※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2008年10月
36001257
Crystal-grain refinement of materials under an ultra-strong gravitational field
井口 裕介*; 柴田 康弘*; 内田 勇太*; Huang, X.*; 小野 正雄; 岡安 悟; 真下 茂
Advanced Materials Research 15-17, p.639-642(2007) ; (JAEA-J 04551)
- 本研究では、Bi70Sb30合金に関しての超重力処理による結晶の微細化について、微細化の状態と微細化条件について調べた。数mmから数十mmの大きな結晶粒を持つバルク試料を重力場下に置くと、まず最初に微細化が起こり、その後、原子の沈降による濃度変化に伴って結晶成長が起こることがわかった。また、200℃にて超重力処理を施す場合、結晶の微細化を起すことのできる最低重力加速度と時間条件はそれぞれ16万G,10時間であることがわかった。
36001258
Sedimentation of isotope atoms in monatomic liquid Se
真下 茂; 小野 正雄; Huang, X. S.*; 井口 裕介*; 岡安 悟; 小林 桂*; 中村 栄三*
Applied Physics Letters 91(23), p.231917_1-231917_3(2007) ; (JAEA-J 04552)
- 超重力場下の単体元素金属において、同位体の沈降現象を確認した。試料温度300℃,重力加速度70万∼90万Gの超重力場実験後の試料では82Se/76Seの同位体比で3.5%の傾斜が実現されていた。回収試料断面の光学顕微鏡写真観察において、羽状の結晶組織が観察された。実験によって得られた同位体存在比の傾斜は、原子間の相互作用がないとした、理想状態のシミュレーション結果と比べて2倍大きな値であり、非理想系であることが示唆された。前述の結果は置換型の自己拡散をする構成原子が重力によって沈降したことを表しており、同位体分離や結晶制御,大質量星内での物質動力学などといった応用が考えられる。
36001259
Thermally activated charge transfer in a Prussian blue derivative probed by resonant inelastic X-ray scattering
Jarrige, I.; Cai, Y. Q.*; 石井 啓文*; 平岡 望*; Bleuzen, A.*
Applied Physics Letters 93(5), p.054101_1-054101_3(2008) ; (JAEA-J 04553)
- Charge-transfer excitation is at the source of the photoinduced magnetism observed in several Prussian blue molecule-based magnets. Using resonant inelastic X-ray scattering and X-ray absorption spectroscopy, we probe directly the thermally-activated charge transfer in a photomagnetic Fe-Co cyanide, Cs0.7Co4[Fe(CN)6]2.9[V]1.1. 16H2O, where [V] represents [Fe(CN)6] vacancies. The temperature dependence of both Co and Fe valence ratios is estimated for the first time in one cooling run, thus yielding a more complete picture of the temperature-induced cooperative electronic modifications. This novel approach, benefiting from relatively short acquisition times, opens the possibility for realtime characterization of the photoinduced magnetism in molecule-based magnets.
36001260
Validation of environmental transfer models and assessment of the effectiveness of countermeasures using data on 131I releases from Chernobyl
Krajewski, P.*; Ammann, M.*; Bartusková, M.*; Duffa, C.*; Filistovic, V.*; 本間 俊充; Kanyár, B.*; Malátová, I.*; Nedveckaite, T.*; Simon, S.*; Vlasov, O.*; Webbe-Wood, D.*; Zvonova, I.*
Applied Radiation and Isotopes 66(11), p.1730-1735(2008) ; (JAEA-J 04554)
- The studies undertaken by the 131I Working Group, part of the International Atomic Energy Agency's EMRAS (Environmental Modelling for Radiation Safety) programme, were focused primarily on evaluating the predictive capability of environmental models. Particular emphasis was placed on applying models to evaluate the effectiveness of countermeasures.
