How different is the core of F from O ?

Tang, T. L.*; 上坂 友洋*; 川瀬 頌一郎; Beaumel, D.*; 堂園 昌伯*; 藤井 俊彦*; 福田 直樹*; 福永 拓*; Galindo-Uribarri, A.*; Hwang, S. H.*; et al.

Physical Review Letters, 124(21), p.212502_1 - 212502_6, 2020/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.212502

中性子過剰核Fの構造が()反応で調査した。軌道の分光学的因子は1.00.3と大きいが、一方で残留核であるOが基底状態である割合は約35%,励起状態は約0.65%であることが明らかになった。この結果は、Fのコア核Oは基底状態とは大きく異なり、Oの軌道に陽子がひとつ加わることでOとFの中性子軌道が相当に変化していると推測される。これは酸素同位体ドリップライン異常のメカニズムである可能性がある。

ステンレス鋼の耐発銹性に及ぼす不働態皮膜の安定度の影響

富士 浩行*; 青木 聡; 石井 知洋*; 酒井 潤一*

材料と環境, 64(5), p.178 - 182, 2015/05

https://doi.org/10.3323/jcorr.64.178

本研究は発銹の前駆過程である不働態皮膜の破壊に着目し、耐発銹性に及ぼす不働態皮膜の安定度の影響を明らかにすることを目的とした。12ヶ月間大気曝露試験を行った。不働態皮膜の安定度を比較するために、酸性塩化物水溶液中において電位衰退曲線測定および定電位分極試験を行った。その結果、オーステナイトステンレス鋼はフェライトステンレス鋼と比較して高い発銹面積率を示した。この序列は鋼種間の孔食電位や表面に存在する介在物の密度の序列と一致しなかった。それに対して、ステンレス鋼の耐発銹性と不働態皮膜の安定度の序列は一致した。オーステナイトステンレス鋼の耐発銹性がフェライトステンレス鋼よりも劣る要因として、不働態皮膜が塩化物によって破壊されやすく、不働態皮膜の破壊に伴い形成されたミクロピットが発銹の起点となり、発銹部の密度を高めていることが考えられる。

Precise measurement of superconducting cavity movement in cryomodule by the position monitor using white light interferometer

阪井 寛志*; 青戸 智浩*; 江並 和宏*; 古屋 貴章*; 佐藤 昌人*; 篠江 憲治*; 梅森 健成*; 沢村 勝; Cenni, E.*; 林 恭平*; et al.

Proceedings of 16th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2013) (Internet), p.291 - 296, 2014/02

http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/SRF2013/papers/mop069.pdf

超伝導空洞のアライメントはリニアコライダーやERL, X-FELのような次世代光源の重要開発項目の1つである。液体ヘリウム温度まで冷却するときの空洞変位をより精密に測定するため、我々は白色干渉計を用いた位置モニターを開発した。この位置モニターは測定ターゲットと参照点との干渉を測定することにより位置を測定している。この測定においてはクライオモジュールの外側から測定することができる。このシステムをコンパクトERLの主加速器モジュールに取付け2Kまでの冷却において10ミクロンの精度で変位を測定することができた。

Nuclear criticality safety evaluation of a mixture of MOX, UO and additive in the most conservative concentration distribution

奥野 浩; 佐藤 庄平; 酒井 友宏*; 内山 軍蔵

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(11), p.1108 - 1115, 2008/11

https://doi.org/10.3327/jnst.45.1108

MOX燃料加工施設の臨界安全評価のために、MOX, UO及び添加剤であるステアリン酸亜鉛の3つの化学物質の粉末の不均一性を考慮するべきである。この論文で考慮した均一化混合装置モデルは、PuO富化度33wt%MOX,劣化UO及びステアリン酸亜鉛が逆円錐形状をしており、厚さ30cmのポリエチレンにより囲まれているものとした。計算件数の制限から、混合物の核分裂プルトニウム質量は98kgに、MOXとUOの濃度の和を4g/cmに固定した。これらの条件の下での臨界安全上で最も保守的な燃料分布は、二次元最適燃料分布計算コードOPT-TWOを用いて、MOXとステアリン酸亜鉛それぞれの要素のインポータンスを、質量を保存させつつ平坦化させるように計算した。OPT-TWO計算の後MCNPコードにより臨界計算を実施して当該分布における中性子増倍率を得た。この研究によって得られた最も保守的な燃料分布は、ステアリン酸亜鉛が中心部のMOX粉末領域に殻状に入り込み、周辺部をUOの領域により囲まれている、と典型的に表される。この分布の場合、粉末の混合割合によって均一状態に比べて中性子増倍率が最大で25%増大する場合があること、この増大にはPu富化度及び添加剤の不均一性がそれぞれ独立に寄与していることが明らかになった。

OPT-TWO; 2次元MOX燃料最適濃度分布計算コード

佐藤 庄平; 酒井 友宏*; 奥野 浩

JAEA-Data/Code 2007-017, 40 Pages, 2007/08

JAEA-Data-Code-2007-017.pdf:4.8MB

OPT-TWOは、MOX(ウラン・プルトニウム混合酸化物)燃料の2次元体系において、臨界安全上で最も厳しい評価を与える濃度分布(最適濃度分布)を計算するコードである。OPT-TWOにおける最適濃度分布の算出は、燃料インポータンス量が一定になる時に燃料体系の反応度が最も大きくなることを示す原理である、燃料インポータンス平坦化原理を利用する。この原理に基づき、OPT-TWOでは、(1)2次元SN法中性子輸送計算コードTWOTRANを用いた中性子束,随伴中性子束及び中性子増倍率の算出,(2)燃料インポータンスの算出,(3)燃料移行量の算出、の繰り返し計算を実施して燃料インポータンス分布を徐々に平坦化していき、最終的に燃料体系の最適濃度分布を算出する。濃度分布を考慮するMOX燃料の要素は、MOX粉末,二酸化ウラン粉末及び添加剤である。本報告書では、OPT-TWOの計算内容,計算方法及びインストール方法を示すとともに、OPT-TWOの臨界計算への適用方法について示す。

