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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：5 パーセンタイル：81.82(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。
Cs activity concentration in the aquatic insect 
(Tricoptera: Stenopsychidae) in the Ota River, Fukushima, Japan石井 弓美子*; 三浦 輝*; Jo, J.*; 辻 英樹*; 斎藤 梨絵; 小荒井 一真; 萩原 大樹; 漆舘 理之*; 錦織 達啓*; 和田 敏裕*; et al.
PLOS ONE (Internet), 17(5), p.e0268629_1 - e0268629_17, 2022/05
被引用回数：3 パーセンタイル：38.08(Multidisciplinary Sciences)本研究では、福島県太田川で採集した解虫性トビケラ(Stenopsyche marmorata)および肉食性ヘビトンボ(Protohermes grandis)幼虫の水生昆虫個体におけるCs放射能濃度のばらつきを調査した。トビケラ幼虫は散発的に高い放射能を示したが、ヘビトンボ幼虫ではばらつきは見られなかった。オートラジオグラフィーと走査型電子顕微鏡による分析から、これらのトビケラ幼虫試料には、不溶性のCs含有ケイ酸塩ガラス粒子である放射性Cs含有微粒子(CsMPs)が含まれていることが確認された。また、CsMPsはトビケラ幼虫の餌となりうるペリフィトンや漂流粒子状有機物にも含まれており、幼虫はCsMPsを同サイズの餌粒子とともに摂取している可能性が示唆された。淡水生態系におけるCsMPsの分布や生物による取り込みは比較的知られていないが、本研究はCsMPsが水生昆虫に取り込まれることを実証している。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：44 パーセンタイル：96.99(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.
Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04
被引用回数：262 パーセンタイル：99.73(Multidisciplinary Sciences)小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。
久保田 龍三朗; 小山 和也*; 森脇 裕之*; 山田 由美*; 島川 佳郎*; 鈴木 徹; 川田 賢一; 久保 重信; 山野 秀将
Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 10 Pages, 2017/04
様々な炉心状態について、炉心設計と整合性の高い出力及び反応度データを作成する手法を新たに整備した。この新手法を用いて、実証施設規模の第4世代SFRを対象に、SAS4Aコードによる、定格出力及び部分出力からのULOF及びUTOPの起因過程解析を実施し、即発臨界が回避される見通しを得た。
上田 良夫*; 大宅 薫*; 芦川 直子*; 伊藤 篤史*; 小野 忠良*; 加藤 太治*; 川島 寿人; 河村 学思*; 剣持 貴弘*; 斎藤 誠紀*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 88(9), p.484 - 502, 2012/09
特定領域科研費「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」のレビューのうち第3章4節を執筆した。JT-60Uの30秒Hモード放電では外側ダイバータ板からの炭化水素の発生量が多いときに容器内に残留する水素量が増加することを示した。さらに外側ダイバータ板から発生した炭化水素がプラズマ中でどのような経路を輸送されるのかを調べるため、人為的に外側ダイバータから
CH
を注入する実験を行い、実験後にダイバータ・タイルを取り出しタイル上の堆積物を同定した。その結果、注入口のほぼ正面の内側ダイバータ・タイル上にCが多量のHとともに検出された。この結果は、磁力線を横切った輸送が支配的であること、及びCとHが結合した形態で輸送された可能性が高いことを示しており、これらから中性の炭化水素、すなわちCH
, x=1
4の形態で外側ダイバータから内側ダイバータまで輸送されたと解釈される。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S705 - S708, 2011/08
被引用回数：5 パーセンタイル：38.41(Materials Science, Multidisciplinary)炉内トリチウムの蓄積量を低減させるため、ITERでは第一壁をタングステンで被覆することが検討されているが、リミタなどの高熱負荷機器は炭素を使用する可能性がある。そのため、炉内のトリチウム蓄積量を予測するためには、炭素不純物の影響を評価する必要がある。本研究では、JT-60Uに設置されたタングステン被覆タイルへの重水素蓄積に対する炭素不純物の影響を調べた。プラズマ放電によって炭素タイルから損耗した炭素不純物が被覆タングステンへ蓄積しており、この炭素不純物に重水素が捕獲されていた。その結果、被覆タングステン中のD/Cは0.04-0.08となり、炭素堆積層中のT/Cに対して1/2-1/4に達していた。したがって、将来の核融合炉での炭素と被覆タングステンの同時使用によって、被覆タングステン中のトリチウムの蓄積量が、炭素堆積層と同程度まで増加する可能性がある。
梅田 浩司; 大井 貴夫; 大澤 英昭; 大山 卓也; 小田 治恵; 亀井 玄人; 久慈 雅栄*; 黒澤 英樹; 小林 保之; 佐々木 康雄; et al.