36001261
Surface structure and phase transition of Ge(111)-3×3-Pb studied by reflection high-energy positron diffraction
深谷 有喜; 橋本 美絵; 河裾 厚男; 一宮 彪彦
Applied Surface Science 254(23), p.7827-7830(2008) ; (JAEA-J 04555)
- Pb/Ge(111)表面は、典型的な2次元金属系として、実験・理論の両面から精力的に研究されている。この表面は、220K付近で3×3から√3×√3構造へ相転移することが知られているが、その相転移のメカニズムと原子配置は未解決のままである。本研究では、反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、Pb/Ge(111)表面の相転移と原子配置について調べた。3×3と√3×√3相からロッキング曲線を測定したところ、曲線のプロファイルに顕著な違いが見られなかった。動力学的回折理論に基づく強度解析から、3×3と√3×√3相ともに、単位格子内の一つのPb原子の垂直位置が他の2つのPb原子より高い、通称1U2D構造を形成していることがわかった。相転移の詳細を調べるために、全反射条件下におけるRHEPD強度の温度依存性も測定した。220K以上の強度変化は、通常のデバイ・ワーラー因子の効果によって説明できる。しかし220K以下では、温度が減少するとともに強度が増大する特異な変化が見られた。これは、相転移に伴ってPb原子の熱振動状態が変化したことを意味している。これらの結果から、この相転移は表面フォノンのソフト化を伴った秩序・無秩序相転移であると考えられる。
36001262
Key interactions in integrin ectodomain responsible for global conformational change detected by elastic network normal-mode analysis
松本 淳; 鎌田 徹治*; 高木 淳一*; 岩崎 憲治*; 由良 敬
Biophysical Journal 95(6), p.2895-2908(2008) ; (JAEA-J 04556)
- インテグリンは、多細胞生物において、細胞間の接着にかかわるタンパク質グループの総称である。インテグリンのなかには、活性化の際に、大きく構造を変化させるものがあることがわかっているが、その構造変化のメカニズムに関しては、よくわかっていなかった。われわれは、折りたたまれた構造をとっているインテグリンに対し、エラスティックネットワークモデルによる基準振動解析法を適用し、インテグリンの分子振動にとって重要な部位を発見した。さらなる計算の結果、その部位が、インテグリンの大規模な構造変化にとって重要であることを発見した。この重要性は、実験によっても確認した。さらに、さまざまな種類のインテグリンを調査し、重要な部位を構成するアミノ酸がどの程度保存されているかを調べたところ、限られたグループのインテグリンにおいてのみ、よく保存されていることを発見した。これは、大規模構造変化のメカニズムが、インテグリンの種類によって違うことを示している。
36001263
The Survival of heavy ion-irradiated Bcl-2 overexpressing radioresistant tumor cells and their progeny
浜田 信行*; 原 孝光*; 大村 素子*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 楚良 桜*; 中野 隆史*; 小林 泰彦
Cancer Letters 268(1), p.76-81(2008) ; (JAEA-J 04557)
- Here, we investigated the cell killing effectiveness of heavy-ion radiation in Bcl-2 overexpressing radioresistant tumor cells. First, irradiated cells underwent primary colony formation. Radioresistance decreased with increasing linear energy transfer (LET), indicating that heavy ions may be a promising therapeutic modality for Bcl-2 overexpressing tumors. Second, cells in primary colonies were reseeded for secondary colony formation. The incidence of delayed reproductive death increased with LET irrespective of Bcl-2 overexpression, suggesting that Bcl-2 overexpression may not facilitate heavy ion induced genomic instability.
36001264
Intense laser-induced decomposition of mass-selected 2-, 3-, and 4-methylaniline cations
板倉 隆二; 田中 隆嗣*; 桑田 幹哲*; 鈴木 秀明*; 山内 薫*
Chemical Physics Letters 462(1-3), p.27-30(2008) ; (JAEA-J 04558)
- タンデム質量選別器によって質量選別された2-, 3-, 4-メチルアニリンカチオンにナノ秒可視レーザー光(1011W/cm2, 532nm)及びフェムト秒紫外レーザー光(1015W/cm2)を照射し、光解離過程を調べた。ナノ秒レーザー照射では、C6H2+やC6H3+などの不飽和度の高いフラグメントイオンが生成される、一方、紫外レーザー照射ではC3H3+, C4H4+, C5H5+などの比較的小さなフラグメントカチオンが生成することが明らかになった。
