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松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 堀江 活三*; 大内 勲*; 花島 進; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.
第18回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.11 - 14, 2005/11
2004年度の原研タンデム加速器の運転日数は、7月に高電圧端子との通信トラブルが発生したが、例年並の214日(約5000時間)を維持できた。そのうちブースターの利用運転は42日であった。最高端子電圧は高圧超純水洗浄を施したコンプレスドジオメトリ型加速管の更新により、約1年余りでビーム無しで18.7MV、ビーム有りで18.0MVを記録し建設以来の最高となった。KEKと共同で進めてきた短寿命核加速実験施設(TRIAC)の設置に伴い、新たなインターロックシステムを構築した。一方TRIACは3月に施設検査を終了し、ウランの陽子誘起核分裂反応で生成された
Xe(T
=14min)ビームの加速に初めて成功した。本研究会では、2004年度における運転,整備及び利用状況について報告する。
仲野谷 孝充; 松田 誠; 藤井 義雄*
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.729 - 730, 2005/07
原研ではKEKと共同でTRIAC(Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex)の建設を行ってきた。TRIACとは安定核ビーム及び短寿命核ビームを1MeV/uまで加速することができる複合型加速器である。安定核ビームはECRイオン源により生成され、おもに短寿命核を効率よく加速するためにパイロットビームとして用いられる。また、将来計画では大強度の安定核ビーム用のイオン源としても期待されている。これまでに、同イオン源から窒素やネオン等の気体元素のイオン化,加速は多くの実績がある。しかし、多様な短寿命核種のパイロットビームや大強度安定核ビームとして利用するために生成イオン種の拡大が求められている。そこでオーブン法により各種の金属イオンの生成を試みた。オーブン法では金属蒸気を生成するためのオーブンをイオン源内に直接導入する。そのためオーブンには坩堝容積を確保しながら本体の縮小化や、少ない熱輻射で高い到達温度等の相反する性能が求められる。これらの点を踏まえオーブンの開発を行った。結果、これまでにFeやAu等の17種類の金属イオンを生成することができた。
B for neutron detectors釜谷 英城*; 松元 深*; 近藤 泰洋*; 中條 善樹*; 片桐 政樹
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.329 - 331, 2004/08
被引用回数：12 パーセンタイル：61.44(Instruments & Instrumentation)高計数率に対応し、高い検出効率を持つ中性子検出器に用いるため、有機シンチレータの開発研究を進めている。Bを構成材に含んだボロンポリマーを検出素材として基礎研究を行った。ポリマーブレンド法を用いてポリスチレンなどとブレンドしたシンチレータ試料を作製し、アルファ線,X線,UV及び中性子に対する特性を測定した。この結果、蛍光寿命が短くかつ2%の中性子に対する検出効率を有することを確認した。
超伝導加速空洞の開発株本 裕史; 竹内 末広; 松田 誠; 仲野谷 孝充
第17回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.135 - 137, 2004/06
原研タンデム加速器では短寿命核,安定核ビームを発生するKEK・原研共同研究施設を建設している。2004年度中にエネルギー1.0MeV/核子で運転を開始する予定であるが、将来的にはイオンをブースターで再加速し約7.0MeV/核子のビームを得る計画を立案している。イオンをブースターで再加速するためには2.0MeV/核子まで加速する必要があり、前段加速器としてLow超伝導加速空洞の開発を進めている。ブースターは共振周波数129.8MHzの超伝導リニアックで、40個の空洞から構成されている。空洞は2ギャップの同軸1/4波長型共振器で、最適ビーム速度optは光速の10%に設計されている。このopt=10%空洞の前段から8個を開発中の3ギャップ同軸2芯1/4波長型共振器(opt=約6%)に置き換え、1.0MeV/核子のイオンを2.0MeV/核子まで加速する。さらにopt=10%空洞を後段に4個追加し、合計36個のopt=10%空洞で再加速すればクーロン障壁を越えるエネルギー約7.0MeV/核子の短寿命核,安定核ビームを得ることができる。現在、モデル空洞で設計の検討を行っており、年度内にニオビウムでプロトタイプを製作する予定である。
松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 堀江 活三; 大内 勲; 花島 進; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.
