※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2007年5月
35000732
A New digital autoradiographical method for identification of Pu particles using an imaging plate
小嵐 淳; 西藤 文博; 秋山 聖光; Rahman, N. M.*; 飯田 孝夫*
Applied Radiation and Isotopes 65(4), p.413-418(2007) ; (JAEA-J 02217)
- フィルタに捕集されたプルトニウムを迅速に弁別測定するイメージングプレートを用いた手法を開発した。本手法は、イメージングプレートの輝尽発光量を利用してプルトニウムと天然放射性核種を弁別するとともに、その放射能をプルトニウム粒子ごとに測定することができる。本手法は、取り扱いが極めて簡便であり複雑な技術を必要とせず、短い測定時間でも比較的低い検出限界を有し、多量のフィルタ試料を同時に測定することができる。そのため、本手法は複数の試料に対する迅速かつ定量的なスクリーニングツールとして有用である。
35000733
Size selective extraction of N,N,N',N'-tetraoctyldiglycolamide and the structure of its divalent metal complex
佐々木 祐二; 真崎 智郎*; 佐伯 盛久
Chemistry Letters 36(4), p.488-489(2007) ; (JAEA-J 02219)
- 新抽出剤のTODGA(テトラオクチルジグリコールアミド)を用いて、その抽出分配比と2価金属イオンのイオン半径との関係を調べ、金属錯体との関連性について議論した。100pmのイオン半径を持つCa(II)の分配比が最も高く、その分配比は100pmからイオン半径の増加,減少とともに減少した。M(II)-TODGA錯体の密度汎関数法による構造最適化を行った結果より、カルボニル酸素はエーテル酸素より親和性が高く、酸素ドナーの中心から金属イオンのエッジの間の距離は酸素原子のVan Deer Waals半径に相当した。1:1(=M:TODGA)錯体として、最も安定な金属はMg(II)と計算され、イオン半径の増加とともに不安定になる。金属錯体安定性の順はCa(II), Sr(II), Ba(II)の分配比の大きさの順と同じであった。
35000734
Ex-situ and in-situ X-ray diffractions of corrosion products freshly formed on the surface of an iron-silicon alloy
鈴木 茂*; 松原 英一郎*; 小松 卓哉*; 岡本 吉則*; 蟹江 澄志*; 村松 淳司*; 小西 啓之; 水木 純一郎; 早稲田 嘉夫*
Corrosion Science 49(3), p.1081-1096(2007) ; (JAEA-J 02220)
- 鉄鋼材料の腐食生成物の形成過程を明らかにするために、純鉄及びFe-2%Si合金の表面に湿潤状態で生じた腐食生成物を採取し、放射光によるX線回折実験を行った。NaCl水溶液によって純鉄表面に生じた湿潤腐食生成物の外周部にはγ-FeOOHが、内部にはγ-FeOOHのほか、α-FeOOH, Fe3O4が含まれている。これと比較して、Fe-Si合金の場合はβ-FeOOHの生成が著しい。実験ではFe-Si合金の腐食に対する硫酸イオンの影響についても調べた。また実験室のX線回折計で純鉄,Fe-Si合金の乾湿繰返し過程での腐食生成物の形成をその場観察した。その結果は先の放射光によるEx-situ実験の結果と一致している。
35000735
Recent status of radiochemical analysis of irradiated trans-uranium targets
小山 真一; 逢坂 正彦; 三頭 聡明
Czechoslovak Journal of Physics 56(Suppl.D), p.D571-D578(2006) ; (JAEA-J 02222)
- 高速実験炉「常陽」で照射した超ウラン(TRU)核種の核変換挙動を評価するため、照射済TRU核種の化学分析手法(SRCS法)を開発した。試料を8M硝酸で溶解後、陰イオン交換法により3価アクチニド(An(III))及びランタニド(Ln)を含む核分裂生成物(FP),ウラン(U)の順で溶離する。溶液をヨウ化アンモニウムと濃硝酸混合液に変え、イオン交換樹脂に吸着したプルトニウム(Pu),ネプツニウム(Np)のうち、Puのみを4価から3価に還元して溶離する。An(III)とLnを含むFP溶液は、ピリジン樹脂型イオン交換法により、Lnを含むFP群とAn(III)に群分離する。その後、再度陰イオン交換によりAn(III)よりキュリウム(Cm),アメリシウム(Am)の順で溶離する。本分析法により、TRU核種の放射線計測,質量分析が可能となったため、「常陽」で照射したMOX燃料及びAmターゲット試料分析を行い、Np, Am及びCmの照射条件依存性,核変換特性を評価することができた。
35000736
Conservative gyrokinetic Vlasov simulation using Morinishi scheme
井戸村 泰宏; 井田 真人; 徳田 伸二; Villard, L.*
Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM) 30I, 4p.(2006) ; (JAEA-J 02223)
- ジャイロ運動論的シミュレーションはトカマクプラズマにおける乱流異常輸送を研究するうえで必要不可欠なツールとなっており、乱流輸送の評価及び予測に向けて、開放系の駆動乱流の長時間・大域的シミュレーションが必要とされている。しかしながら、従来のジャイロ運動論的シミュレーションにおける脆弱な保存特性はそういった長時間シミュレーションにおいて問題になっていた。この問題点を克服するために、もともとは中性流体乱流の保存系シミュレーションのために開発された森西スキームを用いて新しい保存系ジャイロ運動論的シミュレーションを開発する。このコードでは、厳密な粒子数保存に加えて、エネルギー保存も劇的に改善され、また、スキームは長時間シミュレーションにおいてロバーストである。スラブ配位イオン温度勾配駆動論流のシミュレーションにおいて新しいコードと従来の粒子コードの比較を示す。
35000737
Effects of γ and heavy ion damage on the impulse response and pulsed gain of a low breakdown voltage Si avalanche photodiode
Laird, J. S.*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 伊藤 久義; Becker, H.*; Johnston, A.*
IEEE Transactions on Nuclear Science 53(6), p.3786-3793(2006) ; (JAEA-J 02224)
- はじき出し損傷及びトータルドーズ効果がSiアバランシェフォトダイオードの過渡応答に及ぼす影響をピコ秒パルスレーザーシステムを用いて評価した。はじき出し損傷は重イオンを使用し、トータルドーズ効果はγ線を使用して導入した。100kGy(Si)のγ線照射を行う前後に過渡応答特性及びゲインを評価した結果、有意な差異が見られなかった。また、電圧負荷を加えた状態及び電圧負荷を加えない状態でγ線照射を行った。その結果、前者の方が後者と比較してリーク電流が数桁も増加することが明らかとなった。その原因としては、フィールド酸化膜の界面準位が原因であると考えられる。さらに、重イオンによりはじき出し損傷を導入した試料についても同様の計測を行った結果、γ線照射と同様にアバランシェフォトダイオードの過渡応答に変化が見られなかった。以上のことから、100kGy(Si)までの放射線線量までは本研究で使用したSiアバランシェフォトダイオードは耐放射線性を有することが明らかとなった。
35000738
Advanced 4-node tetrahedrons
Tian, R. ; 松原 仁; 矢川 元基
International Journal for Numerical Methods in Engineering 68(12), p.1209-1231(2006) ; (JAEA-J 02225)
- 複雑構造物の三次元有限要素解析を行う際、四面体要素は極めて重要である。従来の高性能四面体要素では、ゼロエネルギー問題に起因する数値不安定性,人工的なパラメータの設定などの問題を抱えていた。したがって、要素の定式化自体が煩雑・複雑化する傾向にあった。そこで本論文では、既存の二種類の高性能四面体要素に対して、筆者らが提案している高性能四面体要素を当てはめ、従来の煩雑かつ複雑な定式化を劇的に単純化する枠組みを提案している。この枠組みは、PU法(Partition of Unity method)に基づき、「一般化節点」という新しい節点の概念を導入することで実現している。また、本論では、幾つかの数値解析例により、本枠組みの妥当性を示している。
35000739
Allman's triangle, rotational DOF and partition of unity
Tian, R. ; 矢川 元基
International Journal for Numerical Methods in Engineering 69(4), p.837-858(2007) ; (JAEA-J 02226)
- 本論文では、1984年にD. J. Allmanによって提案された回転自由度を有する三角形要素の定式化を単純化する方法論を提案している。Allmanが提案した要素は、6節点三角形要素の中間節点を回転自由度に変換することで得られる。したがって、これまで、新たに付け加えられた回転自由度の物理的な意味合いが議論の対象となっていた(例えば、境界条件の設定方法など)。本論文では、PU法(Partition of Unity method)に基づいた近似場を当該要素に当てはめることで、回転自由度の物理的意味(数学的意味)を明らかにしている。また、本論では、幾つかの数値解析例により、本定式化の妥当性を示している。
35000740
Role of DNA-PKcs in the bystander effect after low- or high-LET irradiation
金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦; 高倉 かほる*
International Journal of Radiation Biology 83(2), p.73-80(2007) ; (JAEA-J 02228)
- 放射線の生物効果は、直接照射された細胞から、その周囲の非照射細胞に伝達されることが近年の研究から明らかになり、この現象はバイスタンダー効果と呼ばれている。本研究では、放射線により照射細胞に誘発されるDNA損傷の修復に中心的な役割を果たすDNA-PKcsは、バイスタンダー効果により誘発されるDNA損傷の修復にも関与していることを明らかにした。
35000741
Rutherford backscattering spectrometry of electrically charged targets; Elegant technique for measuring charge-state distribution of backscattered ions
高廣 克己*; 寺井 睦*; 川面 澄*; 楢本 洋; 山本 春也; 土屋 文*; 永田 晋二*; 西山 文隆*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 45(3A), p.1823-1825(2006) ; (JAEA-J 02229)
- α-Al2O3はイオンが入射しても安定に帯電する。この現象を利用して、ラザフォード後方散乱(RBS)実験で、散乱粒子の荷電状態を識別した。ランダム条件でのRBS実験ではCu/Au/α-Al2O3を用い、Cu, Au夫々の成分に対応して二つのピークが検出された。チャネリング条件下でのRBS実験ではα-Al2O3単体を用い、Al, O夫々からの散乱に対応する、計4個の表面ピークを確認した。後方散乱粒子の電荷分布は、強度解析から定量的にできる。
35000742
Atomic stereophotograph of intercalation compound Fe1/3NbS2
Guo, F. Z.*; 松下 智裕*; 小林 啓介*; 松井 文彦*; 加藤 有香子*; 大門 寛*; 小矢野 幹夫*; 山村 泰久*; 辻 利秀*; 斎藤 祐児
Journal of Applied Physics 99(2), p.024907_1-024907_3(2006) ; (JAEA-J 02230)
- 立体原子顕微鏡を用いて、インターカレーション化合物Fe1/3NbS2の原子配列を調べた。円偏光放射光を用いて、光電子放出角度分布を測定することにより、Nb及びFeの周囲の3次元配列を視覚化した。光電子放出における前方収束ピークの回転角度を測定することにより、光電子放出原子と散乱原子の距離を求めた。
35000743
Core level and valence band photoemission spectra of Au clusters embedded in carbon
高廣 克己*; 大泉 信之助*; 寺井 睦*; 川面 澄*; 土屋 文*; 永田 晋二*; 山本 春也; 楢本 洋; 鳴海 一雅; 笹瀬 雅人*
Journal of Applied Physics 100(8), p.084325_1-084325_6(2006) ; (JAEA-J 02231)
- ガラス状炭素へ注入したAuクラスターのサイズの推定のため、X線光電子分光法を利用した。4f及び5d光電子スペクトルの解析から、注入Au原子濃度に応じて、クラスターサイズは0.7-2.5nmの分布を示した。さらに、4f電子の結合エネルギーのシフト量と5d電子のエネルギーレベルの分裂量の相関を求め、Auクラスターが炭素表面と内部に有るときで、異なった結果になることを見いだした。これは、光電子放出時の最終状態でのクラスター周辺のクーロン荷電現象に対する化学的な環境効果によるものと結論した。
35000744
Quantitative structure determination of GaAs(001) under typical MBE conditions using synchrotron X-ray diffraction
高橋 正光; 水木 純一郎
Journal of Crystal Growth 301-302, p.16-21(2007) ; (JAEA-J 02232)
- 近年、走査型プローブや各種回折法を含む先端的な表面分析手法がGaAs表面に適用され、MBE成長の原子論的理解が進められている。成長条件下では、GaAsの表面は材料物質ガスにさらされており、表面と環境との間で原子のやりとりが行われている。このような状況においては、バルク中とは異なる化学組成を持つ、さまざまな表面再構成構造が形成される。これらの再構成構造を成長条件下で決定することは、MBE成長の素過程を理解するためにきわめて重要である。本研究では、実際に成長条件下にある2×4構造と、As吸着によって引き起こされる構造変化について、X線回折法による構造決定を行った。
35000745
Modification of InAs quantum dot structure during annealing
海津 利行; 高橋 正光; 山口 浩一*; 水木 純一郎
Journal of Crystal Growth 301-302, p.248-251(2007) ; (JAEA-J 02233)
- Stranski-Krastanov成長法によりGaAs基板上に自己形成したInAs量子ドット構造は、新しい光電子デバイスへの応用が期待されている。その実現のためには、量子ドットのサイズやその均一性,密度などの精密な制御が重要であり、これまでInAs量子ドットの成長条件の検討や量子ドット形成後の成長中断の影響について研究が行われてきた。しかし、さまざまな条件で作製した量子ドット構造の成長中断過程における構造変化やそのメカニズムはまだ十分理解されていない。本研究では、SPring-8に設置された分子線エピタキシ装置とX線回折計が一体化した装置を用いたその場X線回折により、成長量の異なる2種類のInAs/GaAs(001)量子ドット構造について、アニール中の構造変化の解析を行った。その結果、成長量の少ない条件ではライプニング現象が、成長量の多い条件ではInAs量子ドット内へのGa原子の混入による3次元の島状構造から2次元層構造への形状遷移がそれぞれ観察され、InAs成長量によるアニール中の量子ドットの構造変化の違いが明らかになった。これらの結果により、InAs量子ドット構造の制御について有効な知見が得られた。
35000746
Preparation of highly stable ion exchange membranes by radiation-induced graft copolymerization of styrene and Bis(vinyl phenyl)ethane into crosslinked polytetrafluoroethylene films
八巻 徹也; 塚田 淳一; 浅野 雅春; 片貝 良一*; 吉田 勝
Journal of Fuell Cell Science and Technology 4(1), p.56-64(2007) ; (JAEA-J 02234)
- 橋架け構造を付与したポリテトラフルオロエチレン膜に放射線グラフト法によってポリスチレン側鎖を導入した後、スルホン化することでイオン交換膜が作製できる。この作製法では、グラフト反応時に多官能性モノマーを加えることで側鎖にも橋架け構造を導入し膜の耐久性を高めることが可能である。そこで本研究では、新規な橋架け剤としてビス(ビニルフェニル)エタン(BVPE)を独自に分子設計・化学合成し、これをスチレンと放射線グラフト共重合することにより、PTFE骨格だけでなくグラフト鎖にも橋架け構造を有する「二重橋架け」イオン交換膜を作製した。BVPEによる高密度な橋架け構造は耐久性を従来の10倍以上に向上させることが可能であることが確認された。
35000747
Electronic structure and magnetism of CaMn1-xRuxO3 thin films
寺井 恒太; 吉井 賢資; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 大和田 謙二; 稲見 俊哉; 岡根 哲夫; 有田 将司*; 島田 賢也*; 生天目 博文*; 谷口 雅樹*; 小林 啓介*; 小林 正起*; 藤森 淳*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2,Part2), p.1070-1072(2007) ; (JAEA-J 02235)
- 軟X線磁気円二色性(XMCD)及び硬X線光電子分光(HXPES)を用いて、エピタキシャル成長させたCaMn1-xRuxO3(x=1.0, 0.5)薄膜の電子,磁気構造を調べた。XMCD測定の結果RuとMnのスピン磁気モーメントが反並行の関係を持っていることがわかった。またHXPES測定の結果Ruの4d電子の構造がEF近傍に存在し、一方Mn 3d電子の構造はEFよりやや下の位置に存在することがわかった。以上結果より、Sr2FeMoO6などのダブルペロブスカイトと類似した機構により、局在的なMn 3d t2gと遍歴的なRu 4d t2gの間で反強磁性的な相互作用が起こり、その結果強磁性が現れるものと考えられる。
35000748
Fractal dimension in percolating Heisenberg antiferromagnets
伊藤 晋一*; 梶本 亮一; Adams, M. A.*; Bull, M. J.*; 岩佐 和晃*; 阿曽 尚文*; 吉澤 英樹*; 竹内 徹也*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2,Part2), p.1549-1551(2007) ; (JAEA-J 02236)