JAEA-Review 2007-050, 82 Pages, 2007/12
JAEA-Review-2007-050.pdf:28.56MB
本報告書は、2006年度(平成18年度)の地層処分技術に関する各々のプロジェクトにおける研究開発の現状とトピック報告を示した年度報告書である。
西谷 智博; 中西 彊*; 山本 将博*; 奥見 正治*; 古田 史生*; 宮本 延春*; 桑原 真人*; 山本 尚人*; 浪花 健一*; 渡辺 修*; et al.
Journal of Applied Physics, 97(9), p.094907_1 - 094907_6, 2005/05
被引用回数：64 パーセンタイル：87.25(Physics, Applied)GaAs-GaAsP及びInGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極は50%を超える偏極度の電子生成を実現してきた。InGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極では高い量子効率0.7%を達成したが、その偏極度は77
5%であった。一方、GaAs-GaAsP歪み超格子光陰極では926%の高い偏極度を0.5%の高い量子効率で達成した。さらに、このような超格子光陰極を用いたときの高い偏極度の電子生成メカニズムを実験的に得たスピン分解量子効率により明らかにした。
松門 宏治*; Esirkepov, T. Z.; 木下 健一*; 大道 博行; 内海 隆行*; Li, Z.*; 福見 敦*; 林 由紀雄; 織茂 聡; 西内 満美子; et al.
Physical Review Letters, 91(21), p.215001_1 - 215001_4, 2003/11
被引用回数：136 パーセンタイル：95.21(Physics, Multidisciplinary)東京大学原子力工学研究施設の超短パルスレーザーを用いたイオン発生実験を行った。レーザーパラメーターは、波長800nm,パルス長50fs,ピーク強度6
10
W/cm
でコントラストは10
程度,ターゲットは厚さ5
mのタンタル箔を用いた。その結果、1MeVのプロトンと2MeVの電子の発生を確認した。この実験結果を解釈するために、ターゲットがプリパルスによって完全にプラズマ化した状態でメインパルスと相互作用をする低密度プラズマスラブを用いた新しいイオン加速機構を導入し、さらにそれに基づくシミュレーションを行った。実験結果とシミュレーション結果は良好な一致を示した。また、新しい加速機構が有する独自のレーザー強度に対するスケーリング側に基づいて、実用的なレーザープラズマイオン源の可能性が示される。
湯谷 順明*; 和田 孝志*; 松塚 龍二*; 山中 康靖*; 渡 孔男*
PNC TJ9124 87-007, 43 Pages, 1987/09
仏国製改良オーステナイト鋼被覆管とSUS316相当鋼大気中溶解材を用いた被覆管のFCCI特性を把握するため、SUS316相当鋼真空二重溶解材をレファレンス材とし、CsOH-CsI混合物、Teおよびヨウ素を模擬FP腐食剤として、温度700
、時間100hの条件で、炉外腐食試験を行い、以下の結果を得た。(1)CsOH-CsI混合物(CsOH/CsI=1)により、粒界腐食が生じた。(2)Teおよびヨウ素により全面腐食が生じた。(3)3供試材間に腐食形態の相違はなかった。(4)Teの場合を除いて、仏国製改良オーステナイト鋼とSUS316相当鋼大気中溶解材は、SUS316相当鋼真空二重溶解材と同程度の耐食性を示した。
和田 成一; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 横田 裕一郎; 松本 義久*; 大戸 貴代*; 細井 義夫*; 鈴木 紀夫*; 浜田 信行*; et al.
no journal, ,
高LET重イオン照射では修復困難な、又は修復不可能なDNA損傷のクラスター損傷が生じると考えられている。しかしながら、高LET重イオン照射によるDNA損傷の修復反応はいまだ詳細には解明されていない。DNA2本鎖切断修復はおもに非相同性末端結合によるので、非相同性末端結合を担うKuの高LET重イオン照射によるDNA損傷に対する反応を解析することにより、高LET重イオン照射による非相同性末端結合を調べた。照射細胞にはKu80の変異したxrs5細胞を形質転換し、GFPを融合したKu80を発現する細胞(xrs5-GFP-Ku80)とGFPのみを発現する細胞(xrs5-GFP)を用いた。照射には
線及び原研高崎のTIARAにおいてイオンビーム(LET=2.71610keV/m)を照射した。xrs5-GFP-Ku80細胞はxrs5-GFP細胞よりも放射線抵抗性であることが観察された。不活化断面積を算出したとき、xrs5-GFP-Ku80細胞とxrs5-GFP細胞の不活化断面積の差はLETが増加するにつれて小さくなった。細胞核内のH2AXとKuを観察したとき、Cイオン(108keV/m)やNeイオン(321keV/m)照射では照射1030分後までH2AXとKuが共局在することが観察された。一方、Arイオン(1610keV/m)照射において照射10分後では細胞内に共局在するシグナルは観察されたが、照射20分後には明確なGFPシグナルの局在化は観察されなかった。LETによって非相同性末端結合の反応は異なっていた。
和田 成一; 舟山 知夫; 松本 義久*; 大戸 貴代*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 横田 裕一郎; 柿崎 竹彦; 細野 義夫*; 鈴木 紀夫*; et al.
