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山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
飛田 実*; 原賀 智子; 遠藤 翼*; 大森 弘幸*; 水飼 秋菜; 青野 竜士; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕
JAEA-Data/Code 2021-013, 30 Pages, 2021/12
JAEA-Data-Code-2021-013.pdf:1.47MB
日本原子力研究開発機構の研究施設等から発生する放射性廃棄物は、放射能レベルに応じて将来的に浅地中埋設処分される予定であり、埋設処分を開始するまでに、廃棄体の放射能濃度を評価する方法を構築する必要がある。そこで、原子力科学研究所バックエンド技術部では、研究施設等廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討に資するため、原子力科学研究所内で保管されているJPDRから発生した放射性廃棄物よりコンクリート試料を採取し、放射化学分析を実施した。本報告書は、平成30年度から令和元年度に取得した21核種(
H, 
C, 
Cl, 
Ca, 
Co, 
Ni, 
Sr, 
Nb, 
Ag, 
Cs, 
Eu, 
Eu, 
Ho, 
U, 
U, Pu, 
Pu, 
Pu, 
Am, 
Am, 
Cm)の放射能濃度データについて整理し、放射能濃度評価法検討のための基礎資料としてまとめたものである。
奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 31(5), p.2101704_1 - 2101704_4, 2021/08
被引用回数：1 パーセンタイル：11.15(Engineering, Electrical & Electronic)超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。
西村 昇一郎*; 鳥居 寛之*; 深尾 祥紀*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; 神田 聡太郎*; 川越 清以*; Kawall, D.*; 河村 成肇*; 黒澤 宣之*; et al.
Physical Review A, 104(2), p.L020801_1 - L020801_6, 2021/08
被引用回数：13 パーセンタイル：83.13(Optics)As a method to determine the resonance frequency, Rabi-oscillation spectroscopy has been developed. In contrast to conventional spectroscopy which draws the resonance curve, Rabi-oscillation spectroscopy fits the time evolution of the Rabi oscillation. By selecting the optimized frequency, it is shown that the precision is twice as good as conventional spectroscopy with a frequency sweep. Furthermore, the data under different conditions can be treated in a unified manner, allowing more efficient measurements for systems consisting of a limited number of short-lived particles produced by accelerators such as muons. We have developed a fitting function that takes into account the spatial distribution of muonium and the spatial distribution of the microwave intensity to apply this method to ground-state muonium hyperfine structure measurements at zero field. It was applied to the actual measurement data, and the resonance frequencies were determined under various conditions. The result of our analysis gives 
= 4 463 301.61 
0.71 kHz.
X rays奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I. H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
Physical Review Letters, 127(5), p.053001_1 - 053001_7, 2021/07
被引用回数：13 パーセンタイル：79.44(Physics, Multidisciplinary)超伝導遷移エッジ型センサーマイクロカロリメーターを用いて、鉄のミュー原子から放出される電子X線を観測した。FWHMでの5.2eVのエネルギー分解能により、電子特性
および
X線の非対称の広いプロファイルを約6keVの超衛星線線とともに観察することができた。このスペクトルは、電子のサイドフィードを伴う、負ミュオンと
殻電子による核電荷の時間依存スクリーニングを反映している。シミュレーションによると、このデータは電子殻および殻の正孔生成と、ミュオンカスケードプロセス中のそれらの時間発展を明確に示している。
Strasser, P.*; 阿部 充志*; 青木 正治*; Choi, S.*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 勝彦*; et al.
EPJ Web of Conferences, 198, p.00003_1 - 00003_8, 2019/01
被引用回数：13 パーセンタイル：99.06(Quantum Science & Technology)High precision measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium is a stringent tool for testing bound-state quantum electrodynamics (QED) theory, determining fundamental constants of the muon magnetic moment and mass, and searches for new physics. Muonium is the most suitable system to test QED because both theoretical and experimental values can be precisely determined. Previous measurements were performed decades ago at LAMPF with uncertainties mostly dominated by statistical errors. At the J-PARC Muon Science Facility (MUSE), the MuSEUM collaboration is planning complementary measurements of muonium HFS both at zero and high magnetic field. The new high-intensity muon beam that will soon be available at H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation for high-field measurements, and the latest results at zero field are presented.