36001265
Conservative global gyrokinetic toroidal full-f five-dimensional Vlasov simulation
井戸村 泰宏; 井田 真人; 叶野 琢磨; 相羽 信行; 徳田 伸二
Computer Physics Communications 179(6), p.391-403(2008) ; (JAEA-J 04559)
- 革新的な無散逸保存型差分スキームを用いて新しい保存型グローバルジャイロ運動論的トロイダルfull-f5次元ブラゾフシミュレーション(GT5D)を開発した。このスキームは現在のジャイロ運動論における重要な第一原理を満足することによって数値的な安定性を保証し、ロバーストかつ高精度なトカマク微視的乱流のシミュレーションを可能にする。GT5Dの妥当性は帯状流減衰テスト、イオン温度勾配駆動(ITG)モードの線形解析、及び、非線形ITG乱流シミュレーションのグローバルジャイロ運動論的トロイダルδ f粒子コードとの比較により検証された。この比較では粒子及びメッシュアプローチに基づく二つのジャイロ運動論コードを用いてITG乱流の大域解を定量的に同定した。
36001266
Status and perspective of the Nb3Al development
竹内 孝夫*; 菊池 章弘*; 伴野 信哉*; 北口 仁*; 飯嶋 安男*; 田川 浩平*; 中川 和彦*; 土屋 清澄*; 満田 史織*; 小泉 徳潔; 奥野 清
Cryogenics 48(7-8), p.371-380(2008) ; (JAEA-J 04560)
- 急熱急冷法Nb3Alは、Nb3Snに比べて耐歪特性に優れている、臨界磁場が26T以上と高いなど、より高磁場が必要となる次世代の核融合炉や加速器への応用に適している。急熱急冷法Nb3Al線は、過飽和固容体を生成するために約2000℃で一時熱処理を行う。このため、銅などの安定化材をあらかじめ線材に付加しておくことができないなどの技術的課題があった。これに対して、一時熱処理後に銅をメッキする、あるいはクラッド加工で銅を付加する技術を開発し、急熱急冷法Nb3Al線材を用いた20T級小型コイルの開発に成功した。さらに、50kgビレットを用いて、長さ2600mの長尺線材の製作にも成功し、大量生産技術の確立に目途も立てた。
36001267
Extraction behavior of lanthanides using a diglycolamide derivative TODGA in ionic liquids
下条 晃司郎; 倉橋 健介; 長縄 弘親
Dalton Transactions 2008(37), p.5083-5088(2008) ; (JAEA-J 04561)
- N,N,N',N'-tetra(n-octyl)diglycolamide(TODGA)を用いたランタノイドの抽出挙動をイオン液体と一般有機溶媒で比較検討した。その結果、抽出媒体としてイオン液体を用いることでTODGAの抽出能力が前例にないほど、劇的に大きくなった。スロープ解析の結果、イオン液体中でランタノイドはTODGAと1:3錯体を形成し、カチオン交換反応を通じて抽出反応が進行していることが明らかとなった。さらに、通常TODGAは重希土に対して選択性を示すが、イオン液体を用いることでTODGAの選択性が大きく変化し、中希土に対して高い選択性を示すことが明らかとなった。
36001268
Diffusion of 8Li short-lived radiotracer in Li ionic conductors of NaTl-type intermetallic compounds
須貝 宏行; 左高 正雄; 岡安 悟; 市川 進一; 西尾 勝久; 光岡 真一; 仲野谷 孝充; 長 明彦; 佐藤 哲也; 橋本 尚志; Jeong, S. C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 今井 伸明*; 平山 賀一*; 宮武 宇也; 橋本 恭能*; 矢萩 正人*
Defect and Diffusion Forum 273-276, p.667-672(2008) ; (JAEA-J 04562)
- A non-destructive and on-line diffusion tracing in Li ionic conductors has been successfully conducted by using the short-lived α-emitting radiotracer of 8Li. The radiotracers produced as an energetic and pulsed ion beam are implanted into the Li ionic conductor of NaTl-type intermetallic compounds (β-LiAl, β-LiGa, and β-LiIn). The α-particles survived on their passage from the position emitted by the diffusing 8Li to the surface of the specimen are measured as a function of time. The diffusion coefficients of Li obtained for the NaTl-type intermetallic compounds with different Li compositions are quantitatively discussed in terms of the interaction between the structural defects in the specimen and Li.