- 三次元パーコレーション・ハイゼンベルク反強磁性体RbMncMg1-cF3における静的・動的性質を調べた。磁性イオン濃度がパーコレーション濃度cP=0.312に近い試料を用いて、超格子点近傍をネール温度TNより低い温度にて測定した。中性子回折実験により、弾性散乱成分の波数依存性はq-xでよく表されることがわかった。さらに非弾性中性子散乱によって磁気フラクトンを測定したところ、観測されたフラクトンはqzの分散関係を持つことがわかった。実験から求められた指数はx=2.43 ± 0.05及びz=2.5 ± 0.1であり、両者ともフラクタル次元Df=2.48とよく一致する。
35000749
Microscopic aspects of multipole properties of filled skutterudites
堀田 貴嗣
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2,Part2), p.1691-1697(2007) ; (JAEA-J 02237)
- f電子系物質の多極子現象に対する理論を構築するために、j-j結合描像に基づく微視的f電子模型を提案してきた。これまで、このモデルに基づいて、充填スクッテルダイト化合物の磁性や超伝導を微視的観点から議論してきた。特に、多極子をスピンと軌道の複合自由度と捉えることにより、多極子に関連した物理量を計算することが可能になる。しかし、多極子揺らぎの効果に関する微視的研究はまだはじまったばかりである。このような研究が、f電子系における「多極子物理」の新しいパラダイムを切り拓くことを期待している。本発表では、次の3つの事柄を議論する。(1)充填スクッテルダイトの低温物性を明らかにするための最適な多極子感受率の概念,(2)充填スクッテルダイトに特徴的なTh群の結晶場ポテンシャルをj-j結合描像において効果的に取り入れる方法,(3)充填スクッテルダイトの多極子物性に対する動的ヤーンテラー効果
35000750
Transport properties in the ferromagnet UTeS
池田 修悟; 酒井 宏典; 松田 達磨; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2,Part2), p.1718-1720(2007) ; (JAEA-J 02238)
- 87Kのキュリー温度を持つ強磁性体UTeSについて、磁気抵抗及びホール効果の測定を行った。0.5Tの磁場下によるホール係数の温度依存性は、異常ホール効果を反映して、キュリー温度付近で大きなピークを示す。この大きな異常ホール効果は、5.5Tの磁場をかけることによって飽和することがわかった。また電気抵抗の絶対値とホール効果測定からUTeSは、非常に少ないキャリアー数しか持たない半金属であることがわかった。
35000751
Magnetic structural characterization of Mg-Co-Cr ferrite by neutron diffracton
Yunus, S. M.*; 山内 宏樹; Zakaria, A. K. M.*; 井川 直樹; 星川 晃範; 石井 慶信
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2,Part3), p.2722-2724(2007) ; (JAEA-J 02239)
- スピネル酸化物系MgxCo1-xCrxFe2-xO4(x=0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0)の粉末中性子回折の温度依存性を調べた。データは10-810Kの温度範囲で測定し、リートベルト法を用いて結晶構造及び磁気構造を解析した。解析の結果、xの異なる5つの組成すべてにおいて副格子磁気モーメントの秩序化が見られた。置換によるxの増加に伴って、秩序化した磁気モーメントの大きさは減少する傾向を示した。これはxの増加によりフェリ磁性秩序が徐々に弱まっていることを意味する。一方、組成x=1.0のキュリー温度以下での測定において、1,1,1ブラッグ反射の近傍に大きな散漫散乱が見られた。これは、短距離磁気スピンのクラスターが温度の変化に伴って成長していると考えられる。以上の特徴から、組成x≤0.75の範囲では磁気モーメントの傾いたフェリ磁性秩序が、組成x=1.0ではスピングラス様の転移が起きていると考えられる。
35000752
Orientational information of troponin C within the thin filaments obtained by neutron fiber diffraction
藤原 悟; 松本 富美子
Journal of Molecular Biology 367(1), p.16-24(2007) ; (JAEA-J 02240)
- 筋収縮制御は、骨格筋・心筋においては筋肉の細いフィラメント中のトロポニン(Tn)-トロポミオシン(Tm)系により行われている。筋収縮制御の分子機構の解明にはTnを構成するサブユニット(TnC, TnI, TnT)の細いフィラメント中における構造(変化)を知ることが重要である。われわれは、重水素化TnC(dTnC)を用いて、細いフィラメント中でのTnCの構造を中性子繊維回折法を用いて調べた。dTnCを含む再構成した細いフィラメント及びnativeな細いフィラメントのそれぞれについてCa2+を含む/含まない状態の配向試料を調製し、その中性子繊維回折測定を行った。測定は日本原子力研究開発機構所有の中性子小角散乱装置SANS-Jを用いて行った。得られた回折像から抽出した子午線上のTn由来の反射の振幅に対して、それぞれの蛋白質の細いフィラメント繊維軸への1次元の投影構造モデルを用いた解析を行った結果、TnCはCa2+のない状態において、その長軸が繊維軸と垂直に近い配向をとるが、Ca2+結合により繊維軸方向に傾くとともに配向及び位置の乱れが増大することを明らかにした。さらにこのようなTnCの変化はTn複合体全体の構造変化に対応していることが示された。
35000753
High intensity chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC
梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中島 健次; 中村 充孝; 曽山 和彦; 猪野 隆*; 社本 真一; 藤田 全基*; 大山 研司*; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 新井 正敏
Journal of Neutron Research 15(1), p.5-12(2007) ; (JAEA-J 02241)
- われわれはJ-PARCのパルス中性子源に向けて新しいチョッパー型中性子非弾性散乱分光器4SEASONSを開発している。この分光器は中程度の分解能とISISの同種の装置の2桁上の測定効率を有する。この分光器では新奇な量子現象、特に高温超伝導体の機構の解明を目指す。中性子輸送系を工夫することで試料位置での高いフラックスを達成し、エネルギー遷移hω=0におけるエネルギー分解能は5-6%である。さらにこの分光器に特徴的なことは、Repetition Rate Multiplication(RRM)法による測定が可能なことである。RRM法によって複数入射エネルギーの同時測定を行うことで測定効率は5倍以上向上し、4次元Q-ω空間内の測定がより容易になる。
35000754
Utilization of multiple incident energies on cold-neutron disk-chopper spectrometer at J-PARC
中村 充孝; 中島 健次; 梶本 亮一; 新井 正敏
Journal of Neutron Research 15(1), p.31-37(2007) ; (JAEA-J 02242)
- 同時に多数の非弾性散乱過程を測定することができれば、チョッパー分光器の測定効率は大きく向上する。そのような測定では、パルス源の1周期内に複数の入射エネルギーを持つ中性子ビームを試料まで導かなければならない。この方法はMezeiにより提案されたものであり、Repetition Rate Multiplication(RRM)法と呼ばれる。われわれは、単色ビーム実験で最高の性能を発揮するチョッパー分光器の設計を行うことが最優先課題であるので、RRM法はオプション的な運用かもしれない。しかしながら、チョッパーブレードの交換や非常に長い飛行距離を必要とせず、わずかな設計変更のみで、高性能のRRM法を実施することが可能である。今回は、J-PARCでのチョッパー分光器でRRM法を実現するための装置設計とその性能について紹介する。
35000755
Uranium crystallization test with dissolver solution of irradiated fuel
矢野 公彦; 柴田 淳広; 野村 和則; 小泉 務; 小山 智造
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.344-348(2007) ; (JAEA-J 02243)
- 晶析プロセスを高速炉サイクルのための先進湿式法、NEXT(New Extraction System for TRU recovery)の一部として開発している。このプロセスでは、溶解液からウランの大部分をUO2(NO3)2·6H2Oの晶析によって分離するものである。そこで、実際に照射済燃料を用いたU晶析試験を実施し、結晶の大きさへの冷却速度の影響やPuと比較してのFPの挙動を調べた。冷却速度の影響に関しては、冷却速度が速いほうが結晶の大きさが小さくなることがわかった。しかしながら、比表面積を小さくすることで除染性能の改善が期待できると考えたが大きな結晶が必ずしも純度が高いとは限らないということが示唆された。また、FPの挙動については、EuはPu(IV)と似た挙動をとる。Csについてはこの試験の条件ではUと結晶へ同伴する結果となった。
35000756
Parametric survey for benefit of partitioning and transmutation technology in terms of high-level radioactive waste disposal
大井川 宏之; 横尾 健*; 西原 健司; 森田 泰治; 池田 孝夫*; 高木 直行*
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.398-404(2007) ; (JAEA-J 02244)
- 高レベル放射性廃棄物(HLW)処分の観点から、分離変換技術の導入効果に関するパラメトリックサーベイを実施した。本研究では、地層処分場面積の削減可能性を導入効果評価の指標とした。評価の結果、マイナーアクチニド(MA)をリサイクルすることで、従来のPUREX法再処理に比べてUO2-LWRの場合で17-29%、MOX-LWRの場合で63-85%、それぞれ廃棄体定置面積の削減が可能であることがわかった。MOX燃料で効果が大きいのは、長期熱源となる241Amを回収している効果である。さらに核分裂生成物(FP)を群分離すると、MAリサイクルの場合に比べて、70-80%の面積削減が可能であることがわかった。
35000757
Formation rate of water masses in the Japan Sea
川村 英之; Yoon, J.-H.*; 伊藤 集通
Journal of Oceanography 63(2), p.243-253(2007) ; (JAEA-J 02245)
- 日本海では冬季の強い対流混合によって、亜表層や中層の水塊が活発に形成されている。日本海に存在する人工放射性核種等の環境負荷物質の一部がこれらの水塊とともに表層下に輸送されることを考えれば、表層下に存在する水塊の形成量と滞留時間を見積もることは環境負荷物質の挙動を知るうえでも重要である。本研究は、三次元海水循環モデルと粒子追跡法を用いて、日本海の水塊の形成量と滞留時間を計算することを目的としている。その結果、日本海の表層下に存在する水塊の形成量は全体で約3.63Sv(1Sv=106m3/s)となった。また、数値実験では水深約1500m以深の深層水はほとんど形成されなかったが、日本海の中層に存在する日本海固有水上部と日本海中層水の形成量はそれぞれ約0.37, 1.51Svと見積もられた。滞留時間に関しては、日本海固有水上部と日本海中層水の滞留時間はそれぞれ約22.6, 2.1年となり、日本海の中層に存在する水塊は数年から数十年の時間スケールの循環を持つことが定量的に確認された。
35000758
Nonlinear thomson scattering with strong radiation damping
Koga, J. K.; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.
Journal of Plasma Physics 72(6), p.1315-1318(2006) ; (JAEA-J 02247)
- 高強度短パルスレーザーの出現により極めて高い強度を達成することが可能となった。このようなレーザーパルスが高エネルギー電子ビームと相互作用すると、通常は小さい効果である放射減衰が顕著となってくる。本研究では、放射減衰が後方散乱トムソン放射に与える影響を数値的並びに解析的に考察する。光量子科学研究センターにおけるレーザーとマイクロトロンに相当するパラメータに対し、放射減衰を考慮すると、後方散乱スペクトルは全体的に低周波側にシフトし、振幅も小さくなることを見いだした。
35000759
Phase equilibria and phase separation dynamics in a polymer composite containing a main-chain liquid crystalline polymer
Kim, D.*; Kyu, T.*; 橋本 竹治
Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics 44(24), p.3621-3630(2006) ; (JAEA-J 02248)
- 本研究は主鎖型の液晶高分子と柔軟な高分子との混合系の相平衡を、Flory-Huggins及びMaier-Saupeの理論体系に基づき理論解析した。また本理論に基づき計算機シミュレーションにより、本混合系の相分離過程における相分離構造の時間発展を明らかにし、橋本等の実験結果を理論的に説明した。
35000760
Numerical analysis on air ingress behavior in GTHTR300-cogeneration system
武田 哲明; Yan, X.; 國富 一彦
Journal of Power and Energy Systems (Internet) 1(1), p.24-35(2007) ; (JAEA-J 02249)
- 日本原子力研究開発機構では、高温ガス炉システムの研究開発に関し、原子炉技術と核熱利用技術に関する研究開発を進めている。特に、原子炉技術の開発においては、高温工学試験研究炉(High Temperature engineering Test Reactor, HTTR)を用いて、技術基盤の確立と高温ガス炉技術の高度化に関する研究を進めてきた。原子力機構が設計研究を進めている電気出力約300MWeのブロック型高温ガス炉水素製造システム(Gas Turbine High Temperature Reactor for Cogeneration: GTHTR300C)に関する安全設計の成立性を検討するための事前解析として行った配管破断減圧事故時の空気浸入事象の解析結果を示し、GTHTR300Cのプラント配置による空気浸入防止方法等の検討結果をまとめた。GTHTR300Cでは、熱交換器容器に充填されたヘリウムガスが炉心部への空気浸入を妨げる効果を有することがわかった。
35000761
Intercellular and intracellular signaling pathways mediating ionizing radiation-induced bystander effects
浜田 信行*; 松本 英樹*; 原 孝光*; 小林 泰彦
Journal of Radiation Research 48(2), p.87-95(2007) ; (JAEA-J 02250)
- 放射線の生物効果は、直接照射された細胞から、その周囲の非照射細胞に伝達されることが近年の研究から明らかになり、この現象はバイスタンダー効果と呼ばれている。本総説では、バイスタンダー効果の分子機序とがん治療への応用の可能性に関して概説する。
35000762
Vanguards of paradigm shift in radiation biology; Radiation-induced adaptive and bystander responses
松本 英樹*; 浜田 信行*; 高橋 昭久*; 小林 泰彦; 大西 武雄*
Journal of Radiation Research 48(2), p.97-106(2007) ; (JAEA-J 02251)
- 細胞に低線量の放射線をあらかじめ照射しておくと、高線量の放射線に抵抗性を示すことが知られており、この現象は放射線適応応答と呼ばれている。本総説では、放射線適応応答と、バイスタンダー効果(放射線の生物効果が、直接照射された細胞から、その周囲の非照射細胞に伝達される現象)との関連性を概説する。
35000763
Multiple prompt γ-ray analysis and construction of its beam line
大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 海老原 充*; 大浦 泰嗣*; 伊藤 泰男*; 澤幡 浩之*; 松尾 基之*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 271(2), p.317-321(2007) ; (JAEA-J 02252)
- 多重γ線検出法を中性子放射化分析と組合せることにより、従来の放射化分析より優れた感度と分解能が得られることを実証した。われわれは今回多重γ線検出法を即発γ線分析に適用するために、原子力機構(旧原研)研究炉JRR-3の冷中性子ガイドホールに新たなビームラインを設置した。これはビームシャッター,ビーム減衰器,多重γ線検出装置,試料交換機,ビームストッパーからなる。この分析のために最適化した高効率多重γ線検出装置を建設中であり、その性能をモンテカルロシミュレーションコードGEANT4.5.0で評価した。
35000764
Overview of national centralized tokamak program; Mission, design and strategy to contribute ITER and DEMO
二宮 博正; 秋場 真人; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 藤原 正巳*; 濱松 清隆; 林 伸彦; 細金 延幸; 池田 佳隆; 井上 信幸; 鎌田 裕; 川島 寿人; 菊池 満; 木津 要; 久保 博孝; 工藤 祐介; 栗原 研一; 栗田 源一; 栗山 正明; 正木 圭; 松川 誠; 三浦 幸俊; 宮 直之; 森岡 篤彦; 奥野 清; 櫻井 真治; 鈴木 隆博; 高橋 弘行*; 武智 学; 玉井 広史; 土屋 勝彦; 山本 巧; 疇地 宏*; 堀池 寛*; 三浦 友史*; 橋爪 秀利*; 市村 真*; 今井 剛*; 谷津 潔*; 居田 克己*; 西村 新*; 相良 明男*; 木村 晃彦*; 松岡 守*; 伊藤 智之*; 中村 一男*; 坂本 瑞樹*; 佐藤 浩之助*; 清水 昭比古*; 吉田 直亮*; 岡野 邦彦*; 嶋田 隆一*; 筒井 広明*; 高瀬 雄一*; 田中 知*; 上杉 喜彦*
Journal of the Korean Physical Society 49, p.S428-S432(2006) ; (JAEA-J 02253)
- 現在検討が進められているJT-60のコイルを超伝導コイルに置き換える計画(トカマク国内重点化装置計画)の概要について述べる。本計画はITER及び原型炉への貢献を目指しているが、その位置づけ,目的,物理設計及び装置設計の概要,今後の計画等について示す。物理設計については、特に高い規格化ベータ値を実現するためのアスペクト比,形状因子及び臨界条件クラスのプラズマや完全非誘導電流駆動のパラメータ領域等について、装置については物理設計と整合した設計の概要について示す。
35000765
Multipolar phase transition in NpO2; Comparison with UO2 from 17O-NMR
徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 生嶋 健司; 酒井 宏典; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; 藤本 達也; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.33-35(2006) ; (JAEA-J 02258)
- 現在、f電子の多極子自由度を起源とする新しい秩序状態に注目が集まっている。本研究でわれわれが対象としたNpO2における低温秩序相の存在は1950代には既に知られていた。しかし比熱に大きな飛びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気モーメントが存在しないこの奇妙な秩序相の存在は、その後半世紀以上にわたり多くの謎を投げかけてきた。最近、この秩序相が高次の八極子による秩序である可能性が議論され、その起源にあらためて注目が集まっている。そこでわれわれはこの系では初めてとなるNMR測定を実施し、微視的観点からこの秩序変数の同定を現在進めている。発表では新たに合成した単結晶試料での角度分解したNMR測定の結果を中心に報告する。
35000766
Hyperfine interactions of NpFeGa5 observed by 237Np and 57Fe M"ossbauer spectroscopy
本間 佳哉*; 那須 三郎; 中村 彰夫; 中田 正美; 青木 大*; 目時 直人; 山本 悦嗣; 酒井 宏典; 池田 修悟; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*; 塩川 佳伸*
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.44-46(2006) ; (JAEA-J 02259)
- ネール温度(TN)118Kの反強磁性体のネプツニウム系115金属間化合物NpFeGa5に237Np及び57Feメスバウアー分光法を適用し、本系での超微細相互作用について明らかにした。Feサイトでは、内部磁場は4.2Kで約20kOeと見積もられ、またTN以下で小さな四極子相互作用も惹起されることがわかった。磁気秩序と電位勾配の相関は、Feサイトでの内部磁場が、磁気的なNpにより誘起された双極子磁場のみならず、Fe自身の磁性に起因する成分を持つことを示唆する。また、Npメスバウアー結果から、Npの磁気モーメントは0.94ボーア磁子と決定された。
35000767
NMR shift measurements of 69Ga in unconventional superconductor PuRhGa5
酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; 中島 邦久; 荒井 康夫; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.50-52(2006) ; (JAEA-J 02260)
- 最近、われわれはPuRhGa5のNMR/NQR測定に成功した。PuRhGa5はTc=9Kの超伝導体であり、同型のPuCoGa5はTc=18Kの超伝導体である。われわれは既に、NQR緩和率1/T1によりPuRhGa5が異方的超伝導ギャップを持つ非通常型超伝導体であることを明らかにしているが、米国のグループによりPuCoGa5も同様な異方的超伝導ギャップを有することが報告された。PuRhGa5のNMRによって決めたナイトシフトKと1/T1は、常伝導状態において超微細結合定数やスピン揺らぎの性質が異方的であることが示唆している。講演では、PuRhGa5のナイトシフトと1/T1測定結果の詳細について報告する。
35000768
Single crystal growth and crystal structure of ThRhIn5 and LuCoGa5
松田 達磨; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 池田 修悟; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.85-87(2006) ; (JAEA-J 02261)
- 近年、HoCoGa5型結晶構造を持つ希土類において準2次元的な電子状態が、ドハース・ファンアルフェン効果測定から明らかにされている。これらの化合物の中には、CeCoIn5やCeIrIn5, PuCoIn5などの重い電子系超伝導物質が発見されている。この超伝導状態と物質中のf電子状態の関係を明らかにするため、f電子を持たないLaやTh化合物の電子状態を明らかにし比較することは重要な研究である。特にThは化合物中において4価と考えられ、Ceのf電子が遍歴した状態に対応するため、極めて良い参照物質である。最近われわれは、ThRhIn5の単結晶育成に世界で初めて成功した。さらに格子定数を明らかにした。今後、電子状態を明らかにするうえで、重要な進展である。
35000769
NMR study of antiferromagnet UPtGa5
神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 加藤 治一; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.127-129(2006) ; (JAEA-J 02262)
- 最近Pu化合物で高い臨界温度を示す超伝導体が115構造を持つ化合物で発見された。PuCoGa5(Tc=18K)とPuRhGa5(Tc=9K)。この発見はアクチニド化合物研究の興味を大きくした。本研究では同型だが超伝導を示さない115化合物のNMRの研究を行い、超伝導体と比較することにより、超伝導発現機構について検討した。
35000770
Molecular magnetism of neptunyl (+2) complex NpO2(C6H7O2)2(C5H5N)
中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北沢 貴史*; 竹田 満洲夫*
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.146-148(2006) ; (JAEA-J 02263)
- 表記のピリジン基窒素(N)を配位した2価ネプツニル錯体の分子磁性について、磁化測定を行い、以前の237Npメスバウアー分光測定結果と合わせ考察,議論した。本系は、従来筆者らが研究してきたNp(V)(5f2)を含む1価ネプツニル錯体と違って、Np(VI)(5f1)を含む2価のネプツニル錯体であり、この中心ネプツニウムイオンの電子状態の違いと非ニル酸素→窒素の配位子置換効果が、両系の1軸性ネプツニル結合(O2-=Np(V,VI)=O2-を基本とした分子磁性に、どのような変化,新しい振る舞いをもたらすかが、その興味の焦点である。Npメスバウアー分光測定結果は、今回のNp(VI)系が、Np(V)系に比べて、約2倍ほど大きな電気的四重極子分裂を有する一方、約2分の1ほどの小さな内部磁場分裂しか示さないことを明らかにした。また、その磁化測定結果は、Np(V)系とは違って、かなり大きな温度に依存しない常磁性項を含むこと,巨視的に大きく揺らいでいる準安定な磁気状態の存在などを示唆する。その詳細の解明には今後のさらなる研究が必要である。
35000771
Ferumi surface properties of CeIn3 around the critical pressure
摂待 力生*; 久保 徹雄*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; 播磨 尚朝*
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.167-169(2006) ; (JAEA-J 02264)
- 反強磁性体CeIn3の加圧下におけるフェルミ面の研究をドハース・ファンアルフェン効果測定で2.9GPaまで行った。圧力2.6GPa以上において、大きな主要フェルミ面aを観測した。このことは、4f電子状態が、局在から遍歴状態へ変化したことを示唆している。サイクロトロン有効質量は、臨界圧力付近で大きく増強されることがわかった。
35000772
Evidence for novel pairing state in noncentrosymmetric superconductor CePt3Si; 29Si-NMR Knight shift study
與儀 護*; 椋田 秀和*; 北岡 良雄*; 橋本 信*; 安田 敬*; 摂待 力生*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; Rogl, P.*; Bauer, E.*
Journal of the Physical Society of Japan 75(1), p.013709_1-013709_4(2006) ; (JAEA-J 02265)
- 空間反転対称性を持たず、反強磁性状態と超伝導状態の共存を示すCePt3SiのSi核によるナイトシフトの研究を行った。スピンパート29Ksは、磁場から推測されるような減少が、超伝導転移以下において観測されなかった。195Ptのスピン-格子緩和の温度依存性は、スピンシングレットとスピントリプレットの成分を持つ秩序パラメータを持つCooper対モデルによって説明することができる。このことが、ナイトシフトの結果と矛盾がないことを示した。
35000773
Pressure-induced heavy-fermion superconductivity in antiferromagnet CeIrSi3 without inversion symmetry
杉谷 一朗*; 奥田 悠介*; 宍戸 寛明*; 山田 勉*; Thamizhavel, A.*; 山本 悦嗣; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(4), p.043703_1-043703_4(2006) ; (JAEA-J 02266)
- CeIrSi3は、空間反転対称性を持たない反強磁性体である。この物質の圧力誘起超伝導状態を発見したので報告する。圧力によって、常圧での反強磁性転移温度5Kは、単調に減少していき、約2.5GPaにおいて消失する。超伝導状態は、1.8GPa～3.5GPaの広い範囲で観測され、転移温度と上部臨界磁場も比較的高い1.6Kと11.1Tである。このことは重い電子超伝導状態を示唆している。
35000774
Fermi surface property of CeCoGe3 and LaCoGe3 without inversion symmetry in the tetragonal crystal structure
Thamizhavel, A.*; 宍戸 寛明*; 奥田 悠介*; 播磨 尚朝*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(4), p.044711_1-044711_7(2006) ; (JAEA-J 02267)
- 空間反転対称性を持たない反強磁性物質CeCoGe3と参照物質であるLaCoGe3のドハース・ファンアルフェン効果測定実験を行った。両物質において非常に似たフェルミ面の極値断面積を観測した。LaCoGe3で観測されたドハース・ファンアルフェン効果測定から得られるブランチは、エネルギーバンド計算によって、よく理解される。それらには3つのタイプの補償されたフェルミ面が存在する。それぞれについて2つの酷似したフェルミ面から成り、空間反転対称性の破れた構造によって理解される。CeCoGe3で観測されるメインのブランチのサイクロトロン有効質量は、10m0と比較的大きな値を持つことがわかった。
35000775
Magnetic and Fermi surface properties in ferromagnets NdRh3B2 and GdRh3B2
大開 美子*; 中島 弘*; Galatanu, A.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; 金道 浩一*; 萩原 政幸*; 摂待 力生*; 播磨 尚朝*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(6), p.064702_1-064702_8(2006) ; (JAEA-J 02268)
- 六方晶,強磁性体NdRh3B2及びGdRh3B2の単結晶育成に成功し、電気抵抗率,比熱,磁化率,磁化測定を行った。それぞれの強磁性転移温度及び磁気モーメントの大きさを明らかにした。NdRh3B2については、結晶場レベルスキームのモデルを実験結果から提唱し、さらドハース・ファンアルフェン効果測定からフェルミ面を明らかにし、LaRh3B2に似た、準1次元的な電子状態であることを明らかにした。
35000776
Unique magnetic properties of NdRhIn5, TbRhIn5, DyRhIn5, and HoRhIn5
Hieu, N. V.*; 宍戸 寛明*; 竹内 徹也*; Thamizhavel, A.*; 中島 弘*; 杉山 清寛*; 摂待 力生*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 萩原 政幸*; 金道 浩一*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(7), p.074708_1-074708_6(2006) ; (JAEA-J 02269)
- 正方晶系NdRhIn5, TbRhIn5, DyRhIn5及びHoRhIn5の単結晶育成に成功した。磁化率及び磁化測定を行った。NdRhIn5は反強磁性転移温度11.6Kで、この温度以下、かつ[001]方向において70kOeと93kOeの磁場でメタ磁性転移を示す。飽和磁気モーメントの大きさは、中性子実験から得られた値と良い一致を示している。TbRhIn5, DyRhIn5, HoRhIn5は、同じく反強磁性転移を示すが、これらの磁気特性はNdRhIn5によく似ている。これらの磁気構造を結晶構造と交換相互作用をもとにモデルを提案した。
35000777
Magnetic and fermi surface properties in NpIn3
青木 大*; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 池田 修悟; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(8), p.084710_1-084710_10(2006) ; (JAEA-J 02270)
- インジウムフラックス法によりNpIn3の純良単結晶育成に成功し、電気抵抗,比熱,磁化率,ドハース・ファンアルフェン効果を測定した。強磁性転移が14K、反強磁性転移が10K、さらに別の転移が8Kで生じた。磁場を試料に印加したとき、反強磁性状態は2段階のメタ磁性転移を経て、最終的に強磁性状態になった。反強磁性転移と2段階のメタ磁性転移は1次転移である。ドハース・ファンアルフェン効果の測定ではサイクロトロン有効質量が静止質量の3.4から14倍のドハース振動が観測された。これらのドハース振動についてLaIn3のフェルミ面に基づいた5f局在モデルの観点から議論した。
35000778
Photoemission spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy studies of the superconducting pyrochlore oxide Cd2Re2O7
入澤 明典*; 東谷 篤志*; 笠井 修一*; 笹林 武久*; 重本 明彦*; 関山 明*; 今田 真*; 菅 滋正*; 酒井 宏典; 大野 浩之*; 加藤 将樹*; 吉村 一良*; 播磨 尚朝*
Journal of the Physical Society of Japan 75(9), p.094701_1-094701_5(2006) ; (JAEA-J 02271)
- パイロクロア酸化物超伝導体Cd2Re2O7の光電子放出·X線吸収分光測定を行った。スペクトルの温度変化は、200Kの構造相転移点よりは、120Kの構造相転移点において、電子状態の変化に対応して大きく変化した。構造相転移の意味をRe-O混成軌道の変化に基づいて議論した。
35000779
Multipole susceptibility of multiorbital Anderson model coupled with Jahn-Teller phonons
堀田 貴嗣
Journal of the Physical Society of Japan 76(3), p.034713_1-034713_11(2007) ; (JAEA-J 02272)
- Sm系充填スクッテルダイト化合物の多極子状態を明らかにするために、ヤーンテラーフォノンと動的に結合する多軌道アンダーソンモデルの多極子感受率を数値繰り込み群法によって調べた。多極子状態を決定するために、多極子感受率を最適化する新しい手法を考案した。まず、電子格子相互作用を単純に無視して考えると、Γ67-四重項が基底状態の場合は2u対称性の八極子揺らぎが、Γ5-二重項が基底状態の場合は、4u対称性の磁気的な揺らぎが低温において支配的になることを見いだした。次に、軌道縮退のあるf電子とヤーンテラーフォノンの結合を考慮すると、4u対称性の磁気モーメントと5u対称性の八極子モーメントが混ざった状態が現れ、同時に、3g対称性の四極子モーメントの揺らぎも顕著になることを見いだした。以上の結果に基づいて、実際のSm系充填スクッテルダイト化合物の低温の電子状態を議論する。
35000780
Experiment on synthesis of an isotope 277112 by 208Pb + 70Zn reaction
森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 秋山 隆宏*; 後藤 真一*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; 鹿取 謙二*; 小浦 寛之; 工藤 久昭*; 大西 哲哉*; 小澤 顕*; 須田 利美*; 末木 啓介*; 門叶 冬樹*; 山口 貴之*; 米田 晃*; 吉田 敦*
Journal of the Physical Society of Japan 76(4), p.043201_1-043201_5(2007) ; (JAEA-J 02273)
- 同位体277112の合成と崩壊についての研究を行った。実験は349.5MeVの70Znビームを標的208Pbに当て、気体充填型反跳イオン分離装置を用いて行った。この実験により2つのα崩壊連鎖を観測し、これが208Pb(70Zn,n)反応によって同位体277112が合成された後に続く崩壊連鎖であると同定した。2つの連鎖崩壊はともにα粒子を4回放出した後、261Rfの自発核分裂にて連鎖は止まった。こうして得られた崩壊エネルギーと崩壊時間は、ドイツの重イオン研究所(GSI)により報告された結果と一致している。今回の結果はGSIにより報告された277112同位体及びそのα崩壊娘核273Dsの発見実験の報告に対し、明確な形で確認した最初の実験であり、彼らの結果を支持するものである。
35000781
Observation of second decay chain from 278113
森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 秋山 隆宏*; 後藤 真一*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; 鹿取 謙二*; 小浦 寛之; 菊永 英寿*; 工藤 久昭*; 大西 哲哉*; 小澤 顕*; 佐藤 望*; 須田 利美*; 末木 啓介*; 門叶 冬樹*; 山口 貴之*; 米田 晃*; 吉田 敦*
Journal of the Physical Society of Japan 76(4), p.045001_1-045001_2(2007) ; (JAEA-J 02274)
- 同位体278113の合成と崩壊についての研究を行った。実験は353MeVの70Znビームを標的209Biに当て、気体充填型反跳イオン分離装置を用いて行った。この実験により1つのα崩壊連鎖を観測し、これが208Pb(70Zn,n)反応によって同位体278113が合成された後に続く崩壊連鎖であると同定した。262Dbの自発核分裂にて連鎖は止まった。こうして得られた結果は、2004年に最初に報告した278113合成及びその崩壊の結果を支持するものである。
35000782
