学会誌等掲載論文
※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。

2007年7月

35000993
Molecular dynamics study on the formation of stacking fault tetrahedra and unfaulting of Frank loops in FCC metals
門吉　朋子;　蕪木　英雄;　清水　大志;　君塚　肇*;　實川　資朗;　Li, J.*
Acta Materialia 55(9), p.3073-3080(2007) ; (JAEA-J 02550)
　分子動力学法により、FCC金属中の積層欠陥正四面体が、不等辺六角形転位ループから形成されることを確かめた。また、格子間原子型のフランクループ及び原子空孔型のフランクループが、外部せん断応力や温度によって完全転位ループに遷移する過程を詳細に解析し、完全転位化に温度が重要な役割を果たしていることを明らかにした。
35000994
Decreasing in neutron multiplication factor in spent fuel storage facilities by changing fuel assembly position in axial direction
須山　賢也;　村崎　穣;　奥田　泰久*
Annals of Nuclear Energy 34(5), p.417-423(2007) ; (JAEA-J 02551)
　使用済燃料の長期間の貯蔵は、日本における核燃料サイクルの一つのオプションとなった。このような施設では臨界安全性が担保されねばならないが、一般的に、中性子増倍率を低下させるために集合体間の間隔を広くとることが考えられていた。しかしながら、核分裂性物質を多く含む領域間の中性子相互作用を低下させるという観点からは、そのために燃料集合体を軸方向に交互にずらすことも可能である。本研究では使用済燃料の交互軸方向ずらしによる中性子増倍率低減の可能性を示す。使用済燃料軸方向交互ずらし(A3S)法、すなわち、燃料集合体を水平方向ではなく軸方向に交互にずらす方法の効果を示すために臨界計算を行った。PWR及びBWR燃料それぞれに対して、A3S法を適用することで通常の燃料配置よりも小さな中性子増倍率を得ることができた。使用済燃料の臨界安全評価で重要な端部効果についても、A3S法でそれを低減させることが確認された。本研究の結果は、使用済燃料貯蔵施設の効果的な運用を目的とした中性子増倍率と端部効果を低減するために、使用済燃料配置の変更によって臨界安全性設計を最適化させることが可能であることを示している。
35000995
Neutron transport benchmark problem proposal for fast critical assembly without homogenizations
千葉　豪;　沼田　一幸*
Annals of Nuclear Energy 34(6), p.443-448(2007) ; (JAEA-J 02552)
　本報告では、均質化を行わない高速臨界集合体のための中性子輸送ベンチマーク問題を提案する。この問題を用いることにより、非均質性の強い高速臨界集合体解析に対する中性子輸送計算コードの適用性を評価することができる。加えて、平板格子の均質化手法の妥当性の検証にも利用することができる。
35000996
AFM investigation on surface evolution of amorphous carbon during ion-beam-assisted deposition
Zhu, X. D.*;　Ding, F.*;　楢本　洋*;　鳴海　一雅
Applied Surface Science 253(3), p.1480-1483(2006) ; (JAEA-J 02553)
　Ne+イオンを用いたC60のイオンビーム援用蒸着法により、鏡面研磨したSi(111)ウェハー上に水素フリーの非晶質炭素を作製し、基板温度400℃と700℃において、成長時間による薄膜表面の形状変化を原子間力顕微鏡(AFM)で評価した。表面形状とRMS粗さの解析により、成長するにつれて薄膜表面の粗さが増すことがわかった。成長時間を長くすると、島とピットの協奏的な核生成が出現し、3次元成長をする。400℃においては不規則な小山状になり、700℃においては細長い小山状になった。さらにその後、400℃では竹の節状、700℃では波紋状の構造に発展することが観測された。このような表面形状の進展を解明するためには、スパッタリング効果以外に、非晶質炭素膜中の化学結合の構成を考慮すべきだと考える。
35000997
Phylogenetic and disruption analyses of aspartate kinase of Deinococcus radiodurans
西田　洋巳*;　鳴海　一成
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 71(4), p.1015-1020(2007) ; (JAEA-J 02554)
　放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスは高度好熱菌サーマス・サーモフィルスと進化的に近縁種である。両者ともL-アスパラギン酸のリン酸化を触媒するアスパラギン酸キナーゼ(AK)の遺伝子を一つずつ持っている。サーモフィルスは、アミノアジピン酸経路でリジンを生合成するが、この経路ではAKが使われない。系統学的解析によって、ラジオデュランスAKはサーモフィルスAKと異なるタンパク質構造を持ち、進化過程が異なることがわかった。また、遺伝子破壊解析によって、ラジオデュランスAKはリジン生合成には使用されず、スレオニン及びメチオニン生合成に使われることがわかった。このように、ラジオデュランスAK遺伝子破壊株はサーモフィルスAK遺伝子破壊株と同様の形質を示すことから、両者のAKは異なる進化的起源を持つにもかかわらず、機能的には違わないことが明らかになった。
35000998
Planar doping of crystalline fullerene with cobalt
Lavrentiev, V.*;　楢本　洋*;　鳴海　一雅;　境　誠司;　Avramov, P.
Chemical Physics Letters 423(4-6), p.366-370(2006) ; (JAEA-J 02555)
　100keV Co+を注入したC60薄膜をラザフォード後方散乱法(RBS)とラマン分光法で評価した。その結果、注入したCoが、熱処理(300℃)によって、表面の非晶質炭素層からその下のイオン注入による損傷を受けていない結晶性フラーレン層へ移動することが明らかになった。本論文では、炭素の深さ方向での密度勾配がこの効果の推進力となる可能性を議論する。また、熱処理後、注入層中のコバルト量の減少がRBSによって観測されたが、このことは、RBSのプローブイオンである2MeV He+によってC60がイオン化したことを示唆していると考えられる。
35000999
Polymeric chains in C60 and Co mixture
Lavrentiev, V.*;　阿部　弘亨*;　楢本　洋*;　境　誠司;　鳴海　一雅
Chemical Physics Letters 424(1-3), p.101-104(2006) ; (JAEA-J 02556)
　NaCl(001)基板上に室温で同時蒸着したCo-C60混合物中にC60基ポリマーが生成していることを透過型電子顕微鏡で確認した。電子顕微鏡像から見積もったC60分子の間隔は、Co原子がC60分子間を架橋する位置にあることを示唆している。ポリマー中の-Co-C60-単位同士のクーロン相互作用により、ポリマー鎖はお互いに結合する傾向がある。混合物のEELSスペクトルにおいてC60のLUMO由来のピークが高エネルギー側へ0.6eVシフトすることを観測し、CoとC60間の電荷移動を確認した。σ*のエネルギー損失の系統的なシフトは、ポリマー鎖中のC60ケージがひずんでいることを意味する。
35001000
Chemical speciation and association of plutonium with bacteria, kaolinite clay, and their mixture
大貫　敏彦;　吉田　崇宏*;　尾崎　卓郎;　香西　直文;　坂本　文徳;　南川　卓也;　鈴木　義規*;　Francis, A. J.
Environmental Science & Technology 41(9), p.3134-3139(2007) ; (JAEA-J 02557)
　Pu(VI)の微生物、カオリナイト及びそれらの混合物への吸着をバッチ実験により検討した。Puの吸着量は時間とともに増加した。酸化数を測定した結果、Pu(VI)は微生物へ及び混合物との接触により溶液中ではVに、吸着したPuはIVに還元した。一方、カオリナイトとの接触ではPu(VI)のままであった。試薬溶液による脱離実験及び電子顕微鏡による分析からPuは混合物中の微生物に選択的に吸着したことがわかった。以上の結果から、Pu(VI)が微生物による還元により、混合物中で微生物に選択的に濃集したことを明らかとなった。
35001001
Magnetic and ferroelectric properties of (Bi1-xLax)FeO3
米田　安宏;　吉井　賢資;　齋藤　寛之;　水木　純一郎
Ferroelectrics 348, p.33-37(2007) ; (JAEA-J 02558)
　ビスマスフェライトは固相反応では生成が困難な物質であるが、ランタンをドープすると簡単に単相の試料が得られることがわかった。また、pureなBiFeO3の磁気特性は反磁性であるにもかかわらず、わずか、10パーセントLaを置換しただけで、LaFeO3の特性であるweak ferroになることがわかった。この試料を用いて単結晶育成の試みを行った。単結晶の作製方法はSolid State Single Crystal Growthで、マテリアルである(Bi,La)Fe03から直接、グレイン成長によって、単結晶を得るというやり方である。大型高圧プレスを用いて、基板としてチタン酸ストロンチウムを使い、5GPa, 900℃で焼成したところ、0.1mmの単結晶を得ることができた。X線で評価したところ半値幅が0.3度程度のものができていた。
35001002
Ferroelectricity from valence ordering in RFe2O4
池田　直*;　森　茂生*;　吉井　賢資
Ferroelectrics 348, p.38-47(2007) ; (JAEA-J 02559)
　われわれは、RFe2O4(R:希土類)の強誘電性が全く新しい機構によるものであることを見いだした。焦電気測定,低周波交流誘電率測定,共鳴X線散乱実験、及び鉄電荷のフラストレーションに関する考察により、Fe2+及びFe3+のイオンが実空間秩序することによって生み出される誘電分極に由来するものと結論付けた。この誘電性は、これまで知られている強誘電性、すなわち正負のイオンの位置変位による強誘電性とは全く異なる機構によるものであり、基礎科学的に興味深いだけでなく、劣化の少ないデバイスへの応用の可能性も示すものである。
35001003
Two-dimensional spectroscopic measurement of hydrogen emission in JT-60U divertor plasmas
藤本　加代子;　仲野　友英;　久保　博孝;　川島　寿人;　清水　勝宏;　朝倉　伸幸
Fusion Science and Technology 51(2T), p.247-249(2007) ; (JAEA-J 02562)
　ダイバータ板への熱負荷の低減には非接触ダイバータプラズマが有効である。非接触ダイバータプラズマでは電離及び再結合プラズマが隣接して複雑な空間分布を形成するため、非接触ダイバータプラズマにおける原子分子過程やエネルギー損失過程の研究にはこれらの2次元空間分布計測が必要である。本研究では両過程の解明を目的にJT-60Uダイバータプラズマの水素原子発光強度の2次元分布を導出した。電離及び再結合プラズマの診断には重水素バルマー系列線(365〜656nm)を同時観測する必要があるため、観測波長領域が350〜800nmの広帯域可視分光器を用いて測定を行った。またダイバータプラズマは約1cmの空間スケールで変化することが解っている。本研究ではダイバータ部を92視線(縦60視線,横32視線)を用いて約1cmの空間分解能で計測した。観測結果をトモグラフィー手法により水素原子発光強度の2次元分布に再構成し、ダイバータ部における再結合プラズマの2次元空間分布を取得した。
35001004
Optimization of 28GHz gyrotron output performance for ECRH experiment of the GAMMA 10
假家　強*;　満仲　義加*;　今井　剛*;　斉藤　輝雄*;　立松　芳典*;　坂本　慶司;　南　龍太郎*;　渡辺　理*;　沼倉　友晴*;　遠藤　洋一*
Fusion Science and Technology 51(2T), p.397-399(2007) ; (JAEA-J 02563)
　原子力機構と共同開発した500kW級28GHzジャイロトロンの出力特性の最適化を行った。ジャイロトロンは従来の200kW級小型ジャイロトロン用マグネットに装着し、かつ大型電子エミッターの使用が可能となるように2極電子銃を用いている。また、準光学モード変換器を内蔵し、大電力化,長パルス化に対応できる構造となっている。実験の結果、これまでの200kWを大きく上回る500kWの出力が可能となり、また低電流領域では発振効率50パーセントを超える成果が得られた。
35001005
Natural attenuation of antimony in mine drainage water
間中　光雄*;　柳瀬　信之;　佐藤　努*;　福士　圭介*
Geochemical Journal 41(1), p.17-27(2007) ; (JAEA-J 02564)
　廃鉱山の廃水中アンチモンの自然浄化を研究した。鉱山から採取した廃水,ずり,沈殿物を鉱物学及び化学の観点から調べた。廃水の化学的性質を、現場においてはpH, ORP, EC測定で、また、実験室でのICP-MSとイオンクロマト測定により調べた。それらの結果から、ずり中のスティブナイトとアンチモン二次鉱物の溶解により生じたSbは、廃水中に絶えず生じる鉄沈殿物、特にシュベルトマナイトにより自然浄化されることがわかった。沈殿へのSb吸着のみかけの分配係数(Kd)は少なくとも105L/kgであった。
35001006
Atomic modeling of the plasma EUV sources
佐々木　明;　砂原　淳*;　西原　功修*;　西川　亘*;　藤間　一美*;　香川　貴司*;　小池　文博*;　田沼　肇*
High Energy Density Physics 3(1-2), p.250-255(2007) ; (JAEA-J 02565)
　EUV光源の研究開発を目的として行ってきた、Sn, Xeなどの高Z多価電離イオンの原子過程・輻射輸送に関する、理論・シミュレーション研究の成果を報告する。本研究では、HULLACコードで計算した原子データをもとに衝突輻射モデルを構築し、プラズマの輻射放出・吸収係数の計算を行った。次に、これらの係数を用いた輻射流体シミュレーションを行って、EUV発光スペクトルや変換効率を求め、実験結果と比較した。さらに、電荷交換分光実験やオパシティ測定実験の結果と詳細な比較を行い、原子データ、とりわけ主要な発光線の波長を精度よく求めることにより、シミュレーションによってEUV発光スペクトル,変換効率のレーザー照射条件やターゲット条件を再現できるようにした。原子素過程データ,衝突輻射モデル,スペクトル線幅や輻射輸送モデルなどの各要素について、本研究で改良を行った点と、さらに精度を向上させるために必要な研究開発の課題について議論する。
35001007
Novel acceleration techniques for the physics of massive neutrinos
Terranova, F.*;　Bulanov, S. V.;　Esirkepov, T. Z.;　桐山　博光;　田島　俊樹;　Collier, J. L.*;　Migliozzi, P.*;　Pegoraro, F.*
International Journal of Modern Physics B 21(3&4), p.351-360(2007) ; (JAEA-J 02566)
　来たるべき10年の間に、質量のあるニュートリノの物理は従来の加速器技術ではなく、今までない新規技術により開拓されるものと考えている。ここでは、新しいニュートリノソースによるニュートリノ振動研究を推進するのではなく、レーザー生成プラズマ相互作用について議論する。集団的レーザー生成プラズマ相互作用における効率の良いイオン加速は、慣性核融合研究や中性子スパレーションソースと連携を取りながら、ニュートリノより一般的な高エネルギー物理研究を切り開くものと考えられる。さらに、パラメトリック増幅による高強度レーザー技術は、慣性核融合炉用レーザーの現状の設計を大きく変えることなく応用できる。実験的な検証のために、効率の良いイオン加速領域の条件について議論する。
35001008
Neutron spin-echo studies on crossover from single chain motion to collective dynamics
金谷　利治;　高橋　伸明;　井上　倫太郎*;　松葉　豪*;　西田　幸次*;　長尾　道弘*
ISSP Activity Report on Neutron scattering Research; Experimental Reports (CD-ROM) 13, 1p.(2006) ; (JAEA-J 02567)
　In a previous paper we have performed neutron spin-echo (NSE) measurements on deuterated styrene (dPS)-protonated butadiene diblock copolymer micelles in deuterated n-decane to investigate the dynamics of butadiene (PB) blocks in the corona. We found that the motion of the PB chain can be well described by the Zimm mode in contrast to the previous NSE studies on dPS-protonated isoprene (PI) diblock copolymers micelles where the collective dynamics (breathing mode) of PI chains in the corona were observed. This difference has been assigned to the larger interactions in PI chains through the second virial coefficient. If this expectation is correct, crossover from the Zimm mode to the collective mode should be observed at a lower Q in PB than PI in the equal concentrations. In order to confirm the prediction, we performed NSE measurements on deuterated n-decane solutions of PB and PI with molecular weights Mw = 19.9k and 21.4k, respectively, using iNSE spectrometer at JRR-3M reactor.