岡部 晃大; 山本 風海; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 山本 昌亘; 吉本 政弘; 竹田 修*; 堀野 光喜*; 植野 智晶*; 柳橋 亨*; et al.
Proceedings of 14th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.853 - 857, 2017/12
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)には、ビーム損失を局所化し、機器の放射化を抑制するためにビームコリメータが設置されている。RCSにて加速中に広がったビームハローは、すべてコリメータ散乱体によって散乱され、吸収体部にて回収される。2016年4月のコリメータ保守作業時に吸収体部の1つで大規模な真空漏れが発生したため、代替の真空ダクトを設置することで応急的な対処を行い、ビーム利用運転を継続した。取り外したコリメータの故障原因を特定するためには、遮蔽体を解体し、駆動部分をあらわにする必要がある。しかし、故障したコリメータ吸収体部は機能上非常に高く放射化しており、ビームが直接当たる真空ダクト内コリメータ本体では40mSv/hという非常に高い表面線量が測定された。したがって、作業員の被ばく線量管理、及び被ばく線量の低減措置をしながら解体作業を行い、故障したコリメータ吸収体の真空リーク箇所の特定に成功した。本発表では、今回の一連の作業及び、コリメータの故障原因について報告する。
Zr, Mo, 
Pd及び
Sn分析法の開発青野 竜士; 佐藤 義行; 島田 亜佐子; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕
JAEA-Technology 2017-025, 32 Pages, 2017/11
JAEA-Technology-2017-025.pdf:1.45MB
福島第一原子力発電所で生じた事故廃棄物を対象として抽出された処分安全評価上重要となる放射性核種のうち、分析手法が定まっていないZr, Mo, Pd及びSnの4核種の分析法を開発した。主要な分析対象試料として、福島第一原子力発電所構内で採取された滞留水・処理水を想定した。この滞留水・処理水中に含まれるZr, Mo, Pd及びSnに対して、目的核種の分離・精製法の開発、回収率向上に取り組み、この成果を本報告にまとめた。
上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 勝彦*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.
Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11
被引用回数：3 パーセンタイル：86.59(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.
佐藤 義行; 青野 竜士; 今田 未来; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕
Proceedings of 54th Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling (HOTLAB 2017) (Internet), 13 Pages, 2017/00
福島第一原子力発電所の事故で発生した放射性廃棄物の処理処分方策の検討には、廃棄物に含まれる放射性核種の種類と濃度を把握する必要がある。そのためには、測定が容易な
線放出核種のみならず、線や線放出核種に対する放射化学分析を行い、放射能データを蓄積する必要がある。そこで、本研究では1から4号機原子炉建屋の内部及び周辺から採取した瓦礫の詳細な放射化学分析を行った。原子炉建屋内部及び周辺の瓦礫について、Co及びSrの放射能濃度は、Csの放射能濃度と比例関係の傾向にあることがわかった。また、原子炉建屋内部から採取した瓦礫からは、環境濃度レベルのPuが検出された。このPuはPu及び
Puの濃度比から炉内の燃料に由来するものと推定した。
佐藤 義行; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕
保健物理, 51(4), p.209 - 217, 2016/12
福島第一原子力発電所で発生した廃棄物の処理処分方策を検討するためには、事故廃棄物の核種組成を把握する必要がある。そのためには、測定が容易な線放出核種のみならず、線や線放出核種に対する放射化学分析データが必要である。そこで本研究では、1, 2及び3号機原子炉建屋内から発生した瓦礫の放射化学分析を行い、H, C, Co, Sr, 
Tc, Cs, Eu, 
Pu, Am、及びCmの放射能濃度データを取得した。このうち、H, C, Co、及びSrについては、それぞれCs濃度との比例関係の傾向が見られた。瓦礫の核種組成については、1, 2及び3号機で異なることが示唆されたが、これは事故進展の違いを反映しているものと推測される。
Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 勝彦*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.
Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12
被引用回数：7 パーセンタイル：90.97(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.
野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1291 - 1295, 2016/11
被引用回数：2 パーセンタイル：19.71(Nuclear Science & Technology)本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。
関 晃太郎; 佐々木 誉幸*; 秋元 友寿*; 徳永 貴仁; 田中 究; 原賀 智子; 上野 隆; 石森 健一郎; 星 亜紀子; 亀尾 裕
JAEA-Technology 2016-013, 37 Pages, 2016/07
JAEA-Technology-2016-013.pdf:2.09MB
研究施設等廃棄物を対象に構築した簡易・迅速分析法にもとづき、福島第一原子力発電所構内で採取された瓦礫や植物などに適用可能な分析フローを作成し、その適用性について検討した。検討の結果、分析対象核種を高い回収率で、SrやCsなどの核分裂生成物の影響を受けることなく、放射能濃度を定量が可能であることが確認できた。
森山 節子; 上野 健一
プラズマ・核融合学会誌, 91(1), p.74 - 75, 2015/01
第15回ITER理事会は、2014年11月19-20日に、フランスのサン・ポール・レ・デュランスで開かれた。理事会では本島修氏の後任として、ベルナール・ビゴ氏がITER機構の機構長に指名された。ITER NBI実機試験施設において、原子力機構は100万ボルトを発生する超子電圧電源機器の調達を担当している。本電源を構成する5台の整流器のうち低電圧側の20万ボルト及び40万ボルト発生用整流器2台の製作を行ってきたが、このたび、これら整流器を収める圧力容器について、イタリア圧力容器規制に基づく水圧試験に合格し、予定通り完成に至った。
森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲
プラズマ・核融合学会誌, 90(11), p.750 - 751, 2014/11
原子力機構は、イーター加熱用中性粒子入射装置(NBI)、及びイーターNBI実機試験施設に向けて、屋外に設置される巨大なNBI用電源設備全体の耐電圧試験を一括して実施可能な、従来よりも10分の1程度の大きさの超小型・直流130万ボルト耐電圧試験装置を完成し、製作は欧州の高圧ガスの規格に従って実施し、日本調達機器の中で初めて欧州規格(高圧ガス規制)に合格した。原子力機構は、調達を担当するITER向けTFコイルの製作にあたり、これまでに、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、実規模での検証試験において熱処理炉が6505
Cを十分に満足する性能を有することを確認した。上記の実規模検証試験の結果を踏まえて、2014年3月末から実機TFコイルの巻線作業を開始し、これまでに5体の巻線作業を完了した。今回、最初の巻線1体について超伝導生成のための熱処理を実施し、成功裏に完了した。京都大学吉田キャンパスで開催された日本原子力学会2014年秋の大会 企業展示会場にてITER計画を紹介するブースを開設した。核融合、ITER計画に関する理解を深めて頂くとともに、ITER機構職員募集及び登録制度を案内した。
齋藤 真貴子; 上野 健一; 丸山 孝仁; 村上 伸; 武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆*; Tesini, A.*
Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2352 - 2356, 2014/10