Development of a high-contrast, high-peak power, Ti:sapphire/OPCPA laser system
桐山 博光
Laser Physics 17(4), p.472-477(2007) ; (JAEA-J 02275)
- プリパルスフリー·高強度レーザーパルスの生成を目的として、光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)を従来のチャープパルス増幅(CPA)レーザーの前置増幅部に組み込んだシステムの開発を行っている。本システムは低い励起エネルギーで有効にプリパルスを低減させるために、新たに考案した再生増幅器からの出力光を減光し、OPCPAで主パルスのみを選択的に増幅する構成を採用している。OPCPAにはタイプI位相整合のBBO結晶を2つ用い、その励起光には単一縦モードのQスイッチNd:YAGレーザーの第二高調波光を用いている。シード光をOPCPAで増幅することにより、24-mJのシグナル増幅光が高いコントラストで得られている。さらなる高エネルギー動作や、高繰り返し動作化についても議論する。
35000783
Existence of fcc-packed spherical micelles in diblock copolymer melt
Huang, Y.*; Hsu, J.*; Chen, H.*; 橋本 竹治
Macromolecules 40(3), p.406-409(2007) ; (JAEA-J 02276)
- 本論文はポリエチレンオキシド-ポリブタジエン ジ・ブロック共重合体メルトが、面心立方格子の球状ドメインを形成することを、初めて明らかにしたものである。この対称性は、無秩序相の発現する温度と球状ドメインの体心立方格子相が発現する温度との間の極狭い温度領域においてのみ発現することが判明した。またこの面心立方格子相の安定性の原因として、ミクロ相分離に関与していないブロック共重合体分子のマトリック相への可溶化が重要であることを提唱した。
35000784
Corrosion of CrN-coated steels in liquid Pb-Bi
倉田 有司; 二川 正敏
Materials Transactions 48(3), p.519-525(2007) ; (JAEA-J 02277)
- 液体鉛ビスマス環境へのCrN被覆の適用性を検討するため、CrN被覆した鋼材を450及び550℃で3000h腐食試験した。F82H(Fe-8Cr-2W-0.3V-0.04Ta-0.1C)及び316SSに被覆したCrNは、450℃では、鉛ビスマスと良好な両立性を示した。550℃では、CrN被覆層は割れや剥離といった損傷を受け、保護層としての有効性を示さなかった。316SS中のNi及びCrは損傷を受けた被覆層を通って鉛ビスマス中に溶出した。CrNと鋼の熱膨張係数の違いによって生じる応力が、550℃での鉛ビスマスによる腐食を通してCrN層の割れ及び剥離をもたらしたと考えられる。
35000785
Effects of inclusions on fracture toughness of reduced-activation ferritic/martensitic F82H-IEA steels
谷川 博康; 澤畠 篤司; Sokolov, M. A.*; 榎本 正人*; Klueh, R. L.*; 香山 晃*
Materials Transactions 48(3), p.570-573(2007) ; (JAEA-J 02278)
- 核融合炉構造材料の第一候補材料として期待される低放射化フェライト鋼は、照射後にも高い靱性を有することが求められる。本研究では、延性脆性遷移領域において散発的に低靱性を示す傾向のある低放射化フェライト鋼F82H IEAヒート材について、その要因と考えられる微細組織、及びその微細組織と靱性特性との相関について、特に介在物に着目して調査を行った。その結果、本来MX析出物の析出による耐熱性向上をねらって投入されたTaが、Ta酸化物あるいはアルミナとの複合介在物を形成し、その結果としてF82Hの靱性特性に影響を及ぼしている可能性が明らかになった。
35000786
Investigations of different kilovoltage X-ray energy for three-dimensional converging stereotactic radiotherapy system; Monte Carlo simulations with CT data
Deloar, H. M.*; 国枝 悦夫*; 川瀬 貴嗣*; 角尾 卓紀*; 齋藤 秀敏*; 尾嵜 真浩*; 斎藤 公明; 高木 俊二*; 佐藤 理*; 藤崎 達也*; 明上山 温*; Sorell, G,*
Medical Physics 33(12), p.4635-4642(2006) ; (JAEA-J 02279)
- 適切な中エネルギーX線を用いることで患部のより高い線量均一性を実現し、小さな肺腫瘍を処置するための3次元集光治療(3DCSRT)の研究を進めている。CTシステムを改良したノンコプラナ集光治療装置のシミュレーションを、147.5, 200, 300, 500kVpの4種類のX線を用いることを想定して、BEAMnrcコードを用いて行った。kVp領域のX線とMV領域のX線との線量均一性の違いをCTデータに基づくファントムを用いて比較した。ターゲットの中心の周囲から3種類のノンコプラナアークで照射することを想定した。線量体積ヒストグラムに関して比べた場合、kVpエネルギーのX線の線量均一性はMVエネルギーのX線に比べて優れていることが明らかになった。肋骨における線量をなるべく抑制することを合わせて考慮すると、3DCSRTには500kVpのX線が最も適していることが明らかになった。
35000787
H/D isotope effect on the dihydrogen bond by ab initio path integral molecular dynamics simulation
林 愛子*; 志賀 基之; 立川 仁典*
Molecular Simulation 33(1-2), p.185-188(2007) ; (JAEA-J 02280)
- 近年、二水素結合やリチウム-水素結合など新しいタイプの水素結合様式が実験的に見いだされているが、これらの水素結合の性質や構造は詳細にわかっていないものも多い。これらに対し、第一原理経路積分分子動力学法を用いてC2H2·LiH分子クラスターの計算機シミュレーションを行った結果、これらの結合においても通常の水素結合と同様に大きな同位体効果があることがわかった。
35000788
Spin gap in Tl2Ru2O7 and the possible formation of Haldane chains in three-dimensional crystals
Lee, S.*; Park, J.-G.*; Adroja, D. T.*; Khomskii, D.*; Streltsov, S.*; McEwen, K. A.*; 酒井 宏典; 吉村 一良*; Anisimov, V. I.*; 森 大輔*; 菅野 了次*; Ibberson, R.*
Nature Materials 5(6), p.471-476(2006) ; (JAEA-J 02281)
- 3次元立方晶Tl2Ru2O7は、120Kにおいて一次転移的に金属-絶縁体転移を示すことが知られている。弾性中性子散乱実験や核磁気共鳴実験から、120K以下で反強磁性秩序状態にないことが確認されており、低温絶縁体相の基底状態は詳細にわかっていなかった。今回、非弾性中性子散乱実験により、低温絶縁体相において約11meVのスピンギャップが観測された。このスピンギャップは、120K以下の非磁性スピン1重項状態を示唆している。この1重項状態は、120K以下での帯磁率の減少も説明する。また、結晶構造解析や、LDA+Uによるバンド計算の手法も用いて、120K以下でRuサイトが1次元様に配列して、酸素を介したRuイオン間の超交換相互作用が1次元的に及ぶ可能性について論じた。これは1次元スピン1のハルデンギャップ形成として理解できることを示唆する。
35000789
Blister bursting and deuterium bursting release from tungsten exposed to high fluences of high flux and low energy deuterium plasma
洲 亘; 若井 栄一; 山西 敏彦
Nuclear Fusion 47(3), p.201-209(2007) ; (JAEA-J 02282)
- 低エネルギー・高フラックス重水素照射によるタングステンでのブリスタリング挙動と滞留挙動の解明が、ITER炉心プラズマへの不純物制御やトリチウム滞留量の制御にとって重要である。本研究では、低エネルギー(38eV)・高フラックス(1022D+/m-2/-1s)・高フルエンス(1027D/m-2まで)の重水素プラズマ照射によるタングステンのブリスタリングと重水素滞留挙動を走査型電子顕微鏡,昇温脱離法及び原子間力顕微鏡にて調べた。高フルエンス照射後又は昇温脱離後のタングステン試料に、一部のブリスタが爆裂した痕跡(テール,小さい穴,蓋の消滅)を発見した。また、高フルエンス照射後昇温(0.5K/s-1)脱離実験において、700K以下の温度範囲で重水素の爆発的放出を伴うことを初めて確認した。ブリスタがステップ的に成長することを仮定して「ステップ・カスケートモデル」という新しいモデルを考案し、ブリスタ爆裂と重水素の爆発的な放出という実験現象を解釈した。さらに、重水素滞留とブリスタリングの源及び今後の高Z材料の研究展開について議論した。
35000790
Stabilization and prevention of the 2/1 neoclassical tearing mode for improved performance in DIII-D
Prater, R.*; La Haye, R. J.*; Luce, T. C.*; Petty, C. C.*; Strait, E. J.*; Ferron, J. R.*; Humphreys, D. A.*; 諌山 明彦; Lohr, J.*; 長崎 百伸*; Politzer, P. A.*; Wade, M. R.*; Welander, A. S.*
Nuclear Fusion 47(5), p.371-377(2007) ; (JAEA-J 02283)
- DIII-Dの高ベータ放電においてはm=2/n=1の新古典テアリングモード(NTM)が発生し、閉じ込め性能を大幅に劣化させ、また高頻度でディスラプションを引き起こす(m, nはそれぞれポロイダルモード数及びトロイダルモード数)。NTMに起因する磁気島の発生場所に局所的に電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を行いNTMを安定化することにより、導体壁がないときのキンク限界までプラズマ圧力を高めることに成功した。モーショナル・シュタルク効果計測の結果を反映した実時間平衡計算により、NTMの安定化後もECCD位置を補正をし続けてNTMの発生を抑制した。同様の手法でNTMが発生する前からECCDを行うことにより、NTMの発生を予防し4%を超えるベータ値のプラズマを得ることに成功した。またNTMの予防に必要なパワーに関して、修正Rutherford式を用いた予測値と実験から得られた閾値でよい一致を示すことが明らかになった。
35000791
Yield of OH radicals in water under heavy ion irradiation; Dependence on mass, specific energy, and elapsed time
田口 光正; 小嶋 拓治
Nuclear Science and Techniques 18(1), p.35-38(2007) ; (JAEA-J 02284)
- OHラジカルとの反応速度定数が大きいフェノールを選び、その水溶液にAVFサイクロトロンからの50MeV He及び220MeV C, 350MeV Neイオンを照射した。照射後、液体クロマトグラフィーにより、3種類の構造異性体を持つ酸化反応生成物(ハイドロキノン,レソルシノール及びカテコール)について、定性・定量分析を行った。これら生成物収量について、水中で進行方向に連続的に減弱するエネルギーを関数として微分解析し、各生成物の収率(微分G値)を求め、それとの比例関係からOHラジカルの微分G値を求めた。この結果、OHラジカルの微分G値は、個々のイオンについて水中における比エネルギーが減少するに伴い小さくなることがわかった。また、等しい比エネルギーで比較した場合、イオンの質量の増加に伴い微分G値が小さくなることがわかった。平均反応時間1.5から300nsの間では、微分G値はイオン照射直後では比較的大きな値を示したが、時間経過に伴い小さくなった。以上から、これら核種及び比エネルギー,時間がイオン照射特有の反応を解析するうえで、重要なパラメータであることがわかった。
35000792
Research and development on system integration technology for connection of hydrogen production system to an HTGR
稲垣 嘉之; 大橋 弘史; 稲葉 良知; 佐藤 博之; 西原 哲夫; 武田 哲明; 林 光二; 小川 益郎
Nuclear Technology 157(2), p.111-119(2007) ; (JAEA-J 02285)
- 原子力機構では、近い将来の水素社会への貢献を目指して、高温ガス炉を用いた水素製造システムの研究開発を行っている。高温ガス炉と水素製造システムを接続するために不可欠なシステムインテグレーション技術について、(a)水素製造システムに起因する熱外乱に対して原子炉の運転を維持するための制御技術,(b)原子炉から製品水素へのトリチウム移行量の評価,(c)可燃性ガスの爆発に対する対策,(d)異常時に原子炉と水素製造システムを隔離するための高温弁の開発、等の開発を行っている。本論文は、これらの技術開発の状況について述べる。
35000793
Pressure-induced superconductivity of Ce2Ni3Ge5
中島 美帆*; 小原 久典*; Thamizhavel, A.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; 上床 美也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.402-403(2006) ; (JAEA-J 02286)
- 斜方晶Ce2Ni3Ge5は、反強磁性転移を示すが、加圧とともに転移点はゼロに近づき、約4GPaで消失する。この臨界圧力付近で、重い電子状態を観測し、さらに0.26K以下において超伝導状態を見つけた。
35000794
Change of the Fermi surface in CeIn3; From localized to itinerant
摂待 力生*; 久保 徹雄*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; 播磨 尚朝*
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.417-418(2006) ; (JAEA-J 02287)
- 反強磁性体CeIn3の加圧によるフェルミ面の変化をドハース・ファンアルフェン効果測定によって調べた。大きな主要フェルミ面aを観測した。このことはCeの4f状態が、局在から遍歴へと変化したことを示唆している。この圧力2.75GPa下での主要フェルミ面上のサイクロトロン有効質量は、60m0ときわめて増強されていることがわかった。
35000795
Anisotropic magnetic properties of Ce2Ni3Ge5 single crystal
Thamizhavel, A.*; 杉谷 一朗*; 大開 美子*; 中島 美帆*; 奥田 悠介*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.841-842(2006) ; (JAEA-J 02288)
- 斜方晶Ce2Ni3Ge5単結晶育成をフラックス法により成功した。電気抵抗率,磁化率,比熱により、Ce2Ni3Ge5異方的な磁性を調べ、2つの相転移点があることを明らかにした。さらに、電気抵抗率及び帯磁率は強い異方性を示すことがわかった。電子比熱係数は、90mJ/K2molであることを明らかにした。
35000796
Crossover of the 5f electrons from itinerant to localized in UPtGa5
大貫 惇睦; 池田 修悟; 山上 浩志*; Galatanu, A.*; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山本 悦嗣; 摂待 力生*
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.972-973(2006) ; (JAEA-J 02289)
- 正方晶UPtGa5は、ネール温度が26Kの反強磁性体であり、磁気モーメントは0.34μB/Uである。ドハース・ファンアルフェン効果測定と5f電子を遍歴として扱ったバンド計算との比較及び800Kまでの高温磁化率測定から、低温では遍歴的な5f電子が高温では局在的に振舞っていることが明らかになった。
35000797
Measurements of small organic molecules on the single crystal neutron diffractometers for biomolecules at JAERI
大原 高志; 栗原 和男; 玉田 太郎; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*; 黒木 良太
Physica B; Condensed Matter 385-386(2), p.1049-1051(2006) ; (JAEA-J 02290)
- JRR-3炉室に設置された単結晶中性子回折計BIX-3及びBIX-4は、生体高分子用に設計されたものではあるが、入射中性子の波長を2.9Aから1.5Aに変更することで分子量の小さな有機化合物結晶の測定も可能となる。これらの回折計は検出器として大面積の中性子イメージングプレートを備えているため、比較的格子定数の大きな有機結晶の単結晶回折や繊維回折の測定を効率的に行うことができる。本発表では、BIX-3及びBIX-4の、低分子結晶用の回折計としての性能を紹介する。
35000798
Microstructure dependence of deuterium retention and blistering in the near-surface region of tungsten exposed to high flux deuterium plasmas of 38 eV at 315 K
洲 亘; 河裾 厚男; 三輪 幸夫; 若井 栄一; Luo, G.-N.*; 山西 敏彦
Physica Scripta T128, p.96-99(2007) ; (JAEA-J 02291)
- タングステン焼鈍材,部分再結晶材,完全再結晶材,単結晶材での重水素滞留挙動とブリスタリングを昇温脱離法,走査型電子顕微鏡,陽電子消滅法などで調べた。1027 D/m-2までの高フルエンス照射の試料では、ブリスタからの重水素の爆発的な放出及びブリスタの爆裂を昇温脱離測定と走査型電子顕微鏡観察で確認した。また、陽電子消滅法により、完全再結晶材での欠陥がもっとも少ないことを、並びに部分再結晶材では重水素プラズマ照射による空孔の生成を観測した。さらに、電子後方散乱回折により、ブリスタリングが(111)に近い方位の結晶粒に優先的に起こることを明らかにした。
35000799
Photoemission study of (V1-xMx)2O3 (M=Cr,Ti)
Mo, S.-K.*; Kim, H.-D.*; Denlinger, J. D.*; Allen, J. W.*; Park, J.-H.*; 関山 明*; 山崎 篤志*; 菅 滋正*; 斎藤 祐児; 室 隆桂之*; Metcalf, P.*
Physical Review B 74(16), p.165101_1-165101_12(2006) ; (JAEA-J 02292)