35001009
Neutron spin-echo studies on poly(vinyl alcohol) gels during melting process
高橋　伸明;　西田　幸次*;　坪内　剛士*;　小川　紘輝*;　井上　倫太郎*;　金谷　利治*;　長尾　道弘*
ISSP Activity Report on Neutron scattering Research; Experimental Reports (CD-ROM) 13, 2p.(2006) ; (JAEA-J 02568)
　ポリビニルアルコール(PVA)物理ゲルの昇温による融解過程において中性子スピンエコー測定を行った。PVA物理架橋ゲルは架橋点がPVAの微結晶で形成されているため、昇温により85度で融解する。室温,60度,70度,80度の各温度において測定を行った。それぞれの温度で得られた中間散乱関数I(Q, t)/I(Q, 0)は、非減衰項と緩和項の足し合わせで記述した式に上手くフィットした。非減衰成分の全散乱強度に占める割合(fn(Q))とQの関係から、架橋点である微結晶の熱揺らぎのサイズを見積もった。微結晶の熱揺らぎのサイズを測定温度に対してプロットしたところ、70度付近から急激な増大が見られ、マクロなゲルの融点(85度)以下の温度にナノスケールでの熱揺らぎの増大が見られることが明らかとなった。
35001010
Si(001) surface layer-by-layer oxidation studied by real-time photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation
小川　修一*;　吉越　章隆;　石塚　眞治*;　寺岡　有殿;　高桑　雄二*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 46(5B), p.3244-3254(2007) ; (JAEA-J 02569)
　本研究ではSi(001)表面のレイヤーバイレイヤー酸化に関してリアルタイム光電子分光法による実験的な研究を行った。酸素吸着に伴う酸化誘起のミッドギャップ状態に起因するバンド曲がりの変化や酸化状態の変化が観測された。酸化実験はSPring-8のBL23SUに設置されている表面反応分析装置(SUREAC2000)を使って行われた。O1sとSi2p内殻準位の光電子スペクトルをそれぞれ24秒及び65秒ごとに交互に測定した。それらのピークに対してカーブフィッティング解析を行ってそれぞれ二つ及び七つの成分が見いだされた。各々の酸化状態の変化に基づいて、レイヤーバイレイヤー酸化の最中のSi原子放出のキネティクスが議論される。
35001011
Ultrahigh-pressure measurement in the multimegabar range by energy-domain synchrotron radiation 57Fe-Möossbauer spectroscopy using focused X-rays
三井　隆也;　瀬戸　誠;　平尾　直久*;　大石　泰生*;　小林　康浩*;　東谷口　聡*;　増田　亮*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2 46(16), p.L382-L384(2007) ; (JAEA-J 02570)
　エネルギー領域の放射光メスバウアー分光とX線集光装置を利用した新しい顕微分光光学系を開発した。応用として、RIによる従来法では測定困難なホールサイズφ20μm以下のDAC内で、マルチメガバール領域にまで加圧された鉄含有物質の核共鳴吸収スペクトルの測定を行い、短時間でのメスバウアー吸収スペクトル測定が可能であることを最初に実証した。
35001012
Lattice thermal expansions of (Dy,Zr)N solid solutions
高野　公秀;　田上　進;　湊　和生;　小崎　完*;　佐藤　正知*
Journal of Alloys and Compounds 439(1-2), p.215-220(2007) ; (JAEA-J 02571)
　ZrNはMA含有窒化物燃料の希釈材の一候補として考えられている。ここでは、粉末冶金法で調製したZrN, DyN及び(Dy,Zr)N固溶体について高温X線回折法で格子定数の温度依存性を測定し、線熱膨張係数を得た。293Kから1300Kまでの平均線熱膨張係数は、ZrNの7.86×10-6からDyNの9.54×10-6K-1までDy含有量の増加とともに増大した。熱膨張係数の組成依存性の結果からの類推により、ZrNを希釈材としたMA含有窒化物燃料の熱膨張係数はMA含有窒化物より低く抑えられること、またその結果燃料の融点あるいは分解温度は高くなる効果が期待できる。
35001013
A Combined small-angle scattering study of a chemical reaction at specific sites and reaction-induced self-assembly as a problem in open non-equilibrium phenomena
橋本　竹治;　田中　宏和*;　小泉　智;　中　建介*;　中條　善樹*
Journal of Applied Crystallography 40(s1), p.s73-s77(2007) ; (JAEA-J 02572)
　非平衡解放系の一現象として、パラジウムアセテートのN,N-ジメチルフォルムアミド溶液と第二世代ポリアミドアミンデンドリマーのメタノール溶液を混合,加熱したときに発生する特異場で化学反応と反応生成物の自己組織化過程に生ずる散逸構造の時間発展に関する小角散乱研究を発表する。
35001014
A Focusing-geometry small-angle neutron scattering instrument with a magnetic neutron lens
奥　隆之;　岩瀬　裕希;　篠原　武尚;　山田　悟;　広田　克也*;　小泉　智;　鈴木　淳市;　橋本　竹治;　清水　裕彦
Journal of Applied Crystallography 40(s1), p.s408-s413(2007) ; (JAEA-J 02573)
　中性子磁気レンズを搭載した集光型中性子小角散乱装置を開発した。中性子磁気レンズ(MNL)は、永久磁石NdFeBと高飽和磁化材料パーメンジュールから成る発展型Halbach永久六極磁石である。磁気レンズの内径は35mmΦ、長さは1200mmであり、その内部に、六強磁場強度分布|B| =(C/2)r 2, C=11,500T/m2が形成される。ここで、rは磁石中心軸からの距離である。磁気レンズ内表面での中性子の反射を抑制するため、磁気レンズ内表面は中性子吸収材であるCd薄板で覆われているほか、磁気レンズ内部に30mmΦのCdスリットが設置されている。よって、実効的な磁気レンズの口径は30mmΦである。磁気レンズは、偏極中性子に対してのみ、集光レンズとして機能するので、中性子偏極素子として、磁気スーパーミラーを装置に搭載した。また、中性子磁気レンズで集光した集光中性子ビームは、大面積の3He二次元中性子検出器と高分解能シンチレーション二次元中性子検出器を用いて検出される。講演では、本装置の中性子集光光学系の性能と、集光型小角散乱装置の性能について、議論する。
35001015
The Phase and crystal-growth study of group-III nitrides in a 2000℃ at 20 GPa region
齋藤　寛之;　内海　渉;　金子　洋;　青木　勝敏
Journal of Crystal Growth 300(1), p.26-31(2007) ; (JAEA-J 02574)
　大容量高圧プレスを用いたIII族窒化物の結晶育成を行っている。オプトエレクトロニクスや高出力・高周波動作半導体デバイス開発のキー物質であるIII族窒化物は、常圧で加熱すると融解に達する前に分解してしまう。このため、そのバルク結晶をブリッジマン法などの一般的な結晶成長方法によって作製することは困難である。高圧をかけることでこの分解を抑制し、メルトから結晶を育成できるようになることが予想される。高圧法を用いたGaN, AlxGa1-xNの結晶成長と、InNの高温高圧下での相安定性について報告する。
35001016
Multiple lines of evidence for crustal magma storage beneath the Mesozoic crystalline Iide Mountains, Northeast Japan
梅田　浩司;　浅森　浩一;　二ノ宮　淳;　金沢　淳;　及川　輝樹
Journal of Geophysical Research 112(B5), p.B05207_1-B05207_9(2007) ; (JAEA-J 02575)
　東北日本の飯豊山地は、非火山地帯にもかかわらず高温の温泉が分布し、温泉放熱量も火山地帯のそれに匹敵する。本研究では、これらの高温の温泉の熱源を明らかにするため、飯豊山地周辺の温泉ガスのヘリウム同位体比の測定を行った。その結果、温泉ガスのヘリウム同位体比は、MORB-typeのヘリウム同位体比と同程度の値を示すことから、温泉ガスのヘリウムはマントルヘリウムを主体としている。この山地の周辺には、中新世の貫入岩が分布する。温泉ガスの高いヘリウム同位体比は、これらの貫入岩を起源とするマントルヘリウムの量からは説明できないことから、飯豊山地の下には、最近になって貫入したマグマが存在することを示唆する。また、この結果は他の地球物理データとも整合的である。
35001017
Physiological changes leading to anhydrobiosis improve radiation tolerance in Polypedilum vanderplanki larvae
渡邊　匡彦*;　中原　雄一*;　坂下　哲哉;　黄川田　隆洋*;　藤田　昭彦*;　浜田　信行*;　堀川　大樹*;　和田　成一*;　小林　泰彦;　奥田　隆*
Journal of Insect Physiology 53(6), p.573-579(2007) ; (JAEA-J 02576)
　本研究では、4種類のネムリユスリカ幼虫:(1)非乾燥幼虫,(2)非乾燥と乾燥との中間に位置する中間体幼虫,(3)乾燥幼虫,(4)乾燥から水に戻してすぐの幼虫について高LET放射線の影響を調べた。中間体幼虫と水に戻してすぐの幼虫は、非乾燥幼虫と比べてより長い期間生存した。これは、非乾燥幼虫であっても放射線耐性が増強することを意味する。乾燥幼虫になるための生理的変化(トレハロースの蓄積,損傷修復能力の増加)は、非乾燥幼虫の放射線耐性の増強と良い相関があった。加えて、乾燥幼虫は4種類の幼虫の中で最も放射線耐性が強かった。
35001018
High-resolution photoemission study of the hybridization gap in the Kondo semiconductor CeRhAs
島田　賢也*;　東口　光晴*;　有田　将司*;　生天目　博文*;　谷口　雅樹*;　藤森　伸一;　斎藤　祐児;　藤森　淳;　高田　恭孝*;　Shin, S.*;　小林　啓介*;　池永　英司*;　矢橋　牧名*;　玉作　賢治*;　西野　吉則*;　三輪　大五*;　石川　哲也*;　笹川　哲也*;　高畠　敏郎*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.e57-e58(2007) ; (JAEA-J 02577)
　近藤半導体CeRhAs及び半金属CeRhSbの電子状態を、40-5948eVの放射光を利用した光電子分光により調べた。光励起断面積のエネルギー依存性に基づき、これらの物質のp-d-f状態を明らかにした。
35001019
Superconductivity in f-electron systems controlled by crystalline electric fields
久保　勝規;　堀田　貴嗣
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.572-574(2007) ; (JAEA-J 02578)
　CeTIn5(T=Co, Rh, and Ir)の超伝導をコントロールするパラメータとその機構を解明するために、j-j結合描像に基づいた軌道縮退のあるf電子モデルに対して揺らぎ交換近似を適用した。本研究では、全角運動量j=5/2の状態すべてを考慮する。これらの状態は正方晶の結晶場のもとで1つのΓ6二重項と2つのΓ7二重項にわかれる。結晶場パラメータを適当に選ぶことによって、結晶場分裂の大きさを固定したままΓ7の波動関数を変化させることができる。結晶場分裂の大きさを一定にする限りフェルミ面はほとんど変化しないが、基底状態はΓ7の波動関数に依存して、常磁性,反強磁性,超伝導状態に変化する。よって、フェルミ面の形状やキャリアー密度のほかに、軌道自由度のある系では結晶場の波動関数も超伝導の出現をコントロールする重要な要素になることがわかった。この理論によってCeTIn5の超伝導転移温度の変化が自然に説明できることも紹介する。
35001020
Effect of Hund's rule coupling on SU(4) spin-orbital system
大西　弘明;　堀田　貴嗣
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.790-792(2007) ; (JAEA-J 02579)
　二重縮退した軌道自由度のあるスピン軌道結合系において、同種の軌道間の電子ホッピングを考慮し、フント結合を無視した場合、スピンと軌道の自由度に対して高いSU(4)対称性が実現する。しかし、より現実的にはフント結合のために対称性が低下する効果が考えられる。そこで本研究では、SU(4)ハバード模型にフント結合を考慮して、クォーターフィリングの場合の強結合極限での有効スピン軌道模型を導出し、密度行列繰り込み群法によって解析を行った。スピン相関S(q)と軌道相関T(q)の振舞いを調べたところ、まず、フント結合がゼロの場合にはS(q)とT(q)の両者は一致してq=π/2にピークを持つのに対して、そこからフント結合を大きくしていくと、S(q=π/2)とT(q=π)の相関が増強され、T(q)のピーク位置がq=πへと変化することがわかった。
35001021
Doping effect on the charge ordering in LuFe2O4
松尾　祥史*;　堀部　陽一*;　森　茂生*;　吉井　賢資;　池田　直*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part2), p.e349-e351(2007) ; (JAEA-J 02580)
　LuFe2O4の鉄を銅に置換した場合の電荷秩序構造の変化を透過電子顕微鏡と磁化測定によって調べた。LuFe2O4の鉄イオンの電荷秩序は、10-20nmの領域の3倍周期の秩序構造によって特徴付けられることがわかった。ところが、鉄を置換したLuFeCuO4においては、電荷秩序は抑えられるとともに結晶の局所歪が散漫散乱として観測された。磁化測定からは、LuFe2O4の磁気転移温度が250K付近に対し、LuFeCuO4のそれは50K程度であった。以上の実験結果は、鉄を銅に置換したことによる希釈効果に由来すると考えた。
35001022
Magnetic and dielectric behavior of TmFe2O4 and TmFeCuO4
吉井　賢資;　池田　直*;　森　茂生*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part2), p.1154-1156(2007) ; (JAEA-J 02581)
　TmFe2O4とTmFeCuO4の磁性と誘電性について報告する。TmFe2O4は、既にわれわれが報告したとおり、鉄スピンに由来する250Kの磁気転移、及び、鉄イオンの実空間秩序に由来する3000以上の大きな誘電率を示す。一方、鉄サイトを銅に置換したTmFeCuO4は磁気転移を示さず、また、誘電率もTmFe2O4より小さかった。これらの性質の違いを、遷移金属イオン間の電子移動と関連付けて説明する。
35001023
Prediction of oxygen potential in americium thorium oxides phase of a cermet fuel
逢坂　正彦;　黒崎　健*;　山中　伸介*
Journal of Nuclear Materials 362(2-3), p.374-382(2007) ; (JAEA-J 02586)
　高速炉用高性能核変換形態としてのAm含有ターゲットの新しい概念を提案する。本ターゲットは、高い照射性能を達成するべく設計されている。また、同時に環境負荷低減と資源有効利用の要求をも満たす。ターゲットの形態は(Th, Am)O2-x固溶体と金属Moマトリクスのコンポジットである。高速炉用核変換形態としてさまざまな利点が期待される。とりわけ、Am酸化物添加による高酸素ポテンシャルに起因する問題の克服に焦点があてられた。酸素ポテンシャルは、照射挙動の観点から重要な特性であるが、III価のAmを安定化させるためThO2に固溶させ(Th, Am)O2-xを形成することにより適当なレベルに抑制されることが期待される。この(Th, Am)O2-x固溶体形成により、構造的安定性及び熱的特性の向上もまた可能となる。さらに、サポート材Moは、熱伝導度の向上とともに、照射中の酸素ポテンシャル向上に対しての緩衝効果を与える。酸素ポテンシャルは化学熱力学法により評価した。Amの模擬として非放射性物質を使用し、一般的な粉末冶金法を用いた作製試験を実施した。加えて、本ターゲットの注目すべき特徴として、使用済燃料からの回収Moの使用が試みられている。ターゲット装荷高速炉炉心の炉心特性は、回収Moが中性子吸収材であるため本質的な問題であるが、これらもまたAm核変換率等のマスバランス等とともに評価された。
35001024
Observation of divertor and core radiation in JT-60U by means of bolometric imaging
Peterson, B. J.*;　木島　滋;　Parchamy, H.*;　金子　昌司*;　大森　俊道*;　Seo, D. C.*;　芦川　直子*;　助川　篤彦;　JT-60チーム
Journal of Nuclear Materials 363-365, p.412-415(2007) ; (JAEA-J 02587)
　核融合科学研究所との研究協力としてJT-60Uで実施している「核燃焼トカマク実験用イメージング・ボロメータの開発」に関する最新の研究成果を報告する。この計測法は、プラズマの放射をピンホールを介して薄膜に投影し、その結果生じる薄膜上の温度変化を赤外カメラの画像として測定する方法である。接線方向に広角の視野を持つ所から、ダイバータを含む全ポロイダル断面のトーラス1/4周にわたる広い範囲の観測が可能である。昨年開始した予備試験では高加熱入力の重水素放電時に赤外カメラの誤動作が発生したため、中性子,γ線並びに漏洩磁場に対する遮蔽をさらに強化し、併せて画像信号伝送系の改造を行った。この改造により、強磁場で高パワー加熱の重水素放電での測定が可能となり、赤外カメラのデータから薄膜上に写影された放射強度を1秒間に30コマの映像として観測できるようになった。不純物を入射して放射損失を過大にした時のプラズマ崩壊の様子を視覚的に捉える、など幾つかの初期結果を得た。感度較性,2次元放射パワー分布の算出など測定・検討結果を報告する。
35001025
Simulation of divertor pumping in JT-60U with SOLDOR/NEUT2D code
川島　寿人;　清水　勝宏;　滝塚　知典;　朝倉　伸幸;　竹永　秀信;　仲野　友英;　櫻井　真治
Journal of Nuclear Materials 363-365, p.786-790(2007) ; (JAEA-J 02588)
　ダイバータ排気は将来のトカマク炉定常運転において必須の粒子制御法であり、現在の実験装置における排気のモデリングを行い将来装置に外挿することが一つの課題である。そこで、独自に開発したダイバータコードSOLDOR/NEUT2Dを用いてJT-60Uにおけるダイバータ排気のシミュレーションを行い実験と比較した。実験を模擬するため実形状を忠実に取り入れた計算メッシュを作成し、周辺部に流出するパワー及びイオン粒子束,外部供給粒子束(ガスパフ+壁からの放出)及び排気速度の実測値を入力として与え、排気室内の中性粒子圧力及び排気粒子束を求めたところ、実験計測値にほぼ合う結果を得た。計算ではダイバータ部で発生する中性粒子束,排気スロットを通過して排気室内に流入する粒子束,逆流する粒子束及び排気される粒子束を個々に求めることができることから、ダイバータ部で発生する粒子束に対する排気粒子束の割合を排気効率として定義し、排気速度,外部供給流子束の領域を実際より広げその依存性を評価した。排気速度を4倍高めると排気効率は1%から2%に増倍され、外部供給粒子束の増大に伴うダイバータ部での中性粒子圧縮により排気効率が上昇した。さらにストライク点と排気スロットの距離に対する排気効率の依存性も明らかにした。
35001026
Modeling of dynamic response of SOL-divertor plasmas to an ELM crash
林　伸彦;　滝塚　知典;　細川　哲成*
Journal of Nuclear Materials 363-365, p.1044-1049(2007) ; (JAEA-J 02589)
　トカマクのHモードプラズマにおいて、周辺部局在モード(ELM)崩壊は炉心プラズマ端の熱・粒子を周辺プラズマに放出し、ダイバータ板の損耗と寿命を決める重要な現象である。実験において、ELMにより増大した熱・粒子流が調べられている。対流輸送で決まる遅い時間スケールの熱・粒子流の特性は調べられているが、熱伝導や電子の自由運動で決まる速い時間スケールの特性はいまだ明らかでない。さらに、開いた磁力線の両端に位置する2つのダイバータ板で、ELMにより増大した熱負荷に非対称性が現れることが観測された。2次元流体シミュレーションが莫大な計算時間を必要とするのに対して、流体方程式を積分した2点モデルは、実験で観測された多くの静的な特性を容易に再現できる。2点モデルが非対称性を解析できないのに対して、5点モデルは、熱電不安定性の結果生じる静的な非対称特性を明らかにした。本研究では、動的5点モデルを開発し、ELM崩壊に対するSOL-ダイバータプラズマの動的応答を調べる。粒子シミュレーションコードPARASOLを用いて運動論的効果をモデル化し、動的5点モデルに導入する。初期的な結果として、ELM前に非対称性があるとELMが速い時間スケールで非対称性を強く増幅することがわかった。一方、ELM前に対称だとELMは遅い時間スケールで非対称性を誘起する。ELM前後で、非対称性が反転する可能性のあることを明らかにした。ELM崩壊に対するSOL-ダイバータプラズマの動特性の詳細について発表する。
35001027
Particle balance under global wall saturation in long-pulse discharges of JT-60U
仲野　友英;　朝倉　伸幸;　竹永　秀信;　久保　博孝;　清水　勝宏;　川島　寿人;　JT-60チーム
Journal of Nuclear Materials 363-365, p.1315-1322(2007) ; (JAEA-J 02590)
　Hモード放電では放電の前半で良好な閉じ込め性能が得られた場合でも、後半ではその閉じ込め性能が劣化する。閉じ込め性能の劣化はダイバータ室の中性粒子圧力の上昇と良い相関を持つことが示された。粒子バランスの解析結果から、中性粒子圧力の上昇は第一壁・ダイバータ板での粒子吸収率が低下することが原因であると考えられる。粒子吸収率が正味ゼロの状態でもダイバータ排気によるプラズマの密度は制御可能であることを示した。
35001028
