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論文

Present status of J-PARC MUSE

下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; Pant, A. D.*; 名取 寛顕*; 藤森 寛*; 梅垣 いづみ*; 中村 惇平*; 反保 元伸*; 河村 成肇*; 手島 菜月*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 2462, p.012033_1 - 012033_5, 2023/03

At J-PARC MUSE, since the $$mu$$SR2017 conference and up to FY2022, there have been several new developments at the facility, including the completion of a new experimental area S2 at the surface muon beamline S-line and the first muon beam extraction to the H1 area in the H-line, mainly to carry out high-statistics fundamental physics experiments. Several new studies are also underway, such as applying negative muon non-destructive elemental analysis to the analysis of samples returned from the asteroid Ryugu in the D2 area of the D-line. This paper reports on the latest status of MUSE.

論文

Design for detecting recycling muon after muon-catalyzed fusion reaction in solid hydrogen isotope target

奥津 賢一*; 山下 琢磨*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

Fusion Engineering and Design, 170, p.112712_1 - 112712_4, 2021/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:47.54(Nuclear Science & Technology)

水素同位体を利用したミュオン触媒核融合($$mu$$CF)では、核融合によって2.2$$mu$$sの寿命を持つミュオンが再放出され、それが次の標的と新たな核融合を引き起こす。我々は、水素・重水素混合固体から放出されたミュオンを収集して輸送する同軸輸送管を新たに開発し、輸送のための加速電圧などについて検討したので報告する。

論文

Time evolution calculation of muon catalysed fusion; Emission of recycling muons from a two-layer hydrogen film

山下 琢磨*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

Fusion Engineering and Design, 169, p.112580_1 - 112580_5, 2021/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:47.54(Nuclear Science & Technology)

重水素・三重水素混合固体標的に負ミュオン($$mu$$)を入射し、ミュオン触媒核融合反応($$mu$$CF)の時間発展をルンゲクッタ法によって計算した。核融合によって生成する中性子の強度や、固体標的から真空中に放出されるミュオン量を最大化する三重水素含有率を明らかにした。

報告書

ヘリウム蓄積法による中性子照射量の測定精度に関する研究

鷹尾 良行*; 神田 幸則*

PNC TJ9606 98-001, 37 Pages, 1997/03

PNC-TJ9606-98-001.pdf:1.21MB

本研究は、動力炉・核燃料開発事業団が新ドシメトリー手法として開発中の、高速炉用ヘリウム蓄積型中性子照射量モニタ(HAFM)の精度評価を中性子照射試料を用いて行ったものである。具体的には、九州大学の微量He原子測定装置(HAMS)で、東京大学の高速中性子源炉「弥生」の標準照射場で校正照射されたHAFM試料のHe含有量測定を行い、測定結果を、同時に作製された校正照射済みHAFM試料の動燃のHAFM測定装置による測定結果及び多重放射化箔法により求めた各HAFM試料中でのHe生成量評価値と比較した。使用した校正照射済み試料は、HAFM試料6点、天然ホウ素チップ2点、TLD素子2点の合計10点である。HAFM試料は、バナジウムキャプセルに濃縮ホウ素1mg、天然ホウ素10mgまたは濃縮ホウ素40mgを封入した物で、各2点づつの合計6点である。また、未照射のダミー試料を試料測定におけるバックグラウンド決定に使用した。測定の結果、各試料のHe含有量を誤差+-3%で得ることが出来た。また、未照射試料測定により決定されたバックグラウンドは、中性子照射試料の1%未満であった。本測定結果および動燃測定値は概して良く一致した。また、多重放射化箔法によるHe生成量評価値は本測定結果を支持するものであった。これらの結果より、HAMSおよびHAFM測定装置によるHe量測定の信頼性とHe集積法による中性子線量測定の有効性が確認された。

論文

JENDL-3.2 covariance file for fast reactors

柴田 恵一; 千葉 敏; 深堀 智生; 長谷川 明; 岩本 修; 石川 真*; 神田 幸則*; 河野 俊彦*; 松延 広幸*; 村田 徹*; et al.