- (V1-xMx)2O3(M=Cr,Ti)の高分解能,バルク敏感光電子スペクトルについて報告する。測定は、常磁性金属相(PM),常磁性絶縁体相(PI),反強磁性絶縁体相(AFI)で行った。PM相では、顕著な準粒子ピークを観測し、局所密度近似による動的平均場理論と全般的には一致した。その準粒子ピークは理論と比べると、著しく幅が広く強度が強い。PI及びAFI相の両方において、価電子スペクトルのV 3d部分は、単純な一つのピークではない。PI相においては、未だに良い理論的理解はない。PI層からAFI層への転移において、エネルギーギャプのサイズが増加し、ケミカルポテンシャル近傍のスペクトル強度が増える。同じ相で異なった組成での試料に対するスペクトルは、ドープした元素によらず、ドープ量に比例した興味深い単調な変化を示した。Crのドープ量を増やすと、AFI相のギャップが小さくなり、PI層のギャップが大きくなる。
35000800
Incident energy and polarization-dependent resonant inelastic X-ray scattering study of La2CuO4
Lu, L.*; Hancock, J. N.*; Chabot-Couture, G.*; 石井 賢司; Vajk, O. P.*; Yu, G.*; 水木 純一郎; Casa, D.*; Gog, T.*; Greven, M.*
Physical Review B 74(22), p.224509_1-224509_9(2006) ; (JAEA-J 02293)
- モット絶縁体であるLa2CuO4について、1-7eVのエネルギー損失領域に渡って測定した銅のK吸収端での共鳴非弾性X線散乱(RIXS)の研究について報告する。高温超伝導体HgBa2CuO4+δで最初に見つかったように、入射エネルギーに対して散乱断面積が細かく変わることを利用して、RIXSスペクトルには分散の小さい幾つかの電子正孔対励起があることを示すことができた。励起の詳細な構造がCuO2面に垂直な偏光と平行な偏光で類似していることから、励起には1s正孔が中心的な役割を果たしていることがわかる。一方で、2eV付近に現れる励起強度については偏光依存性があることから、異なる電荷移動プロセスと考えられる2つの励起が存在することがわかった。この偏光依存性は、RIXSのプロセスにおいて4p電子も何らかの役割を果たしていることを示唆している。
35000801
Spin-triplet superconductivity in PrOs4Sb12 probed by muon knight shift
髭本 亘; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; 大石 一城; 門野 良典*; 青木 勇二*; 菅原 仁*; 佐藤 英行*
Physical Review B 75(2), p.020510_1-020510_4(2007) ; (JAEA-J 02294)
- 重い電子系超伝導体PrOs4Sb12の単結晶におけるミュオンスピン回転実験の結果を報告する。3kOe及び17kOeにおけるミュオンナイトシフトは超伝導転移温度以下20mKまで不変であり、スピン帯磁率が超伝導状態においても減少していないことを意味する。この結果はPrOs4Sb12がスピン三重項超伝導状態にあることを証明するものと考えられる。
35000802
Neutron scattering study on the field-induced Oxy-type antiferroquadrupolar ordering of the heavy-fermion superconductor PrOs4Sb12
金子 耕士; 目時 直人; 椎名 亮輔*; 松田 達磨; 神木 正史*; 桑原 慶太郎*; Bernhoeft, N.*
Physical Review B 75(9), p.094408_1-094408_7(2007) ; (JAEA-J 02295)
- Pr系重い電子系超伝導体PrOs4Sb12について、中性子散乱により磁場誘起反強四極子秩序の秩序変数を明らかにした。磁場の印加に伴い、秩序波数[1,0,0]の誘起反強磁性モーメントが現れることを、磁場方向[1,1,0], [0,0,1]の双方について観測した。H || [1,1,0]の8,Tでは、0.16(10) μB/Prの反強磁性モーメントが、実験精度の範囲内で磁場に平行に誘起されていることを明らかにした。この結果は、H || [1,1,0]において、Oxy型の電気四極子が秩序変数であることを証拠づけている。基底状態のΓ1一重項及び励起Γ4(2)三重項と、Oxy型の四極子相互作用による平均場計算は、誘起磁気モーメントの方向に加え、その磁場依存性についてもよく再現している。これらの結果は、PrOs4Sb12においてOxy型の四極子相互作用が支配的であることを示している。
35000803
Reflection high-energy positron diffraction study on Si(111)-√3×√3-Ag surface
深谷 有喜; 河裾 厚男; 一宮 彪彦
Physical Review B 75(11), p.115424_1-115424_7(2007) ; (JAEA-J 02296)
- 本論文では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、Si(111)-√3×√3-Ag表面の構造,相転移,熱振動状態について包括的に研究を行った。50Kから800Kまでの広い温度範囲で、ロッキング曲線と全反射強度の温度依存性を測定した。動力学的回折理論に基づく詳細な強度解析から、幾何学的に異なった2種類のinequivalent triangle(IET)構造間の存在比を秩序パラメーターとして計算に導入することにより、測定結果を再現できることがわかった。この概念は、運動学的な近似を用いて強度計算をした場合にも、得られた強度変化を定性的に説明できる。また、高温相からの温度依存性から、Ag原子の表面デバイ温度について、面内と表面垂直方向でそれぞれ110Kと140Kと決定できた。以上の結果から、臨界指数βとして0.28±0.05の値を用いた秩序・無秩序相転移を考えることにより、Si(111)-√3×√3-Ag低温相からの強度変化をすべて説明できる。
35000804
Coulomb phase shift calculation in momentum space
尾立 晋祥*; 西之原 聡*; 椎木 紀子*; 千葉 敏
Physical Review C 75(2), p.021001_1-021001_5(2007) ; (JAEA-J 02297)
- 新しく提案する境界条件を用いて運動量空間においてクーロン位相を計算した。この境界条件から特殊な補助ポテンシャルに対して導かれる定理により、クーロンポテンシャルの持つ長距離性に起因する発散を避けることができるK行列方程式を導入した。この方程式に基づいて数値的に計算したクーロン位相は解析解と非常によく一致することがわかった。
35000805
Angular distributions of protons scattered by 40Ar nuclei with excitation of the 2+(1.46 MeV) and 3-(3.68 MeV) collective levels for incident energies of 25.1, 32.5, and 40.7 MeV
Okumusoglu, N. T.*; Gorur, F. K.*; Birchall, J.*; Soukhovitskii, E. Sh.*; Capote, R.*; Quesada, J. M.*; 千葉 敏
Physical Review C 75(3), p.034616_1-034616_10(2007) ; (JAEA-J 02298)
- 20から50MeVのエネルギー範囲における40Arの陽子非弾性散乱の角度分布を2+(1.46MeV)及び3-(3.68MeV)準位に対して導出した。その結果をポテンシャルに分散項を含む軟回転体チャンネル結合模型を用いて解析し、核構造パラメータと光学ポテンシャルパラメータを導出した。
35000806
NMR evidence for higher-order multipole order parameters in NpO2
徳永 陽; 青木 大*; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 池田 修悟; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸*
Physical Review Letters 97(25), p.257601_1-257601_4(2006) ; (JAEA-J 02299)
- 新奇な八極子秩序の可能性が指摘されているNpO2の低温秩序相を核磁気共鳴法(NMR)を用いて研究した。単結晶試料を用いて酸素核位置における超微細相互作用の磁場角度依存性を測定し、秩序相における磁場誘起八極子モーメントの存在を明らかにすることに初めて成功した。さらに共鳴信号の特徴的な振動現象も発見し、その振動数の解析からこの振動現象が四極子秩序の発達を反映したものであることを明らかにした。このことはf電子系の四極子秩序がNMRにより直接観測可能であることを示している。今回の実験結果はNpO2の低温秩序相の起源として縦triple-q型の八極子秩序を強く支持している。
35000807
Experimental and modeling study on long-term alteration of compacted bentonite with alkaline groundwater
山口 徹治; 坂本 好文; 赤井 政信; 高澤 真由美; 飯田 芳久; 田中 忠夫; 中山 真一
Physics and Chemistry of the Earth 32(1-7), p.298-310(2007) ; (JAEA-J 02300)
- モンモリロナイトの溶解速度,水酸化物イオンの拡散係数及び透水係数をベントナイト-砂混合土圧縮体について実験的に調べ、定式化した。これらの式を用いてベントナイト系人工バリアの透水係数の変化を予測するために、物質移行-化学反応連成解析コードを開発した。
35000808
Roles of toroidal rotation at the plasma edge, toroidal field ripple and configuration on ELMs in the JT-60U tokamak
神谷 健作; 浦野 創; 大山 直幸; 鎌田 裕
Plasma and Fusion Research (Internet) 2, p.005_1-005_10(2007) ; (JAEA-J 02301)
- JT-60Uにおいて、接線NBIの入射方向(電流方向,バランス、及び反電流方向NBI)及び垂直NBIの加熱入力を系統的に変化させる実験を行ったところ、ELMによる損失エネルギーは反電流方向のプラズマ回転とともに小さくなり(ELMの周波数は増加)、大振幅ELMの制御手法の一つとして反電流方向のプラズマ回転が有効であることが確認された。このときペデスタル部における蓄積エネルギーは、運動量入射方向に対して明確な依存性を示さず、またELMによる損失パワー割合もほぼ一定(約3割)であった。
35000809
Intermittent β collapse after NBCD turn-off in JT-60U fully non-inductive reversed shear discharges
武井 奈帆子; 中村 幸治; 牛込 雅裕*; 鈴木 隆博; 相羽 信行; 武智 学; 飛田 健次; 高瀬 雄一*; 福山 淳*; Jardin, S. C.*
Plasma Physics and Controlled Fusion 49(3), p.335-345(2007) ; (JAEA-J 02302)
- NB電流駆動を停止すると間欠的に圧力崩壊を繰り返すJT-60U非誘導・負磁気シア放電について、プラズマの電流拡散と輸送改善を含む磁気流体シミュレーションによってその発生機構を調べた。電流駆動停止の後誘起された「リターン電流」が輸送障壁部に拡散し極小安全係数を低下させる結果、輸送障壁部に局在化したn=1kink-ballooningモードが不安定化し、これによって放電そのものは生き残る小規模なベータ崩壊が発生する。その後、自発電流が増大するにつれて強い輸送障壁構造が回復し、またベータ崩壊が発生する繰り返し現象が起きることを明らかにした。
35000810
Diffusive transport of neptunium and plutonium through compacted sand-bentonite mixtures under anaerobic conditions
山口 徹治; 中山 真一; 長尾 誠也*; 木﨑 實
Radiochimica Acta 95(2), p.115-125(2007) ; (JAEA-J 02303)
- 砂混合ベントナイト圧縮体中におけるネプツニウム,プルトニウム,トリチウム水,Cs+,I-の拡散を透過法で調べた。Npの実験はNpがNpIV(CO3)2(OH)22-として安定な炭酸イオン共存系で行った。Puの実験はPuがフルボ酸錯体として安定なフルボ酸共存系で実施した。これらの実験はアルゴン雰囲気(p O2 < 10-6 atm)において行った。HTO, Cs+, I-, NpIV(CO3)2(OH)22-の有効拡散係数はそれぞれ、(1.81±0.03)×10-10, (1.8±0.8)×10-10, (5.1±0.8)×10-11及び(9.0±4.1)×10-11 m2 s-1であった。Deとバルク水中における拡散係数との比はNpIV(CO3)2(OH)22-, HTO及びCs+については約0.1であり、これは細孔拡散モデルと整合している。拡散によるPuの移行は、HTO, Cs+, I-及びNpIV(CO3)2(OH)22-に比べてはるかに小さく、これはPuがコロイドの形態で存在し、砂混合ベントナイト圧縮体内の狭隘な間隙内ではコロイド形態のPuは移動できないためと考えられる。
35000811
Density fluctuation measurement using motional stark effect optics in JT-60U
鈴木 隆博; 藤田 隆明; 大山 直幸; 諌山 明彦; 松永 剛; 及川 聡洋; 朝倉 伸幸; 武智 学
Review of Scientific Instruments 77(10), p.10E914_1-10E914_4(2006) ; (JAEA-J 02304)
- JT-60Uでは中性粒子加熱ビームを利用したモーショナルシュタルク効果(MSE)偏光計により炉心プラズマ中の磁場分布を小半径の1/10程度の空間分解能で測定してきた。本研究ではMSE偏光計をビームエミッション光のモノクロメータとして使用することで可能になった高速揺動分布計測について報告する。空間的に局在化した不安定性による電子密度揺動分布やHモードプラズマのELMによる粒子の吐き出しが観測されている。
35000812
Femtosecond time-resolved fluorescence up-conversion spectrometer corrected for wavelength-dependent conversion efficiency using continuous white light
村上 洋
Review of Scientific Instruments 77(11), p.113105_1-113105_6(2006) ; (JAEA-J 02305)
- 和周波発生を用いたフェムト秒時間分解蛍光分光によりさまざまな系で電子励起状態の超高速ダイナミクスが調べられている。この方法では、和周波発生効率の波長依存性が未知のため正しい時間分解蛍光スペクトルは得られず、これまで波長ごとの蛍光強度の時間特性を測定し、定常励起の蛍光スペクトルを用いた規格化により時間分解蛍光スペクトルは再構築されてきた。再構築には数日を要し、時間分解蛍光スペクトルをその場観測できないのが欠点である。われわれはスペクトルが既知の白色ハロゲン光源の光を試料励起の光経路に同軸に導き、白色光の和周波発生スペクトルを測定し、ゲート効率の波長依存性を求めることに成功した。また、t=0の波長分散の補正を各波長での蛍光強度の時間特性の立ち上がり付近の解析により行った。時間分解蛍光(和周波)スペクトルの測定は非線形結晶の角度,分光器の波長,光学遅延器の位置を同期し測定した。溶液の時間分解蛍光スペクトルは上記のゲート効率の波長依存性で補正することにより再構築法の結果と一致し、われわれの方法によりフェムト秒時間分解蛍光スペクトルが直接測定できることを明らかにした。
35000813
Focusing quality of a split short laser pulse
小瀧 秀行; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*; 藤井 隆*; 根本 孝七*; 中島 一久
Review of Scientific Instruments 78(3), p.036102_1-036102_3(2007) ; (JAEA-J 02306)
- 超短パルスレーザー光を複数に分割して行う実験のためには、パルス幅を変化させることなくパルスを分ける必要がある。超短パルスレーザーの場合、ビームスプリッター(BS)として、厚い物質を使用することはできないため、薄膜であるペリクルや穴あきミラーがBSとして考えられる。これらを用いた場合のレーザーの集光特性を調べることにより、BSとして使用方法について検討した。どちらの場合も、透過光に関しては元のパルスと変化がない。しかし、反射光に関しては留意が必要である。ペリクルの場合の集光特性は、一般のミラーによる反射光とほぼ同じであるが、振動に弱い。そのため、振動源と切り離す必要がある。穴あきミラーの場合、振動に強いが、反射光はドーナツ型であり、その形状による干渉が起こる。このドーナツの外形Dと内径D'が、D/2≤D'のときは、ほとんど集光できない。これらの結果より、分離するレーザーパルスの径が元のレーザーの径の半分以下の場合には穴あきミラーの使用が可能である。しかし、両方のレーザーパルスの径がほぼ同じ場合にはペリクルを使用し、振動源とペリクルBSとを切り離すことが必要である。
35000814
ドイツ・ヴィスムート社における鉱山跡措置
齊藤 宏; 高橋 邦明; 宮坂 靖彦*; 山名 元*
デコミッショニング技報 (35), p.35-44(2007) ; (JAEA-J 02307)
- ウラン鉱山及び関連施設の廃止措置に関する規制動向・措置技術の調査の一環として、旧東ドイツにおいてウラン鉱山跡及び関連施設を措置し環境修復を行っているヴィスムート社を訪問し、捨石たい積場,露天採掘場跡地,鉱さいたい積場及び廃水処理施設を訪問調査した。ヴィスムート社は、1991年以来、国内の旧人形峠鉱山の数十～数百倍の規模に匹敵する捨石・鉱さいたい積場を含む総面積約3,700haのウラン鉱山跡及び関連施設の環境修復を、国際放射線防護委員会(ICRP)の勧告に基づいた1mSv/年の線量基準を適用して計画・実施しており、排水処理を除き2015年までに終了する予定である。本報告では、ヴィスムート社が実施している環境修復作業の概況,法規制,廃水処理等について紹介する。
35000815
日本原子力研究開発機構における研究開発の現状
市村 敏夫; 上塚 寛
電気評論 92(2), p.68-89(2007) ; (JAEA-J 02308)
- 独立行政法人日本原子力研究開発機構は、日本原子力研究所と核燃料サイクル開発機構が2005年10月1日に統合することにより設立された。その第1期中期目標期間は2005年10月1日～2010年3月31日である。統合後実質的な初年度となった2006年度の原子力機構における研究開発の進捗と動向を紹介する。
35000816
高速増殖原型炉もんじゅの現状; ナトリウム漏えい対策工事の進捗状況と運転再開への準備状況
内山 尚基
FAPIG (174), p.5-10(2007) ; (JAEA-J 02309)
- 高速増殖原型炉もんじゅ(以下、「もんじゅ」という)は、平成7年(1995年)12月に発生した2次系ナトリウム漏えい事故以来、長期に渡り停止状態にある。この事故後に実施した「もんじゅ」についての安全性総点検で抽出された課題を解決するために、平成17年(2005年)9月から「ナトリウム漏えい対策工事」を実施しており、平成18年(2006年)12月末日における工事全体の進捗率は90%に達している。平成18年(2006年)12月18日から改造工事を実施し据付等の終了した機器や設備について、機能や性能を確認する工事確認試験を開始しているところである。本報告では、もんじゅの現状についてナトリウム漏えい対策工事の進捗,成果等を富士電機システムズ(株)/カワサキプラントシステムズ(株)の担当範囲を中心に紹介する。