no journal, ,
高LET重イオン照射細胞におけるDNA2本鎖切断の非相同性末端結合修復を解明するため、非相同性末端結合を担うKuのDNA損傷に対する反応を解析した。照射細胞にはKu80の変異したxrs5細胞を形質転換し、GFPを融合したxrs5-GFP-Ku80とGFPのみのxrs5-GFPを用いた。そして線及び各種イオンビーム(LET=2.71610keV/m)を照射し、細胞の生存率を調べた。いずれの照射でもxrs5-GFP-Ku80はxrs5-GFPよりも放射線抵抗性であり、不活性化断面積の差はLETが増加するにつれて小さくなった。細胞核内のH2AXとKuを観察したとき、Cイオン(108keV/m)照射では1030分後まで共局在が観察された。一方、Arイオン(1610keV/m)照射では、照射10分後は共局在するシグナルは観察されたが、照射20分後には明確な局在化は観察されず、LETによってDNA修復の非相同性末端結合の反応は異なっていた。
和田 成一*; 舟山 知夫; 松本 義久*; 大戸 貴代*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; 細井 義夫*; 鈴木 紀夫*; 小林 泰彦
no journal, ,
哺乳動物細胞のDNA2本鎖切断修復はおもに非相同性末端結合であり、この修復機構ではKu70/80がDNA損傷を認識することによって修復が開始すると考えられている。そこで、Ku80の高LET重イオンによるDNA損傷に対する反応を解析することにより、高LET重イオンによるDNA損傷に対する修復過程を調べた。照射細胞にはKu80の変異したxrs5細胞を形質転換し、GFPを融合したKu80を発現する細胞(xrs5-GFP-Ku80)と、GFPのみを発現する細胞(xrs5-GFP)を用いた。Arイオン(LET=1610keV/m)を照射した各細胞の生存曲線はほぼ同程度の感受性を示し、Arイオン照射によって生じたDNA損傷はKu80によって修復困難であることが示唆された。照射10分後ではH2AXとKuのGFPシグナルの共局在が観察されたが、照射20分後にはGFPシグナルが不明瞭になった。すなわちKuは高LET重イオン照射によるDNA損傷を認識するが、修復できずに損傷部位から解離すると推察された。
和田 成一*; 松本 義久*; 大戸 貴代*; 浜田 信行*; 原 孝光*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 深本 花菜; 柿崎 竹彦; 鈴木 芳代; et al.
no journal, ,
高LET重イオン照射による細胞致死効果は低LET放射線照射よりも高いことが広く知られている。この高い細胞致死効果の原因の一つは高LET重イオン照射による修復困難な、又は修復不可能なDNA損傷によると考えられている。しかし、この損傷の修復反応や修復過程のどの段階で修復が阻害されるかなど未だ詳細には解明されていない。哺乳動物細胞のDNA2本鎖切断修復はおもに非相同性末端結合であり、この修復機構ではKu70/80がDNA損傷を認識することによって修復が開始すると考えられている。そこで、Ku80の高LET重イオンによるDNA損傷に対する反応を解析することにより、高LET重イオンによるDNA損傷に対する修復過程を調べた。照射細胞にはKu80の変異したxrs5細胞を形質転換し、GFPを融合したKu80を発現する細胞(8xrs5-GFP-Ku80)とGFPのみを発現する細胞(xrs5-GFP)を用いた。Arイオン(LET=1610keV/m)を照射した各細胞の生存曲線はほぼ同程度の感受性を示し、Arイオン照射によって生じたDNA損傷はKu80によって修復困難であることが示唆された。照射10分後ではH2AXとKuのGFPシグナルの共局在が観察されたが、照射20分後にはGFPシグナルが不明瞭になった。すなわちKuは高LET重イオン照射によるDNA損傷を認識するが、修復できずに損傷部位から解離すると推察された。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
no journal, ,