Proc. of Int. Conf. on Nucl. Data for Science and Technol., p.904 - 906, 1997/00

高速炉の炉心核特性予測精度の評価のために、JENDL-3.2ベースの共分散ファイルを作成した。実験値を基に評価値が決められている場合は、最小自乗法を用い実験値より共分散を算出した。最も重要なU及びPuの核分裂断面積の共分散は絶対測定及び相対測定を考慮した同時評価より求めた。理論計算に基づく評価値の共分散は、計算コードに入力するパラメータの不確かさより誤差伝播則を用いて計算した。この方法により実験値が乏しい反応断面積及び中性子角度分布の誤差を求めることができた。

報告書

ヘリウム蓄積法による中性子照射量の測定精度に関する研究(2)

神田 幸則*; 鷹尾 良行*

PNC TJ9606 96-003, 33 Pages, 1996/03

PNC-TJ9606-96-003.pdf:1.43MB

本研究は、高速炉の新ドシメトリー手法として動力炉・核燃料開発事業団が開発中の、ヘリウム蓄積型中性子照射量モニタ(HAFM)の測定装置較正に使用するヘリウム打ち込み試料(He含有標準試料)を作製し、その精度評価を実施したものである。He含有標準試料の作製は、九州大学のイオン注入装置を用いて行った。試料には、銅、アルミニウム、バナジウムの寸法4$$times$$20$$times$$0.5mm3乗の板状試料を用いた。各試料には、表面研磨、アセトンバス中で20分間の超音波洗浄、5$$times$$10の-4乗Pa以下の真空中で1時間の焼き出し処理を施した。焼き出し後に数個の試料のヘリウム含有量を測定し、初期ヘリウム含有量が最低Heイオン打ち込み量である0.9$$times$$10の13乗 He atoms/sampleより十分小さな値であることを確認した。一部は測定時のバックグラウンド評価用ダミー試料として保存した。試料へのヘリウムイオン注入は、加速電圧28.5kVで行い、イオン注入量は、0.9$$times$$10の13乗$$sim$$1.1$$times$$10の15乗 He atoms/sampleであった。He含有標準試料の一部を九州大学の微量He原子測定装置(HAMS)で測定し、He含有標準試料へのヘリウム打ち込み量が目標値の$$pm$$5%以内であることを確認した。

論文

Japanese evaluated nuclear data library, version 3 revision-2; JENDL-3.2

中川 庸雄; 柴田 恵一; 千葉 敏; 深堀 智生; 中島 豊; 菊池 康之; 河野 俊彦*; 神田 幸則*; 大澤 孝明*; 松延 廣幸*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(12), p.1259 - 1271, 1995/12

 被引用回数:493 パーセンタイル:99.95(Nuclear Science & Technology)

JENDL-3のベンチマークテストからのフィードバック情報を考慮してJENDL-3評価値の改訂作業が行われた。主要な改訂点は、主要アクチノイド核の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、核分裂スペクトル、構造材核種の全断面積及び非弾性散乱断面積、核分裂生成物核種の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、及びガンマ線生成データである。改訂されたデータはJENDL-3第2改訂版、JENDL-3.2として1994年6月に公開された。予備的なベンチマークテストによれば、JENDL-3.2による種々の炉特性予測は、以前のJENDL-3.1に比較して大幅に向上していることが証明された。

報告書

ヘリウム蓄積法による中性子照射量の測定精度に関する研究

神田 幸則*

PNC TJ9606 95-003, 39 Pages, 1995/03

PNC-TJ9606-95-003.pdf:1.23MB

中性子照射量評価の高精度化のために、動力炉・核燃料開発事業団において開発中の中性子フルエンスモニタ(HAFM)測定装置を、九州大学の微量He原子測定装置(HAMS)と相互比較することにより測定精度の評価を行った。また同時に、将来の中性子モニタ物質としてのステンレス鋼(SUS316)の適用性の評価を行った。装置の相互比較は、He含有標準試料を両装置で測定し、測定結果を比較することにより行った。He含有標準試料は、イオン注入装置を用いて、同一条件(イオン電流,照射量,照射体系)で一対の試料にHeイオンを注入することにより作製した。試料には、Al,Cu,V,SUS316を用い、注入量は、1x10/SUP13$$sim$$3x10/SUP15/atoms/sampleであり、異なる条件下におけるHe含有量の測定及び比較を行うことが出来た。また、本測定に関連して、平成2年度に作製したHe含有標準試料(Cu,V)の測定を実施し、He注入試料のHe保持能力の検証を行った。ステンレス鋼の中性子モニタ物質への適用性の評価は、ステンレス鋼のHeガスの放出条件の確認を重点研究課題とした。既知量のHe(1x10/SUP14/atoms)を注入したステンレス試料を複数個作製し、ステンレス鋼の融点近傍で加熱し、加熱温度に対するHe放出量を測定した。本測定結果より、ステンレス試料から含有Heを放出させるために必要な加熱条件を決定することが出来た。

報告書

Database for $$^{238}$$U inelastic scattering cross section evaluation

神田 幸則*; 藤川 登*; 河野 俊彦*

JAERI-M 93-205, 52 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-205.pdf:0.89MB

$$^{238}$$Uの非弾性散乱断面積の評価値は、JENDL-3、END F/B-VI、JEF-2、BROND-2、CENDL-2間で相違がある。現状で世界の専門家が共通に納得しうる最良値を求めるための再評価作業が、国際協力で進行中である。本報告書は、既存データファイルの評価値間の相違を比較すると共に、再評価作業のための共通のデータベースを整備するために編集されたものである。