35000817
原子力機構におけるグリッド・コンピューティング技術研究開発への取り組み
鈴木 喜雄; 青柳 哲雄; 谷 正之; 中島 憲宏; 平山 俊雄
原子力eye 52(10), p.35-39(2006) ; (JAEA-J 02310)
- グリッドは、もともとは、ネットワークを介して接続された複数のコンピュータを共用化し、それを一つの高性能コンピュータと見立てて、利用者に必要なだけコンピュータ資源を供給できるようにするための技術として捉えられていた。近年は、コンピュータのみでなく、実験施設やデータベース、さらには研究者間の知識やノウハウの共有なども含む非常に広範な技術として捉えられており、サイエンスのあらゆる分野での研究環境構築、さらにはビジネス環境を構築するうえでも利用されている。本論文では、システム計算科学センターにおいてこれまで取り組んできたグリッド技術についての概要を述べる。
35000818
我が国の高温ガス炉技術開発はこんなに進んでいる; 世界の技術をリードして世界標準へ
小川 益郎; 日野 竜太郎; 國富 一彦; 小貫 薫; 稲垣 嘉之; 武田 哲明; 沢 和弘
原子力eye 53(4), p.26-33(2007) ; (JAEA-J 02312)
- 高温ガス炉は、高効率発電ばかりでなく水素製造等への熱利用が可能であることから、原子力エネルギーの利用を拡大し、エネルギーセキュリティと地球環境問題解決の決め手として期待されている。このため、世界各国で実用化計画が進められ、米国でも実用化を目指す実証計画が開始された。我が国では、JAEAを中心とした開発により技術は世界最先端にあるが、その実用化は国の開発政策に盛り込まれていない。産業界では、このような状況を打開すべく、研究会,検討会を設け、実用化に向けた調査研究・評価,開発政策立案等に加え、積極的に提言活動,広報活動を行っている。この一環として、原子力総合科学情報誌「原子力eye」で、世界の最新開発動向,我が国の開発状況,実用化に向けた産業界の取組み等について紹介する「高温ガス炉; 研究開発から実用化に向けての動き」という特集号が組まれることとなった。この中で、JAEAにおける高温ガス炉技術に関する取り組みとして、HTTRを活用した原子炉システム技術開発,ISプロセスによる水素製造技術開発,閉サイクルヘリウムガスタービンシステム技術開発、及び商用炉概念検討について紹介する。
35000819
液体・非晶質固体の圧力誘起構造変化
片山 芳則
波紋 17(1), p.40-43(2007) ; (JAEA-J 02314)
- 近年の強力な放射光光源の発達により、液体やガラスの圧力誘起構造変化の研究をすることが可能になった。これらの研究は、液体やガラスの構造の変化は必ずしも単調ではなく、結晶の相転移に対応するような変化がこれまで考えられていたより急激に起きる場合があることを明らかにした。液体リンと石英ガラスに対するわれわれの研究を紹介する。
35000820
高エネルギー中性子対応マルチ放射線モニタDARWINの開発
佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 遠藤 章
放射線 32(4), p.233-238(2006) ; (JAEA-J 02315)
- 高エネルギー加速器施設の遮へい体外側では、従来の線量モニタでは測定が困難な高エネルギー中性子,光子及びミューオンによる被ばくが問題となる。そこで、われわれは、有機液体シンチレータBC501Aと6Liを含有したZnS(Ag)シートを組合せた複合型シンチレータに、その発光量を線量に直接変換するスペクトル荷重関数(G関数)を適用することにより、熱エネルギーから1GeVの中性子,150keVから100MeVの光子,1MeVから100GeVのミューオンによる線量を同時にリアルタイムで測定できるシステム「DARWIN」を開発した。発表では、放射線分科会が企画するシンポジウム「中性子計測技術の最新の展開」の一環として、DARWINの測定原理及び特性に関して説明する。
35000821
クラスターDNA損傷の生物効果
鹿園 直哉; 漆原 あゆみ; 藤井 健太郎; 横谷 明徳
放射線生物研究 41(4), p.409-423(2006) ; (JAEA-J 02316)
- クラスターDNA損傷は、1～2ヘリカルターン(10-20bp)内に2個以上の損傷を生じたものとして定義され、二本鎖切断型と非二本鎖切断型に大別できる。電離放射線によって生じる二本鎖切断は、細胞死や染色体異常といった生物学的なendpointに深く関連し生物学的に重要な損傷と考えられてきた。そのため、二本鎖切断の生成効率,修復効率さらには修復過程やシグナル伝達に至るまで、これまでに膨大な研究の蓄積がある。一方、非二本鎖切断型クラスターDNA損傷も生物効果が高いと考えられていたにもかかわらず、その検出が難しいことから研究がなかなか進まなかった。しかしながら、検出法の進展に伴い、近年研究が活発に行われてきている。本稿では、非二本鎖切断型のクラスターDNA損傷が、(1)放射線によってどのくらい生成され,(2)どのようにプロセシングされるのか,(3)生物効果に関連するのか、という点に焦点を当てて研究の現状をまとめた。
35000822
原子力分野におけるグリッド環境での可視化システム
鈴木 喜雄; 松本 伸子; 井戸村 泰宏; 谷 正之
可視化情報 26(Suppl.1), p.49-52(2006) ; (JAEA-J 02318)
- グリッド環境を用いた大規模シミュレーションの結果として遠隔地に分散して生成される大容量データを統合的に可視化するため、グリッド環境に最適な可視化システムが必要である。そのような可視化システムの重要な機能の一つとして、複数のCPUを用いて可視化処理を行える並列可視化がある。また、ローカルの計算機と遠隔地の計算機を併せて可視化処理に利用できる分散可視化も重要である。われわれはこれらの機能を含むツールキット(PST: Parallel Support Toolkit)を開発している。PSTは、ローカルと遠隔地の計算機を用いて3種類の並列化による可視化処理を実行することができる。本講演では、核融合シミュレーションから得られた大容量データを用いてPSTを評価した結果について示す。ここで、当機構に設置されているAltix 3700 Bx2及びPrismを用いた。これらの評価からPSTはグリッド環境における大容量データを効率的に可視化できるポテンシャルを有していることが見いだせた。
35000823
秋田県・千屋断層の陸羽地震断層露頭
今泉 俊文*; 楮原 京子*; 大槻 憲四郎*; 三輪 敦志*; 小坂 英輝*; 野原 壯
活断層研究 (26), p.71-77(2006) ; (JAEA-J 02319)
- 2005年夏に千屋丘陵の西麓(花岡地区)・大道川の河岸で、陸羽地震時に形成されたと考えられる断層露頭を発見した。この露頭によって、千屋断層の(陸羽地震時)地表トレースが地形境界に沿って大きく湾曲することが明確になった。このような逆断層のトレースの湾曲がどのように形成されたのか、逆断層の先端(地表)から地下の断層形状・構造を解明するうえでも重要な露頭と考えられる。
35000824
K-Ar年代測定に基づく両白山地の鮮新; 更新世火山活動の時空分布
棚瀬 充史*; 及川 輝樹*; 二ノ宮 淳; 林 信太郎*; 梅田 浩司
火山 52(1), p.39-61(2007) ; (JAEA-J 02320)
- 中部日本、両白山地の鮮新-更新世火山は、東南東-西北西方向の九頭竜火山列と南北方向の白山火山列をなす。両白山地における鮮新-更新世火山活動の時空分布を石基試料のK-Ar年代に基づいて検討した。初期(3.5～1.5Ma)には、二つの火山列の交点付近での火山活動が見られる。1.2～0.7Maには、九頭竜火山列で東南東端の烏帽子・鷲ヶ岳火山から西北西端の法恩寺火山へ火山活動が移動する。その後、白山火山列の活動が0.4Maに始まり、現在まで継続している。
35000825
フィルタード・ナヴィエ・ストークス方程式の数値不安定性について
井田 真人; 大島 伸行*
計算工学講演会論文集 11(1), p.263-264(2006) ; (JAEA-J 02321)
- フィルタリング操作が施されたナヴィエ・ストークス方程式の数値不安定性に関する理論を拡張する。大規模な流れ問題を解析する際に不可欠である乱流モデリング手法の一種「LES」には数値的な不安定性が付き物であり、そのため何らかの人工的な安定化操作が併用されるのが普通である。われわれは近年、この問題の根源的原因を探るべく理論的な検討を進めてきた。本講演では、任意次数の微分方程式のための数値安定性解析法にYeoの展開式を組合せることにより、理論解析手法を大幅に拡張する。この手法によれば、例えば時間平均速度場が任意の関数で表される場合の解析も可能となる。
35000826
放射線架橋を利用した多孔性ポリスチレン粒子へのフミン酸の固定化
三島 聡子*; 浅野 雅春; 吉田 勝
高分子論文集 63(12), p.805-807(2006) ; (JAEA-J 02322)
- 放射線架橋を利用し、多孔性ポリスチレン粒子(PSD)にフミン酸(HA)を固定した。放射線は60Coからのγ線を用い、2.5～30kGyの範囲で照射した。HA固定化PSDのメチル-2-ベンツイミダゾールカルバメート(MBC)に対する吸着性能を評価した。HA固定化PSDのMBC吸着量はHAを固定化しなかったPSDに比べて1.4～2.7倍(pH3～11領域)になった。また、HA固定化PSDは、10回の吸着・脱離実験後においても吸着能力は持続した。親水性と疎水性の特性を持つHAをγ線により導入したHA固定化PSDは、広範囲のpH領域においてMBCの高い吸着性を持ち、従来の分析で必要だったpH調整の処理を省いてMBCを抽出できることがわかった。
35000827
UCu2Si2の単結晶育成のこぼれ話
松田 達磨
固体物理 42(2), p.95-97(2007) ; (JAEA-J 02323)
- UCu2Si2の単結晶育成条件の確立過程において、色々な構造解析や組成分析に関する知識の蓄積を必要とした。これらの過程での筆者の失敗や物理的な新たな発見についてまとめた。また、この育成条件の確立から期待される今後の展開についても紹介している。
35000828
アルキルアミノ基及びアルカンチオール基を導入したグラフト鎖搭載多孔性膜への酸性抽出試薬Cyanex 272の担持
澤木 健太*; 土門 さや香*; 浅井 志保; 渡部 和男; 須郷 高信*; 斎藤 恭一*
膜 32(2), p.109-115(2007) ; (JAEA-J 02324)
- 放射線グラフト重合法を利用して、市販の多孔性膜の細孔表面にさまざまな機能を備えたグラフト鎖を付与することができる。本研究では、グラフト鎖へ疎水性部を持つ官能基を導入し、そこへ抽出試薬を担持することによって、金属イオンの分離の迅速化を試みた。グラフト鎖に導入する官能基としてアルキルアミノ基又はアルカンチオール基を選び、酸性抽出試薬であるCyanex 272をグラフト鎖に担持した膜を作製し、モデルイオンとしてZn(II)を用いてCyanex 272担持多孔性中空糸膜の金属イオン吸着性能を評価した。ドデシルアミノ及びオクタデシルアミノ基を導入し、Cyanex 272を担持した多孔性膜では、亜鉛イオンの平衡吸着容量は、それぞれ0.35及び0.37mol/kg-GMA膜となった。この値は市販の抽出試薬担持ビーズ状樹脂と同程度であった。さらに、膜に担持されたCyanex 272のうちそれぞれ77及び78%が亜鉛イオンの捕捉に寄与していることが示された。
35000829
第4世代超高温原子炉の材料技術開発
橘 幸男
まてりあ 46(3), p.146-150(2007) ; (JAEA-J 02325)
- 第4世代原子力システムとして世界各国で開発が進められている超高温原子炉(超高温ガス炉)による水素製造の実現に向けた材料技術開発に関して、日本原子力研究開発機構における開発を中心に、高温工学試験研究炉(HTTR)における達成と現状,第4世代国際フォーラムにおける取り組み,熱化学法ISプロセスによる水素製造と材料技術開発について紹介した。
35000830
コンクリート中のクリアランスレベルのトリチウム濃度測定法
藤原 亜佐子; 亀尾 裕; 片山 淳; 中島 幹雄
日本原子力学会和文論文誌 6(1), p.58-64(2007) ; (JAEA-J 02327)
- コンクリート中のクリアランスレベルのトリチウムを測定する方法として水浸漬法の適用を検討した。塊状コンクリートにトリチウムを含浸させて模擬試料を作製し、これを水に浸漬したときのトリチウム浸出率を時間の関数として求めた。浸出率は浸漬初期に急激に増加し、10日後では増加が緩やかとなり、30日では95±3%で一定となった。研究用原子炉Japan Research Reactor No.3の改造に伴い発生した実廃棄物試料においても、浸出率の経時変化は模擬試料と同様であり、水浸漬から求めたトリチウム濃度は、加熱法により求めたものとよく一致した。水浸漬法はコンクリート中のクリアランスレベルのトリチウム分析に適用できると考える。
35000831
14MeV中性子直接問かけ法による高感度検出,2; ウエス系ウラン廃棄物
春山 満夫; 飛田 浩; 高瀬 操*; 森 貴正
日本原子力学会和文論文誌 6(1), p.65-72(2007) ; (JAEA-J 02328)
- 核燃料濃縮施設や核燃料加工施設から発生するウラン廃棄物のうち、マトリックスがコンクリートである場合及び金属のみの場合の含有ウラン測定について、著者らの考案した14MeV中性子直接問かけ法を適用したところ、位置感度差がほとんどなく、高感度で精度の良い測定を可能にするものであり、他に比類のない優れた手法であることを既に報告した。今回、各種廃棄物のうちドラム缶にウエスが入れられているようなウエス系ウラン廃棄物に対し、本検出法が効果的に適用できるか否かの検討を、MVP計算コードを用いた計算機実験によって行った。その結果、本検出法は、ウエス系ウラン廃棄物に対して、中性子を巧く減速する工夫をすることで位置感度差をなくし、精度よく測定できることを明らかにした。また、当該廃棄物のクリアランス濃度を十分に検認できる能力を持つものであることが確認できた。
35000832
ELMの概要
鎌田 裕; 大山 直幸; 杉原 正芳
プラズマ・核融合学会誌 82(9), p.566-574(2006) ; (JAEA-J 02332)
- ELMは、Hモードの周辺輸送障壁で発生する間欠的・周期的な熱や粒子の放出現象であり、核融合プラズマの総合性能の要であるペデスタル構造の決定要因の一つである。最も一般的なELMはType I ELMと呼ばれ、ペデスタル圧力がMHD安定性のしきい値に達した場合に発生する。Type I ELMy Hモードでは、良好な閉じ込め状態を定常的に維持できるが、ELMに伴う大きなエネルギー流出は、ダイバータ板の損耗やプラズマ性能に大きな影響を与える恐れがあるため、流出エネルギーを制御し矮小化することが必要である。現在までに、ペレット入射,共鳴摂動磁場印加,小振幅ELMを伴う運転領域などが有力な方法として開発されてきている。ここではこれらの研究の現状と、ITERへ適用する際の課題について概説する。
35000833
「単元素バルク金属ガラス」はまぼろしだった; Zr, Tiの高温高圧下における非晶質化の検証
服部 高典; 齋藤 寛之; 内海 渉; 青木 勝敏; 金子 洋; 岡島 由佳
SPring-8利用者情報 12(1), p.45-50(2007) ; (JAEA-J 02335)
- 最近発見された「単元素バルク金属ガラスの高温高圧下における形成」の検証を、新しく開発した透明アンビルを用いた高温高圧角度分散X線回折システムを用いて検証した。その結果、これまで報告されていたZr, Tiの高温高圧下における非晶質化の形成は、高温下で急激に粒成長した結晶の誤認であり、単元素におけるバルク金属ガラスは存在しないことを明らかにした。また、このようにおこった急激な粒成長は、Zr, Ti高温相における異常な格子振動に起因することを突き止めた。
35000834
国際熱核融合実験炉(ITER); 建設目前の現状
高橋 良和; 奥野 清
低温ジャーナル 1, p.40-43(2007) ; (JAEA-J 02336)
- まず、ITERのこれまでの経緯及び日本の役割について紹介し、「幅広い核融合研究のアプローチ」についても簡単に述べる。次に、ITERの超伝導コイルの設計及び仕様を説明し、超伝導コイルの調達における日本の貢献を紹介する。最後に、10年間で建設を行うスケジュールについて説明する。
35000835
Measurement of evaporation residue cross-sections of the reaction 30Si + 238U at subbarrier energies
西尾 勝久; Hofmann, S.*; Hessberger, F. P.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Comas, V. F.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; 池添 博; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; Lommel, B.*; Mazzocco, M.*; 光岡 真一; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; Popeko, A. G.*; Saro, S.*; Sch"ott, H. J.*; Sulignano, B.*; Svirikhin, A.*; 塚田 和明; 鶴田 薫*; Yeremin, A.*
AIP Conference Proceedings 891 , p.71-79(2007) ; (JAEA-J 02337)
- 重イオン融合反応30Si+238UによりSg同位体を合成し、この生成断面積を調べた。実験は、ドイツ重イオン研究所(GSI)で行った。反応エネルギーEc.m.=144MeVにおいて、263Sgから始まる3つのα崩壊連鎖を観測し、断面積67pbを得た。サブバリヤエネルギーEc.m.=133MeVで、新同位体264Sgを3つ合成し、断面積10pbを得た。これは自発核分裂で崩壊し、半減期は120msであった。これら断面積を統計モデル計算と比較した。融合過程においては、238Uの変形を取り入れたチャンネル結合法で捕獲断面積を決定した。この値は、原子力機構のタンデム加速器を用いて行った30Si+238Uの核分裂断面積とよく一致した。Ec.m.=133MeVでの断面積の値は、一次元モデルに比べて104倍大きな値であり、ウランの変形によって断面積が増加することがわかった。しかし、計算との不一致から、準核分裂が何割か存在することが示唆された。クーロン障壁より高いエネルギーEc.m.=144MeVでは30Siは238Uの赤道面と接触できる。263Sgの生成断面積67pbは、統計モデル計算値によく一致し、融合に阻害がなかった。これは、赤道面衝突が融合に有利であることを示唆している。
35000836
Contribution of computational biology and structural genomics to understand genome and transcriptome
郷 通子*; 由良 敬; 塩生 真史*
Frontiers of Computational Science , p.75-80(2007) ; (JAEA-J 02338)
- ゲノムプロジェクトと構造ゲノムプロジェクトが急速に進むことにより、生命に関する理解が大幅に変化してきている。現在は生命システムを総合的に理解することができるようになってきた。本論文では計算科学とゲノムプロジェクトの成果との組合せによって得られる、新しい分子生物観を概観する。
35000837
Fabrication and low-power measurements of the J-PARC 50-mA RFQ prototype
近藤 恭弘; 長谷川 和男; 上野 彰
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.749-757(2007) ; (JAEA-J 02339)
- J-PARCリニアックは、30mA 181MeVでスタートするが、50mA 400MeVへの早期の増強が望まれている。日本原子力研究開発機構では、50mAリニアック用の、RFQを開発してきた。このRFQでは、空洞の組み立て方法として、レーザー溶接を採用した。レーザー溶接は、熱入力が極めて局所的なため、精度を上げられる可能性がある。本論文では、J-PARC 50mA RFQの試作機の製作と、低電力測定について述べる。