Vibro-packing experiment of non-spherical uranium dioxide particles with spherical metallic uranium particles
松山　慎一郎*;　石井　克典;　平井　睦*;　坪井　靖*;　木原　義之
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.317-322(2007) ; (JAEA-J 02591)
　原子力機構では、FBR燃料サイクル実用化戦略調査研究の一環としてバイパック燃料の開発を進めてきた。本研究は充填中における粒子の挙動と最終的な充填状態を調べることを目的として実施したもので、酸化物燃料粒子と酸素ゲッター粒子の模擬材としてそれぞれ非球形のUO2粒子と球状の金属ウラン粒子を用いた。試験の結果、酸素ゲッター粒子を燃料中に均一に分散させるためには、各サイズの酸化物粒子を偏析させることなく均一に被覆管に充填することが重要であることがわかった。定量フィーダを用いた同時充填法は、酸素ゲッター粒子を添加したバイパック充填法として有用であることが確認された。
35001029
MOX Co-deposition tests at RIAR for SF reprocessing optimization
小藤　博英;　佐藤　史紀;　明珍　宗孝;　中西　繁之*;　Kormilitsyn, M. V.*;　Ishunin, V.*;　Bychkov, A. V.*
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.349-353(2007) ; (JAEA-J 02592)
　酸化物電解法は将来の燃料サイクルシステムにおける乾式再処理の候補技術として研究されている。酸化物電解法の中心工程であるMOX共析工程において、技術の実現性を確認するための基礎試験を実施した。試験においては要求されるMOX顆粒を得るために、UやPu濃度,FP濃度,CP濃度,吹き込みガス組成等をパラメータとして設定した。試験の結果、不要な沈殿を生じることなく高いPu富化度の顆粒を得るためには、電解中に吹き込むガス組成が重要なパラメータであることが確認された。また、最終的に使用済燃料を用いた試験により、MOX共析電解制御手法の妥当性が確認された。
35001030
Integrated experiments of electrometallurgical pyroprocessing with using plutonium oxide
小山　正史*;　土方　孝敏*;　宇佐見　剛*;　井上　正*;　北脇　慎一;　篠崎　忠宏;　福嶋　峰夫;　明珍　宗孝
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.382-392(2007) ; (JAEA-J 02593)
　金属電解法は、将来の核燃料サイクル技術として有望な技術である。金属電解法の実証のため、Pu酸化物を用いた連続プロセス試験を実施した。試験では、10から20gのPuO2をLi還元して得た還元金属を用いた。還元物は、LiCl-KCl-UCl3を用いた電解精製試験装置の陽極バスケットに装荷した。この陽極を用いて、固体陰極にウランを回収した。塩中Pu濃度が十分高くなった後、PuとUを液体Cd陰極に同時回収した。付着する塩やCdを分離するために回収物を加熱し、U金属及びU-Pu合金をルツボ残留物として回収した。本報は、酸化物燃料の高温化学処理により、金属アクチニドの回収実証を行った初めての試験結果である。
35001031
Development of hydrogen production technology by thermochemical water splitting IS process; Pilot test plan
寺田　敦彦;　岩月　仁;　石倉　修一;　野口　弘喜;　久保　真治;　奥田　泰之;　笠原　清司;　田中　伸幸;　大田　裕之*;　小貫　薫;　日野　竜太郎
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.477-482(2007) ; (JAEA-J 02594)
　日本原子力研究開発機構では、熱化学法ISプロセスによる水素製造技術の開発を進めている。ISパイロット試験は、(1)実用工業材料を用いた水素製造装置の製作とヘリウム加熱による水素製造,(2)解析コードの開発,(3)実用化に向けた要素試験,(4)HTTR-ISシステムの概念設計から構成される。本報では、パイロット試験の概要とセラミックス反応器の設計検討、及び反応器設計に向けた解析コード開発について報告する。
35001032
Dynamic response of mercury subjected to pressure wave
粉川　広行;　二川　正敏;　石倉　修一
Journal of Nuclear Science and Technology 44(4), p.523-529(2007) ; (JAEA-J 02595)
　水銀ターゲットには、大強度のパルス陽子ビームが入射し、核破砕反応によって、水銀は瞬時に発熱する。この瞬時発熱によって水銀中に圧力波が発生し、水銀ターゲット容器は圧力波による負荷を受ける。水銀ターゲット容器の構造健全性を評価するために、圧力波の伝播挙動などの水銀の動的挙動を把握することが重要である。水銀の動的挙動を調べるために、ホプキンソン棒法試験装置を用いて、水銀の衝撃実験を実施した。また、有限要素法による数値解析を行い、解析モデルの検証を実施した。数値解析結果は、実験初期の挙動をよく再現できることがわかった。また、本実験範囲では、水銀の体積弾性率が衝撃速度に依存しないことがわかった。
35001033
Failure probability estimation of multi-walled vessels for mercury target
涌井　隆;　二川　正敏;　粉川　広行;　石倉　修一
Journal of Nuclear Science and Technology 44(4), p.530-536(2007) ; (JAEA-J 02596)
　J-PARCの物質・生命科学実験施設において、パルス核破砕中性子源として液体水銀ターゲットが設置される。水銀ターゲットには自重や内圧などの静的荷重に加え、液体水銀の瞬時発熱に伴う圧力波により、過大な動的荷重が負荷される。さらに、水銀中に発生する圧力波の伝播過程において、水銀容器内壁表面上にキャビテーション気泡崩壊に伴う衝撃壊食を受ける。そこで、液体水銀ターゲットの寿命評価を行うために、想定される荷重下で発生する応力及び衝撃壊食などに伴う材料劣化挙動をもとに、水銀ターゲットの破損確率を算出した。その結果、設計運転時間(2500時間)後に、セーフティーハル(保護容器)が破損する確率は極めて低いが、水銀容器は水銀の圧力波による繰返し荷重が負荷されるため、疲労により破損する可能性が高く評価された。すなわち、疲労による水銀容器の破損確率は、入射陽子ビームのパワーとともに増加し、陽子ビームパワーが1MWの場合、2500時間後の破損確率は99.9%以上となることがわかった。
35001034
Measurement and analysis of 238U doppler reactivity effect in FCA cores simulating light-water-moderated MOX fuel lattices
安藤　真樹;　福島　昌宏;　岡嶋　成晃;　川崎　憲二*
Journal of Nuclear Science and Technology 44(4), p.537-547(2007) ; (JAEA-J 02597)
　軽水減速MOX燃料での238Uドップラー反応度のデータを新たに取得し、現行解析コードシステム及び核データの予測精度を評価することを目的として、FCAを用いた238Uドップラー反応度の測定を実施した。実験では、組成や径の異なる種々の天然ウランサンプルを用い中性子スペクトルを変化させたMOX燃料軽水炉模擬炉心及びウラン炉心において、室温から800℃までのドップラー反応度を測定した。解析においては、現行の高速炉及び熱中性子炉標準解析コードシステムと最新の核データJENDL-3.3を用いた。両解析コードとも計算と実験の比(C/E)はMOX炉心に対して0.96から1.06の範囲となり、ウラン炉心と同様に実験誤差の範囲内で良い一致を得た。
35001035
An Improved critical power correlation for tight-lattice rod bundles
Liu, W.;　呉田　昌俊;　吉田　啓之;　大貫　晃;　秋本　肇
Journal of Nuclear Science and Technology 44(4), p.558-571(2007) ; (JAEA-J 02598)
　低減速軽水炉の熱設計には、稠密二重炉心における限界出力の予測は不可欠である。本研究は、原子力機構37本ロッド間ギャップ1.3mm, 1.0mmデータを用いて、稠密炉心用限界出力相関式を改良した。本研究は、比較的高い質量速度と低い質量速度での沸騰遷移の発生位置、下流側に広がるかどうかなどの特性を分析し、比較的高い質量速度条件では局所の高熱流束による液膜が一時的に消失によるスポットドライアウト型と、比較的低い質量速度条件では液膜完全ドライアウト型に分けられることがわかった。スポットドライアウト型沸騰遷移に、局所型限界熱流束-限界クオリティの形で相関式を作った。また、液膜完全ドライアウト型沸騰遷移に、積分型限界クオリティ-限界環状流長の形で相関式を作った。開発した限界出力相関式は原子力機構37本ギャップ幅1.3mmデータ及びギャップ幅1.0mmデータを標準偏差で3.24%で予測できた。また、準稠密データであるBAPLデータを9.2%の精度で予測できた。改良相関式の適応領域は下記の通り。ロッドギャップは1.0-2.29mm,質量速度は150-1500kg/m2s,圧力は2.0-11MPa,入口サブクール度1-50K,径方向出力分布1-1.1である。
35001036
Neutronics experimental study on tritium production in solid breeder blanket mockup with neutron reflector
佐藤　聡;　Verzilov, Y.*;　落合　謙太郎;　和田　政行*;　沓掛　忠三;　田中　滋;　阿部　雄一;　関　正和;　荻沼　義和*;　川辺　勝*;　西谷　健夫;　今野　力
Journal of Nuclear Science and Technology 44(4), p.657-663(2007) ; (JAEA-J 02599)
　固体増殖材ブランケット中のトリチウム生成率に関する予測精度を評価するために、原子力機構FNSのDT中性子源を用いて、中性子工学積分実験を行っている。本研究では、DT中性子源の周囲に、核融合炉を想定した反射体を設置し、濃縮増殖材(チタン酸リチウム)2層,ベリリウム3層から成るブランケットモックアップを用いて、核特性実験を行った。トリチウム検出器として、濃縮増殖材(炭酸リチウム)ペレットを適用し、トリチウム生成率分布を詳細に測定した。モンテカルロ計算コードMCNP-4C,核データライブラリーFENDL-2.0及びJENDL-3.3を用いて、数値計算シミュレーションを行った。トリチウム生成率の計算結果の実験結果に対する比(C/E)は0.97〜1.17、積算トリチウム生成量のC/Eは1.04〜1.09であった。積算トリチウム生成量は、最新のモンテカルロ計算コード及び核データを用いることによって、10%以内の精度で予測できることがわかった。
35001037
Influence of cladding-peripheral hydride on mechanical fuel failure under reactivity-initiated accident conditions
富安　邦彦;　杉山　智之;　更田　豊志
Journal of Nuclear Science and Technology 44(5), p.733-742(2007) ; (JAEA-J 02601)
　反応度事故条件下での燃料破損に対する被覆管水素脆化の影響を明らかにするため、未照射燃料棒を対象とするパルス照射実験をNSRRにおいて実施した。その結果、高燃焼度PWR燃料実験で観測されている「水素脆化の影響を受けたPCMI(ペレット-被覆管機械的相互作用)破損」を未照射燃料で実証した。被覆管外周部の水素化物析出層(水素化物リム)が薄いものほど破損時の燃料エンタルピは小さく、水素化物リムには表面亀裂が容易に生じた。これは、水素化物リム厚さと同等の深さを有する亀裂を仮定した場合の応力拡大係数と破損限界との間に強い相関があることを示す。よって、水素化物リムの形成が、高燃焼度燃料において破損限界が低下する主たる要因であると結論する。また本研究は、PCMI時の被覆管に対する力学解析及び実験結果に基づき、水素化物リムに生じる脆性亀裂から生じる被覆管貫通亀裂の生成過程を提唱する。
35001038
Effects of hydrogen peroxide on corrosion of stainless steel, 6; Effects of hydrogen peroxide and oxygen on anodic polarization properties of stainless steel in high temperature pure water
内田　俊介*;　森島　祐介*;　廣瀬　達也*;　宮澤　孝裕*;　佐藤　智徳;　佐藤　義之*;　和田　陽一*
Journal of Nuclear Science and Technology 44(5), p.758-766(2007) ; (JAEA-J 02602)
　過酸化水素及び酸素の腐食電位(ECP)及び周波数依存複素インピーダンス(FDCI)の差異を評価するため、Pt擬似参照電極を用いた分極特性測定系を構築し、高温純水中でのステンレス鋼の分極特性を測定した。その結果、過酸化水素雰囲気では、カソードだけではなく、アノード分極電流も濃度依存性を有し、濃度とともに電流値が増大していくことが確認された。また、ECPの濃度依存性に関して、酸素では、カソード電流の酸素濃度依存性によりECPが変化するが、過酸化水素雰囲気では、アノードの濃度依存性とカソードの濃度依存性の両方が寄与するため、比較的低濃度から、一定値を維持することが確認された。
35001039
Structure of the jet-cooled 1-naphthol dimer studied by IR Dip spectroscopy; Cooperation between the π-π interaction and the hydrogen bonding
佐伯　盛久;　石内　俊一*;　酒井　誠*;　藤井　正明*
Journal of Physical Chemistry A 111(6), p.1001-1005(2007) ; (JAEA-J 02603)
　水素結合及びπ-π相互作用はどちらも重要な分子間相互作用であり、生体分子結晶の構造を形成するうえで重要な役割を果たしている。例えば、Watson-Crickの二重らせん構造では水素結合により結合した鎖状構造のDNAが平行に配列し、さらにそれらがπ-π相互作用により結合して立体構造を形成することが知られている。このような生体分子結晶の構造を微視的な観点から理解するため、近年では生体分子クラスターの構造研究が盛んに行われている。しかし、今まで調べられてきた生体分子クラスターでは水素結合又はπ-π相互作用のどちらか一方のみで構造が決定されており、2つの相互作用が協奏的に構造形成に寄与している系は見つかっていなかった。本研究では水酸基と大きな芳香族環を持つ1-ナフトール2量体を生体分子結晶の微視的モデルとしてとりあげ、その構造をIR-Dip二重共鳴分光法及びab initio MO計算により調べた。その結果、この系では水素結合とπ-π相互作用が同程度の大きさをもち、2つの相互作用が協奏的に働いて1-ナフトール2量体の立体構造を決めていることを発見した。
35001040
Quantum chemical study of atomic structure evolution of Cox/C60 (x ≤ 2.8) composites
Avramov, P.;　楢本　洋*;　境　誠司;　鳴海　一雅;　Lavrentiev, V.*;　前田　佳均
Journal of Physical Chemistry A 111(12), p.2299-2306(2007) ; (JAEA-J 02604)
　CoとC60からなる新奇化合物Cox/C60(x ≤ 2.8)の局所的な原子配置を、Con(C60)m(n=1, 2, m=2, 3)について、B3LYP/6-31G*法を用いた第一原理計算によって研究した。n=1の異性体については、スピン状態S=1/2の場合がエネルギー的に安定で、それに対して、n=2の異性体はスピン状態S=1のときにより安定だった。また、n=1, 2のいずれの場合もη2型(C60の6員環間に2座で配位)のCoの配位がエネルギー的に安定だった。η2'型の配位(6員環-5員環間に2座で配位)、さらにη5型の配位(5員環に5座で配位)は、Co原子がC60ケージ上をマイグレートする際に中間体になりえ、さらに、Cox/C60は、最終的にCoダイマーの形成によって平衡状態の原子配置に近づくことを明らかにした。
35001041
Spectroscopic study of reaction mechanism of laser-ablated silicon ions and neutrals with benzene molecules
佐伯　盛久;　大場　弘則;　横山　淳
Journal of Physics; Conference Series 59, p.732-735(2007) ; (JAEA-J 02605)
　ネオン・ベンゼン蒸気中でシリコンのレーザーアブレーションを行い、アブレーションにより生成するシリコン原子・イオンとネオン原子及びベンゼン分子との反応を空間・時間分解した発光分光法により調べた。その結果、シリコン+ネオン系では、ネオン原子はシリコンイオンからの電子-電子エネルギー移動または並進-電子エネルギー移動により、入射エネルギー(1.17eV)よりもはるかに高いエネルギー準位(18-19eV)まで励起されることがわかった。一方、シリコン+ベンゼン系では、ベンゼン分子はシリコン原子・イオンとの反応によりC2ラジカル及びCHラジカルまで分解されることがわかった。
35001042
Charging of a spherical dust particle on a plasma-facing wall
冨田　幸博*;　Smirnov, R.*;　滝塚　知典;　Tskhakaya, D.*
Journal of Plasma Physics 72(6), p.1015-1018(2006) ; (JAEA-J 02606)
　プラズマ対向壁上の球状導体ダスト粒子に誘起される電荷について解析的に調べた。外部の非一様電場を軸方向座標の多項式により近似し、境界条件の取り入れのために双曲座標を導入する。この解析結果を導体壁前のデバイシースの非一様電場中にあるダストに適用した。この結果はダストを取り巻くプラズマによる遮蔽効果の解析に有効である。
35001043
Novel UV-induced photografting process for preparing poly(tetrafluoroethylene)-based proton-conducting membranes
浅野　雅春;　Chen, J.;　前川　康成;　坂村　高洋*;　久保田　仁*;　吉田　勝
Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry 45(13), p.2624-2637(2007) ; (JAEA-J 02607)
　紫外線グラフト重合及びスルホン化技術を併用することによるPTFEをベースにしたプロトン伝導性電解質膜を開発した。紫外線照射によりスチレンモノマーをPTFEフィルム内部まで均一にグラフトさせることができた。得た電解質膜を評価したところ、低グラフト率(10%)にもかかわらず、ナフィオンと同程度のプロトン伝導性を持つ電解質膜であることがわかった。また、紫外線照射法はPTFEフィルムに与える損傷が少ないため、従来の放射線法に比べてより高強度な電解質膜を得ることができた。
35001044
A Water radiolysis code for the irradiation loop system
塙　悟史;　佐藤　智徳;　森　雄一郎;　扇柳　仁;　加治　芳行;　内田　俊介
Journal of Power and Energy Systems (Internet) 1(2), p.123-133(2007) ; (JAEA-J 02608)
　照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、照射,応力,腐食の環境が複合的に作用し生じる現象であるため、IASCCの現象解明を目的とした照射試験では金属の腐食環境を支配する水質の評価、特に照射試料のある照射場の水質評価が重要となる。そこで、IASCC照射試験中の照射場の水質を評価するために、照射試験ループ用ラジオリシスコードを開発した。ラジオリシスコードでは、中性子線及びγ線による分解生成種の直接生成,分解生成種の二次反応による化学種の生成・消失及び金属表面との相互作用を考慮した。開発したラジオリシスコードを検証するために、照射装置の水質を測定しラジオリシスコードによる解析結果と比較した。なお、検証では初期水質条件をパラメータとし、酸素,水素,過酸化水素の濃度を測定値と解析結果の比較対象とした。その結果、予測結果は実測結果によく一致し、開発したコードは照射場の水質評価に有用であることを確認した。
35001045
Production of endohedral 133Xe-higher fullerenes by ion implantation
渡辺　智;　片渕　竜也*;　石岡　典子;　松橋　信平;　村松　久和*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 272(3), p.467-469(2007) ; (JAEA-J 02609)
　133Xe内包フラーレンの空フラーレンからの単離の可能性を調べることを目的とし、133Xe内包C84フラーレンを生成してHPLCによる溶離挙動を調べた。蒸着法によりC84フラーレンターゲットを作製し、同位体分離器を用いて133Xeをイオン注入した。照射後のターゲットをo-ジクロロベンゼンに溶解してHPLC分析をした結果、133XeとC84とのピークの強い相関が見られたことから、133Xe内包C84フラーレンの生成が確認できた。また、133Xe内包C84フラーレンのピークと空のフラーレンのピークとに、わずかなずれが認められたことから、空のフラーレンからの133Xe内包フラーレンの単離の可能性を示した。
35001046
Radiochemical characteristics of tritium to be considered in fusion reactor facility design
大平　茂;　林　巧;　洲　亘;　山西　敏彦
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 272(3), p.575-581(2007) ; (JAEA-J 02610)
　核融合炉施設の設計において考慮すべきトリチウムの放射化学的性質(常温における自己触媒的反応,放射線分解,金属材料中でのヘリウムへの崩壊)といったトリチウムの放射線化学的性質を、ITERでの例を上げてレビューする。D-T核融合炉で使用されるトリチウムの化学形は多岐に渡っており、例えば、酸化物(水),水素化物,炭化水素等で施設に存在している。D-T核融合炉の設計では、トリチウムのそのような多くの性質がプロセス設計,安全取扱,計量管理、及び廃棄物管理のために考慮に入れられなければならない。特に高い比放射能が予想される、真空容器からのトリチウム回収時の排ガスやICE時の圧力緩衝機構の水の処理については、上記の性質がよく考慮され設計に反映される必要がある。また一方で、崩壊熱を利用し、トリチウムの計量管理手法が開発されてきた。本発表においては、原子力機構のトリチウム取扱施設等でこれまで蓄積されてきた結果等を紹介し、今後の課題等についても述べる。
