Innovative alpha radioactivity monitor for clearance level inspection based on ionized air transport technology; CFD-simulated and experimental ion transport efficiencies for uranium-attached pipes

平田 洋介*; 中原 克彦*; 佐野 明*; 佐藤 光吉*; 青山 佳男; 宮本 泰明; 山口 大美; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*

Journal of Power and Energy Systems (Internet), 2(2), p.561 - 572, 2008/00

https://doi.org/10.1299/jpes.2.561

An innovative alpha radioactivity monitor for clearance level inspection has been developed. This apparatus measures an ion current resulting from air ionization by alpha particles. Ions generated in a measurement chamber of about 1 m in volume are transported by airflow to a sensor and measured. This paper presents computational estimation of the ion transport efficiencies for two pipes with different lengths, the inner surfaces of which were covered with a thin layer of uranium. These ion transport efficiencies were compared with those experimentally obtained for the purpose of validating our model. Good agreement was observed between transport efficiencies from simulations and those experimentally estimated. Dependence of the transport efficiencies on the region of uranium coverage was also examined, based on which such characteristics of ion currents as anticipated errors arising from unknown contaminated positions are also discussed to clarify the effective operation conditions of this monitor.

Proton-neutron configurations in Am and its EC-decay daughter Pu

浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

European Physical Journal A, 23(3), p.395 - 400, 2005/02

https://doi.org/10.1140/epja/i2004-10096-6

線核分光の手法によりAmのEC崩壊を研究した。Amには半減期3.6分と2.9分の2つの核異性体があることがわかった。娘核Puの励起準位を構築し、の8重極振動バンドと2準粒子状態を同定した。2準粒子状態のうちの1つは半減期1.2秒のKアイソマーであった。AmからPuの2準粒子状態へのEC遷移は=4.8-5.3という小さい値を示し、この事実からAmと2準粒子状態の陽子-中性子配位を決定した。

-decays of neutron-deficient americium isotopes

阪間 稔*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 羽場 宏光*; 後藤 真一*; 柴田 理尋*; 河出 清*; et al.

Physical Review C, 69(1), p.014308_1 - 014308_11, 2004/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.69.014308

原研タンデム加速器から得られるLiビームを用いてウラン同位体Uを照射し、中性子欠損アメリシウム同位体Amを合成した。核反応生成生物はガスジェット結合型オンライン同位体分離器により、選択的に分離され放射線測定から同定された。Amのアルファ壊変を初めて観測するとともに、Amのアルファ壊変データを詳細に調べ、これら同位体のアルファ壊変に伴う阻害因子に関して新たな知見を得た。

Measurements of EC and weak decays of neutron-deficient transuranium isotopes

浅井 雅人; 阪間 稔; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.2), p.474 - 477, 2002/08

http://wwwndc.jaea.go.jp/nd2001/proc/pdf/1_0474.pdf

中性子欠損領域に位置する短寿命アメリシウム及びキュリウム同位体をタンデム加速器を用いて合成し、イオン化・同位体分離することでそれらのEC崩壊及び微弱な崩壊を観測した。AmのEC崩壊に伴う線の観測から崩壊図式を作成し、親核及び娘核における陽子中性子の配位を決定した。Amで観測された崩壊は軌道間の主遷移であることがわかった。これらのデータからこの領域の原子核の核構造,変形度,原子質量などを明らかにした。

New isotope Am

阪間 稔*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 市川 進一; 羽場 宏光; 後藤 真一*; 大浦 泰嗣*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 柴田 理尋*; et al.

European Physical Journal A, 9(3), p.303 - 306, 2000/11

https://doi.org/10.1007/s100500070013

原研タンデム加速器及びガスジェット結合型オンライン同位体分離装置を用いて、中性子欠損未知アメリシウム同位体Amを初めて同定した。Amの崩壊を観測し、半減期3.20.8分、線エネルギー678017keVと決定した。これらの値と崩壊分岐比から、観測されたAmの崩壊は主遷移であることがわかった。