35000838
High-performance computing for exact numerical approaches to quantum many-body problems on the earth simulator
山田 進; 今村 俊幸*; 叶野 琢磨; 町田 昌彦
Proceedings of International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC '06) (CD-ROM) , 12p.(2006) ; (JAEA-J 02340)
- 量子多体系の物性は、そのモデルのエネルギーを表現するハミルトニアン行列の固有状態を計算することで知ることができるが、この行列の大きさは物理モデルサイズ(粒子数など)の増加に伴って急速に増加する。そこで本研究では、世界最大級の計算機である地球シミュレータを利用した場合、どれだけ大きいサイズの量子多体系が扱えるか、そして、どれくらいの速度でそれらが計算できるか(どれだけ高速化できるか)を調べることとした。その結果、地球シミュレータの4992プロセッサを利用した計算において、1200億次元のハミルトニアン行列の基底状態を45秒、40万次元の行列の全固有状態を12000秒で計算することに成功した。前者の計算速度は24.5TFLOPS(ピーク性能の61%)であり、これは地球シミュレータのアプリケーションとして最高レベルの計算性能である一方、後者の40万次元の行列は、全固有状態を求める計算において標的とした行列としては世界最大の大きさである。
35000839
Long-term simulation of 137Cs in the Irish Sea by using ocean environment assessment system
小林 卓也; 乙坂 重嘉; 外川 織彦; 林 圭佐
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.51-57(2007) ; (JAEA-J 02341)
- 海洋中における放射性物質の移行過程を詳細に予測する海洋環境評価システムの検証として、英国BNFL再処理工場から放出された137Csの長期拡散シミュレーションを実施した。検証のためIAEA-MELが開発した海洋放射能データベース(MARIS)から抽出したアイリッシュ海における溶存態137Cs表層濃度分布と計算結果を比較した結果、アイリッシュ海における表層濃度分布を比較的良好に再現することを確認した。
35000840
The Oceanic forecasting system near the Shimokita Peninsula, Japan
印 貞治*; 中山 智治*; 松浦 康孝*; 島 茂樹*; 石川 洋一*; 淡路 敏之*; 小林 卓也; 川村 英之; 外川 織彦; 豊田 隆寛*
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.58-64(2007) ; (JAEA-J 02342)
- 下北半島沖の太平洋北西部は複雑な水塊構造を成している。海況予報システムを構築するためには、海水循環モデルを使用してこの海域の循環や水塊構造を正確に再現する必要がある。そのため、ネスティング手法を適用してきた。また、海況場の計算結果を初期化するために四次元変分法を使用してデータ同化を適用している。データ同化用のデータは、GTSPPと呼ばれるプロジェクトで得られた現場観測データと人工衛星による海面水温・海面高度データである。2003年に行われた観測データと同時期の計算結果を比較したところ、海況予報システムが高い性能を持つことが確認された。特に、下北半島沖の沿岸モード・渦モードと呼ばれる流れや両モード間の移行過程がよく再現されることがわかった。
35000841
Importance of hydrological parameters in contaminant transport modeling in a terrestrial environment
都築 克紀; 松永 武
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.65-72(2007) ; (JAEA-J 02343)
- 陸域環境における短期間(数か月)の物質移行を予測するための分布型モデルを開発中である。本研究では、モデルの水文パラメータが物質移行計算に及ぼすに影響を検討した。対象流域は、福島県南部の小田川流域(40km2)である。観測流量を再現できる複数の水文パラメータセットを用い"event water"の移行を粒子追跡法を用い計算し、パラメータセットにより物質移行に差が生じることを示した。
35000842
Atmospheric models in the numerical simulation system (SPEEDI-MP) for environmental studies
永井 晴康; 寺田 宏明
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.126-133(2007) ; (JAEA-J 02344)
- 原子力緊急時対応システムとして開発したSPEEDI, WSPEEDIを発展させ、さまざまな環境研究に適用可能な数値環境システムSPEEDI-MPの開発を行っている。本システムは、大気,陸域,海洋の環境モデル群,種々のデータベース,支援機能からなる。システム上に構築した新WSPEEDIは、大気力学モデルと粒子拡散モデルの結合により拡散・沈着を詳細計算可能で、チェルノブイル事故時の137Cs拡散を良好に再現した。
35000843
Carbon-14 source, distribution and behavior around Tokai reprocessing plant
小嵐 淳; 武石 稔; 小林 博英
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.223-230(2007) ; (JAEA-J 02345)
- 炭素-14は、炭素が生物代謝において重要な元素であることから、原子力の平和利用に伴って環境中へ放出される放射性核種の中でも線量評価の観点から極めて重要な核種である。原子力機構はこれまで東海再処理施設からの炭素-14の大気放出や環境媒体中の炭素-14のモニタリングを行ってきている。本発表では15年間に渡るモニタリングデータをレビューする。
35000844
Balance of anthropogenic radionuclides in the Japan Sea
常山 鉄平; 伊藤 集通; 乙坂 重嘉
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.236-239(2007) ; (JAEA-J 02346)
- 本研究の目的は、日本海における人工放射性核種(90Sr, 137Cs, 239+240Pu)の収支を見積もることである。このために、これまでに蓄積された対象核種の濃度データを解析した。日本海の海水における対象核種の収支は、総量と流入量,流出量についての時間変化を評価することで見積もられる。対馬海峡を通る供給量と降下量の和が流入量となり、津軽・宗谷の両海峡を通る排出量と海底土への沈降量の和が流出量となる。総量はインベントリーを日本海の表面積で積分することにより見積もられる。それゆえ、総量の時間変化を見積もるために、インベントリーの時間変化がわかっている必要がある。現在までの、解析の結果、インベントリーと表層の核種濃度の相関に時間変化があることがわかった。これらの結果から、ゆっくりとした深層への沈降と急速な深層への沈降の二つがあることがわかった。講演時には、日本海海水における収支の見積もりまでを発表する予定である。そして、その次のステップとして、本結果に海底堆積物に対する解析結果を加味する予定である。
35000845
Stream discharge of metals and rare earth elements in rainfall events in a forested catchment
松永 武; 都築 克紀; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 長縄 弘親; 井上 隆信*; 山田 俊郎*; 宮田 章史*
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.243-246(2007) ; (JAEA-J 02347)
- 森林集水域の小河川において、土壌から河川への元素流出を研究した。2003年から2005年にかけて福島県の小田川並びに岐阜県の伊自良川において降雨時観測を行った。この結果、試験集水域において降雨により溶存形態の河川流出が常に促進される元素としてCu, Sb, Al, Tiそして希土類元素を特定した。他の元素の溶存濃度は、河川流量増加に対応して減少するか(Na, Mg等)、あるいは複雑な増減(Pb, Cs等)を示した。これら2つの元素の降雨時河川流出は、(1)流量と同期した、可動性の高い成分による早い流出と、(2)必ずしも流量と同期しない、より緩やかな増加と減少を示す流出の2つの流出形式から構成されることがわかった。Si・溶存有機物・水素同位体比を指標とした河川水の供給経路解析の結果、後者の流出形式は土壌の表層からの有機物に随伴した流出であることが示唆された。また、大気降下物についての文献検討から、そのCuとSbは相当程度、人為利用に由来することが推定された。以上の知見は、大気から森林集水域に沈着する人為由来金属元素の流出モデルの構築に有用と考えられる。
35000846
Field tests on Ce transfer in natural loess environments
田中 忠夫; 向井 雅之; 馬場 恒孝
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.275-278(2007) ; (JAEA-J 02348)
- 酸化還元に鋭敏なCeの環境中での移行挙動を調べるための野外試験を中国黄土高原の帯水層中で実施した。また、移行評価に必要な分配係数等のパラメータを得るため、実験室にてカラム移行実験及びバッチ収着実験を実施した。バッチ収着実験から、Ceは黄土表面で3価から4価へ酸化され、また非可逆的に収着することがわかった。野外でのCeの移行は、この非可逆的な収着を反映して遅く、その移行挙動は分配係数を用いる従来の移行評価式で保守的に評価できることを確認した。
35000847
Extended biosphere dataset for safety assessment of radioactive waste geological disposal
加藤 智子; 鈴木 祐二*
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.336-339(2007) ; (JAEA-J 02349)
- 放射性廃棄物地層処分の安全評価に必要となる生物圏評価のためのデータセットの見直し作業として、既往の検討に基づくパラメータの設定手順を適用し、評価上重要なパラメータを対象としたデータセットを最新の知見に基づき更新した。
35000848
An Application of accident consequence assessment models to off-site emergency planning
木村 仁宣; 松原 武史; 石川 淳; 本間 俊充
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology , p.348-351(2007) ; (JAEA-J 02350)
- 確率論的環境影響評価計算コードOSCAARを用いて、オフサイト緊急時計画の策定における安定ヨウ素剤予防服用の運用方法を検討した。本研究では、安定ヨウ素剤服用による甲状腺被ばく線量の低減効果を検討するため、ヨウ素の体内代謝モデルをOSCAARに導入した。レベル2PSAで導出したソースタームから被ばく線量を算出し、安定ヨウ素剤の服用効果を発電所からの距離ごとに評価した結果から、安定ヨウ素剤の配布範囲や服用時期を検討した。
35000849
A Methodology of structural analysis for nuclear power plant size of assembly
谷 正之; 中島 憲宏; 西田 明美; 鈴木 喜雄; 松原 仁; 新谷 文将; 櫛田 慶幸; 羽間 収; 近藤 誠; 川崎 幸三
Proceedings of Joint International Topical Meeting on Mathematics & Computations and Supercomputing in Nuclear Applications (M&C+SNA 2007) (CD-ROM) , 12p.(2007) ; (JAEA-J 02351)
- The quakeproof analysis for an assembly structure such as a nuclear power plant should not be calculated as a piece of structure as existed structural analyses as do so, because of heterogeneity of each part in the functionality, which relates to the boundary condition. As well known that nuclear power plant consists of over ten million detailed parts, it takes lots of computational resources such as memory, disk space, and computational power to carry out its analysis. In order to achieve the assembly structure analysis, it is to give an efficient performance method, a treatable data handling method, and taking account the heterogeneity of each part in the functionality. The proposed method is to treat a power plant size assembly with its components. The components are handled by one by one to reduce the size of data at a operation, and to concern heterogeneity of each part.
35000850
Coulomb excitation experiments at JAEA Tandem facility for the study of nuclear structure
小泉 光生; 藤 暢輔; 長 明彦; 木村 敦; 宇都野 穣; 大島 真澄; 早川 岳人; 初川 雄一; 片倉 純一; 松田 誠; 静間 俊行; 関 暁之; 森川 恒安*; 菅原 昌彦*; 草刈 英榮*; 後藤 淳*; Czosnyka, T.*; Zielinska, M.*
Proceedings of the International Workshop on Quark Nuclear Physics 2006 , p.245-252(2006) ; (JAEA-J 02352)
- 原子力機構では、多重クーロン励起実験法を用い基底状態に近い偶偶核の構造を系統的に研究している。これまで、Ge, Zn, Moなどの安定な原子核について、B(E2), Qモーメントなどの電磁気的物理量を測定してきた。われわれの実験の結果、70,74,76Ge, 98Mo核で、変形共存していることが明らかになった。Ge原子核においては、質量が76-74-72と下がるに従い、球形侵入バンドの0+2バンドヘッドのエネルギーが下がり、70Geで基底状態のプロレイト変形0+準位と入れ替わることがわかった。98Moでは、プロレイトと3軸非対称変形の共存現象が見つかった。66,68Znでは、3軸非対称変形していることが明らかになった。
35000851
Investigations of relativistic laser plasma from micron-sized Ar clusters
福田 祐仁; 山川 考一
Progress in Ultrafast Intense Laser Science II , p.231-251(2007) ; (JAEA-J 02353)
- 高強度レーザーとクラスターとの相互作用機構を明らかにするために、レーザー照射によって生成した高温高密度クラスタープラズマからの超高分解X線スペクトル、及び、イオンのエネルギー分布の同時測定を世界で初めて行った。得られたX線スペクトルをもとに、時間依存のプラズマキネティクスモデルを用いてX線発生機構とそのタイムスケールについて考察を行った。さらに、Si結晶によるX線回折実験を行い、発生したX線が応用研究に十分適用可能な強度を有していることを明らかにした。
35000852
地下施設における情報管理システムの構築
坂井 哲郎*; 柏瀬 陽一*; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀
地下空間シンポジウム・論文集,12 , p.161-168(2007) ; (JAEA-J 02354)
- 地下施設を維持・管理する際に必要となる情報を管理する方法について、土木工事に関連する地下施設や鉱山などの事例を調査し、情報管理システムを構築するための要件についてまとめた。地下施設に関する情報としては、地下における通気の状況や温度分布などの坑内環境,火災などの災害に対する防災の考え方,災害や異常発生に対する予測方法などを対象として検討を行った。
35000853
原子力機構むつ・タンデトロン加速器の現状
天野 光; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 桑原 潤; 北田 慶信*; 渡部 幸也*; 北村 敏勝
第19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(2007) ; (JAEA-J 02355)
- 日本原子力研究開発機構むつ事業所タンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europa製 Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。これまで海洋環境における放射性核種の移行挙動にかかわる研究等におもに利用され、平成17年度末までに約6,000試料(原子力機構:80%,原子力機構以外20%)を測定した。本発表では、17年度の運転及び維持管理状況,前処理技術開発等について報告するとともに、18年度から開始した施設共用についても報告する。
35000854
揚力を最大化するための随伴変数法による形状最適化
篠原 主勲*; 奥田 洋司*; 伊東 聰*; 中島 憲宏; 井田 真人
第20回数値流体力学シンポジウム講演要旨集(CD-ROM) , 7p.(2006) ; (JAEA-J 02356)
- 流力振動の原因である揚力を最適制御するための形状最適化システムを提案し、検証のためストークス流れの中に置かれた円柱の最適化に適用した。最適化手法にはラグランジュ未定乗数法に基づく随伴変数法を選び、プログラム開発にはライブラリ集HPC-MWを利用した。このシステムを用いて円柱の最適化を行ったところ、流れに対して約45度傾いた扁平な円柱形状を得た。
35000855
保存型ジャイロ運動論的Vlasovコードの開発とその核融合プラズマ乱流シミュレーションへの応用
井田 真人; 井戸村 泰宏; 徳田 伸二
第22回生研TSFDシンポジウム講演論文集 , p.88-95(2007) ; (JAEA-J 02357)
- 流体分野で開発された保存型中央差分法をもとに新しいジャイロ運動論的Vlasovコードを開発し、イオン温度勾配型乱流を例題としたテスト計算によってその基本性能を検証した。本コードは粒子分布関数の2乗量までを保存する性質を持ち、そのため数値粘性を全く含まない高解像度スキームをもとにしながらも、極めて高い数値安定性を獲得することに成功している。また、今回行ったテスト計算により、本コードが従来コードより一桁以上も高いエネルギー保存性を持つことが明らかになった。本コードが持つこれらの特性は、将来の衝突系・開放系への展開に道を拓くものである。