35001047
Geographical distribution of plutonium derived from the atomic bomb in the eastern area of Nagasaki
國分　陽子;　安田　健一郎;　間柄　正明;　宮本　ユタカ;　桜井　聡;　臼田　重和;　山崎　秀夫*;　吉川　周作*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 273(1), p.183-186(2007) ; (JAEA-J 02611)
　われわれはこれまで黒い雨が降ったと言われる長崎西山貯水池堆積物中の240Pu/239Pu比及び239+240Pu濃度を測定し、長崎原爆由来のPuが今もなお貯水池に流れ込んでいることを報告した。続いて、長崎原爆中心地周辺半径約10km範囲から採取した土壌の分析により、長崎原爆由来のPuの平面分布を明らかにし、原爆中心地から東約3km離れた西山地区に局所的に蓄積していることを示した。またさらに東の地域では、239+240Pu濃度は日本の他の地域の値と同程度であったが、240Pu/239Pu比はグローバルフォールアウトの値より低く、調査地域より東側の地域にも長崎原爆由来のPuが蓄積していることを示唆した。このため、本研究では調査地域をさらに東側に広げ、240Pu/239Pu比に注目し、長崎原爆由来のPuの蓄積地域を明らかにすることを試みた。これまでわれわれは原爆中心地から北東約100km以内から8つの試料を採取した。そのうち、原爆中心地から約25km離れた地点及び約45km離れた地点の土壌中の240Pu/239Pu比は0.154±0.017及び0.111±0.004で、グローバルフォールアウトの値より低い値が見られた。これは長崎原爆由来のPuが蓄積していることを示唆する。発表では、さらに遠い地域から採取した土壌の結果についても報告する。
35001048
Scission shapes of pair fragments in asymmetric and symmetric fission modes
西中　一朗;　永目　諭一郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 273(1), p.263-266(2007) ; (JAEA-J 02612)
　232Thの陽子誘起核分裂で生成する代表的な核分裂片対の103Nbと130Snについて、分裂片対の全運動エネルギーと励起エネルギーの実験値を用いた静的ポテンシャルエネルギー計算に基づき、非対称・対称核分裂モードで生成する上記2つの分裂片対の切断点形状を求めた。対称核分裂モードでの重い分裂片130Snの変形は、非対称核分裂モードでの130Snや非対称・対称核分裂モードで生成する103Nbの変形に比べて、極めて大きいことがわかった。また、これらの切断点形状から評価した2つの核分裂モードの全内部励起エネルギーは、分裂核の励起エネルギーとほぼ同じであることを明らかにした。この結果から、2つの核分裂モードにおけるそれぞれの特性は、切断点の全内部励起エネルギーではなく、重い分裂片の変形度に基づいていることがわかった。
35001049
Ab initio study of ultrafast photochemical reaction dynamics of phenol blue
小林　高雄*;　志賀　基之;　村上　明徳*;　中村　振一郎*
Journal of the American Chemical Society 129(20), p.6405-6424(2007) ; (JAEA-J 02613)
　フェノールブルー(PB)はインドアニリン系染料の主要部をなしている物質である。最近の過渡吸収スペクトルの実験によれば、PBは光励起のあと数百フェムト秒で基底状態に回復することがわかってきた。この研究では、PBの超高速光反応の反応機構をサーフェスホッピング法による非断熱的な第一原理分子動力学シミュレーションによって明らかにした。
35001050
Recent advances in the 5f-relevant electronic states and unconventional superconductivity of actinide compounds
芳賀　芳範;　酒井　宏典;　神戸　振作
Journal of the Physical Society of Japan 76(5), p.051012_1-051012_21(2007) ; (JAEA-J 02614)
　5f電子によるエキゾチックな超伝導状態の研究に関する最近の進展をレビューする。特に、UPt3, URu2Si2, UGe2及びPuRhGa5について述べる。これらの研究は、超ウランも含め、極めて純良な単結晶育成技術によって成立している。超伝導を引き起こす電子状態を、ドハース・ファンアルフェン効果によるフェルミ面の実験的観測により研究するとともに、NQR/NMRを使った超伝導状態の微視的研究が述べられている。
35001051
Unconventional heavy-fermion superconductivity of a new transuranium compound NpPd5Al2
青木　大*;　芳賀　芳範;　松田　達磨;　立岩　尚之;　池田　修悟;　本間　佳哉*;　酒井　宏典;　塩川　佳伸*;　山本　悦嗣;　中村　彰夫;　摂待　力生*;　大貫　惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 76(6), p.063701_1-063701_4(2007) ; (JAEA-J 02615)
　ネプツニウム化合物において、新物質NpPd5Al2を発見し、この物質が超伝導転移温度5Kの超伝導体であることを見いだした。常伝導状態での大きな電子比熱係数は、この物質が重い電子状態にあることを示し、またそれが超伝導に転移することが比熱測定から示され、重い電子による超伝導が実現していることを明らかにした。またネプツニウムによる常磁性と超伝導が共存しており、磁気異方性を反映して上部臨界磁場は異方的である。特に、上部臨界磁場が一次転移になっていることが示され、常磁性効果が顕著であることが明らかとなった。
35001052
Generation of amorphous SiO2/SiC interface structure by the first-principles molecular dynamics simulation
宮下　敦巳;　大沼　敏治*;　岩沢　美佐子*;　土田　秀一*;　吉川　正人
Materials Science Forum 556-557, p.521-524(2007) ; (JAEA-J 02616)
　SiCデバイスは宇宙や原子炉等の極限環境下で動作する素子として期待されている。しかしながら現状のSiCデバイスは理論的に予想されている性能を発揮しているとは言いがたい。その理由はSiCとその酸化膜であるSiO2との界面に存在する欠陥が素子の性能を低下させているからだと考えられる。実デバイスにある界面欠陥構造を計算機シミュレーションで再現しようとするなら、現実の界面にあるようなアモルファスSiO2/SiCの構造を計算機上に再現することが非常に重要となってくる。われわれは444原子からなる結晶/結晶界面構造を計算機上に構築し、それに対して加熱・急冷計算を行うことでアモルファスSiO2/SiC構造を生成した。加熱温度,加熱時間,急冷速度はそれぞれ4000K, 3ps, -1000K/psである。得られた界面構造のSiO2領域はバルクのアモルファスSiO2構造とよく適合し、界面におけるダングリングボンド欠陥も消滅していることが確かめられた。
35001053
Neutronics of a poisoned para-hydrogen moderator for a pulsed spallation neutron source
原田　正英;　渡辺　昇*;　勅使河原　誠;　甲斐　哲也;　加藤　崇;　池田　裕二郎
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 574(3), p.407-419(2007) ; (JAEA-J 02618)
　ポイズン付き水素モデレータの中性子特性について、研究を行った。まず、簡素化した直方体形モデレータモデルを用いて、ポイズンの位置を関数として、基本的な中性子特性を研究した。この中で、われわれは、初めて、ポイズン背面のモデレータ厚さを厚くすることにより、むしろ、パルス幅が減少することを明らかにした。これは、デカップラーやライナーを通してターゲットや反射体から流入してくる中性子のパルス幅は広いが、ポイズンの背面から流入してくる中性子のパルス幅は狭いことに起因する。次に、水筒型形状と凹型形状のモデレータを用いて、ビーム取り出し角度とパルスの劣化との関係についても研究した。小さい取り出し角度でも、両形状とも、パルスが劣化することがわかった。凹型形状のモデレータは、水筒型形状モデレータより、中性子パルス特性にある程度の改善が見られることもわかった。最後に、2つのポイズン物質(CdとGd)の利点と欠点について、運転時間によるポイズンの燃焼問題を考慮して、議論した。
35001054
Study on irradiation-induced magnetic transition in FeRh alloys by means of Fe K-edge XMCD spectroscopy
岩瀬　彰宏*;　福住　正文*;　図子　善大*;　鈴木　基寛*;　高垣　昌史*;　河村　直己*;　知見　康弘;　水木　純一郎;　石川　法人;　小野　文久*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 256(1), p.429-433(2007) ; (JAEA-J 02619)
　FeRh合金におけるイオン照射が原因となる磁性について、放射光X線を利用した磁気円二色性(XMCD)を手段として調べた。イオン照射前は、非磁性であった試料が強磁性を示すようになることを発見し、この磁性の照射イオン種や照射エネルギー依存性を調べた。照射イオン種は、Ni, Kr, Xe, Auで、エネルギーは120Mevから200MeVまでの範囲で実験を行い、イオンの質量,エネルギーの変化に対して系統的な磁性変化を観測した。
35001055
Modification of magnetic properties in Fe-Ni alloy thin films induced by energetic ion irradiation
知見　康弘;　石川　法人;　岩瀬　彰宏*;　小野　文久*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 257(1-2), p.388-391(2007) ; (JAEA-J 02620)
　これまでにわれわれは、高エネルギー重イオン照射がFe-Niインバー合金の磁性を改質すること、すなわち照射によってキュリー温度TCが上昇することを見いだしてきた。本研究では、磁性改質のメカニズムを明らかにするため、改質を支配する照射パラメータについて調べた。試料としては、rfマグネトロンスパッタリング法によりMgO(100)単結晶基板上に作製したFe-Ni及びFe-Ni-Mn合金薄膜(膜厚〜500nm)を用いた。この試料に、種々のエネルギーと質量を持つイオン種(1.0-200MeV, 1H-197Au)を室温で照射した。その結果、比較的低エネルギーのイオンを照射した場合に、TCが大きく上昇した。これは、入射イオンとターゲット試料原子との弾性的相互作用が磁性改質には支配的となっていることを示している。TC上昇量のイオンエネルギー及び照射量依存性から、改質を支配する照射パラメータに関する情報が得られた。
35001056
Local modification of hardness in FeCu alloys by using swift heavy ion irradiation
中川　将*;　堀　史説*;　知見　康弘;　石川　法人;　北川　通治*;　大嶋　隆一郎*;　飛田　徹;　谷口　良一*;　鈴木　雅秀;　岩瀬　彰宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 257(1-2), p.397-401(2007) ; (JAEA-J 02621)
　原子炉圧力容器鋼モデル合金であるFe-1.2wt.%Cu合金に200MeV Xe及び200MeV Auイオンを高温で照射し、硬さの変化を測定した。本研究では、過飽和Fe-Cu合金においてイオン照射した領域のみ溶質Cu原子の照射誘起偏析によって硬さが上昇することに注目し、照射による材料の局所改質への応用の可能性を探った。照射の際にマスキング板を用いて同一試料中に照射領域と未照射領域とを共存させ、微小硬さ試験機とナノインデンターを用いて硬さ変化に対する押し込み深さの影響を調べ、さらに2次元測定を試みた。その結果、押し込み深さが大きくなるほど硬さの上昇量が減り、また、照射領域と未照射領域との境界では硬さの違いが明確に現れ、比較的鋭い変化をしていることがわかった。すなわち、照射により材料中のある狙った領域の表面層のみ局所的に硬化できることが明らかになった。このことから、高速重イオン照射が過飽和合金における硬さの局所改質に利用できる可能性が示唆された。なお本発表内容は、大阪府立大学との共同研究「軽水炉圧力容器鋼における照射欠陥生成過程と照射誘起偏析に関する研究」において得られた成果の一部である。
35001057
Determination of 129I in environmental samples by AMS and NAA using an anion exchange resin disk
鈴木　崇史;　伴場　滋*;　北村　敏勝;　甲　昭二*;　磯貝　啓介*;　天野　光
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 259(1), p.370-373(2007) ; (JAEA-J 02622)
　大型再処理工場が稼動すると129Iが環境中に放出される可能性があり、環境影響評価のためには精度の良い測定が重要である。そこで環境試料中の129Iを加速器質量分析法(AMS)と従来法である放射化分析法(NAA)の両方で測定し相互比較を行った。環境試料は北海道,岩手,秋田,兵庫,大分の5地点で土壌,海藻,原乳を採取した。土壌は表層(0〜5cm)と深層(5-20cm)に分けた。土壌と海藻は燃焼法と陰イオン交換樹脂ディスクを用いて抽出した。原乳は陰イオン交換樹脂ディスクを用いると目詰まりを起こすため、陰イオン交換樹脂によるバッチ法とその溶媒抽出法の組合せで抽出した。抽出した溶液はAMSとNAA用にそれぞれAgIとPdI2の化学形で沈殿させた。NAAによる測定結果はほとんど検出限界以下であったが、幾つかの土壌サンプルで129Iを検出できた。例えば、北海道の表層土壌ではAMSとNAAの測定結果はヨウ素同位体比(129I/127I)でそれぞれ(2.4±0.04)×10-8, (2.4±0.26)×10-8であった。これら原理の異なる方法での測定結果はよく一致しており、両測定方法は環境試料中の129Iを測定するのに有効な分析方法であることがわかった。またAMSは測定時間,感度,利便性の点で優れている。
35001058
Improvement in beam quality of the JAEA AVF cyclotron for focusing heavy-ion beams with energies of hundreds of MeV
倉島　俊;　宮脇　信正;　奥村　進;　及川　将一*;　吉田　健一;　神谷　富裕;　福田　光宏*;　佐藤　隆博;　奈良　孝幸;　上松　敬;　石堀　郁夫;　横田　渉;　中村　義輝
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 260(1), p.65-70(2007) ; (JAEA-J 02623)
　原子力機構におけるTIARAのサイクロトロン施設では、バイオ技術や材料科学の研究のために数百MeV級重イオンマイクロビームが必要とされている。サイクロトロンビームのエネルギー幅は0.1%程度と大きいので、集束レンズで1ミクロンまで絞ることは困難であった。そこで、サイクロトロンビームのエネルギー幅を0.02%まで小さくし、マイクロビームを形成するためにフラットトップ加速システムを開発した。フラットトップ加速とは、基本高周波電圧に高調波を重畳することにより加速電圧を均一化する方法であり、高調波を励振するための共振器を既存の基本波励振用共振器に付加した。本システムを用いて260MeV, Neのビーム高品位化を行っており、現在までにビームのエネルギー幅は0.05%まで減少し、2ミクロン程度のマイクロビーム形成に成功した。
35001059
Analysis on pellet-clad mechanical interaction process of high-burnup PWR fuel rods by RANNS code in Reactivity-initiated accident conditions
鈴木　元衛;　更田　豊志;　斎藤　裕明*
Nuclear Technology 155(3), p.282-292(2006) ; (JAEA-J 02625)
　NSRRにおいて行われた高燃焼度PWR燃料棒(OI-10とOI-11)の反応度事故模擬実験の実験解析をRANNSコードにより行った。燃料棒の事故初期条件はFEMAXI-6コードによりPWR中の照射履歴に沿った計算により解析され、結果がRANNSに与えられた。RANNSによる解析は、初期条件,パルス入力,冷却材温度などに基づいて行われ、ペレットスタック及び被覆管の温度,応力歪み分布,それらの相互作用がPCMIの見地から分析され、実験と比較された。OI-10では計算された被覆管永久歪みはPIEデータとほぼ一致したが、被覆管の局所的に大きな歪みが指摘された。OI-11では、被覆管のクラック発生から破断までの過程が被覆管の塑性歪み発生により説明された。
35001060
High-resolution photoemission study of Ce1-xLaxRhAs; A Collapse of the energy gap in the Kondo semiconductor
島田　賢也*;　東口　光晴*;　藤森　伸一;　斎藤　祐児;　藤森　淳;　生天目　博文*;　谷口　雅樹*;　笹川　哲也*;　高畠　敏郎*
Physica B; Condensed Matter 383(1), p.140-141(2006) ; (JAEA-J 02626)
　近藤半導体CeRhAsのLa置換によるエネルギーギャップの崩壊を解明するため、Ce1-xLaxRhAs(0≤x≤0.05)単結晶の高分解能角度分解光電子分光を行った。xの増加とともにフェルミエネルギー近傍のCe4f1状態が減少し、高結合エネルギーに4f由来の構造が現れた。一方、Rh 4dに由来する状態は、置換によってあまり変化しない。新たに現れたCe 4f状態はインコヒーレントな性質であり、x>〜0.02における半導体状態の崩壊の原因である。
35001061
Favorable magnetic fluctuation anisotropy for unconventional superconductivity in f-electron systems
神戸　振作;　酒井　宏典;　徳永　陽;　藤本　達也*;　Walstedt, R. E.*;　池田　修悟;　青木　大*;　本間　佳哉*;　芳賀　芳範;　塩川　佳伸*;　大貫　惇睦*
Physical Review B 75(14), p.140509_1-140509_4(2007) ; (JAEA-J 02631)
　HoCoGa5型の同型化合物で異なった基底状態(常磁性,反強磁性,超伝導)を持つアクチノイド化合物のスピン-格子緩和時間を系統的に測定した。それに基づき、磁性サイトがLSカップリングを通じて持つ磁気揺らぎの異方性を見積もった。超伝導体PuRhGa5ではほかの非超伝導体に比べてXY型の異方性が強いことがわかった。5f電子系のd波超伝導体に有利な磁気異方性について議論する。
35001062
Direct observation and theoretical study of cavitation bubbles in liquid mercury
井田　真人;　直江　崇*;　二川　正敏
Physical Review E 75(4), p.046304_1-046304_7(2007) ; (JAEA-J 02632)
　J-PARC水銀ターゲットの開発で重要課題となっている水銀中キャビテーションに関し、機械衝撃によって水銀中に発生したキャビテーション気泡の直接観察と、その実験結果に関する理論的・数値的検討を行った。水銀表面に設置したガラス窓を通し、窓近傍に現れたキャビテーション気泡の成長挙動を高速度カメラによって捕らえた。発生した気泡の成長率について解析を行い、実験値と単一気泡モデルによる解析値の間に不一致が見られること、そして気泡-気泡間及び気泡-壁間の相互作用を考慮した理論モデルによってその不一致の原因を説明できることを示した。また、複数気泡系における気泡成長率を記述する理論式を導き、一定の負圧下での成長率の時間依存性を明らかにした。
35001063
Coupling impedances of a gap in vacuum chamber
菖蒲田　義博;　Chin, Y. H.*;　高田　耕治*
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams 10(4), p.044403_1-044403_17(2007) ; (JAEA-J 02633)
　We will present the formulae for the longitudinal and transverse impedances due to a gap in the beam chamber. In this process, we will derive the complete solutions of electro-magnetic fields effective in the entire region, including the inside and outside of the chamber, in the form that they can be easily numerically evaluated. The numerical results of impedances are consistent with the ABCI results and their behavior in high frequency agrees well with the prediction of the diffraction theory. Our theory can also accurately reproduce the behavior of the impedance near and above the cut-off frequencies. In addition, our theory is applicable even to the impedances for non-relativistic beams. We found that the broadband impedance of the small cavity-like structure can be estimated from the gap size and the chamber radius only. We also found that the transverse impedance of a gap has a large resonance peak at the frequency where the wavelength is equal to the chamber circumference.