36001269
Gravity-induced diffusion of isotope atoms in monoatomic solid Se
真下 茂; 小野 正雄; Huang, X. S.*; 井口 裕介*; 岡安 悟; 小林 桂*; 中村 栄三*
Europhysics Letters 81(5), p.56002_p1-56002_p4(2008) ; (JAEA-J 04563)
- 超重力場下の固体状態の単体元素金属Seにおいて、同位体の沈降現象を確認した。81万G,試料温度190℃にて超重力処理した試料では、微細化した結晶,成長した結晶,羽状の結晶が重力方向に対して平行に出現している層状の結晶状態が得られていた。結晶成長が見られた領域では0.8%以上の82Se/76Seの同位体比の変化が見られていることがわかった。前述の結果は置換型の自己拡散をする構成原子が重力によって沈降したことを表しており、同位体分離や不純物組成や結晶状態の制御等への応用の可能性を示唆している。
36001270
Status of KSTAR electron cyclotron heating system
Bae, Y. S.*; Na, Y. S.*; Oh, Y. K.*; Kwon, M.*; Bak, J. S.*; Lee, G. S.*; Jeong, J. H.*; Park, S. I.*; Cho, M. H.*; Namkung, W.*; Ellis, R. A.*; Park, H.*; 坂本 慶司; 高橋 幸司; 山本 巧
Fusion Science and Technology 52(2), p.321-333(2007) ; (JAEA-J 04564)
- 84GHz, KSTAR電子サイクロトロン波加熱システムにおいてジャイロトロンの実験を開始し、これまでに20μsecのパルス発振に成功した。また、入射アンテナ(ランチャー)を設計製作し、KSTAR装置に取り付けプラズマ実験が行える状況にある。また、ITERを想定したNTM制御あるいは内部輸送障壁生成を目的とした170GHz電子サイクロトロン波加熱システム開発を行っているが、原子力機構がITER用に開発した170GHz, 1MWジャイロトロンを設置する予定となっている。本論文では、KSTARにおける84GHz及び170GHzジャイロトロンシステム開発を述べるとともに、それらを利用した電流駆動やXモード入射についても議論する。
36001271
Transient behavior of gas entrainment caused by surface vortex
江連 俊樹; 木村 暢之; 林 謙二; 上出 英樹
Heat Transfer Engineering 29(8), p.659-666(2008) ; (JAEA-J 04565)
- コンパクトなナトリウム冷却炉は、高速炉増殖炉の重要な候補の一つであり、実用化のための研究が行われている。炉容器径のコンパクト化に伴って、ナトリウム冷却材自由表面からのガス巻き込みが設計上の重要な問題の一つとなっており、評価手法や裕度を明らかにすることが必要である。本研究では、水-空気の実験体系にて、自由表面渦によるガス巻き込み現象とその過渡変化に着目して、可視化による実験を行い、水平方向流速の影響を明らかにした。また、循環とガスコア長の過渡的な変化の様子を粒子画像流速測定法と渦の可視化を用いて計測した。結果、ガスコア長は渦周囲の循環の発達に遅れて発達することを見いだした。
36001272
Magnetic and dielectric properties of InFe2O4, InFeCuO4, and InGaCuO4
吉井 賢資; 池田 直*; 岡島 由佳; 米田 安宏; 松尾 祥史*; 堀部 陽一*; 森 茂生*
Inorganic Chemistry 47(14), p.6493-6501(2008) ; (JAEA-J 04566)
- InFe2O4, InFeCuO4及びInGaCuO4の磁性と誘電性について調べた。これらは、鉄電荷の秩序化で強誘電性を発現する、新規強誘電体RFe2O4(R:希土類)と同じ構造を持つ酸化物である。放射光吸収分光からは、インジウムの原子価は3+であり、構成イオンの価数は対応する希土類系と同様である。物性測定からも、対応する希土類系と類似の性質が見いだされた。特徴的な結果として、磁気転移温度と誘電率が、InFe2O4, InFeCuO4及びInGaCuO4の順に低下することが見いだされた。この結果を交流電気抵抗率と照らし合わせ、RFe2O4構造を持つ物質の誘電性が電子の移動と関係していることを提案する。これは、通常の誘電体のように、イオンの変位によって誘電性を発現する機構とは異なるものである。
36001273
Mechanisms of reduction in hole concentration in Al-implanted p-type 6H-SiC by 1 MeV electron irradiation
松浦 秀治*; 井澤 圭亮*; 蓑原 伸正*; 大島 武
Japanese Journal of Applied Physics 47(7), p.5355-5357(2008) ; (JAEA-J 04567)
- 1MeV電子線照射によるp型六方晶炭化ケイ素(6H-SiC)のホール濃度(p)減少に関して調べた。pアクセプタ濃度(NA),アクセプタのイオン化エネルギー(EA)を評価し、アクセプタの起源について考察した。その結果、本研究で得られたアクセプタ(EA=220eV程度)はAl不純物によるものであると同定された。さらに、NAは電子線の照射量に依存し、照射量とともに減少するが、EAは照射量に依存せず、ほぼ一定であることが判明した。NAと照射量の関係を解析することで、キャリア減少率を見積もったところ、6.4×1018cm2と見積もられた。1MeV電子線照射によるpの減少は、おもにNAの減少に起因し、深い準位を有する欠陥(キャリア補償中心)の発生にはよらないことも併せて判明した。
36001274
Phase-contrast imaging of nanostructures by soft X rays from a femtosecond-laser plasma
Gasilov, S. V.*; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Yu.*; Calegari, F.*; Vozzi, C.*; Nisoli, M.*; Sansone, G.*; Valentini, G.*; De Silvestri, S.*; Stagira, S.*
JETP Letters 87(5), p.238-242(2008) ; (JAEA-J 04568)
- The possibility of phase-contrast imaging of nanostructures has been analyzed with the use of solid targets irradiated by femtosecond laser pulses as a spatially coherent soft X-ray source and a LiF crystal as an X-ray detector having both the submicron spatial resolution in a wide field of view and a high contrast. It has allowed to obtain high-quality phase-contrast X-ray images of foils with various chemical compositions and a thickness of about 100 nm.