Design of the shift bump magnets for the beam injection of the 3-GeV RCS in J-PARC

高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 植野 智晶*; 山崎 良成; 入江 吉郎; 木代 純逸; 酒井 泉*; 川久保 忠通*; 唐司 茂樹*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1366 - 1369, 2006/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2006.870515

J-PARC 3-GeV RCSにおける入射システムは、4台の水平シフトバンプ電磁石を用いて、周回ビームと入射ビームを合流する。その水平シフトバンプ電磁石の設計を3次元磁場解析により行った。本論文では、その結果について報告する。

Design of the pulse bending magnets for the injection system of the 3-GeV RCS in J-PARC

高柳 智弘; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 渡辺 泰広; 植野 智晶*; 野田 文章*; Saha, P. K.; 酒井 泉*; 川久保 忠通*

Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.1048 - 1050, 2005/00

J-PARCにおける3-GeV RCSの入射システム用パルス電磁石の設計を行った。入射システムは、入射用バンプ軌道を形成する水平シフトバンプ電磁石4台、ペインティング入射に使用する水平ペイントバンプ電磁石4台、及び、垂直ペイント電磁石2台で成り立っている。入射エネルギーは400MeVで、ビームエネルギーは1MWに達する。運転は25Hzで行う。水平シフトバンプ電磁石の位置における入射ビーム,ペインティングビーム、及び、周回ビームを含むビームの通過エリアは、横388mm,縦242mmと非常に広範囲を占める。そのため、水平シフトバンプ電磁石は非常に大きなギャップを必要とし、また、ビームロスを小さくするために磁場精度が要求される。そこで、3次元磁場解析により、0.26Tの磁場で0.4%以下の有効磁場領域を達成し得る設計を行った。

Development of a spin flipper for an application of a neutron magnetic device

奥 隆之*; 酒井 健二*; 安達 智宏*; 池田 一昭*; 清水 裕彦*; 丸山 龍治*; 日野 正裕*; 田崎 誠司*; 鬼柳 善明*; 加美山 隆*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 335(1-4), p.226 - 229, 2003/07

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(03)00243-6

中性子ビームを集束・偏極するための超伝導六極磁石への応用を目的として、正接な磁場勾配を与える高周波スピンフリッパーを開発した。このスピンフリッパーは、直径50mmの大きなビーム断面積を持つ4A以上の冷中性子ビームのスピンを制御することが可能である。偏極冷中性子ビームを用いた試験により、高いフリッピング特性が確認された。

Burnup importance function and its application to OECD/NEA/BUC phase II-A and II-C models

奥野 浩; 外池 幸太郎; 酒井 友宏*

Proceedings of International Conference on the New Frontiers of Nuclear Technology; Reactor Physics, Safety and High-Performance Computing (PHYSOR 2002) (CD-ROM), 8 Pages, 2002/10

燃焼の進展に伴い、軽水炉用燃料集合体の反応度は核分裂性核種の減損、特に軸方向中央部の減損により減少する。端部の反応度変化への重要性を描写するために、燃焼重要度関数を局所的な燃焼度変化の反応度減少への重みとして導入した。この関数をOECD/NEA/BUCのフェーズII-Aモデル(使用済PWR 燃料棒を表す)及び簡単化したフェーズII-Cモデル(局所的な燃焼変化による反応度変化を研究)に適用した。フェーズII-Aモデルへの適用は、端部の燃焼重要度が燃焼度あるいは冷却期間の増加に伴い増加することを明瞭に示した。異なる初期濃縮度での燃焼重要度を比較した。簡易化されたフェーズII-Cモデルへの適用の結果は、燃焼重要度関数が、平均燃焼度を一定にし燃焼度変化が最大・最小測定値の間であるという束縛条件下で最も反応度の高い燃焼分布を見い出すのに役立つことを示した。

MOX,UO及び添加剤濃度分布の不均一効果を考慮した臨界計算,2; 計算コード,計算結果及び検討

佐藤 庄平; 奥野 浩; 内山 軍蔵; 酒井 友宏*

no journal, , 

MOX, UO及び添加剤(ステアリン酸亜鉛)の粉末の不均一性を考慮した臨界安全評価を実施するために、2次元最適燃料分布計算プログラムOPT-TWOを使用して最も厳しい不均一分布を算出し、その分布における中性子増倍率をMCNPにより計算を行った。計算の結果、MOX粉末が中心付近に分布し、ステアリン酸亜鉛がドーナツ状に分布する状態が最適な不均一分布であることが明らかになった。この分布の場合、粉末の混合割合によって均一状態に比べて中性子増倍率が最大で約20%増大する場合があることがわかった。その内訳を見ると、この増大には、Pu富化度及び添加剤の不均一性がそれぞれ独立に寄与していることが明らかになった。