35001064
Self-guiding of 100 TW femtosecond laser pulses in centimeter-scale underdense plasma
Chen, L.-M.;　小瀧　秀行;　中島　一久*;　Koga, J. K.;　Bulanov, S. V.;　田島　俊樹;　Gu, Y. Q.*;　Peng, H. S.*;　Wang, X. X.*;　Wen, T. S.*;　Liu, H. J.*;　Jiao, C. Y.*;　Zhang, C. G.*;　Huang, X. J.*;　Guo, Y.*;　Zhou, K. N.*;　Hua, J. F.*;　An, W. M.*;　Tang, C. X.*;　Lin, Y. Z.*
Physics of Plasmas 14(4), p.040703_1-040703_4(2007) ; (JAEA-J 02634)
　レーザーの自己導波の調査のため、長いunderdenseのプラズマと100TWレーザーパルスの相互作用実験を行い、レイリー長の約20倍の10mmという非常に長いプラズマチャネルを観測した。レーザーパルスがチャネル中で曲がること、及び電子キャビティ形成が実験的に初めて観測された。
35001065
Laser prepulse dependency of proton-energy distributions in ultraintense laser-foil interactions with an online time-of-flight technique
余語　覚文;　大道　博行;　福見　敦*;　Li, Z.*;　小倉　浩一;　匂坂　明人;　Pirozhkov, A. S.;　中村　衆*;　岩下　芳久*;　白井　敏之*;　野田　章*;　大石　祐嗣*;　名雪　琢弥*;　藤井　隆*;　根本　孝七*;　Choi, I. W.*;　Sung, J. H.*;　Ko, D.-K.*;　Lee, J.*;　金田　実*;　伊藤　秋男*
Physics of Plasmas 14(4), p.043104_1-043104_6(2007) ; (JAEA-J 02635)
　集光強度〜 1018W/cm2の短パルスレーザーを厚さ5μmの銅薄膜に照射することで発生する高速プロトンのエネルギー分布を、新規に開発したオンライン飛行時間分析器を用いて行った。レーザー主パルスの9ns前に入射するfs-時間幅のプリパルスの強度が1014から1015W/cm2へ上昇するとともに、高速プロトンの最大エネルギーが増加する実験結果が得られた。二波長干渉計測定から、プリパルスによって薄膜の表面に生じるプラズマ膨張のスケール長は15μm以下であった。このような密度勾配の急峻なプラズマの発生は、その後に入射する主パルスの吸収効率を高める効果があり、これがプロトンのエネルギーを上昇させると考えられる。
35001066
Observation on decoupling of electron heat transport and long-spatial-scale density fluctuations in a JT-60U reversed shear plasma
竹永　秀信;　大山　直幸;　諌山　明彦;　滝塚　知典;　藤田　隆明
Plasma Physics and Controlled Fusion 49(4), p.525-534(2007) ; (JAEA-J 02636)
　強い内部輸送障壁(ITB)を有するJT-60Uの負磁気シアプラズマにおいて、ペレットを入射した直後に密度揺動の低下を示す反射計スペクトルの変化と中心密度や蓄積エネルギーの増加が観測された。ペレット入射前後での粒子及びパワーバランス解析では、実効的粒子拡散係数とイオン熱拡散係数の低下が観測されたが、電子熱拡散係数の低下は観測されなかった。密度揺動と電子系熱輸送の関係を明らかにするために、ペレット入射から20msまでの過渡輸送解析を行った。ペレットの侵入位置はITBの外側(r/a=0.8近傍)であり、ペレット溶発によるコールドパルスがITB領域に到達した後に、反射計スペクトルが変化している。コールドパルスの伝搬による電子温度の時間変化を説明するためには、反射層近傍の内側ITB領域で熱拡散係数が減少、外側ITB領域で増加させる必要があることを明らかにした。内側ITB領域での熱拡散係数減少の時間スケールは、反射計スペクトル変化の時間スケールより緩やかであり、電子温度分布の変化の時間スケールと同程度である。この結果は、電子温度分布がペレット入射前と同程度に回復した時刻でのパワーバランス解析と矛盾しない。このことは、電子系の熱輸送が測定された波数領域の密度揺動と直接的に関連していないことを示していると思われる。
35001067
Effects of annealing temperatures on some radiation-induced phenomena in natural quartz
藤田　博喜;　橋本　哲夫*
Radiation Measurements 42(2), p.156-162(2007) ; (JAEA-J 02637)
　水素ラジカルがすべてアルミニウムセンターを消す因子として働いているのではないということをチタンセンターの観測から見いだすことができた。Siを置換しているTiは、電気陰性度(Mulliken)が大きいために、照射によって生成した電子を捕らえて準安定な状態になる。電気的中性を保つために、はじめには持っていなかった1価の陽イオン(H+, Li+, Na+)を伴う。チタンセンターは伴っている陽イオンによって、信号を区別することができる。このことから、水素ラジカルをトラップしているチタンセンターに注目し挙動を観測したところ、生成する水素ラジカルが多いほど、チタンセンターにトラップされる量も多いことがわかった。以上の結果から、液体窒素温度でのγ線照射により生成する水素ラジカルは、チタンセンターにトラップされることが示唆された。RTLについては、熱処理温度の増加とともにそのグローカーブの形状と強度は特徴的な変化を示した。RTLグローカーブの形状については、320℃付近のピークが熱処理温度の上昇にしたがって幅広くなっていた。このことから、電子トラップセンターが熱処理の影響を受けていることがわかった。つまり、熱処理の温度が高くなったときに、非常に多くのエネルギーレベルのトラップが作られたのか、電子の分布が幅広くなったものと考えられる。次に、RTL強度については600℃から800℃までは直線的な増加を示し、800℃以上の熱処理温度で急激に減少した。熱処理温度が800℃から900℃の間で、その発光強度の増減傾向が明らかに変わっていた。これは、β-石英/トリジマイトの層転移(867℃)が関係しているものと考えられる。別の原因としては、非常に高い温度で熱処理することにより石英中に一部ガラス化した部分が生成したのではないかということが考えられる。
35001068
Aperiodic X-ray multilayer mirrors and their application in plasma spectroscopy
Levashov, V. E.*;　Mednikov, K. N.*;　Pirozhkov, A. S.;　Ragozin, E. N.*
Radiation Physics and Chemistry 75(11), p.1819-1823(2006) ; (JAEA-J 02638)
　We discuss the potentialities of aperiodic multilayer structures for the reflection of XUV radiation, including attooptical applications. Pilot samples of aperiodic normal-incidence broadband focusing multilayer mirrors are employed in a stigmatic transmission grating spectrograph with an operating range of 12.5-30 nm. This spectrograph was used to study (1) the XUV spectra arising from the charge exchange of laser-produced plasma ions with rare-gas (Xe, Kr, He) jet atoms, (2) a debris-free Xe-jet plasma XUV source driven by Nd-laser pulses.
35001069
Yields of strand breaks and base lesions induced by soft X-rays in plasmid DNA
横谷　明徳;　藤井　健太郎;　牛込　剛史;　鹿園　直哉;　漆原　あゆみ;　渡邊　立子
Radiation Protection Dosimetry 122(1-4), p.86-88(2006) ; (JAEA-J 02639)
　軟X線により誘発される、DNA損傷の収率を調べた。軟X線のLETは、γ線と超軟X線のそれの中間にある。通常のX線発生装置から得られる広いエネルギースペクトルを持つ軟X線は、放射線生物学実験のみならず乳がん検診にも広く用いられている。ICRPの勧告によれば、軟X線の放射線加重係数はγ線のそれと同じ1とされている。しかし、そのエネルギースペクトル上には、制動放射により発生する数10keV以下の低エネルギー光子の成分がかなり多い。これらの低エネルギー光子は、光電効果により低速の光電子やAuger電子を多数発生させるためDNAに対してより高密度な電離・励起を与え、複雑なDNA損傷を誘発すると考えられる。われわれはWターゲット,150kVpで運転したX線発生装置より得られる軟X線をDNAに照射し、生じたDNAの鎖切断収率を定量した。さらに、塩基除去修復酵素との反応を利用して定量された塩基損傷の収率についても報告する予定である。
35001070
Evaluation of aerosol sizing characteristic of an impactor using imaging plate technique
Rahman, N. M.*;　飯田　孝夫*;　西藤　文博;　小嵐　淳;　山崎　敬三*;　山澤　弘実*;　森泉　純*
Radiation Protection Dosimetry 123(2), p.171-181(2007) ; (JAEA-J 02640)
　ラドン壊変生成物エアロゾルの粒径分布は、一般的に2つの方法(直接測定法と間接測定法)によって測定される。本研究では、直接法の一つとして提案してきている低圧カスケードインパクタを用いたイメージングプレート法(IP法)について、その粒子分級特性を評価するとともに、ラドン壊変生成物エアロゾルの粒径分布を測定する際に適した粒子捕集材やインパクタの使用条件,IP測定条件について検討した。
35001071
An Additional insight into the correlation between the distribution ratios and the aqueous acidity of the TODGA system
佐々木　祐二;　Rapold, P.*;　有阪　真;　平田　勝;　木村　貴海;　Hill, C.*;　Cote, G.*
Solvent Extraction and Ion Exchange 25(2), p.187-204(2007) ; (JAEA-J 02641)
　TODGAを用いて硝酸溶液から5種類の抽出溶媒へのEu(III), Am(III)の溶媒抽出を行い、抽出反応などを調べた。極性溶媒へは1:2(=M:TODGA)の錯体を形成することを確認したが、一方無極性溶媒へは金属1に対して3分子以上のTODGAを伴って抽出されることがわかった。分配比のHNO3依存性は抽出反応にHNO3が寄与していることを示した。赤外吸収スペクトルの測定結果から、カルボニル酸素がEu(III)に配位していることを、そして蛍光寿命の測定結果は抽出されたEu-錯体が内配位圏に配位水分子を含まないことを確認した。
35001072
Highly efficient homogeneous liquid-liquid extraction of lanthanoid ions in a strong acidic solution
渕向　純一*;　山口　仁志*;　目黒　義弘;　久保田　俊夫*;　五十嵐　淑郎*
Solvent Extraction Research and Development, Japan 13, p.139-146(2006) ; (JAEA-J 02642)
　抽出剤,リン酸ジ-2-エチルへキシル(D2EHPA)を用いる均一液液抽出法(ペルフルオロオクタン酸イオン(PFOA-)/アセトン系のpH依存相分離現象を利用する方法)によって強酸性条件下(pH1付近)において13種類のランタノイドイオン(III)を高倍率濃縮で抽出することに成功した。この実験条件下において、各ランタノイドの抽出率は、約85〜95%が得られた。また、水相(Vw)と析出相(Vs)の体積比(Vw/Vs)は、1,580倍(47.5mlX→ Y30μl)を達成した。抽出化学種は、水/シクロヘキサン系における一般的な溶媒抽出を用いて、抽出剤,PFOA,酢酸ナトリウムなどの濃度を変化させることにより検討した。結果として、3価のランタノイドイオンの抽出化学種は、金属とD2EHPAが1:3の組成比の錯体であると推定した。
35001073
Extraction of cytochrome c by a functionalized ionic liquid containing a crown ether
久保田　冨生子*;　小柳　裕介*;　中島　一紀*;　下条　晃司郎;　神谷　典穂*;　後藤　雅宏*
Solvent Extraction Research and Development, Japan 14, p.115-120(2007) ; (JAEA-J 02643)
　クラウンエーテルを分子内に有する機能性イオン液体[18C6mim][PF6]を用いてタンパク質であるシトクロムcの抽出を行った。機能性イオン液体[18C6mim][PF6]は水酸基を有するイオン液体[C2OHmim][Tf2N]あるいはエチル基を有するイオン液体[C2mim][Tf2N]に希釈して用いた。その結果、シトクロムcは水相から[18C6mim][PF6]を含んだ[C2OHmim][Tf2N]へ容易に抽出されることが明らかとなった。しかし、[C2mim][Tf2N]への抽出率は小さかった。また、[18C6mim][PF6]は抽出剤dicyclohexano-18-crown-6 (DCH18C6)より抽出能は低いが、逆抽出操作においては大きな利点を示した。抽出における温度依存性を検討したところ、[18C6mim][PF6]の濃度が小さい領域では大きく抽出温度に影響した。今回使用した機能性イオン液体[18C6mim][PF6]は従来のイオン液体に比べ高い抽出能を有することが明らかとなった。
35001074
Development of neutron supermirrors with large critical angle
丸山　龍治;　山崎　大;　海老澤　徹*;　日野　正裕*;　曽山　和彦
Thin Solid Films 515(14), p.5704-5706(2007) ; (JAEA-J 02644)
　中性子スーパーミラーの開発は、中性子散乱実験において利用可能な中性子強度を著しく向上させることができるので重要である。これまでに、高反射率化及び高臨界角化のための数多くの研究がなされてきた。われわれは、密度が高く結晶粒の小さい成膜を可能にするイオンビームスパッタ法を用いてスーパーミラー開発を行ってきた。イオンビームスパッタ法は上記のような利点を持つものの、成膜レート及び成膜可能面積が小さいという弱点を持つ。新しい核破砕型中性子源(J-PARC)において用いられるスーパーミラーを用いた光学デバイスの製造のため、直径500mmの成膜可能面積を持つ新しいイオンビームスパッタ装置が導入された。成膜可能面積全体に対する成膜レートはほぼ一様であることが確認されており、現在はこの装置を用いた高臨界角Ni/Tiスーパーミラーの開発が行われている。成膜されたスーパーミラーの反射率は、3Qcで82%, 4Qcで66%, 6.7Qcで23%であった。
35001075
Effect of annealing temperature of palladium oxide films on gasochromic performance
山本　春也;　高野　勝昌;　井上　愛知;　吉川　正人
Transactions of the Materials Research Society of Japan 32(1), p.171-174(2007) ; (JAEA-J 02645)
　酸化パラジウム(PdO)のガスクロミック特性を利用した光学式水素ガスセンサーを開発するため、PdO膜の水素による光学特性変化について調べた。その結果、パラジウム(Pd)を600℃で熱処理して形成したPdO膜は、濃度1%の水素に対して光学特性が変化することがわかった。実験に使用したPd膜は500℃で膜全体が酸化してPdOになることがわかっている。このことから、濃度1%水素によるPdO膜のPd膜への還元が、光学特性変化として検出されていると考えられる。
35001076
Secondary electron emission yields from the J-PARC RCS vacuum components
山本　風海;　芝田　健男*;　荻原　徳男;　金正　倫計
Vacuum 81(6), p.788-792(2007) ; (JAEA-J 02646)
　J-PARC計画3GeVシンクロトロン(RCS)は1MWという大強度のビームを中性子ターゲット及び50GeVシンクロトロンに供給する。RCSは25Hzという早い繰り返しで運転されるため、その変動磁場によって引き起こされるエディー電流に注意しなければならない。そのため、われわれはマグネット内に置く真空容器の材料を金属ではなくセラミックとしている。しかし、セラミックの二次電子放出率は金属と比べて高く、ビーム不安定性を引き起こす可能性がある。また、RCS内にはビームロスを局所化するコリメータを配置するが、ここから出てくる放射線も二次電子の発生源となる。これらの影響を低減するために、TiNコーティングが検討されている。今回はこのTiNコーティングの条件を変えて二次電子放出量を測定した。また、より二次電子放出係数の低いコーティングとしてダイヤモンドライクカーボンコーティングに関しても試験を行った。
35001077
Titanium flanged alumina ceramics vacuum duct with low impedance
金正　倫計;　齊藤　芳男*;　壁谷　善三郎*;　荻原　徳男
Vacuum 81(6), p.808-811(2007) ; (JAEA-J 02647)
　大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロン(J-PARC-RCS)で使用されるアルミナセラミックス真空ダクトの開発に成功した。ダクトは大きく分けて2種類あり、一つは四極電磁石中で使用される直径約378mmの円断面を持つ長さ1.5mのダクトで、もう一つは、偏向電磁石中で使用されるレーストラック断面を持つ長さ約3.5mで15度湾曲したダクトである。これらは、長さ約0.8mのユニットダクトをメタライズとロウ付けにより接合することで実現した。また、ダクト外表面には、ダクト壁抵抗を小さくするために、PR銅電鋳という方法で、銅箔をストライプ上に接合した。さらに、ダクト内面には、壁からの二次電子放出を低減させるために、TiN膜をコーティングした。これらにより、J-PARC-RCSで使用するダクトが実現できた。
35001078
Chemical reaction at specific sites and reaction-induced self-assembly; Enzymatic polymerization of cellulose as a problem in open-nonequilibrium phenomena
橋本　竹治;　田中　宏和*;　小泉　智;　黒崎　一裕*;　小林　四郎*
物性研究 87(1), p.18-19(2006) ; (JAEA-J 02648)
　非平衡開放系の散逸構造形成過程についての一研究として、本研究では酵素反応により溶液中で人工合成されるセルロース系を研究対象として用いた。そして系が形成するメゾスケールの自己秩序構造の形成過程・機構についての研究成果を議論する。
35001079
横手盆地東縁断層帯・千屋断層の形成過程と千屋丘陵の活構造
楮原　京子*;　今泉　俊文*;　宮内　崇裕*;　佐藤　比呂志*;　内田　拓馬*;　越後　智雄*;　石山　達也*;　松多　信尚*;　岡田　真介*;　池田　安隆*;　戸田　茂*;　越谷　信*;　野田　賢*;　加藤　一*;　野田　克也*;　三輪　敦志*;　黒澤　英樹*;　小坂　英輝*;　野原　壯
地学雑誌 115(6), p.691-714(2006) ; (JAEA-J 02649)