36001275
Development of a land surface model including cloud water deposition on vegetation
堅田 元喜; 永井 晴康; Wrzesinsky, T.*; Klemm, O.*; Eugster, W.*; Burkard, R.*
Journal of Applied Meteorology and Climatology 47(8), p.2129-2146(2008) ; (JAEA-J 04569)
- 陸面と大気の間の熱・水交換を詳細に予測するために、植生への霧水捕集過程を考慮した陸面モデルを開発した。植生への霧水沈着量を計算するための新しいスキームを陸面モデルに考慮した。森林上の熱及び霧水フラックスの計算値と測定値を比較によってモデルの性能を確認した。また、このモデルは広く用いられている霧水沈着モデルに比べて霧水の乱流及び重力フラックスをより高精度に予測した。加えて、観測値と計算値との両方において、森林上の水平風速と沈着速度の間に線形関係を見いだした。葉の種類(針葉樹及び広葉樹)と森林構造(葉面積指数(LAI)及び樹高)が沈着速度へ及ぼす影響を調べるために、数値実験を実施した。LAI及び樹高が同じ場合、葉の大きさが小さい広葉樹は針葉樹よりも大きな霧水を捕集しうる。ある葉面積密度(LAD)における霧水に対する大気及び森林のコンダクタンスの関係は、沈着速度に強く影響を与えた。この結果から、LAD≈0.1m2m-3の樹木が霧水を最も効率的に捕集することが見いだされた。実験から得られた霧水沈着量のLADに対する勾配の簡易予測式は、広域における全霧水沈着量を予測するうえで有用である。
36001276
Preparation of polymer electrolyte membranes consisting of alkyl sulfonic acid for a fuel cell using radiation grafting and subsequent substitution/elimination reactions
高橋 周一*; 小此木 裕行*; 萩原 時男*; 前川 康成
Journal of Membrane Science 324(1-2), p.173-180(2008) ; (JAEA-J 04571)
- 燃料電池用電解質膜の高温作動時の耐久性向上を目的に、アルキルスルホン酸をグラフト鎖に有する電解質膜の合成を試みた。ETFEにアクリル酸メチル(MA)をグラフト重合後、クロロスルホン酸とジオキサンの当量錯体で処理することで、副反応なしにスルホン化が進行し、低含水率で高いイオン伝導性を示す電解質膜が合成できた。得られた電解質膜の重量及び滴定法による定量分析より、スルホン化と同時に脱カルボン酸も起こる置換/脱離反応が進行し、アルキルスルホン酸30%とアルキルカルボン酸70%の共重合グラフト鎖を有するグラフト型電解質膜であることが確認できた。
36001277
Cavitation damage prediction for spallation target vessels by assessment of acoustic vibration
二川 正敏; 粉川 広行; 長谷川 勝一; 池田 裕二郎; Riemer, B.*; Wendel, M.*; Haines, J.*; Bauer, G.*; 直江 崇; 沖田 浩平*; 藤原 暁子*; 松本 洋一郎*; 田中 伸厚*
Journal of Nuclear Materials 377(1), p.182-188(2008) ; (JAEA-J 04572)
- 水銀ターゲットの圧力波によるキャビテーション損傷について、ロスアラモス研究所の陽子加速器を用いたイオンビーム実験を実施し、著者らが考案した音響振動計測に基づいた損傷ポテンシャルの計測及び評価を行った。水銀流動条件による損傷の程度は、流れなしの場合に最も大きく、流れ有り、さらに気泡を注入したときに、一層低下することが、光学的な損傷観察結果よりわかった。これらの傾向は、損傷ポテンシャルの計測結果とよく一致した。これより、音響振動から評価した損傷ポテンシャルはキャビテーション損傷に関するその場診断技術として有効であること、また気泡混入法が損傷低減技術として期待できることを示した。
36001278
In-core SCC growth behavior of type 304 stainless steel in BWR simulated high-temperature water at JMTR
加治 芳行; 宇賀地 弘和; 塚田 隆; 中野 純一; 松井 義典; 川又 一夫; 柴田 晃; 近江 正男; 永田 暢明*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*
Journal of Nuclear Science and Technology 45(8), p.725-734(2008) ; (JAEA-J 04573)
- 照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、高経年化軽水炉のステンレス鋼構造物における重要課題の一つである。中性子照射量レベル約1×1025n/m2まで予備照射した304型ステンレス鋼のコンパクトテンション型試験片を使用して材料試験炉(JMTR)において沸騰水型原子炉(BWR)模擬環境条件で炉内IASCC進展試験を実施してきた。IASCC進展速度に及ぼす中性子/γ線照射,応力,高温水環境の同時作用効果について検討するために、同じ電気化学電位条件下で種々の溶存酸素環境での照射済試験片を用いた炉外IASCC試験を実施した。本論文では、炉内SCC進展試験結果について議論し、IASCCにおける同時作用効果の観点から炉外試験結果との比較検討を行った結果、電気化学腐食電位が同じ条件では、IASCC進展速度に及ぼす照射,応力,高温水環境の同時作用効果は小さいことを示した。
