Abstract
In this study, the neutron capture cross section of $^{180}Ta$(natural existence ratio: 0.012 %) obtain by measuring has been compared with the evaluated data for the capture data. In generally, the neutron capture resonance is defined as Breit-Wigner formula. The formula consists of the resonance parameters such as neutron width, total width and neutron width. However in the case of $^{180}Ta$, these are very poor experimental neutron capture cross section data and resonance information in below 10 eV. Therefore, in the study, we analyzed the neutron resonance of $^{180}Ta$ with the measuring the prompt gamma-ray from the sample. And the resonance was compared with the evaluated data by Mughabghab, ENDF/B-VII, JEFF-3.1 and TENDL 2012. Neutron sources from photonuclear reaction with 46-MeV electron linear accelerator at Research Reactor Institute, Kyoto University used for cross section measurement of $^{180}Ta(n,{\gamma})^{181}Ta$ reaction. $BGO(Bi_4Ge_3O_{12})$ scintillation detectors used for measurement of the prompt gamma ray from the $^{180}Ta(n,{\gamma})^{181}Ta$ reaction. The BGO spectrometer was composed geometrically as total energy absorption detector.
본 연구는 자연 속에 미량(존재비: 0.012 %)으로 존재하는 $^{180}Ta$의 중성자포획 공명에 대하여 포획단면적의 계산치와 측정치를 비교하여 분석하였다. 일반적으로 중성자 공명은 Breit-Wigner식으로 정의되며, 식에는 공명에너지를 중심으로 공명의 폭을 결정하는 다양한 인자들로 구성되어 있다. 그러나 $^{180}Ta$의 경우 중성자포획단면적과 공명에 대한 정보가 잘 알려져 있지 않고 실험적으로도 측정되어진 예가 현재까지는 없는 것이 현실이다. 따라서 본 실험에서는 천연 Ta속에 포함되어진 $^{180}Ta$에 의한 중성자 포획에 의해 발생되는 감마선을 관측하여 $^{180}Ta$의 공명을 분석하고 Mughabghab에 의해서 계산되어진 공명인자를 사용하여 1 eV이하의 에너지에 대한 중성자포획단면적을 계산하고 비교분석하였다. 측정을 위해서 교토대학원자로 실험소의 46-MeV 전자선형가속기를 이용하여 중성자 TOF 방법으로, 에너지 영역 0.003 eV에서 10 eV에 걸쳐 측정하였다. 측정을 위해서는 12개의 $Bi_4Ge_3O_{12}(BGO)$섬광체로 구성된 전에너지 흡수검출장치로 $^{180}Ta(n,{\gamma})^{181}Ta$ 반응으로부터 나오는 즉발감마선을 측정하였다.