　過去数万年〜数百万年の逆断層の活動性を明らかにするため、横手盆地東縁活断層帯が分布する千屋丘陵と地質構造の発達過程の研究を実施した。浅層反射法地震探査,詳細な地形調査,地質調査及び総括的なバランス断面法の解析により、千屋丘陵とそれを形成した断層の構造及びそれらの発達過程が明らかになった。地質調査では、継続的な断層活動の開始時期が2.7Maより後と推定され、総合的なバランス断面解析の結果は、前縁断層の形成開始時期が千屋丘陵北部より中部のほうが早いことを示唆した。また、地形調査の結果、千屋丘陵の形成時期はその中央部で最も早く(0.35Ma以降)、その後丘陵は断層活動に伴って隆起し、東に傾動しながら拡大したと推定される。
35001080
Proton exchange membranes for fuel cell applications prepared by ion track technology
八巻　徹也;　小曾根　雄一*;　廣木　章博;　細井　克彦*;　浅野　雅春;　久保田　仁*;　吉田　勝
電気化学および工業物理化学 75(2), p.175-178(2007) ; (JAEA-J 02650)
　イオンビーム照射とエッチング処理により得たイオン穿孔膜に、さらにγ線照射とグラフト重合を組合せた手法により新規な燃料電池用電解質膜を作製した。作製法は次のように行った。まず、129Xeイオン(450MeV)を照射したPVDF(25μm)を80℃の9M KOH水溶液で50時間処理し、100nmの孔径を持つイオン穿孔膜を得た。つぎに、このイオン穿孔膜にγ線を160kGy照射後、スチレンを60℃でグラフト重合し、0.2Mクロロスルホン酸/ジクロロエタン溶液を用いて50℃でスルホン化することにより電解質膜とした。この電解質膜の膜面方向と膜厚方向のプロトン導電性の検討から、異方導電性を持つことがわかった。このような一次元的なプロトン伝導経路により、市販膜のナフィオンに比べて含水率は低下し、さらにメタノール透過も抑制されることがわかった。
35001081
原子力分野におけるグリッド・コンピューティング技術を核とした研究基盤構築への取り組み
南　貴博;　鈴木　喜雄;　青柳　哲雄;　伊藤　俊紀*;　中島　憲宏
FAPIG (174), p.31-39(2007) ; (JAEA-J 02651)
　独立行政法人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、STAやITBL基盤ソフトウェアと呼ばれるグリッドミドルウェア開発を通じて得た知見をもとに、グリッド・コンピューティング技術の応用技術開発を加速させ、国際的な原子力グリッド基盤(AEGIS: Atomic Energy Grid InfraStructure)構築を目指したプログラムを平成18年4月より開始した。本稿では、AEGISプログラムに先行するさまざまな取り組みから、2つのキーテクノロジーを紹介する。1つは、簡易なグリッドシステムを構築可能な「STARPC+」で、もう一つは、国際間の計算機資源共有を実現する「ドイツUNICOREとITBLの連携システム」である。
35001082
長半減期低発熱放射性廃棄物地層処分技術検討の現状と今後の取り組み
黒田　茂樹*;　亀井　玄人
原子力バックエンド研究 13(1), p.31-35(2006) ; (JAEA-J 02652)
　長半減期低発熱放射性廃棄物(TRU廃棄物)のうち、核種濃度の高いものについては地層処分することが考えられており、さらに、その合理化方策の一つとして、高レベル廃棄物との併置処分について検討が進められている。我が国の代表的な地質環境を想定した解析では、一定の離間距離を設けることによって処分場間の相互の影響を避けることが可能との見通しが得られ、原子力委員会においても併置処分の技術的成立性があるものと判断されている。一方、(1)併置処分の評価にかかわる信頼性向上,(2)ジェネリックな評価基盤の拡充,(3)幅広い地質環境への柔軟な対応という観点から、今後検討すべき課題も残されている。本報告ではTRU廃棄物の処分概念を含め、処分技術検討の現状と、今後の具体的な検討課題について報告する。
35001083
イオンビーム育種研究会; 最先端の情報交換で研究を促進
長谷　純宏
原子力eye 53(5), p.22-24(2007) ; (JAEA-J 02653)
　地域の風土に適したオリジナル品種を開発することは、地域農業の活性化に非常に重要である。イオンビームを変異原として利用する突然変異育種では、これまで作出が困難であった変異が得られる可能性があることや、花色や早晩性など目的の形質だけをワンポイントで改良できるといった特徴が明らかとなり、オリジナル品種作出の有効な手段として、ここ数年で急速に利用が広まってきた。このような中、イオンビーム育種に関する全国的な組織としてイオンビーム育種研究会が平成16年4月に設立された。本稿では、イオンビーム育種研究会設立の経緯や活動内容について解説する。
35001084
ブローダーアプローチ(BA)計画詳細
西谷　健夫
原子力eye 53(7), p.21-30(2007) ; (JAEA-J 02654)
　ブローダーアプローチ活動(BA)は日欧間の2極間協力であり、ITERを補完するとともに、原型炉を目指した研究開発である。BA活動は、 国際核融合材料照射施設のための工学実証及び工学設計活動(IFMIF-EVEDA),国際核融合エネルギー研究センター(IFERC),サテライトトカマクプロジェクト(JT-60SA)の3つのプロジェクトよりなる。さらに、IFERCは、原型炉設計研究開発調整センター,計算シミュレーションセンター,ITER遠隔実験センター活動の3つのサブプロジェクトからなる。活動の期間はITERの建設期間相当(約10年)であり、EUからの貢献は基本的に物納の貢献である。日欧協力の下に、核融合エネルギー実現に向けた核融合研究開発の新たな拠点を我が国に設置する意義はきわめて大きく、我が国は産官学を挙げて全力で取り組む必要がある。
35001085
「ファントムの開発及び利用に関する専門研究会」に関する報告,2
斎藤　公明;　木名瀬　栄;　鈴木　敏和*;　仲野　高志*;　佐藤　裕一*;　石榑　信人*;　岩井　敏*
保健物理 42(1), p.38-52(2007) ; (JAEA-J 02656)
　日本保健物理学会の「ファントムの開発及び利用に関する専門研究会」は、平成16年度から17年度の2年間活動を行った。ファントムは放射線防護,医療,放射線影響解析等の分野で不可欠なツールとして用いられてきたが、最近の医療画像技術や計算科学技術の発展に支えられて、さまざまなファントムが開発され、その利用は急速に拡大しつつある。本専門研究会では、物理ファントムと数学ファントムの両方を対象として、最新の情報を収集・整理するとともに、ファントムはどうあるべきか、今後どのように使用して行くべきか等の議論を行う場を提供することを目的に活動を行った。本稿では、この活動の中で得られた情報と議論をまとめて前号から2回のシリーズで紹介している。今回は、緊急被ばく医療と体外計測に関する技術的な話題についての紹介,国際放射線防護委員会(ICRP)による標準人データの更新について、また、ICRPが開発を進めている標準人ボクセルファントムの最新情報について関係者からの協力を得て紹介する。さらに、多様化したファントムの使用上の留意点について考察した、ファントムの高度化と標準化に関する議論を取り上げる。
35001086
茨城県沿岸における貝類中の137Csと239,240Pu濃度
藤田　博喜;　中野　政尚
保健物理 42(1), p.84-88(2007) ; (JAEA-J 02657)
　再処理施設周辺の環境モニタリングで得られた貝類中137Csと239,240Pu放射能濃度の測定結果を解析し、そこで得られた成果を中心にまとめたものである。137Csは、物理的半減期が長く生物に取り込まれやすい性質から、濃度水準は低下しているものの、引き続き環境放射能のモニタリングにおけるキー核種である。貝類中の239,240Pu放射能濃度については、137Csと異なり、貝種の食性の違いにも支配されていると考えられる。なお、今回対象とした試料中の放射性核種については、その経年変化から再処理施設からの寄与ではなく、過去の大気圏内核実験起源のものであることも確認することができた。
35001087
Diurnal and seasonal variations in 222Rn concentration profile in soil
Iskandar, D.*;　山澤　弘実*;　山外　功太郎;　太田　雅和*;　小嵐　淳;　森泉　純*;　Bunawas*;　飯田　孝夫*
保健物理 42(1), p.98-104(2007) ; (JAEA-J 02658)
　ラドンはラジウムの壊変によって生成する気体状放射性核種であり、ラドン及びその壊変生成物による被ばく線量は自然放射線による全被ばく線量の約半分を占めている。ラドンの主たる生成源は土壌であるので、土壌中でのラドン濃度の分布やその変動実態を明らかにすることが重要である。本研究では、土壌中のラドン濃度の深さ分布を継続的に測定し、その日周期的変動・季節変動を解析するとともに、環境因子との関連性について検討した。
35001088
放射線抵抗性細菌からの有用バイオ試薬の創製
鳴海　一成
放射線と産業 (114), p.28-32(2007) ; (JAEA-J 02659)
　デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線超耐性の秘密は、放射線で損傷を受けてしまったDNAをもとどおりに修復する並外れた能力にあることがわかりつつある。ラジオデュランスの持つ極めて優れたDNA修復機構が解明できれば、遺伝子工学分野におけるDNA加工技術,医療診断学分野における遺伝子診断技術,薬学分野におけるゲノム創薬開発などの進展に直結する新技術の開発に貢献するであろうと考えられる。また将来的には、生物への放射線耐性付与,細胞再生治療,ガンや老化の予防といった医学分野への波及効果も期待される。われわれは、ラジオデュランスのDNA修復機構に重要な役割を果たしている新規遺伝子を発見し、遺伝子から作られる独特のタンパク質がDNA修復を促進する活性を持つことを明らかにした。さらに、この研究成果についての技術移転を行い、解明したタンパク質の特長を活かした高効率DNA修復試薬の製品化に成功したので、これまでの経緯について解説する。
35001089
転写制御における協同性の構造メカニズム
皿井　明倫*;　河野　秀俊
実験医学 25(10), p.77-84(2007) ; (JAEA-J 02660)
　真核生物の転写制御系では多くの転写因子の組合せがいろいろな遺伝子を複雑に制御している。そこでは、素子である転写因子の分子レベルですでに高度な協同性が働いていると思われる。本稿では、転写因子によるDNA配列の認識メカニズムと、協同性の役割について構造的な観点から解説する。さまざまな転写因子によるDNAの複合体構造の解析から、協同性が、転写因子とDNAの構造変化と密接に結びついており、認識の特異性を高めることを示す。
35001090
ヨウ素,二酸化硫黄及び水の反応に対する二酸化硫黄分圧の影響
中島　隼人;　今井　良行;　笠原　清司;　久保　真治;　小貫　薫
化学工学論文集 33(3), p.257-260(2007) ; (JAEA-J 02661)
　熱化学水素製造法ISプロセスの要素反応であるヨウ素と水の混合系への二酸化硫黄ガス吸収反応について、323K,ヨウ素飽和条件で、二酸化硫黄分圧の影響を調べた。定圧二酸化硫黄ガス存在下、2相分離(硫酸相とポリヨウ化水素酸相),擬似平衡状態への到達が観察され、同状態におけるポリヨウ化水素酸に対してブンゼン反応の逆反応による理想的脱硫操作を行って得られる溶液の酸濃度(HI/(HI+H2O))は、高二酸化硫黄分圧のもとで高く、最大15.7±0.3mol%に達した。
35001091
電子ビームを利用した排煙中ダイオキシン類などの効率的分解技術
広田　耕一
工業材料 55(5), p.68-71(2007) ; (JAEA-J 02663)
　電子ビーム法は照射によって発生させたOHなどのラジカルにより、排煙・排ガス中の環境負荷物質を効率的に分解させることができる。本稿では、高崎市クリーンセンターで1000m3/hの排煙を対象に実施したダイオキシン類分解パイロット試験結果のほか、近年改正大気汚染防止法の施行により排出規制が強化された揮発性有機化合物(VOC)の分解挙動や物質収支などの基礎的研究成果について概説する。
35001092
リン酸系ガラスによる放射性廃棄物固化技術
天本　一平;　明珍　宗孝;　福井　寿樹*
New Glass 22(2), p.21-26(2007) ; (JAEA-J 02664)
　乾式再処理プロセスの一つである金属電解法では、核分裂生成物(FP)等を含有した電解質(LiCl-KCl)が廃塩として定常的に発生するため、塩中のFP等を取り除いて、再使用していく必要がある。廃塩の再生プロセスとして、溶融廃塩中のアクチニド元素を還元・抽出した後、ゼオライトでFPを吸着除去する技術検討がなされているが、破過したゼオライトは次工程(廃棄物処理工程)でソーダライトに変換して安定化処理するため、新たに高レベル放射性廃棄物(HLW)が二次廃棄物として発生することになる。この問題を解決するために、リン酸塩転換法が提案されている。この方法によれば、廃塩中のFP等をリン酸塩転換することにより沈殿物として除去し、さらに鉄リン酸ガラスに包蔵することにより安定化できる。本報告は、核燃料サイクルにおけるリン酸塩転換法の役割と、固化体とするための材料である鉄リン酸ガラスの物性や利点に焦点を合わせて解説している。
35001093
FBRサイクルの実用化に向けた今後の研究開発の進め方
佐賀山　豊
日本機械学会動力エネルギーシステム部門ニュースレター (34), p.2-3(2007) ; (JAEA-J 02665)
　高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究は、フェーズ2の成果及び国による評価結果を受け、高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)として、実用化に集中した技術開発に開発の段階を移すこととなった。本プロジェクトでは、ナトリウム冷却炉,先進湿式法再処理,簡素化ペレット法燃料製造の組合せを主概念とし、2015年に向けて実用施設及び実証施設の概念設計研究及び革新技術の研究開発を進めることとしている。
35001094
空げき率の高い水平多孔質層内の自然対流熱伝達
椎名　保顕;　石川　広太*;　菱田　誠*
日本機械学会論文集,B 73(728), p.1045-1051(2007) ; (JAEA-J 02666)
　実効熱伝導率を高めるために、伝熱面間に円柱細線を張った異方性水平多孔質層内自然対流の臨界レイリー数及び熱伝達率をダルシー流れを仮定した解析で求めるとともに、実験により調べた。実験の空隙率範囲は0.822から1である。空隙率が1の場合には臨界レイリー数,ヌッセルト数ともベナール対流の場合と一致した。円柱細線を挿入すると、空隙率が1に近い場合には臨界レイリー数はほとんど変化しないが、ヌッセルト数は大きく低下することが示された。これらから、自然対流の発生は局所の流動抵抗に依存するが、熱伝達は流路全体の流動抵抗に依存することが推定される。この場合、実験の臨界レイリー数はダルシー流れに基づく解析よりも実験の方が高い値を示したが、ダルシー数の低下とともに理論値に漸近した。実験の空隙率領域ではダルシー流れの仮定は十分には成立しないと考えられる。実験のヌッセルト数をレイリー数と臨界レイリー数の比の関数として整理すると、理論値よりは低いが、1つの相関式で表された。
35001095
流体温度ゆらぎによる高サイクル熱疲労
笠原　直人;　浅山　泰
材料 56(4), p.383-388(2007) ; (JAEA-J 02668)
　高温と低温の流体の不完全な混合領域では、流体温度ゆらぎが、構造物に熱応力の不規則な変動をもたらす。応力の振幅や繰り返し回数が多い場合は、高サイクル疲労によるき裂の発生や進展が生じる可能性がある。この流体と構造の連成現象は、サーマルストライピングと呼ばれ、設計では防止すべき現象である。このため設計時における熱疲労の合理的な評価を目的に、解析による設計法の確立が望まれている。これまでに実機の破損現象の研究を通して、配管の高サイクル熱疲労の評価指針が日本機械学会より発行されている。また、近年の熱流動,構造,材料の専門家による共同研究により、熱疲労の詳細な機構が明らかになってきている。こうした研究の一部は、熱疲労の合理的な設計評価法の開発に役立っている。
35001096
Experiments on synthesis of the heaviest element at RIKEN
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*;　Kanungo, R.*;　鹿取　謙二*;　菊永　英寿*;　小浦　寛之;　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*;　Xu, H.*;　山口　貴之*;　米田　晃*;　吉田　敦*;　Zhao, Y.-L.*
AIP Conference Proceedings 891 , p.3-9(2007) ; (JAEA-J 02669)
　理化学研究所の気体充填型反跳分離装置(GARIS)を用いて、最重原子核の生成及びその崩壊の一連の実験が実施された。本実験において得られた112番元素の同位体277112及び113番元素の同位体278113の実験結果について報告する。208Pb(70Zn, n)反応により同位体277112からの崩壊連鎖が2例確認され、これは以前ドイツのGSIのグループにより報告された277112の生成と崩壊を再現、確認する結果となった。また、209Bi(70Zn, n)反応を実施し、自発核分裂で終わるα崩壊連鎖を2例観測した。これは113番元素278113及びその娘核である274Rg, 270Mt, 266Bhそして262Dbであると同定した。
35001097
Fission fragment mass distribution for nuclei in the r-process region
龍田　早由*;　橋詰　和明*;　和田　隆宏*;　太田　雅久*;　住吉　光介*;　大槻　かおり*;　梶野　敏貴*;　小浦　寛之;　千葉　敏;　有友　嘉浩
AIP Conference Proceedings 891 , p.423-426(2007) ; (JAEA-J 02670)
　重・超重核領域における約2000核種に対して核分裂片の質量分布の理論的研究を行った。星の元素合成の中で主要な過程の一つである速中性子捕獲過程(r-process)において重・超重核領域の核分裂の影響は重要とは考えられてきたが、今まで定量的議論はほとんどなされておらず、その理論的進展が期待されている。今回われわれはr過程にかかわる核種における核分裂片の質量分布の理論計算を、液滴模型+殻補正エネルギーによる原子核の2中心模型を用いて行った。原子核の形状を表す変形パラメータは3変数とし、2中心模型によって得られた、各形状に対するエネルギーを表したポテンシャルエネルギー面をLangevin方程式を用いて解析し、核分裂の鞍点及び分断点付近の核分裂片の対称度・非対称度を広い核種領域の各原子核に対して得た。既知実験データが示す系統性に対する再現性もよく、また未知核に対しては対称に核分裂を起こす核種の領域がかなり局所的であるという結果が得られた。
35001098
Successful BNCT for patients with cutaneous and mucosal melanomas; Report of 4 cases
森田　倫正*;　平塚　純一*;　桑原　千秋*;　粟飯原　輝人*;　小野　公二*;　福田　寛*;　熊田　博明;　原田　保*;　今城　吉成*
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.18-20(2006) ; (JAEA-J 02671)
　2003年から川崎医科大学の医療グループは、原子力機構のJRR-4と京都大学原子炉実験所のKURを用いてBNCTの臨床研究を開始している。われわれは踵の悪性黒色腫の患者2名、口腔粘膜の悪性黒色腫1例、膣の悪性黒色腫の患者1例、計4名に対してBNCTを実施した。2名に関しては正常組織に対して耐用線量を超えるダメージを経験したものの、すべての症例で数か月以内で治療できた。この結果は、BNCTが皮膚の悪性黒色腫だけでなく、粘膜の腫瘍に対しても治療効果が期待できることを示すものである。
35001099
Correlation between BNCT radiation dose and histopathologocal findings in BSH-based intra-operative BNCT for malignant glioma
影治　照喜*;　溝渕　佳史*;　永廣　信治*;　中川　義信*;　熊田　博明
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.35-36(2006) ; (JAEA-J 02672)
　原子力機構のJRR-4を用いて実施した悪性脳腫瘍に対するBSHを用いた術中BNCTにおけるBNCT線量と病理組織異常発生の相関関係を解析した。BNCT後の悪性脳腫瘍の完全な沈静化のための線量は、JCDSの線量で腫瘍領域とターゲット領域の最低線量をそれぞれ65Gy-Eq, 45Gy-Eqであった。これまでの症例の金線による線量評価とJCDSの計算による線量値を比較し、これらの数値と治療効果の相関関係について報告する。
35001100
