTY:S芸温GGEEqq
02040608010012
Energy(MeV)
図4.61:炭素のフラグメント生成断面積(質 量数9, 10, ll) ;Ro血eらのデータと計算
値の比較
● R. Bodenazm etal(93)
▲ R. MkheIetal.(96)
‑ PH汀S(tSO】iAR+GEM)
‑‑ PHrrS(JQMD+GEM)
･ 〜 ‑ PHITS(Berth計GEM) ll TALYS
50 100 1 50 200
Energy OdcV)
図4.63‥ 7Be生成断面積(アルミニウム) ;放 射化データと計算値の比較
︻q tz z] uo
!) 99 S･ SS Oh 9t t0
!t O表 出
ー
♂ 1 0
㌦ (q E) uo
!) Oa SS SO IU
︻q 且t zo
!p as
･s so hO tt 0! tO 召出
̲ が 1 0
( q u ) u o
! 7
9 9
S S
S O
J U
図4.64‥ 7Be生成断面積(シリコン) ;放射化 図4.65: 7Be生成断面積;アルミニウムとシ データと計算値の比較 リコンの比較
102 Al也,X) :Ep‑ 180MeV
● ●●●●
● ■ ●
■ l ●●
■■ ●
ヽ ■
l ■
●●
● Experhental
‑ PHITS(ISOBAR + GEM)
･一一一一PHITS(JqMD + GEM)
･ ･･ ･ I PHITS(Berthi + GEM) 十TALYS
0 5 10 15 20 25
Mass number (A)
図4.66: 180 MeV陽子によるアルミニウムからのフラグメント生成断面積(質量分布) ; Kwiatkowskiらの
データと計算値との比較
︻ q
u E
] (
v p
p p
) u
o !
) D
a S
S S
O J
U
4.4 本章のまとめ
陽子エネルギ‑50 MeV､ 70 MeVに対する炭素､アルミニウム､シリコンの(p,He)･ (p,Li)､ (p,Be)､
(p,B)､ (p,C)､ (p,N)〜 (p,0)､ (p,F)二重微分断面積データを､様々な放出角度方向(30‑〜 60‑､ 90‑〜 135‑deg･)
に対して初めて測定し得た｡
得られたデータは過去の実験値データや評価値､また､ PHITSコードに組み込まれているISOBARモ デルやJQMDモデルなどの理論計算との比較を行った0
本実験値は､ α粒子に関して比較を行い､概ね過去の実験値や評価値であるLA150と一致することが確認 された｡ α粒子より重い粒子は実験値がほとんど無いため･ PHITSコードで計算した理論計算(ISOBAR +GEMモデル､ JQMD +GEMモデル)との比較を行ったところ､概ね実験値を再現できているが､高 ェネルギ一領域で実験値を大きく過′ト評価していることが明らかになった｡低エネルギー領域ではよく実 験値を再現していることから､理論計算におけるカスケードモデル(ISOBAR､ JQMD)に問題があるこ
とがわかった｡特に､軽フラグメント放出においてその傾向が強いことから､理論計算においてカスケード 過程における積極的なフラグメント放出を考慮すべきと考える｡
これまで､ SEUの評価では､シリコンの原子番号に近いアルミニウムのデータを用いることで評価を行っ ていたことから､シリコンとアルミニウムの結果に関して比較を行った｡両者は概ね良い一致を示した｡数 10MeVエネルギー領域においては､アルミニウムのデータでシリコンに対しておおよそ代用できることを 検証した｡