36001279
Calculation of neutron cross sections on 93Nb for JENDL-4
市原 晃; 国枝 賢; 柴田 恵一
Journal of Nuclear Science and Technology 45(8), p.793-801(2008) ; (JAEA-J 04574)
- JENDL-4開発に向けて、JENDL-3.3の93Nb核データを、中性子入射エネルギーが10keVから20MeVの領域において理論計算により再評価した。4種類の核反応模型(球対称光学模型,歪曲波Born近似,Kalbach前平衡及びHauser-Feshbach統計模型)を適用して断面積,微分断面積、及び二重微分断面積を計算した。その結果、JENDL-3.3と比較して放出エネルギー>1MeVにおける中性子スペクトルの実験データが、本計算によってよりよく再現できた。計算で得た全断面積,弾性及び非弾性散乱,(n,γ), (n,3n), (n,Xp), (n,Xd), (n,t), (n,α), (n,nα)及び(n,Xα)反応に対する断面積は、実験値と定量的に一致した。
36001280
Neutronics design of accelerator-driven system for power flattening and beam current reduction
西原 健司; 岩永 宏平*; 辻本 和文; 倉田 有司; 大井川 宏之; 岩崎 智彦*
Journal of Nuclear Science and Technology 45(8), p.812-822(2008) ; (JAEA-J 04575)
- 本研究では、鉛ビスマス溶融金属冷却加速器駆動炉(ADS)の核設計において、出力ピークとビーム電流の低減を目的とした幾つかの設計手法を検討し、被覆管とビーム窓温度の低減効果を評価した。用いた設計手法は、希釈材割合のサイクルごとの調整,ピン径と希釈材割合についての炉心多領域化、そして、ビーム窓位置と中央集合体高さの調節である。検討の結果、希釈材割合のサイクルごとの調整,希釈材割合についての多領域化、そして、ビーム窓位置調整を組合せることで、被覆管とビーム窓温度低減の観点からADSの核設計を最適化できることがわかった。被覆管表面温度とビーム窓表面温度を、それぞれ、91℃と38℃低下させることができ、これにより、鉛ビスマスによる材料腐食の影響を大幅に緩和できる。
36001281
Effect of pulse electrolysis on morphology of co-deposited MOX granules
小藤 博英; 岡村 信生; 水口 浩司*; 明珍 宗孝
Journal of Nuclear Science and Technology 45(9), p.942-950(2008) ; (JAEA-J 04576)
- 酸化物電解法乾式再処理技術のMOX共析工程におけるパルス電解法の適用性を、U, Pu,模擬FP及びCPを用いた実験により評価した。実験により不純物やパルス波形が析出物に与える影響が明らかになった。特に電流を停止している間の析出物の溶解挙動が重要である。結果として、MOX中のPu富化度を向上させる波形が確認され、さらに析出物組成が均質化することが明らかとなった。これらの電解挙動を定性的にモデル化して検討を行った。
36001282
Installation places of criticality accident detectors in the plutonium conversion development facility
眞田 幸尚; 辻村 憲雄; 清水 義雄; 井崎 賢二; 古田 定昭
Journal of Nuclear Science and Technology, Supplement 5 (June 2008) , p.74-77(2008) ; (JAEA-J 04577)
- 国内外の規定基準類を調査し対象施設の特徴を考慮した臨界警報装置の配置設計を行った。臨界事故時の線量評価は、MCNP及びANISNで計算したパラメータを使用した簡易式にて行った。検出端における線量評価の結果から、施設内の3か所に臨界警報装置の検出器を設置するように設計した。本設計の結果をもとに、プルトニウム転換技術開発施設の臨界警報装置を更新した。
36001283
Isotope separation by condensed matter centrifugation; Sedimentation of isotope atoms in Se
真下 茂; 小野 正雄; Huang, X.*; 井口 裕介*; 岡安 悟; 小林 桂*; 中村 栄三*
Journal of Nuclear Science and Technology, Supplement 5 (September 2008) , p.105-107(2008) ; (JAEA-J 04578)