第17回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.1 - 4, 2004/00
原研タンデム加速器では昨年度、加速管をコンプレスドジオメトリ型の加速管へ更新した。加速管内の超音波及び高圧純水洗浄の効果により、わずか1週間程のコンディショニングで更新前の約16MVの端子電圧を達成することができた。充分なコンディショニング時間を確保できなかったが、1MV及び2MVユニットでは平均で110%の電圧を達成し、フルカラムによる電圧上昇試験で18.2MVを達成した。そのほか強力なターミナルイオン源への更新のために入射系の改造を行うべく準備を進めており、昨年度ガスストリッパー装置の撤去を行った。短寿命核加速施設は昨年度までの3年間で施設の建設及び装置の設置はほぼ終了し、今年度中の短寿命核の加速実験を目指して装置全体の立ち上げ及びインターロックなどの安全装置の製作を現在行っている。また短寿命核加速施設からの1MeV/uのビームを既存の超電導ブースターで加速できるように現在のブースターの前段部に
=6%のlow空洞を設置し最大5
7MeV/uまで加速する計画を進めている。研究会ではこのほかに昨年度のタンデム加速器施設の運転、整備の状況について報告する。
仲野谷 孝充; 阿部 信市; 松田 誠; 西尾 勝久; 花島 進; 市川 進一; 月橋 芳廣; 竹内 末広; 石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; et al.
第17回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.123 - 126, 2004/00
現在、原研タンデム加速器施設では、短寿命核ビームによる新たな研究の展開を目指し、高エネルギー加速器研究機構(KEK)と共同で短寿命核加速実験装置(TRIAC: Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex)の設置を進めている。この計画では、ウラン標的装着型イオン源,同位体分離器の開発・整備を原研が行い、チャージブリーダー及び2台の直線加速器(SCRFQ直線加速器,IH直線加速器)の開発をKEKが担当してきた。平成15年度までに加速器及びチャージブリーダーのKEKからの移設が完了した。今年度は、装置全体の立ち上げを行い、年内に短寿命核の加速を予定している。ここでは、TRIAC利用時における安全対策と新しく構築したインターロックについて報告する。
-ray exposure rate from short-lived fission products under criticality accident conditions柳澤 宏司; 大野 秋男; 會澤 栄寿
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(5), p.499 - 505, 2002/05
被引用回数：4 パーセンタイル：29.2(Nuclear Science & Technology)臨界事故条件下の短寿命核分裂生成物(FP)の線による線量評価のために、線照射線量率の時間変化を過渡臨界実験装置(TRACY)において実験的に定量した。データは1.50から2.93$の範囲の反応度投入によって取得した。実験結果より、初期出力バーストを含めた全照射線量に対する短寿命FPからの線の寄与は15から17%と評価された。このため、線量評価上FPの寄与は無視できない。解析結果からは、モンテカルロコードMCNP4Bと最新のFP崩壊データであるJENDL FP Decay Data File 2000に基づく光子源によって計算した短寿命FPからの線照射線量率は実験結果と良好な一致を示すことがわかった。しかし、光子源をORIGEN2コードで求めた場合には照射線量率は極度に過小評価した。これは、ORIGEN2コード付属の光子データベースにおいて主要な短寿命FP核種のエネルギー依存光子放出率のデータが欠落していることによる。また、この過小評価は初期バースト後1000秒以下の時間において生じることが確認された。