報告書

Evaluation of neutron nuclear data for $$^{16}$$O

柴田 恵一; 浅見 哲夫*; 村田 徹*; 神田 幸則*; 千葉 敏; 中島 豊; 田中 哲也*

JAERI-M 90-012, 32 Pages, 1990/02

JAERI-M-90-012.pdf:0.72MB

$$^{16}$$Oの中性子核データをJENDL-3のために10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。評価した物理量は、全断面積、弾性・非弾性散乱断面積、(n,2n),(n,$$gamma$$),(n,p),(n,d),(n,$$alpha$$),(n,np),(n,n$$alpha$$)反応断面積および放出中性子、ガンマ線の角度、エネルギー分布である。3MeV以下の全断面積はR行列理論により評価を行った。非弾性散乱、(n,np),(n,n$$alpha$$)反応断面積およびガンマ線生成断面積は統計理論により計算した。

論文

Second version of Japanese evaluated nuclear data library,JENDL-2

菊池 康之; 中川 庸雄; 浅見 哲夫; 川合 将義*; 松延 広幸*; 神田 幸則*

Journal of Nuclear Science and Technology, 22(8), p.593 - 603, 1985/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:47.95(Nuclear Science & Technology)

日本の評価ずみ核データライブラリーの第2版のJENDL-2が完成した。第1版のJENDL-1は高速炉への応用を主な目的として、72核種のデータを収録して、1977年に公開になった。その後、熱中性子炉、遮へい、核融合炉の分野でも使用できる汎用ライブラリーを目指して、JENDL-2の作成が始められた。この度完成したJENDL-2には、181核種の評価ずみ核データが収録されている。データの評価は、中性子エネルギー10$$^{-}$$$$^{5}$$eVから20MeVの広い範囲で行われ、データはENDF/B-IVフォーマットでファイル化された。JENDL-2のベンチマークテストの結果、高速炉、熱中性子炉、遮へいの分野では十分に使えることが確認された。本稿では、JENDL-2のための核データ評価とベンチマークテストの概略を述べる。

論文

Radiative neutron resonances in $$^{1}$$$$^{3}$$$$^{9}$$La below 2.5keV

中島 豊; 大西 宣幸*; 神田 幸則*; 水本 元治; 河原崎 雄紀; 古田 悠; 浅見 明*

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(3), p.183 - 190, 1983/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:60.91(Nuclear Science & Technology)

原研120MeVリニアックの中性子飛行時間測定装置により1$$^{3}$$$$^{9}$$Laの2.5keV以下の中性子捕獲断面積を測定した。中性子束は、11.6cm$$phi$$$$times$$0.635cmtの$$^{6}$$Li-ガラスシンチレーションカウンターで、捕獲$$gamma$$線は3500lの液体シンチレーションカウンターで測定した。実験条件は次の通りである。リニアックパルス幅:30nsec、時間分析器チャンネル幅:最小25nsec(アコーディオンモードで使用)、飛行距離:51.93m、試料:La$$_{2}$$O$$_{3}$$,0.0117atoms/barn。モンテカルロ法で多重散乱の補正を行なって面積法により2.5keV以下の共鳴準位の捕獲幅を求めた。この実験で新たに4つの共鳴準位の捕獲幅と20の共鳴準位の捕獲断面積2g$$Gamma$$n$$Gamma$$$$gamma$$/Гが求まった。$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Laは3keV附近に共鳴強度が集中していわゆる「中間構造」があるにもかかわらず、このエネルギーを含む領域で平均捕獲断面積は統計モデルによる計算値とよく一致することがわかった。

論文

S-wave neutron strength function of Ta-181

坪根 泉*; 中島 豊; 神田 幸則*

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(8), p.707 - 709, 1983/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:27.09(Nuclear Science & Technology)

原研リニアックと中性子飛行時間測定装置を用いてタンタルの共鳴領域の中性子透過率を測定した。リニアックのパルス幅は30ns、タイムアナライザーのチャンネル幅は25ns、中性子検出器は$$^{6}$$Liガラス、飛行管は47mと190mで測定した。この測定条件は、タンタルの測定ではこれまでで最良の分解能での測定に相当する。試料の厚さは47mでの測定では1mmと10mmで、190mの測定では2mmと5mm、10mmである。測定した透過率をブライト・ウィグナーの多準位公式を用いた最小二乗法コードで解析し、100eVから3,720eVまでの632個の共鳴準位の共鳴エネルギーと中性子幅を決定した。得られた共鳴パラメータを使ってS波中性子強度関数を求めたところ、1.7keV以下では(1.66$$pm$$0.13)$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$であり、1.7keV以上では(1.03$$pm$$0.11)$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$で有意の差があることが分かった。