Failure patterns of high-grade glioma treated with BNCT
松田　真秀*;　山本　哲哉*;　中井　啓*;　遠藤　聖*;　熊田　博明;　影治　照喜*;　松村　明*
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.40-42(2006) ; (JAEA-J 02673)
　JRR-4を使って実施したBNCTの臨床研究において、線量分布と臨床反応を事後評価的に解析し、ハイグレードの悪性脳腫瘍12例(グレード4:7例,グレード3:5例)に対するBNCTの失敗形態を報告する。この12例のBNCT後の生存期間の中央値は19.8か月であった。局所的に再発しなかった症例は4例で、局所的に再発した症例は3例であった。局所再発及び遠隔転移再発した症例と比較し、非再発例は腫瘍領域の最低線量が高いことと関連している。この失敗例での解析から、GTVの最低線量で26Gy-Eq以上付与することで局部的再発を抑えることができる。
35001101
Comparison and analysis of BNCT radiation dose between gold wire and JCDS measurement
影治　照喜*;　溝渕　佳史*;　永廣　信治*;　中川　義信*;　熊田　博明
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.60-61(2006) ; (JAEA-J 02674)
　BNCT時の患者に付与される線量について、脳表面に配置した金線と原子力機構で開発した線量評価システム(JCDS)の計算結果とを比較し、BNCTの線量特性を解析した。金線での測定では患部の腫瘍の最低線量値,最大線量値を計測し、JCDS値と比較した。この結果から、JCDSはBNCTの線量を高精度で評価することができ、BNCTの治療計画に対して高い信頼性があることを確認した。
35001102
Comparison of BNCT radiation dose between BSH-based intra-operative BNCT and BSH, BPA-based non-operative BNCT
影治　照喜*;　溝渕　佳史*;　永廣　信治*;　中川　義信*;　熊田　博明
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.62-63(2006) ; (JAEA-J 02675)
　原子力機構で開発したBNCT用線量評価システム(JCDS)を用いて、JRR-4でこれまで実施したBSHを用いた術中BNCTの線量と現在実施しているBSHとBPAを併用した非術中BNCTの線量を比較し、それぞれのBNCTの線量特性を解析した。この解析によってBSHでの術中BNCTでの線量はBSHとBSHを併用する非術中BNCTの線量に対して、1.4から2.1倍であることが明らかとなった。それぞれの線量特性と、その臨床結果について報告する。
35001103
Development of a real-time thermal neutron monitor ant its clinical application
石川　正純*;　小野　公二*;　松村　明*;　山本　哲哉*;　平塚　純一*;　宮武　伸一*;　加藤　逸郎*;　櫻井　良憲*;　古林　徹*;　熊田　博明;　高橋　浩之*
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12) , p.397-400(2006) ; (JAEA-J 02676)
　BNCTの臨床応用可能なSOF(Scintillator with Optical Fiber detector)と呼ばれる超小型熱中性子モニターを開発した。このSOFモニターを15例の実際のBNCTに適用し、BNCTへの適用性等の検証を行った。この検証結果から、従来型の2本の光ファイバを並べたプローブでは柔軟性が乏しく、実際の患者に適用するためにはフレキシビリティのあるプローブが必要であることがわかった。そこで2本の光ファイバを切り離して、検出器部分を対向状態で接続し、ループ状のプローブを開発した。これにより柔軟性が向上し、患者の任意の部位に的確かつ簡便に固定できるようになった。
35001104
Variation of volume transport of the Tsugaru Warm Current in the period from 2000 to 2002
伊藤　集通;　川村　英之;　大西　光代*;　磯田　豊*;　中山　智治*;　島　茂樹*
Proceedings of 14th PAMS/JECSS Workshop , p.222-223(2007) ; (JAEA-J 02677)
　原子力機構では、現在開発中の日本海海水循環予測モデルの境界値とするため、旧法人時代を含め1999年11月以降、津軽海峡における通過流の計測を継続して実施している。これまでに、1999年から2000年の冬季の津軽海峡(青森-函館)における通過流の流量が 1.0〜2.1Sv(平均1.5±0.3Sv)の範囲で変動し、それが日本海と太平洋の水位差によって駆動されている可能性があることを示唆した。これに対して本研究期間においては、流量(大間-汐首)が、1.0〜1.8Sv(平均1.4±0.2Sv)であると見積もられた。また、1999年の結果と比較して、流量の変動範囲及び平均値に大きな違いはないものの、顕著な季節変動が見られないかわりに約30日周期の変動が見られることがわかった。この流量変動は日本海内外の水位差の変動である程度説明できること(R〜0.5)、また、函館の風の東西成分と弱いながら相関がある(R〜0.3)ことがわかった。
35001105
Am(III)/Eu(III) separation with TPEN
松村　達郎;　竹下　健二*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 5p.(2007) ; (JAEA-J 02678)
　分離変換技術への適用を目的として、TPEN誘導体を応用した新規なMA/Ln分離プロセスの開発を進めている。TPENは六座配位子であり、金属イオンを包み込む包接型の配位子である。TPENは良好なAm(III), Ln(III)分離性能を有しており、MA分離プロセス構築の可能性を持っている。しかし、実プロセスへの適用性の観点からは、TPENが水溶性であることが重要な問題である。これは、特にAm(III)の濃度が高い場合には、非常に大きな問題となりうる。本研究では、TPENの疎水性をアルキル基の導入によって向上させ、Am(III), Eu(III)分離性能への効果を確認した。疎水化誘導体の合成を試み、3種類の誘導体の合成に成功した。これらの誘導体について、Am(III)とEu(III)の抽出性能と分離性能を実験によって評価した。これらの誘導体のうち、tpdbenは良好な分離性能を示し、SFAm/Euは最大で35であった。
35001106
Development of in-pile SCC test technique and crack initiation behavior using pre-irradiated austenitic stainless steel at JMTR
宇賀地　弘和;　加治　芳行;　松井　義典;　遠藤　慎也;　川又　一夫;　塚田　隆;　永田　暢秋*;　堂崎　浩二*;　瀧口　英樹*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02679)
　照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、軽水炉のステンレス鋼構造材の健全性における重要な問題である。実際のIASCCでは照射,応力及び高温水環境が同時に作用するため、照射後試験で再現されたIASCCを実機のIASCC評価に適用するには十分な考慮を要する。そのため、発表者らは照射下IASCC試験技術開発を行った。照射下SCC発生試験としては単軸定荷重(UCL)引張試験法を用い、き裂の発生を試験片の破断として検出する方法あるいは負荷後の試験片の詳細観察を行うことにより、照射下SCC発生挙動の評価を試みた。本研究で得られた結果からは、SCC発生挙動における照射下環境での加速効果が顕著でないことが推論された。
35001107
Effects of radiation-induced stress relaxation on radiation hardening and IASCC Susceptibility in type 316L stainless steel in BWR condition
三輪　幸夫;　加治　芳行;　塚田　隆;　山本　敏雄;　加藤　佳明;　米川　実;　松井　義典
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02680)
　単軸引張変位下での照射行き応力緩和試験を316Lステンレス鋼に対して実施した。その試験片は4レベルの変位条件で、JMTRにて561Kで3レベルの照射量条件まで照射された。照射誘起応力緩和した後の照射硬化とIASCC感受性を、溶存酸素を含む高温水中低ひずみ速度引張試験で調べた。その結果、照射誘起応力緩和は316L鋼において照射硬化及びIASCC感受性にほとんど影響がないことがわかった。すべての試験片で、残留応力は照射量の増加とともに急速に低下し、その残留応力はIASCCを発生する応力レベルよりも低い状態であった。
35001108
Development of hydraulic analysis code for optimizing thermo-chemical IS process reactors
寺田　敦彦;　日野　竜太郎;　平山　俊雄;　中島　憲宏;　杉山　均*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02681)
　日本原子力研究開発機構では、熱化学法ISプロセスによる水素製造技術の研究開発を進めている。現在、ベンチ試験の成果を踏まえ、次段階となる30Nm3/h規模の水素製造試験装置の設計検討を実施している。ISプラントの設計では、コスト低減の観点から、高性能でコンパクトな反応器の構造設計が重要である。そこで、ブンゼン反応器等の化学反応を伴う混相流の混合性能を最適化するために熱流動解析解析コードの開発に着手した。本報では、第1報として反応容器を模擬した容器内旋回流に見られる渦崩壊現象についての数値解析と水流動可視化試験による検証結果を報告する。
35001109
Effect of He/dpa on microstructures and tensile properties of type 304 stainless steel irradiated at 823 K to 1.9 dpa
三輪　幸夫;　井岡　郁夫;　冨田　健;　松井　義典
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 7p.(2007) ; (JAEA-J 02682)
　ナトリウム冷却型高速炉では、圧力容器鋼として304ステンレス鋼が使われた。そのステンレス鋼は高速中性子のみでなく冷却材や炉内構造物との衝突の結果生じる熱中性子にも曝される。304鋼を823KでJMTRにて熱中性子のスペクトルを調整して照射試験を行い、He/dpa比を0.9〜7.3まで変化させて1.9dpaまで照射した。そして照射材の透過型電子顕微鏡観察を行った。He/dpa比が異なるすべての試験片で燐化物とM23C6炭化物が粒内に観察された。Heバブルもすべての試験片の粒内に観察され、その大部分は析出物とくっついていた。he/dpa比が異なっていても、粒内でのHeバブルの数密度やサイズ後害は少なかった。HeバブルはHe/dpaが1.5及び7.3の試験片では、粒界にも観察された。引張強度特性にはHe/dpaの影響は大きくなかった。この結果について、ミクロ組織の特徴から考察した。
35001110
Conceptual design of the HTTR-IS hydrogen production system; Assumed abnormal accidents caused by the IS process
佐藤　博之;　大橋　弘史;　坂場　成昭;　西原　哲夫;　國富　一彦
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02683)
　日本原子力研究開発機構は高温ガス炉に水素製造システムを接続する研究開発を行っており、水分解熱化学ISプロセスは水素製造システムの最有力候補である。高温ガス炉接続ISプロセスでは、ISプロセスにおいて異常事象が発生した場合においても原子炉の運転を継続するためのシステムを確立することが必要である。本研究では、ISプロセスで想定される異常事象を摘出し、新しく開発した動特性解析コードを用いて評価を行った。本研究により、蒸気発生器と放熱器による冷却システムが、ISプロセスの異常事象に原子炉の運転に対して優れた性能を持つことを証明することができた。
35001111
Core dynamics analysis for reactivity insertion and loss of coolant flow tests using the HTTR
高松　邦吉;　中川　繁昭;　武田　哲明
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02684)
　HTTRの原子炉動特性と炉心熱流動を解析するACCORDコードは、4本の燃料チャンネルモデルと20個の温度係数を用いることができるよう改良した。さらに、炉心冷却材流量低下試験時の、燃料チャンネルと炉心部の伝熱現象を考慮できるよう、本コードに炉心構造材の解析モデルを追加した。本報告では、反応度添加試験及び循環機1, 2台停止試験の実測値を用いて行った、新しい解析コードの評価結果を述べる。最後に、循環機3台停止試験の事前解析結果についても述べる。原子炉出力は、負の反応濃度フィードバック効果により、30MWから崩壊熱レベルまで低下するが、約5時間後に再臨界となった。しかし、再臨界時の出力ピーク値は、ほんの2MWであった。
35001112
Development of a versatile plant simulation code with PC
望月　弘保
Proceedings of 2007 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2007) (CD-ROM) , 9p.(2007) ; (JAEA-J 02685)
　本論文はプラント解析コードNETFLOWの開発について述べたものである。原子炉補機冷却系の熱水力解析用に開発したコードは、軽水炉ばかりでなく液体金属冷却高速炉(LMFR)も解析できるように拡張された。LMFRへの適用性を向上させるため、自然循環特性に関係するモデルを改良した。これらは、集合体間熱移行モデルと空気冷却器の伝熱モデルである。高速実験炉常陽における原子炉トリップ後の全系自然循環解析を行い、試験結果と解析が一致する結果を得た。
35001113
Conceptual design study on high conversion type core of FLWR
中野　佳洋;　秋江　拓志;　大久保　努;　内川　貞夫
Proceedings of 2007 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2007) (CD-ROM) , 9p.(2007) ; (JAEA-J 02686)
　高転換型FLWR炉心の概念設計を行った。本炉心は、MOX燃料を用いた沸騰水型軽水炉で、六角形状の燃料集合体に燃料棒を三角格子に配置し、かつ冷却材ボイド率を高めており、0.85程度の転換比を有している。この炉心は、現行軽水炉との技術的な差が小さく、現行軽水炉からの移行が容易である。計算は、原子力機構で開発中の核熱結合炉心解析コード・MOSRAを用いて行った。まず軸方向1次元計算で、MOX燃料のPu富化度や炉心高さ,冷却材流量等のパラメータサーベイを行い、その後3次元計算を行った。核熱結合した3次元炉心燃焼計算では、複数の燃料交換パターンについて炉心特性を評価した。その結果、核分裂性Pu富化度11%,MOX領域高さ85cm,MOX領域の平均冷却材ボイド率46%で、MOX部の取出燃焼度が56GWd/t、転換比が0.84で、負のボイド反応度係数と比較的平坦な径方向の出力分布を持つ炉心概念が得られた。
35001114
Studies on impact of electron cyclotron wave injection on the internal transport barriers on JT-60U
井手　俊介;　竹永　秀信;　諌山　明彦;　坂本　宜照;　吉田　麻衣子;　Gormezano, C.*;　JT-60チーム
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02687)
　内部輸送障壁(ITB)はITER先進運転や定常トカマク炉を実現するうえで、重要な役割を果たすと考えられる。プラズマ中心での安全係数が1を少し上回る弱磁気シアプラズマはITERのハイブリッド運転等として考えられており、そこでもITBは重要な役割を担う。本論文では弱磁気シアプラズマにおけるイオン温度内部輸送障壁(Ti ITB)への電子サイクロトロン領域波(ECRF)の影響について詳細に調べ、ECRFのTi ITB抑制効果にプラズマ電流等への依存性があることを初めて明らかにした。また、ITB境界付近(〜0.4a)にECRFを入射した場合にもプラズマ中心付近のイオン温度やトロイダル回転(Vt)に同時に反応が現れることを見いだし、ITB特性の非局在性について新たな知見を得た。
35001115
Evolution of bootstrap-sustained discharge in JT-60U
高瀬　雄一*;　井手　俊介;　鎌田　裕;　久保　博孝;　御手洗　修*;　奴賀　秀男*;　坂本　宜照;　鈴木　隆博;　竹永　秀信;　JT-60チーム
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02688)
　本論文は、JT-60で得られた高自発電流割合のプラズマについて報告するものである。高閉込めの負磁気シア放電をもとに、自発電流割合がほぼ100パーセントのプラズマ(プラズマ電流≥0.55MA)を約2.5秒維持することに成功した。このようなプラズマでのコラプスによる内部輸送障壁の一時的な崩壊と回復減少の繰り返しを観測した。さらに、自発電流割合が100パーセントを上回ると推定される放電を得た。
35001116
Driving mechanism of toroidal rotation and momentum transport in JT-60U
吉田　麻衣子;　小出　芳彦;　竹永　秀信;　浦野　創;　大山　直幸;　神谷　健作;　坂本　宜照;　鎌田　裕;　JT-60チーム
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02689)
　自律系を成す燃焼高βプラズマの理解と制御には、プラズマ回転の分布,駆動機構,運動量輸送の解明が必要である。本研究の目的は、JT-60においてフェライト鋼設置により低減したトロイダル磁場リップルのトロイダル回転速度への影響を明らかにすることである。加えて、温度・密度等のプラズマ・パラメータへの運動量輸送の関数関係等を体系的に研究することである。本研究では、入射ビーム粒子のリップル損失による回転の誘起を初めて定量化した。また、さらに、独創による高速イオン損失に伴う負電場形成を駆動源とした運動量の摂動輸送解析手法を利用した実験をLモード及びHモードプラズマにおいてプラズマ電流や運動量入力等を変化させつつ系統的に行った。これにより、運動量輸送行列における対角項と非対角項を分離し、各々の依存性(特に回転分布との相関)を初めて示した。
35001117
Overview of JET results
Watkins, M.*
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 17p.(2007) ; (JAEA-J 02690)
　欧州連合のJETトカマクにおける前回のIAEA核融合会議(2004年)以降の実験成果について報告する。コアプラズマの性能に関するイシュー,エネルギー閉込め,温度分布硬直性,トロイダル角運動量輸送,密度ピーキング,不純物蓄積,MHD,高速イオン効果等について議論する。また、電流分布と性能改善,周辺プラズマやプラズマ壁相互作用についても議論を行う。
35001118
Benchmark critical experiments and FP worth evaluation for a heterogeneous system of uranium fuel rods and pseudo FP doped uranium solution
外池　幸太郎;　三好　慶典;　内山　軍蔵;　渡辺　庄一*;　山本　俊弘*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2007), Vol.1 , p.222-227(2007) ; (JAEA-J 02691)