岩本 昭; 吉田 忠; 竹内 末広
JAERI-Conf 2001-014, 174 Pages, 2001/11
JAERI-Conf-2001-014.pdf:11.58MB
世界有数の静電型加速器として活躍を続ける原研タンデム加速器は、原研のみならず多くの大学等との協力・共同研究により使用され、多くの成果を出している。一昨年の研究会に続き開催し、分野の違った研究者により研究発表を行うとともに、ポスターによる発表を行い、新たな研究活動の萌芽を目指したものである。研究会は7つのセッションに分け発表を行うとともに、ポスターにより詳細な論議を展開できた。
明午 伸一郎
JAERI-Tech 2000-088, 32 Pages, 2001/02
大強度陽子加速器計画の生命・物質科学実験施設を構成する短寿命核種実験施設(E),中間子実験施設(M),中性子散乱実験値施設(N)(合わせてNME施設と呼ぶ)における3GeV陽子ビーム輸送ラインのビームオプティクス,ビーム形状及びビームスピルについて検討を行った。ビームオプティクス及びビームスピルの計算は、TRANSPORT及びDECAY-TURTLEコードを用いて行った。TRANSPORTコードを用いた計算の結果,ビームラインは前長86mとなり、概念検討の施設の案に収まることがわかった。DECAY-TURTLEを用いたビーム形状及びビームスピルの計算の結果,ビームスピルは目標とする15%以下にできることがわかった。また、中性子ターゲットにおけるビーム形状も目標とする横13cm,縦5cmの一様にできることがわかった。以上の検討結果は、今後のNME施設内の詳細配置の基本設計として用いられる。
久米 民和
Radioisotopes, 48(1), p.37 - 47, 1999/00
ポジトロンイメージング装置(PETIS)を用いた植物研究について解説した。植物用に開発したPETISの概要、TIARA AVFサイクロトロンによるポジトロン放出核種及びその標識化合物の合成法について述べた。現在、
CO
ガス、C-メチオニン、
NO
、
F-水、F-グルコース、
Vなどを製造している。これらの核種を用いた植物研究として、COを用いた光合成産物の移行、鉄欠乏オオムギにおけるC-メチオニンの挙動、耐乾植物における水の動態、NOを用いた窒素の動態、Vを用いた植物の重金属障害などの成果を紹介した。
米澤 仲四郎; 市村 茂樹; 黒沢 達也*; 松江 秀明
JAERI-Tech 98-046, 79 Pages, 1998/11
JRR-3Mの放射化分析設備を使用し、半減期秒オーダーの短寿命核種を利用する中性子放射化分析(NAA)の基礎検討を行った。短寿命核種NAAで重要な高計数率線測定法、照射カプセル材質、中性子束の変動等の基礎条件の検討を行い、(n,)反応によって半減期0.7~100sの放射性核種を生成する20元素の分析感度と検出限界を測定した。本法ではSc,In,Dy,Hfが最も高感度であり、その検出限界は4.2~14ngであった。また、他の方法では定量が困難なFの検出限界が530ngと低いことから、本法を自動車用エンジン材料として注目されている窒化ケイ素中のppmレベルFの定量に応用した。単一照射法と繰返し照射法について検討を行い、窒化ケイ素中2
g/g以上のFの定量法を確立した。さらにまた、本法で高感度な元素Se,Sc,Hf,In,Dyについて、各種標準物質等の分析に適用し、精度、正確さ及び検出限界を評価した。
米澤 仲四郎; 黒澤 達也*; 松江 秀明
分析化学, 47(11), p.829 - 834, 1998/00
短寿命核種の