35000856
グリッド環境の大規模可視化システム
鈴木 喜雄
第56回理論応用力学講演会論文集 , p.33-34(2007) ; (JAEA-J 02358)
- 日本原子力研究開発機構システム計算科学センターでは、これまで、STA(Seamless Thinking Aid), ITBL(Information Technology Based Laboratory), AEGIS(Atomic Energy Grid InfraStructure)など、分散計算環境(グリッドコンピューティング環境)の研究開発を実施してきた。これらの研究開発において、分散計算環境に必要な可視化技術の開発を行ってきた。可視化ツールの一つとして、並列計算機を用いて並列に可視化処理を行うことが可能なPST(Parallel Support Toolkit)の開発を進めてきた。現在、センターにて開発してきたSTAMPIを用いることにより、異機種計算環境において同時に実行可能となるようPSTを改良している。STAMPIは、異機種分散環境で実行可能なMPIライブラリである。本改良により、従来は可視化することが困難であった大規模なデータの可視化を実現し、分散計算環境における効率的な可視化が可能となる。
35000857
JT-60二次冷却設備ろ過装置の改良・更新
西山 友和; 佐々木 駿一; 三代 康彦; 本田 正男; 坂井 友了*
平成18年度名古屋大学総合技術研究会装置技術研究会報告集 , p.102-105(2007) ; (JAEA-J 02360)
- JT-60に設置される二次冷却設備では、冷却水内の浮遊物を除去するためのろ過装置としてろ材に砂を用いたろ過槽を使用している。ろ過槽は、砂槽に蓄積された水中の浮遊物を洗浄するために、定期的(3回/週)に逆洗を実施している。逆洗工程では、多量の水が排水されるために、それを補うための給水や希釈された高額な水質管理用薬剤の投与が頻繁に必要となる。また、ろ過砂は消耗品であるために、定期的な交換が必要である。これらの結果、このろ過槽の運転には、多大なランニングコストと労力を必要としている。この課題を克服するために、ろ過槽を自動洗浄式の水処理フィルターに更新した。本フィルターは、ろ材であるスクリーンメッシュが目詰まりを起こした場合に、自動的に洗浄するもので、排水量もろ過槽に比べると約9割減少すると予想される。本研究会では、水処理フィルターの概要,期待される効果,設置等に関する検討結果,運転状況等について報告する。
35000858
JT-60へのガスジェットシステムの適用
三代 康彦; 西山 友和; 竹永 秀信; 神永 敦嗣; 笹島 唯之; 正木 圭
平成18年度名古屋大学総合技術研究会装置技術研究会報告集 , p.124-127(2007) ; (JAEA-J 02361)
- 臨界プラズマ試験装置(JT-60)において、新しい燃料供給方法としてガスジェットシステムを設置した。従来の燃料ガス供給方法としては、ガス注入装置とペレット入射装置を使用しており、ガスジェットはこれらの中間的な特徴を持っている。構造的な特徴は、真空容器内にバルブを設置し、駆動源とし燃料となる高圧ガスそのものを用いていることである。ガスジェットシステムは、仏国カダラッシュ研究所の核融合実験装置Tore Supraにて設計開発され使用されているものであり、粒子制御方法に関する日仏の共同研究としてJT-60への設置を行った。これら核融合実験装置は同様な装置であるが、運転条件が異なるため本システムの設置に関して慎重に検討する必要があった。実際に、試運転中に異なる運転条件を起因とする問題が発生し、運転手法を変更せざるを得なかった。本研究会では、ガスジェットシステムのJT-60への設置に伴い、発生した問題点とその改善策について報告する。
35000859
JT-60Uダイバータタイル溝面の三次元解析
八木澤 博; 新井 貴; 正木 圭; 逆井 章
平成18年度名古屋大学総合技術研究会装置技術研究会報告集 , p.132-135(2007) ; (JAEA-J 02362)
- 臨界プラズマ試験装置JT-60Uの真空容器内表面には、プラズマによる損傷を避けるために、多数の黒鉛タイルが設置されている。このうち、真空容器内の代表的なエリアの黒鉛タイル数枚には真空容器内の不純物の輸送,損耗・堆積機構の解明等の基礎データ収集を目的に表面に十字状の溝や斜め溝を施したものがある。これまでの段差測定装置を利用したタイルの測定では、タイル表面に施された十字状の溝から溝面と表面の実験放電前後の差分の比較から損耗・堆積の評価を実施してきた。今回測定を対象とした斜め溝は、真空容器内のタイル間のギャップを模擬しており、この部分の損耗・堆積状態から、このギャップの最適化を図ることを目的としている。ダイバータに設置されている実験放電にて暴露された3枚の斜め溝を持つタイルの溝底面について当機構で製作した段差測定装置にて表面粗さの測定を行い、測定結果から斜め溝底面の形状を三次元解析した。この解析結果から斜め溝底面において溝幅の相違による損耗・堆積状態の調査結果を報告する。
35000860
JT-60Uにおけるトロイダル磁場リップル低減用フェライト鋼タイルの設計と設置
笹島 唯之; 正木 圭; 櫻井 真治; 芝間 祐介; 林 孝夫; 鈴木 優; 高橋 龍吉
平成18年度名古屋大学総合技術研究会装置技術研究会報告集 , p.148-151(2007) ; (JAEA-J 02363)
- 臨界プラズマ試験装置JT-60Uでは、トロイダルコイルの強い磁場でプラズマを閉じ込めている。トロイダルコイル磁場はコイルの直下で強くなり、コイル間では弱くなる。このような強弱を磁場リップルと言い、プラズマの閉じ込め性能に影響を及ぼす。そこで、プラズマの閉じ込め性能向上を目的に磁場リップルを抑える効果のある磁性体のフェライト鋼をタイル形状にして真空容器内に設置した。設置したフェライト鋼タイルは1122枚。真空容器をプラズマから保護している炭素素材で作られた第一壁タイルをフェライト鋼タイルに交換した。本研究会では、フェライト鋼タイル設置に関する技術的な難しさや、低コスト化を考慮した設計、並びに据え付け時における問題とその対策等について報告するとともに、設置後1年間を経過したフェライト鋼タイルの状態を踏まえ、その成果と今後の技術的課題について報告する。
35000861
ITER用ミリ波源ジャイロトロンの現状と核融合炉に向けた展望
春日井 敦; 高橋 幸司; 梶原 健; 小林 則幸; 坂本 慶司
平成19年電気学会全国大会講演論文集,7 , p.7-S9(20)-7-S9(23)(2007) ; (JAEA-J 02364)
- 原子力機構では、高周波を用いたITER用プラズマ加熱装置ジャイロトロンの開発を進めている。これまでにITER用ジャイロトロンについて、50%の効率の達成,人工ダイヤモンド窓の開発,1MW級高周波の発振などを達成し、長パルス化研究を進めてきた。しかしジャイロトロン内部での発熱や長パルス時における発振出力の低下等により、総合効率は40%程度、出力時間は100秒程度に制限されてきた。そこでこれらの課題を克服するため、高周波回路,電子銃,制御方式の改良等を行った。その結果、出力0.6MW,総合効率46%,動作時間1時間(3600秒)の大電力定常動作の実証に成功した。動作時間1時間はITERで要求される燃焼時間400秒より十分長く、将来ITERで想定されるさまざまな運転モードにも対応できる動作時間である。さらに、長パルス動作時の発振特性を明らかにし、長パルス動作過程で電子ビームのピッチファクター,空胴磁場強度を制御することで、ジャイロトロンの運転領域を高効率領域まで引き上げる運転モードを新たに確立し、その結果、出力0.82MW,56%の高効率で600秒(10分)以上動作させることに成功した。
35000862
プルトニウム標準物質に関する研究開発の現状と今後の計画
角 美香; 影山 十三男; 鈴木 徹
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM) , 7p.(2006) ; (JAEA-J 02365)
- プルトニウム燃料技術開発センターにおいて、核燃料物質の計量分析は、高信頼性の標準物質を必要とする同位体希釈質量分析法(IDMS)によって実施されている。これまで必要なPu標準物質は海外から入手してきたが、Puの輸送は難しさを増していることから、将来はその入手が困難になる可能性が出てきている。そこで、自らPu標準物質を調製する技術を確立することを目的として、長年にわたり核物質の標準物質を供給している実績を有し、高い技術力を有している米国NBLと共同研究を開始した。本共同研究では、JAEAにおいて保管されているMOX粉末を原料として、IDMSのための標準物質(LSDスパイク)を作製することを目標の一つとしており、これまでに、MOX粉末を溶解,精製してPu溶液を調製した。この溶液の一部はNBLに輸送され、今後NBLにて分析が行われる予定である。さらに、このPu溶液を原料としてスパイクを調製し、NBLとJAEAが共同で確認分析を行うとともに、実用性及び長期安定性に関する試験を行う。本報告では、本共同研究の現状と今後の計画について述べる。
35000863
Reduction of fluctuation and small bias observed in continuous volume monitoring taken in an annular tank for plutonium nitrate
細馬 隆; 向 泰宣
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM) , 8p.(2006) ; (JAEA-J 02366)
- 再処理及び転換施設では、計量管理及び保障措置の目的で環状槽内の硝酸プルトニウム溶液の密度と液量を浸漬管により測定し、連続監視している。測定は浸漬管先端での静水圧測定を原理としており、測定中は溶液を静置する必要がある。計量測定時以外は、安全上の理由から常時攪拌されており、これにより溶液は槽内で流動し静水圧に振動を与え、測定値の変動をもたらすとともに、条件によってはわずかながら測定上のバイアスをもたらす。この現象は、槽の底部に近い浸漬(major)管は攪拌の影響を受けにくく、底部から離れた浸漬(minor)管は攪拌の影響を受けやすいため、攪拌の影響が相殺されることなく密度測定値に現れるために生じると考えられる。測定原理上、密度測定値にプラスの変動が生じると液量測定値にはマイナスの変動が生じる。そこで、液量と密度の積から求まる溶液重量に着目し演算処理したところ、変動や測定バイアスは著しく減少した。
35000864
ENMC(熱外中性子測定装置)の性能評価試験,フェーズII
蜷川 純一; 浅野 隆; 藤原 茂雄; 髙橋 三郎; Menlove, H.*; Rael, C. D.*; 中島 真司*; 佐藤 隆*
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM) , 9p.(2006) ; (JAEA-J 02367)
- ENMCは、熱中性子を測定する既存の測定装置に改良を加え、エネルギーの高い熱外中性子をも測定することにより、核燃料物質中のプルトニウムを短時間でかつ高精度に測定するために開発した非破壊測定装置である。原子力研究開発機構は、このENMCの測定性能を最大限に引出すことにより、プルトニウムの測定精度を破壊分析レベルに向上させるための取組みを実施している。これまでにENMCの性能評価試験(フェーズI)としてさまざまな測定誤差要因の評価試験を実施し、高精度測定に向けた課題を確認した。この結果をもとに、今回、ENMCの最適測定条件(サンプル中のプルトニウム量,サンプル配置方法等)を見いだすことを目的に、性能評価試験(フェーズII)を実施し、測定誤差を約0.6%まで低減できる見通しを得た。本報告では、性能評価試験(フェーズII)で実施した試験結果について報告する。
35000865
ロシア解体プルトニウム処分の現状と見通し
川太 徳夫; 矢野 総一郎
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM) , 9p.(2006) ; (JAEA-J 02368)
- ロシア解体プルトニウムは、米露の核兵器の軍縮により発生した副産物であり、核拡散の重大な脅威となっている。米露は、2000年協定によって両国とも34トンを下回らないプルトニウムの処分に合意した。日本をはじめG7諸国は、これに協力するため処分シナリオとして軽水炉(MOXペレット燃料),高速炉(MOXバイパック燃料)で燃焼処分を行うことを軸に検討を進めてきたが、処分に必要とされるコストがG7諸国が拠出を表明している資金の3倍以上になることから、実際の処分は行き詰っている。原子力機構は解体プルトニウムを原料としたMOXバイパック燃料を高速炉BN600で燃焼するBN600バイパック燃料オプションを実現するためこれまで培ったプルトニウム利用技術,高速炉技術をもとに、この10年間にわたり技術協力を続けてきた。このオプションの技術的成立性については、ロシア研究所との幾つかの共同研究によって確認した。このオプションは低コストでかつ早期処分開始ができる手法であるため、昨今米露は軽水炉オプションに先んじてこれを先行処分として実施の加速を図ろうとしている。この報告ではBN600バイパック燃料オプションの進捗状況とロシア解体プルトニウムの全体処分計画の動向について説明する。
35000866
原子力機構における保障措置環境試料分析技術の開発
桜井 聡; 間柄 正明; 臼田 重和; 渡部 和男; 江坂 文孝; 平山 文夫; Lee, C. G.; 安田 健一郎; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔; 井口 一成; 國分 陽子; 宮本 ユタカ; 大図 章
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM) , 9p.(2006) ; (JAEA-J 02369)
- 日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、文部科学省の委託を受け、国内及び国際保障措置制度の堅持に貢献する目的で、環境試料分析のため極微量核物質などの分析法を開発している。拭き取り試料のスクリーニング,バルク及びパーティクル分析については基本技術の開発を終了し、その品質管理体制も含めて2003年にIAEAからネットワーク分析所として認証された。2004年以降、国内試料の分析を行うとともにIAEAネットワーク分析所の一員として活動を開始し、実試料の分析を通じて原子力機構の有する分析能力の検証と改善を図るとともに、さらに分析適応範囲を広げ、精度向上と効率化を図るため、新たな分析法の開発を進めている。ここでは、これまでの原子力機構における保障措置環境試料分析にかかわる技術開発について振り返るとともに、この分野における最近の研究開発の動向について言及する。
35000867
気泡間相互作用の効果について
井田 真人
キャビテーションに関するシンポジウム(第13回)講演論文集 , 4p.(2006) ; (JAEA-J 02370)
- J-PARC水銀ターゲットの開発において、水銀中に現れるキャビテーション気泡によって引き起こされるターゲット容器の損傷が問題になっている。本講演では、キャビテーション気泡の動的振る舞いや成長速度に関する理論的・数値的検討や、マイクロバブル注入によるキャビテーション抑制に関する数値シミュレーションについて紹介する。
35000868
体積振動する気泡の位相特性と相互作用力に関する補足的検討
井田 真人
日本流体力学会年会2006講演要旨集(CD-ROM) , 4p.(2006) ; (JAEA-J 02371)
- 音を通じて相互作用する複数気泡系が持つとされる特徴周波数「遷移周波数」について再議論し、その物理的性質を明瞭化する。原子力プラントや加速器施設で度々問題にされるキャビテーションでは、体積振動する無数の気泡が同時に現れ、一種の結合振動子系を構成する。われわれは近年、複数気泡系が持つこの結合振動子系としての側面に着目して議論を進めることで、気泡が未知の特徴周波数「遷移周波数」を持つことを理論的に予言した。本講演ではこの特徴周波数と既知の特徴周波数(自然周波数や共振周波数)の間に見られる類似性と差異について論じ、さらに気泡間相互作用における遷移周波数の役割を明らかにする。
35000869
PIE technique of fuel cladding fracture toughness test
遠藤 慎也; 宇佐美 浩二; 仲田 祐仁; 福田 拓司*; 小野澤 淳; 原田 晃男; 木崎 實; 菊池 博之
HPR-366, Vol.1 (CD-ROM) , 10p.(2007) ; (JAEA-J 02372)
- 近年、高燃焼度燃料を使用した出力急昇試験において、被覆管の軸方向に脆性割れが観察されている。この脆性割れは、高燃焼度化に伴う被覆管の水素吸収に起因した機械的特性の劣化と考えられているが、引張試験やバースト試験等の従来からの照射後試験技術では、その抵抗性を評価することは不可能である。燃料被覆管の脆性割れに対する抵抗性評価技術は、高燃焼度化燃料の健全性評価のうえで極めて重要であり、新たな照射後試験技術としての確立が急務となっている。脆性材料の壊れ抵抗性評価は、破壊靱性試験によってのみ可能であるが、規格化された既存の破壊靱性試験標準試験法は、燃料被覆管のような薄肉で細径の管状材料には適用できない。このため、原子燃料工業によって開発されたNCT試験法の照射後試験への適用が提案された。本会議では、原子燃料工業とホット試験室との共同研究で開発したNCT試験法による燃料被覆管の破壊靱性試験のための照射後試験技術として使用済燃料被覆管からのサンプル加工技術,試験片組立技術,疲労予き裂導入技術,被覆管破壊靭性試験等の遠隔操作技術とを適用した照射後試験での有効性について概要を報告する。
35000870
Commissioning strategies for J-PARC linac and L3BT
池上 雅紀*; Lee, S.*; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; 近藤 恭弘; 大川 智宏; 上野 彰; 佐甲 博之; 青 寛幸; 佐藤 進; 小林 鉄也; 富澤 哲男; 榊 泰直; 長谷川 和男; 吉川 博
KEK Proceedings 2006-15 (CD-ROM) , p.347-349(2007) ; (JAEA-J 02431)
- J-PARCリニアックのコミッショニングは、181MeVのエネルギーで、今年の終わりに始まる予定である。本発表では、リニアックと、それに続くビーム輸送系(リニアックから3GeVへのビーム輸送系:L3BT)のコミッショニング戦略の詳細について述べる。特に、リニアックに続く、3GeVシンクロトロンへの入射点における、最終的なビームの質を決める重要なエレメントである、2つのデバンチャー空洞と縦コリメーターシステムの調整方法について述べる。さらに、われわれのコリメーターシステムの独特な設計と特色についても発表する。
35000871
Evaluation of the patient internal organ doses in positron emission tomography using EGS4
津田 啓介; 木名瀬 栄; 福士 政広*; 斎藤 公明
KEK Proceedings 2006-4 , p.88-93(2006) ; (JAEA-J 02432)
- 本研究では18F-FDGを用いたPET検査に着目し、実測及びモンテカルロシミュレーションを用いた信頼性の高い臓器線量評価法の開発に着手した。まず、PET検査の主流である脳PET検査に着目し、蛍光ガラス線量計(Photo luminescence dosimetry: PLD)により18F-FDGを用いたPET検査における脳表面の吸収線量(頭部眉間位置)を実測評価した。次に、シミュレーション計算により、頭部眉間位置PLDの吸収線量と脳内放射能の関係を調べるとともに、脳の吸収線量と脳内放射能の関係を調べた。その結果、頭部眉間位置に配置したPLDの吸収線量は、18F-FDG静脈投与後、時間経過に伴い増加することが確認できた。また、18F-FDGの体内動態を考慮すると、シミュレーション計算によるPLDの吸収線量は、実測値と一致することがわかった。これにより、本手法によるPLD吸収線量の計算評価が妥当であることを確認した。本研究により、陽電子線を考慮した脳の吸収線量をPLDの読み値から簡易的に推定する回帰式を作成し、信頼性の高い線量評価法を考案した。
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2007年5月
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