Relativistic effects in transverse flow in the molecular dynamics framework

丸山 智幸*; 仁井田 浩二*; 丸山 敏毅; 千葉 敏; 中原 康明; 岩本 昭

Progress of Theoretical Physics, 96(1), p.263 - 268, 1996/07

https://doi.org/10.1143/PTP.96.263

QMD法を相対論的に拡張した四種類のバージョン(QMD/G,QMD/L,QMD/R,RQMD/S)を用いて横方向流を計算し、RQMDの結果と比較して相対論効果を明らかにした。そして、これら4種類のバージョンの内、RQMD/Sは、入射エネルギーが6GeV/uまでほぼRQMDと同じ結果を与えることを示した。このことにより、今後我々のグループがRQMD/Sを用いて行くことが正当である理由付けができた。

中高エネルギー核データ研究の進展

深堀 智生; 千葉 敏; 高田 弘; 中原 康明; 渡辺 幸信*

日本原子力学会誌, 37(4), p.264 - 273, 1995/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.37.264

近年要求が高まっている評価済中高エネルギー核データに関して、その研究の進展について総合的に解説した。特に、評価の基礎となる中高エネルギー核反応理論及びモデルのうち、前平衡モデル、核内カスケードモデル、量子論的分子動力学法、光学ポテンシャル、高エネルギー核分裂反応に関する研究の進展について概説した。また、これらを利用した種々の計算コードの開発が進められているがこれについて、その問題点、OECD/NEA及びシグマ委員会において行われたベンチマークテストの結果及び評価済高エネルギー核データファイルの現状、ハドロン輸送現象の進展について簡単に解説した。

Microscopic cross section calculations with NUCLEUS and HETC-3STEP

高田 弘; 中原 康明; 西田 雄彦; 石橋 健二*; 義澤 宣明*

Proc. of NEA/NSC Specialists Meeting on Intermediate Energy Nuclear Data:Models and Codes, 0, p.121 - 136, 1994/00

核内カスケード蒸発モデルに基づく核破砕反応計算コードNUCLEUSとこれに前平衡過程を加えたHETC-3STEPを用いて25~1500MeVの中間エネルギー領域における(p,xn)及び(p,xp)反応の二重微分断面積に関するベンチマーク計算を行った。256MeV以上では、両コード間にパラメータの違いによる蒸発成分の差が見られるものの、両コードとも実験と良い一致を示した。エネルギーが下がるにつれてNUCLEUSは後方への粒子放出を1桁以上過小評価したが、HETC-3STEPはこの過小評価を改善し、実験と良く一致した。この結果、前平衡過程の導入は、低いエネルギー領域での核内カスケード蒸発モデルの計算精度を向上させることがわかった。但し、クラスター粒子の前方ピーク成分については、HETC-3STEPでも実験結果を全く再現できなかったので、更にモデルを改良する必要がある。また、核種生成断面積については現状で、計算は実験と2倍内の差で一致することがわかった。

Analysis of the mass formula dependence of spallation product distribution

西田 雄彦; 中原 康明; 筒井 恒夫

JAERI-M 87-088, 50 Pages, 1987/06

JAERI-M-87-088.pdf:1.33MB

スポレーション核反応シミュレーションコードNUCLEUSを改良し、宇野・山田の質量公式を用いて核破砕反応計算を行える版を新たに開発した。従来は、Wapstraの質量表やCameronの質量公式を用いて計算していたが、新しい版の併用により、質量公式のスポレーション生成物計算に対する影響を比較しながら議論できるようになった。質量公式自身の差については、核種の超過質量の計算値によって示す一方、両質量公式を用いて高エネルギー陽子とウラン原子核の反応生成物の計算を行った。

Monoenergetic hard X-ray emission from carbon-nanotube-array coated targets with femtosecond laser pulses

岡野 泰彬*; 錦野 将元; 中原 将吾*; 時田 茂樹*; 升野 振一郎*; 橋田 昌樹*; 阪部 周二*; 中野 秀俊*; 河内 哲哉; 西村 博明*; et al.

no journal, , 

近年、超短パルスレーザー技術の発展に伴い、高輝度・超短パルス・単色X線発生及びそれらを利用した超高速現象の時間分解や生物学的応用に関する研究が進められている。現在、共同研究グループではX線照射による放射線影響の基礎過程研究のためにレーザープラズマX線を用いたマイクロビーム装置の開発を行っている。このようなX線利用研究においては、レーザーからプラズマX線への変換効率の改善は重要な研究課題の1つであり、数keVのエネルギーのX線発生効率の向上のために低密度ターゲットを用いた研究が行われている。今回、カーボンナノチューブを表面にコートしたターゲットを用いることによりX線変換効率の改善を目指し、高エネルギー単色X線発生実験を行った。