F(半減期11.1s)を測定する機器中性子放射化分析による、窒化ケイ素中こん跡Fの迅速定量法の検討を行った。分析は、JRR-3Mの放射化分析設備で5s照射し、7s後に10s放射能測定を行う単一照射法と、単一照射法を10min以上の間隙で5回繰返す、繰返し照射法により行った。単一照射法では窒化ケイ素中2g/g以上のFの定量が可能であり、さらに繰返し照射法では、単一照射法より検出限界が1/3~1/5以下に、また、定量精度も約1/3に改善された。照射中のFの蒸発及び妨害核反応によるNaの影響についても検討した結果、これらは無視できる程少ないことが分かった。本法によるOparl Glass及びOyster Tissue標準物質中のFの定量値は、定量値の誤差(5.2~5.9%)以内で認証値及び参考値と一致した。さらに、茶葉標準物中のFの定量も行った。また、本法の定量誤差に最も影響が大きいAl濃度とFの検出限界との関係も明らかにした。
米澤 仲四郎; 市村 茂樹; 黒澤 達也*; 松江 秀明
分析化学, 47(9), p.613 - 620, 1998/00
原研の研究用原子炉JRR-3Mの放射化分析設備(PN-3)を使用し、半減期秒オーダーの短寿命核種を利用する中性子放射化分析(NAA)の基礎検討を行った。PN-3は、高速の気送管照射装置と高線計数率用線スペクトロメーターから構成され、短寿命核種を利用したNAAを迅速に行うことができる。短寿命核種NAAで重要な高計数率線測定法、照射カプセル材質、中性子束の変動等基礎条件の検討を行い、中性子照射により半減期0.7~100秒の放射性核種を生成する20元素について、分析感度と検出限界を測定した。本法ではSc,In,Dy,Hfが最も高感度であり、その検出限界は4.2~14ngであった。また、他の方法では分析が困難なFの検出限界は、520ngであった。本法が有効な元素F,Se,Sc,Hf,In及びDyについて、各種標準物質等の分析に応用し、精度、正確さ及び検出限界を評価した。
久米 民和
第23回日本アイソトープ・放射線総合会議論文集, p.1 - 8, 1998/00
植物用に開発したポジトロンイメージング装置を用いた研究を紹介する。TIARA AVFサイクロトロンを用いて、Coガス、NO、F-水、F-グルコース、C-メチオニンなどの標識化合物を製造し、植物に供給して植物体内における移行を計測した。Cに関して、Coを葉に供給したコムギにおけるC光合成産物の根への短時間の移行、とくに幼根の先端への蓄積を示す鮮明な画像を得た。また、C-メチオニンを用いたアミノ酸転流に関するデータを得た。これらは、生きた植物体内におけるC化合物の移行をほぼリアルタイムで画像化した世界で最初の例である。また、NOやNH
を用いたイネやダイズにおける窒素転流、F-水を用いた水の動態計測の例などについても述べる。
久米 民和
Radioisotopes, 47(3), p.283 - 284, 1998/00
ポジトロン放出核種を用いた植物研究について、原研で進めているポジトロン・イメージング計測を中心にレビューした。ポジトロン・イメージング装置は、検出面積:48
50mm、画像分解能:約2mm、ほぼリアルタイムでの計測が可能である。F-水(半減期110分)を用いた実験では、障害を受けた植物での吸収・移行変化を調べ、障害の検討に有効に用いることができる可能性を示した。C(半減期20分)に関しては、Cと
Cの発見と植物への利用の歴史を紹介するとともに、COを用いた光合成産物の根への移行について述べた。N(半減期10分)に関しては、安定同位元素
Nとの特徴を比較し、Nの利用の現状を紹介した。また、大学とのプロジェクト共同研究で進めているC-メチオニンやNOを用いた研究例の紹介も含めた。
春日井 好己*; 山本 洋*; 河出 清*; 池田 裕二郎; 宇野 喜智; 前川 洋
Proc., Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology,Vol. 2, 0, p.935 - 937, 1994/00
14MeV付近の中性子による放射化断面積は数多く報告されているが、短寿命核生成反応断面積のデータは量、精度共に不十分である。データの充足要求に応えるために、
Ti,
Fe,
Zn,
Ge,
Ga,
Sr,
Zr,