論文

Simulateneous evaluation of the nuclear data for heavy nuclides

松延 広幸*; 神田 幸則*; 川合 将義*; 村田 徹*; 菊池 康之

Proc.Int.Conf.Nucl.Cross Section for Technol., p.715 - 719, 1980/00

JENDL-2のために、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu、$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{0}$$Pu、$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Puの核データを、最近の実験データと理論計算によって同時評価をした。光学模型パラメータは、これら重核の全断面積を系統的に再現するよう求めた。

報告書

Neutron Nuclear Data of $$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U,$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U,$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu,$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{0}$$Pu and $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Pu Adopted in JENDL-1; Preliminary Results

菊池 康之; 中川 庸雄; 松延 広幸*; 神田 幸則*; 川合 将義*; 村田 徹*

JAERI-M 6996, 109 Pages, 1977/02

JAERI-M-6996.pdf:2.41MB

1976年4月に、JENDL-1に収納された、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Pu、$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{0}$$Pu、$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Puの核データについて概略が述べられている。第1部においては、この5核種の滑らかな断面積に対する評価方法が、各評価者により述べられている。第2部においては、JENDL-1の編集方法が略述されている。

報告書

Evaluation of some fast neutron cross section data

神田 幸則*; 中島 龍三*

JAERI 1207, 16 Pages, 1972/02

JAERI-1207.pdf:0.66MB

高速炉中性子断面積を測定する際に、しばしば標準断面積として使われる4種類の反応を選んで評価した。入射中性子のエネルギーが、反応しきい値から約20MeVまでの評価の結果、操択された断面積の、およびそれらと実験値との比較を、表とグラフの形で整理してある。評価の方法については、序論でかなり詳しく述べてある。実験データはかなり多いにもかかわらず、たとえば$$^{6}$$$$^{3}$$Cu(n,2n)反応の場合にみられるような若干の問題点を残しているものもあるので、今後さらに測定が行われることが強く望まれる。

口頭

ルンゲクッタ法によるミュオン触媒核融合の時間発展の計算

山下 琢磨*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

no journal, , 

重水素・三重水素混合薄膜に覆われた水素固体標的に負ミュオン($$mu$$)を入射する実験系を想定し、ミュオン触媒核融合反応($$mu$$CF)の時間発展をルンゲクッタ法による逐次計算により分析した。ミュオン分子共鳴状態を含む$$mu$$CFサイクルを構築し、核融合によって生成する中性子強度、標的から再放出されるミュオン量を最大化する三重水素含有率を明らかにした。

口頭

ミュオン分子内核反応後に放出されたミュオンの測定,1; ミュオン特性X線による検出法の開発

奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

no journal, , 

ミュオン触媒核融合($$mu$$CF)は素粒子の一つである負ミュオンが触媒のように振舞いながら水素同位体間の核融合を起こす反応である。$$mu$$CF反応は、反応後のミュオンの運動エネルギー分布幅が小さい点や単色の中性子を放出する性質から、非破壊検査に威力を発揮できる運動量の揃った高品質なミュオンビーム源や高品質な第3の中性子源として注目されるようになった。本研究では、核反応後のミュオンをビームラインとは別軸に引き出すと共にミュオンを集めながら輸送する同軸輸送管を新たに開発した。また、同軸輸送管の先にチタン箔を設置し、チタンのミュオン特性X線を利用して再生ミュオンの検出を行った。

口頭

J-PARC MLFでのdd-$$mu$$CF実験におけるミュオン特性X線を用いた放出ミュオンの観測

奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

no journal, , 

ミュオン触媒核融合($$mu$$CF)は素粒子の一つである負ミュオンが触媒のように振舞いながら水素同位体間の核融合を起こす反応である。$$mu$$CFは、反応後のミュオンの運動エネルギー分布幅が小さい点や単色の中性子を放出する性質から、非破壊検査に威力を発揮できる運動量の揃った高品質なミュオンビーム源や走査ミュオン顕微鏡などへの応用が期待される。固体水素標的から核反応後に放出される再生ミュオンの運動エネルギー分布の測定法について検討した。

口頭

ミュオン分子内核反応後に放出されたミュオンの測定,2; 放射線輸送計算

宮下 湖南*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 中島 良太*; 安田 和弘*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 岡 壽崇; 河村 成肇*; et al.

no journal, , 

ミュオン触媒核融合によって発生する再生ミュオンの運動エネルギー分布を直接測定することを目指している。放射線輸送計算コードPHITSのシミュレーションに基づいて実験系を設計し、J-PARCにおいてミュオンビーム照射実験を行い、得られた実験結果と計算結果の比較を行ったので報告する。

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