- 液体状態(300℃)や固体状態(190℃)にて70∼90万Gの超重力場処理を施したSe単体試料中で、82Se/76Seの同位体比でそれぞれ数%レベルの同位体変動を引き起こした。この結果は凝縮物質中の自己拡散を介して置換型溶質原子の沈降が起こったことを表している。また、凝縮状態での同位体遠心分離という新しい同位体分離法としての応用の可能性を示唆している。
36001284
Isotope fluctuation in indium-lead alloy induced by solid centrifugation
小野 正雄; 井口 裕介*; 岡安 悟; 江坂 文孝; 小林 桂*; Hao, T.; Bagum, R.*; 大澤 崇人; 藤井 貴美夫; 中村 栄三*; 真下 茂
Journal of Nuclear Science and Technology, Supplement 5 (September 2008) , p.108-110(2008) ; (JAEA-J 04579)
- In-Pb合金について超重力場実験を行い、原子スケールの傾斜構造を実現した(81万G,100時間,150℃(固体状態))。この試料について同位体存在比の変動を調べた。分析には二次イオン質量分析器(SIMS)を用いた。構成元素であるPbについては、同位体存在比208Pb/206Pbが重力方向に連続的に1.2%増加する傾向を示していた。また、In-Pbについても同様に同位体存在比115In/113Inが重力方向に連続的に約1.2%増加する傾向を示していた。同位体変動は1.2%程度と小さいものの、出発試料中の同位体存在比が208Pb/206Pbで0.1%、115In/113Inで0.2%以内の変動に収まっていることから、固体状態での遠心処理によって、合金中にて同位体の沈降現象が起こったことが確認された。
36001285
Study on the intervention and return criteria for relocation using PSA method
高原 省五; 木村 仁宣; 松原 武史*; 本間 俊充
Journal of Nuclear Science and Technology, Supplement 5 (June 2008) , p.714-717(2008) ; (JAEA-J 04580)
- 原子力及び放射線緊急事態時における対策では、より効果的な対応を実施するため、事前に十分準備しておくことが重要である。原子力機構では、国や地方公共団体による防災計画策定に資するため、PSA(確率論的安全評価)手法や環境影響評価手法を活用して緊急時における判断や各種防護対策の指標等の技術的な課題について研究を進めている。本研究は、その一環として、現在の国の防災指針では示されていない長期的な防護対策である移転について、これを正当化及び最適化する観点から、移転人口,移転期間及び回避される被ばく線量等を、PSA手法を用いて算出した。これをもとに合理的に移転措置を実施するための指標となる介入レベル及び解除レベルについて検討を行った。
36001286
Pulse radiolysis study on free radical scavenger edaravone (3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one)
Lin, M.; 勝村 庸介; 端 邦樹; 室屋 裕佐*; 中川 恵一*
Journal of Photochemistry and Photobiology B; Biology 89(1), p.36-43(2007) ; (JAEA-J 04581)
- The reactions between edaravone and various one-electron oxidants such as OH, N3, Br2-, and SO4- radical have been studied by pulse radiolysis techniques. The transient species produced by the reaction of edaravone with OH radical shows an absorption band with λmax = 320 nm, while the oxidation by N3, Br2-, SO4- and CCl3OO results in an absorption band with λmax = 345 nm. Different from the previous reports, the main transient species by the reaction of edaravone with OH radical in the absence of O2 is attributed to OH-adducts. At neutral condition (pH 7), the rate constants of edaravone reacting with OH, N3, SO4-, CCl3OO, and eag- are estimated to be 8.5×109, 5.8×109, 6×108, 5.0×108 and 2.4×109 dm3 mol-1s-1, respectively. From the pH dependence on the formation of electron adducts and on the rate constant of edaravone with hydrated electron, the pKa of edaravone is estimated to be 6.9±0.1.