Baを標的として、半減期が18秒から29分の短寿命核を生成する15反応の断面積を13.4から14.9MeVの範囲で測定した。中性子は、原研FNSを用いて、T(d,n)
He反応で発生させた。試料を0゜、45゜、70゜、95゜、120゜、155゜の角度で照射して13.4MeVから14.9MeVの中性子エネルギー領域を確保した。照射位置での中性子束は210
n/cm
/s程度であった。8本の気送管を使い試料を照射位置に移送した。断面積は、
Al(n,p)
Zn,Zr(n,np)
Y,
Sn(n,np)
In及び
Ba(n,p)Csのデータは今回初めて測定できた。
春日井 好己*; 田中 晶彦*; 浅井 雅人*; 山本 洋*; 加藤 敏郎*; 飯田 敏行*; 高橋 亮人*; 河出 清*
JAERI-M 93-124, 41 Pages, 1993/06
半減期が21分から21秒程度の短寿命核生成断面積を、中性子エネルギー13.4から14.9MeVの範囲にわたり、Ru,Pd,Sn,Cdの(n,2n),(n,p),(n,
),(n,np)反応のうち18反応を測定した。また、14MeV中性子で生成される短寿命核の半減期の測定を、
Rh,
In,
Inの3核種に対して、Ge検出器を用いてスペクトルマルチスケーリングモードで行った。
河出 清*; 山本 洋*; 小林 隆*; 加藤 敏郎*; 飯田 敏行*; 高橋 亮人*
JAERI-M 92-020, 56 Pages, 1992/03
半減期が20秒から7分程度の短寿命核生成断面積の測定を、中性子エネルギー13.4から14.9MeVの範囲にわたり、F,Mg,Si,Ti,Cr,Ni,Ga,Rb,Sr,Agに対し(n,2n),(n,p),(n,np),(n,)反応、16断面積を測定した。14MeVまたは熱中性子照射で生成される短寿命核の半減期の測定を、
Ti,
Co,
Rb,
Mo,
Y,
Ag,
Pdの7核種について、Ge検出器を用いてスペクトルマルチスケーリングモードで行なった。
王 元林
PNC TN9410 92-039, 26 Pages, 1992/02
放射性物質を扱う高出力の加速器開発を目的に、試験用の連続波電子線型加速器の設計を行った。この加速器は、室温で運転され、出力1.2MWのL-バンド連続波を供給する2台のクライストロンでエネルギーが投入されて、100mAの電子を10MeVに加速することが出来る。平均ビーム出力はデューテイファクター20100%の時に200KW1MWである。設計では、加速管に進行波還流型の加速管を採用した。この型の加速管には、高い加速率を維持したままビームブレークアップ(ビーム散乱)の防止するため加速部を短く設計できる利点がある。これらの設計の際は、特別な工夫を加え、またそれに基づく設計計算も行った。加速管構造の寸法とパラメータの決定は変分法に基づく計算で行った。計算で得たマイクロ波の共鳴周波数は、実測値と1/100%オーダーの誤差範囲内で一致した。現在、設計した加速器の要素開発を大洗工学センターで進めている。
芦田 敬
PNC TN8600 92-007, 77 Pages, 1992/02
本報告書は、1991年3月から7月までの間、動燃事業団とベルギー・モル研究所との共同研究の一環としてベルギー・モル研究所において実施した核種移行試験の成果をまとめたものである。地下試験施設において1988年から継続しているトリチウム移行試験のサンプリング及び分析を実施し、計算コードを用いた解析結果との比較を行った。その結果、解析結果と実験値は良い一致を示していた。また、地上試験施設において、2種類の東濃鉱山の砂岩(垂直方向コアと水平方向コア)を用いて収着性核種(SUP134/Cs)の遅延係数測定試験を開始した。出張期間中は、遅延係数の取得までは至らず、トリチウムを用いた透水係数の測定で終了した。2種類の砂岩の透水係数を比較すると、水平方向コアのほうが垂直方向コアよりも約2倍大きな値であり、岩石の異方性が見られた。モル研究所は、トレーサとして放射性核種を使用できる地下試験設備を有しているので、今後とも共同研究を継続して貴重なデータを取得する必要があると考える。