被引用回数：8 パーセンタイル：53.31(Nuclear Science & Technology)ITERプラズマ運転終了後、真空容器内には放射化ダストが堆積する。ブランケット遠隔保守装置(IVT)は、真空容器内に展開されブランケットの交換を行う。その後IVTはホットセル建屋(HCF)に戻り、IVT自身もメンテナンスが必要となる。その際、IVT表面に付着した放射化ダストによりメンテナンス作業員が被ばくすると想定される。本研究では、HCFでのメンテナンス作業中の被ばく量を評価するため、IVTのダスト汚染量の見積を行った。ITERではIVT汚染シナリオが想定されている。また、プラズマ運転終了後からIVTのメンテナンスが行われるまでの時間を345日と仮定している。これらのシナリオから、汚染源を無限平板と仮定して放射化ダストからの実効線量率を計算した。その結果、W-181とTa-182が支配的な核種であることがわかった。ダストがすべてW-181又はTa-182であると仮定すると、それぞれ実効線量率は400
Sv/hと100Sv/hであった。また、ITERで決められている線量規制値と想定されている年間最大作業時間から、実効線量率制限値を算出し、これは4.18Sv/hという値であった。この値を満たすために、除染プロセスを仮定し、除染後の実効線量率を算出した。
森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一
プラズマ・核融合学会誌, 90(9), p.577 - 578, 2014/09
タングステンダイバータの高熱負荷試験が無事完了した。その第一段階としてアーマ材をすべてタングステン(圧延材)とした小型ダイバータ試験体を製作し、ロシアのエフレモフ研究所において高熱負荷試験を実施した。この試験では、ITERで想定される最大の定常熱負荷に相当する20MW/m
の熱負荷を繰り返し試験体表面に与え、試験体の挙動を観察した。この試験の結果、原子力機構が製作した小型ダイバータ試験体6体全てがITERで要求される熱負荷条件を満足することが実証された。これにより第二段階となる実規模のダイバータ試験体の制作と試験に移行することとなった。2014年7月1-4日に、韓国・ソウルにおいて「ITERビジネスフォーラム(IBF)2014」が開催された。日本からは、原子力機構那珂核融合研究所の草間ITERプロジェクト部長からの日本の調達活動全体の紹介をし、日本での製作の進展が大変注目された。今回のIBFではそれぞれの機関、企業が公式・非公式の話合いを通してITERプロジェクトの成功に向けたパートナーシップの強化を確認した4日間となった。
森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一
プラズマ・核融合学会誌, 90(7), p.429 - 430, 2014/07
第14回ITER理事会は、2014年6月18, 19日に、フランスのサン・ポール・レ・デュランスで開催された。プロジェクトが前進する中で理事会はITERの進展と挑戦的課題を評価した。原子力機構はITERトロイダル磁場(TF)コイルの実機巻き線作業に着手した。TFコイルの製作では、導体の超伝導生成のために650Cで約100時間の熱処理をする必要がある。一定の高性能超伝導を確保するためには、6505Cで温度を保持する必要がある。今回、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、検証試験において6505Cを十分に満足することを確認した。これにより、実機TFコイル巻線の熱処理作業に向けた最終準備段階に進んでいる。原子力機構はCS用導体の試作を2012年から開始し、このたび、最初の5本の導体が北九州の工場で完成した。同導体は6月25日に北九州港響灘において次の製作工程を担当する米国へ引き渡され、米国カリフォルニア州ロングビーチに向けて貨物船で輸送が開始された。これにより、日本が担当しているITER用機器が初めて海外に渡るという、ITERの建設における日本の貢献の重要な節目となった。
森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一
プラズマ・核融合学会誌, 90(3), p.198 - 199, 2014/03
原子力機構は、ロシアのエフレモフ研究所にて2回目となるダイバータ・プロトタイプの高熱負荷試験を無事完了し日本の優れた技術力を証明した。ITERトロイダル磁場(TF)コイルのトランスファ検証試験を無事完了した。これにより、実機TFコイル巻線のトランスファ作業が可能であることを確証し、いよいよ実機TFコイル巻線のトランスファ作業が開始される。中心ソレノイド(CS)用ダミー導体(930m)を製作し、2014年1月末に北九州市の港から米国西海岸のロングビーチ港に向けて出荷した。臨時ITER理事会は2月13日にフランスのサン・ポール・レ・デュランスにて開催された。ITER理事会は、すべての改革が短中期に適切に実施されることを確実なものとすることで閉会した。