　軽水炉使用済燃料再処理工場の溶解工程に関する系統的な臨界ベンチマークデータを取得するため、日本原子力研究開発機構(JAEA)の定常臨界実験装置(STACY)において非均質炉心による一連の実験を行った。燃焼度クレジットの導入に焦点をあて、ウラン燃料棒と模擬FP物質を添加したウラン溶液燃料を組合せて臨界量を測定した。模擬FP物質とは、Sm, Cs, Rh及びEuの天然の同位体組成を持つ元素のことであり、一部実際のFP核種を含んでいる。実験結果は、FPの反応度効果を評価する解析手法の妥当性検証に供されるとともに、使用済燃料を含む非均質体系の中性子実効増倍率計算を検証する臨界ベンチマークデータとしても有用である。本報告では、液位変化に対する反応度ワース曲線,個々の模擬FP物質ごとの反応度効果を分離して評価する手順などを含む実験の詳細とともに、実験結果と解析評価の比較を報告する。
35001119
Preliminary criticality safety evaluation of long-term storage of spent nuclear fuels
奥野　浩;　須山　賢也;　奥田　泰久*;　吉山　弘*;　三好　慶典
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2007), Vol.2 , p.140-143(2007) ; (JAEA-J 02692)
　原子力委員会新計画策定会議技術検討小委員会において直接処分に使用するキャニスタ(処分容器)の構造材又は燃料収納部が流出するシナリオでの予備的臨界評価が実施され、キャニスタ等の形状が変化しない場合の臨界安全評価は課題とされた。このため、(1)PWR用UO2燃料(初期濃縮度4.1wt%)使用済燃料4体収納キャニスタ及び(2)PWR用MOX燃料(初期富化度10wt%)使用済燃料4体収納キャニスタを燃料集合体の崩落がないとして1000年間地中に貯蔵する場合の予備的な臨界安全評価を行った。「燃焼度クレジット導入ガイド原案」に基本的に基づいて選択したアクチニド10核種の組成をSWATコードシステムで算出し、その組成に基づきMVPコードで臨界計算したところ、中性子増倍率が0.9を下回る結果を得た。今後考慮すべき事項を最後にまとめた。
35001120
Analysis of post irradiation examination data of samples from Obrigheim PWR with re-evaluation of burnup values by neodymium-148 method using the latest nuclear data libraries
杉野　弘幸;　須山　賢也;　奥野　浩
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2007), Vol.2 , p.144-150(2007) ; (JAEA-J 02693)
　使用済燃料の同位体組成を良い精度で計算することは、燃料サイクル施設の臨界安全を評価するために重要である。燃焼計算のためには、燃焼度はPIEサンプルの照射線量を定義するために用いられている。燃焼計算コードと核データライブラリが継続して見直されてきているため、最新の核データライブラリを用いて燃焼度を再計算することは、燃焼解析の品質を確認するうえで重要である。この考え方に基づき、影響の程度を理解するためにオブリハイムのPIEデータの燃焼度を再検討した。この検討の結果、最新の核データ(JENDL-3.3他)を用いて燃焼度を見直すことにより、148Nd生成量の実験結果と解析結果との差が1%から0.7%に軽減された。加えて、中性子倍増率の変化はおおむね0.5%を下回った。
35001121
Transparency of peaceful use of nuclear energy in East Asia
井上　尚子;　堀　啓一郎;　道正　久春;　太田　清和*;　大塚　直人;　麻生　良二;　千崎　雅生
Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM) , 6p.(2006) ; (JAEA-J 02694)
　東アジア域内の原子力協力の現状と将来について調査したうえで、透明性の特徴と構造について分析するとともに、地域における核の透明性を強化する原則的方法について議論する。
35001122
Present status; Collaboration between NBL and JAEA on preparation of Pu reference material
角　美香;　影山　十三男;　鈴木　徹;　Manson, P.*;　Neuhoff, J.*
Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM) , 7p.(2006) ; (JAEA-J 02695)
　JAEAのプルトニウム燃料技術開発センターにおける計量分析は、Pu及びUの標準物質から調製する高信頼性の標準物質を用いた、同位体希釈質量分析(IDMS)によりすべて行われている。現在日本国内にPu標準物質の調製及び供給機関がないため、Pu標準物質は海外からしか入手できず、さらに、これらのPu標準物質の輸入は困難になりつつある。このため、JAEAはNBLとPu標準物質及びその一種であるLSDスパイクの調製に関する共同研究を開始した。Pu標準物質の原料としては、JAEAで保管されている適切な同位体組成を有するMOX粉末を使用し、それをJAEAにおいて溶解,イオン交換することで、Pu精製溶液を調製した。NBLにて、その溶液に認証値を付与するための分析を行うために、この精製溶液から分取した複数の溶液を乾固し、NBLに輸送した。NBLでの分析後、LSDスパイク調製のために、Pu精製溶液はU標準物質から調製したU溶液と混合する。Pu精製溶液と調製したLSDスパイクの不確かさは、GUMによって評価する。本論文では、共同研究の現状及び今後の計画について報告する。
35001123
Numerical consideration for multiscale statistical process control method applied to nuclear material accountancy
鈴木　美寿;　堀　雅人;　麻生　良二;　臼田　重和
Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM) , 8p.(2006) ; (JAEA-J 02696)
　大型再処理施設の在庫差(MUF)を説明する目的で、数値計算による多重尺度プロセス制御手法(MSSPC)を適用する。商業用再処理施設では年間のプルトニウム扱い量が5000kg以上となるが、核燃料物質の取扱量が増えれば増えるほど、計量管理測定に伴う累積誤差が1SQ(=8kgPu)を越えることが予想され、近実時間物質収支法(NRTA)とプロセスモニタリング法がIAEAの保障措置基準を満足するために必要とされている。本研究では、模擬のバッチ運転データに種々の誤差や乱れが重畳されたプロセスデータを連続ウエーブレット関数を用いて展開し、データに含まれる誤差や乱れが時間と周波数領域で分解されることを示す。ウエーブレット展開を用いたMSSPCは広範囲の異常事象に対して効果的に適用できるので、事前には知らされていないゆっくりとした又は急な転用損失を保障措置対策として検知することができる。MSSPCによる診断法を通常データから異常事象を分離することに適用し、主成分分析(PCA)を用いて先の二つのタイプの転用ロスの検知方法を示す。MUFのデータは一般的に自己相関的な時系列データと仮定することができ、この時系列データにMSSPCを用いた定量的な効果について、非検知確率βと比較するためにモンテカルロ計算による平均的な遅れ時間を用いて示す。物質収支におけるバイアス補正(BC)に関する最近の議論を紹介し、MUFをBCを用いずに説明できる評価手法を示す。
35001124
New challenge for nonproliferation education in Japan
道正　久春
Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM) , 8p.(2006) ; (JAEA-J 02697)
　日本原子力研究開発機構及び東京大学大学院原子力国際専攻の両者の協力を含めた最近の活動状況を報告する。原子力の平和利用と核不拡散の両立に関し、関連する技術と政治的知識を持って責任ある行動を取れる人材育成に関する日本の新しい試みを紹介する。
35001125
Evaluation of Japanese cooperation to safeguards implementation as one of best practices in terms of openness and transparency
倉崎　高明*;　道正　久春;　太田　清和*;　堀　啓一郎;　栗林　敏広;　大塚　直人
Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM) , 8p.(2006) ; (JAEA-J 02698)
　日本は、国際的信頼の下、フルスコープの核燃料サイクル計画と活動を有する唯一の非核兵器国である。この調査では、主として信頼醸成の観点から、他国にとっても有用であると考えられる、好ましい例(ベストプラクティス)を明確化するために、IAEA保障措置実施にかかわる日本の協力について焦点を当てたものである。日本のIAEA保障措置への協力,事例とともに8項目にまとめた。
35001126
First-principles calculations on the grain boundary decohesion of iron and nickel by oxygen
山口　正剛;　蕪木　英雄
Proceedings of Joint International Topical Meeting on Mathematics & Computations and Supercomputing in Nuclear Applications (M&C+SNA 2007) (CD-ROM) , 10p.(2007) ; (JAEA-J 02699)
　鉄,ニッケルにおいて酸素原子が粒界脆化をもたらすかは実験でもよくわかっていない。われわれは第一原理計算により鉄,ニッケルの粒界において、酸素が偏析したとき強い原子間分離が起こることを見いだした。この論文では、鉄,ニッケルの粒界で酸素の偏析や酸化層の形成により強い脆化が発生する可能性を示した。
35001127
Laser acceleration activity at JAEA-QuBS-APRC; Recent activity
森　道昭;　神門　正城;　大東　出;　小瀧　秀行;　林　由紀雄;　小倉　浩一;　匂坂　明人;　中島　一久;　大道　博行;　Bulanov, S. V.;　木村　豊秋
Proceedings of the International Workshop on Quark Nuclear Physics 2006 , p.201-206(2006) ; (JAEA-J 02700)
　原子力機構におけるレーザー電子加速研究、特に2005年に行った小型レーザーを使って20MeV級の準単色電子ビーム発生に成功した研究について、レーザー装置の概要と今後の研究の展開について講演する。2005年に準相対論的強度におけるレーザーと物質の相互作用を研究する目的でチタンサファイアレーザー装置JLITE-Xを開発した。このレーザー開発後、準単色構造を持った荷電粒子の発生実験を行った。初めにわれわれは、ピーク出力3TW・パルス幅70fs・集光強度9×1017W/cm2のレーザー光をヘリウムガスジェット上に集光・照射し、自己変調型レーザー航跡場加速領域でエネルギー20MeV発散角4.6mradの電子ビームを発生させ、初めて準相対論領域すなわちa0が1を下回る強度においてレーザー駆動準単色電子発生が可能であることを実験的に明らかにした。これらの結果は、数テラワットの小型レーザーシステムでも、プラズマ物理研究ばかりでなく、応用を前提とした高エネルギー荷電粒子源にも使えることを示した。これらの研究結果を交え今後の展開について講演する。
35001128
Horonobe URL project; Present status and future plans
松井　裕哉;　操上　広志;　國丸　貴紀;　森岡　宏之;　畑中　耕一郎
Rock Mechanics; Meeting Society's Challenges and Demands , p.1193-1201(2007) ; (JAEA-J 02701)
　日本原子力機構は、北海道幌延町において堆積岩を、岐阜県瑞浪市において花崗岩を対象としたURLプロジェクトを実施している。幌延のURLプロジェクトは、(1)地上からの調査研究段階(フェーズI),(2)坑道掘削時の調査研究段階(フェーズII),(3)地下施設での調査研究段階(フェーズIII)の3つの段階より構成される。現在、フェーズIIが開始されている。並行して、URL建設に伴う周辺地質環境への影響予測を実施している。本報告は、おもにフェーズIで得られた技術的な知見とURLの設計に関する概要を紹介する。また、フェーズII以降に予定されている調査研究計画も簡単に紹介している。
35001129
磁気計測
栗原　研一
現代電力技術便覧 , p.129-131(2007) ; (JAEA-J 02703)
　財団法人電気科学技術奨励会がオーム社から刊行計画中の「現代電力技術便覧21」の第1編「電力技術の基礎」/第5章「電気計測」/第3節「磁気計測」に関する解説である。これまで開発されている磁気計測法の原理を網羅分類して概観したのち、実用という観点で重要な磁気計測法について、その原理を中心に、図を用いてわかりやすく解説したものである。JT-60で使用中の磁気ピックアップコイルと積分器との組合せによる強磁場計測も解説している。
35001130
核融合炉を魅力的にする要素技術の展望
今井　剛*;　春日井　敦;　檜垣　浩之*
平成19年電気学会全国大会講演論文集,7 , p.S9(24)-S9(26)(2007) ; (JAEA-J 02704)
　ITER計画においては、仏カダラッシュに建設地が決まり、日本は準サイト国として参加することとなった。EU,ロシア,米国,中国,韓国,印と協力して7極による建設が始まった。一方、国内では核融合エネルギー開発について、重点化の方針に沿って進められ、日本原子力研究開発機構のトカマク型磁場閉じ込め装置JT-60が長時間の高ベータ値維持を達成し、さらにプラズマ加熱技術等の炉工学技術の分野でも目覚ましい進展を遂げている。このような状況を踏まえて、核融合研究の方向を見ると、ITERの先にある原型炉/発電実証炉や商業炉を見通した問題点の抽出,先進的なプラズマ閉じ込め方法,先進的炉工学技術,経済性・安全性等の社会受容性,核融合から波及した技術の蓄積などが、検討すべき項目であった。そのため、特に新しい核融合技術の基盤となるようなものを調査するため、電気学会原子力技術委員会の下に「魅力的な核融合炉技術調査専門委員会」を発足させた。本件はこれらの活動の結果を報告したものである。
35001131
堆積岩に関する地質環境評価手法に関する研究
畑中　耕一郎
放射性廃棄物安全研究年次計画(平成13年度〜平成17年度)研究成果報告集 , p.81-96(2006) ; (JAEA-J 02705)
　平成13年度〜平成17年度は、北海道幌延町に分布する堆積岩を対象とした幌延深地層研究計画の第1段階(地上からの調査研究段階)にあたる。本報告では、第1段階の「研究所設置地区及びその周辺における調査研究」で実施した、(1)地表からの調査によるデータ取得,モデル化,(2)モデルの妥当性評価手法の検討,(3)モニタリングシステムの検討、についての研究内容と成果の概要について概括した。
35001132
電子ビーム照射による有害有機物の浄化
広田　耕一
各種手法による有機物の分解技術 , p.119-130(2007) ; (JAEA-J 02706)
　電子ビーム及びγ線照射によるラジカル発生のメカニズム,ラジカルによる有害有機物の酸化分解反応など放射線利用による有害有機物処理の基本技術について概説するほか、大気中及び水環境中の有害有機物処理に関する基礎及び応用研究結果について紹介する。具体的には、大気汚染物質では、1000m3/hr実排ガス中のダイオキシン及びフラン、また模擬排ガス中の揮発性有機化合物の分解挙動などについて述べる。また、水環境中の汚染物質では、海外で行われている実規模の染色排水処理プラントのほか、排水中の内分泌かく乱作用物質の生物活性変化やγ線による排水処理施設の経済性などを紹介する。
35001133
花崗岩分布域における空中物理探査(DighemV)の適用性について, 1; 空中電磁法探査
長谷川　健;　松岡　稔幸;　結城　洋一*
社団法人物理探査学会第116回(平成19年度春季)学術講演会論文集 , p.159-162(2007) ; (JAEA-J 02708)
　土岐花崗岩の分布域を対象に空中電磁法調査を実施した。土岐花崗岩を不整合で覆っている瑞浪層群及び瀬戸層群の比抵抗は数十Ωmであるのに対し、土岐花崗岩の比抵抗は健岩部で5000Ωm程度であり、そのコントラストは非常に大きい。従来の見掛比抵抗の計算方法では、このような大きなコントラストを正しく表現できないことが明らかになったので、新たに見掛比抵抗の計算方法を考案し、データの再処理を行った。その結果、瑞浪層群及び瀬戸層群の層厚が薄く土岐花崗岩の深度が浅い部分と、両層群の層厚が厚く、土岐花崗岩の深度が深い部分を明瞭に区分することができた。
35001134
花崗岩分布域における空中物理探査(DighemV)の適用性について,2; 空中磁気探査及び空中放射能探査
長谷川　健;　松岡　稔幸;　結城　洋一*
社団法人物理探査学会第116回(平成19年度春季)学術講演会論文集 , p.163-166(2007) ; (JAEA-J 02709)
　土岐花崗岩の分布域を対象に空中磁気探査及び空中放射能探査を実施した。空中磁気探査のデータに対し陰影処理を行った結果、土岐花崗岩の磁化率は岩体全体で一様ではなく、土岐花崗岩のうちでも比較的高い磁化率を持つ部分の輪郭を掴むことができた。また、空中放射能探査の結果から、土岐花崗岩は高U異常を示す部分,高Th異常を示す部分及びその中間の性質を示す部分に大別できることが明らかになった。なお、瑞浪層群及び瀬戸層群の層厚が薄く土岐花崗岩の深度が浅い部分,土岐花崗岩のうちでも比較的高い磁化率を持つ部分,高U異常を示す部分が互いに対応している。このことから、土岐花崗岩のある種の物性が空間的に不均質であり、土岐花崗岩が幾つかのブロックから構成されていることが示唆される。
35001135
原子力用黒鉛・炭素材料
柴田　大受;　角田　淳弥;　石原　正博;　伊与久　達夫;　沢　和弘
炭素材料の新展開 , p.328-333(2007) ; (JAEA-J 02710)
　黒鉛,炭素材料は、原子力分野(核分裂炉)においては、黒鉛減速炭酸ガス冷却炉(マグノックス炉),改良型ガス冷却炉(AGR),高温ガス炉(HTGR),超高温ガス炉(VHTR)などの主要な炉内構造物の材料として用いられている。本報は、黒鉛,炭素材料の高温ガス炉への利用について、高温工学試験研究炉(HTTR)を例にとり解説したものである。HTTRでは、黒鉛構造物はその機能及び交換の可能性を考慮して炉心黒鉛構造物と炉心支持黒鉛構造物とに分類されており、黒鉛構造設計方針で設計上の要求が定められている。HTTRの炉内黒鉛構造物の製作にあたり、設計方針で定められた材料の特性を保証するため黒鉛検査基準を定めている。HTTRの炉心黒鉛構造物の設計用データでは、中性子照射に対する材料特性の変化を考慮することが規定されている。今後、VHTRの黒鉛構造物の研究開発については、中性子照射による黒鉛材料の特性変化を適切に評価し、黒鉛構造物の長期利用を実現することが重要である。また、炭素材料については、VHTR炉内の高温での使用条件を考慮して、C/C複合材料製の制御棒要素の開発が重要な課題である。
35001136
海洋中における放射性核種移行モデル; アイリッシュ海への適用
小林　卓也
NIRS-M-198 , p.105-111(2007) ; (JAEA-J 02738)
　原子力機構では海洋中の物質循環機構を解明するために、海水循環予測コード(POM),海水中物質移行予測コード(SEA-GEARN)等から構成される海洋環境評価システムの開発・検証を進めている。システムの妥当性を検証するために英国BNFL再処理工場から放出された137Csを対象とした長期拡散シミュレーションを実施し、観測値と比較した。計算対象海域はアイリッシュ海とした。潮流を発生させるため、POMに国立天文台が開発した海洋潮汐予報モデル(NAOTIDE)をサブルーチンとして組み込んだ。SEA-GEARNの計算では放射性核種が海水中に存在する粒子状物質に吸着し、海水相から除去される機能を新たに整備した。放射性核種の放出条件として、再処理工場から放出された年平均137Cs濃度を用いた。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のスナップショットを比較した結果、今回の計算が放出口近傍からマン島周辺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。
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JAEA > JAEA図書館 > JOPSS > 学会誌等掲載論文［バックナンバー］　＞　 2007年7月
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