JT-60Uで使用した被覆タングステンの分析から、放電中に損耗した炭素が重水素とともに被覆タングステンへ入射することで、被覆タングステン中の重水素の蓄積量が増加することがわかった。本研究では、JT-60Uで使用した被覆タングステン中の重水素の捕獲サイトを調べるため、本被覆タングステンからの重水素放出速度の温度依存性を調べたが、複数の放出ピークが互いに重なりあった放出スペクトルであったため、捕獲サイトの特定が困難であった。そこで、被覆タングステン中の捕獲サイトと重水素の放出温度との関係を調べるため、単一の放出スペクトルが得られるような条件で重水素イオンを被覆タングステンへ照射し、重水素放出量の温度依存性を測定した。その結果、被覆タングステンの原子空孔に捕獲された重水素は、610K付近に単一の放出ピークを示すことがわかった。この結果をもとにJT-60Uで使用した被覆タングステンからの重水素放出量の温度依存性を考察すると、610K付近に重水素の放出が観測されなかったことから、本被覆タングステンでは原子空孔に重水素が蓄積していない可能性があることがわかった。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
no journal, ,
JT-60Uでは、20032004年の実験キャンペーンから外側ダイバータの一部にタングステンを被覆した炭素タイルを設置し、プラズマ放電実験が行われた。20032004年の実験キャンペーン終了後に取り出したタングステン被覆タイルの表面分析を行い、タングステン被覆タイルへの重水素の蓄積機構を調べた。被覆タングステンには深さ20mにわたって炭素が蓄積しており、この炭素はプラズマ放電中に炭素タイルから損耗した炭素が被覆タングステンへ入射したものであった。プラズマ放電中は被覆タングステンの温度が700Kまで上昇しているため、被覆タングステン中に存在する欠陥への重水素の蓄積量は少なく、重水素はおもに被覆タングステン中に蓄積した炭素に捕獲されていた。被覆タングステン中のD/C比は0.060.02となり、700Kで形成される炭素の再堆積層に比べてD/C比は1/21/4に達していることがわかった。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
no journal, ,
JT-60Uの外側ダイバータに設置したタングステン被覆タイルの分析から、被覆タングステンに蓄積した炭素に主な重水素が蓄積していることが明らかになった。しかし、被覆タングステン中に存在する欠陥への重水素蓄積量は不明であった。本研究では被覆タングステン中に存在する欠陥への重水素蓄積量を調べた。JT-60Uのプラズマ放電時における被覆タングステンの温度(700K)では被覆タングステン中の欠陥へは重水素は蓄積せず、被覆タングステンに蓄積した炭素にのみ重水素が蓄積することがわかった。この結果をもとに、被覆タングステンへの重水素の蓄積について考察した。被覆タングステンに蓄積した炭素への重水素蓄積量が飽和していること及び炭素の拡散速度が重水素の拡散速度に比べて十分遅いことから、被覆タングステン中の重水素の蓄積速度は炭素の蓄積速度に依存すると考えられる。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
no journal, ,
JT-60U外側ダイバータに設置したタングステン被覆タイルの分析から、重水素イオンと炭素イオンが同時入射することで、重水素イオンのみが入射する場合と比べて、被覆タングステン中の重水蓄積量が増加することが明らかとなった。しかし、被覆タングステン中の重水素の捕獲座は不明であった。本研究では、X線光電子分光分析を用いて被覆タングステン中の炭素から放出される光電子のエネルギースペクトルを調べ、この炭素はおもにグラファイト状態であることがわかった。また、昇温脱離分析を用いて炭素タイルとタングステン被覆タイルからの重水素の放出スペクトルを比較し、重水素放出量のピーク温度が同程度であることがわかった。この結果は、両タイル間で同一の捕獲座が存在することを意味する。炭素タイル中では、重水素はおもにC-D結合で捕獲されているため、被覆タングステン中の一部の重水素はC-D結合によって捕獲されていると考えられる。
福本 正勝; 仲野 友英; 伊丹 潔; 和田 隆明*; 上田 良夫*; 田辺 哲朗*
no journal, ,
JT-60U外側ダイバータに設置したタングステン被覆タイルの分析から、炭素イオンが入射することで被覆タングステン中の重水素の蓄積量が増加することが明らかとなった。しかし、プラズマ放電中におけるタイルの表面温度や入射する炭素イオンの割合が不明であることから、詳細な重水素の蓄積機構は不明であった。本研究では、試料の表面温度や炭素の割合を制御できるイオンビーム照射装置を用いて、重水素・炭素混合イオンビームを被覆タングステンに照射した。その後、昇温脱離測定法を用いて重水素の放出スペクトルを調べ、得られた放出スペクトルから被覆タングステン中の重水素の捕獲サイトを考察した。試料温度が500Kの場合には、被覆タングステン中に存在する欠陥に加え、被覆タングステン中に蓄積した炭素にも重水素が蓄積していることがわかった。試料温度が700Kの場合には、被覆タングステン中の欠陥には重水素は蓄積せず、被覆タングステンに蓄積した炭素のみに重水素が蓄積することがわかった。