36001287
Isotopically selective infrared multiphoton dissociation of 2,3-dihydropyran
横山 淳; 勝又 啓一*; 大場 弘則; 赤木 浩; 佐伯 盛久; 横山 啓一
Journal of Physical Chemistry A 112(29), p.6571-6577(2008) ; (JAEA-J 04582)
- 2,3-ジヒドロピランの赤外多光子解離を利用した酸素18の同位体分離について検討した。赤外光として炭酸ガスレーザー光を用い、レーザー振動数,レーザーフルエンス、及び試料圧を変えて分離係数を測定した結果、分離係数として最大751の値を得、天然で0.205%の酸素18を60%まで濃縮することに成功した。また、一般の化合物の場合と異なり、試料圧が高くなるにつれて分離係数が増加する現象が起こることを見いだし、分子衝突による振動エネルギー緩和を取り入れた速度方程式によるシミュレーション結果をもとに議論した。
36001288
Laser-driven proton acceleration from a near-critical density target
余語 覚文; 大道 博行; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 根本 孝七*; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*; 藤井 隆*; 小倉 浩一; 織茂 聡; 匂坂 明人; Ma, J.-L.; 森 道昭; 西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 中村 衆*; 野田 章*; 長友 英夫*
Journal of Physics; Conference Series 112, p.042034_1-042034_4(2008) ; (JAEA-J 04583)
- 集光強度1019-W/cm2の高強度レーザーを、厚さ7.5μmの絶縁体(ポリイミド)薄膜に照射し、最大エネルギー3.8MeVのプロトン発生に成功したので報告する。なお、高強度レーザーのエネルギーは0.8J、パルス幅は45fs、メインパルスに伴うASEプリパルスのコントラスト比は105であった。発生したプロトンの測定には、独自に開発した飛行時間(TOF)エネルギー分析装置によるオンライン分析が行われた。2台のTOF分析器を用いることで、プロトンエネルギースペクトルの発生方向依存性の評価を行い、その結果、プロトンの高エネルギー成分は、レーザー進行方向へシフトしており、レーザー集光条件に強く依存することが明らかになった。講演ではこのプロトン発生機構についても議論する。
36001289
Preface; 11th IAEA Technical Meeting on H-mode Physics and Transport Barriers
滝塚 知典
Journal of Physics; Conference Series 123, p.011001_1(2008) ; (JAEA-J 04584)
- 2007年9月26∼28日につくばで開催された「11th IAEA Technical Meeting on H-mode and Transport Barriers」のプロシーディングである。この会議の歴史,今回の6トピックと6レビュー講演,その選択理由を紹介する。会議の参加者数,発表数及び会議の概要を記す。
36001290
Power requirement for accessing the H-mode in ITER
Martin, Y. R.*; 滝塚 知典; ITPA CDBM H-mode Threshold Database Working Group*
Journal of Physics; Conference Series 123, p.012033_1-012033_11(2008) ; (JAEA-J 04585)
- ITERにおける低密度時及び密度上昇時にHモードに到達するための必要な入力パワーを、国際Hモード遷移パワーデータベースの統計解析により調べた。最近提供されたデータを加え、遷移パワー比例則を改善した。ITERの重水素プラズマで密度が5×10の19乗のとき必要パワーは約52MWと評価した。ITERのHモード標準運転での密度10の20乗のときは、約86MWになる。個々の装置の密度依存性を調べると、サイズの増加と磁場の増加に伴い、密度依存性は強くなっている。一方、Hモード遷移パワーが最小となるときの密度最適値は、サイズが大きくなると低下するが磁場の増加とともに上昇することがわかった。これらの効果を考慮して、ITERにおけるHモード到達条件を検討した。さらに閉じ込めデータベースを解析した結果、良好な閉じ込めのHモードは加熱パワーが遷移パワーの1.5倍以上のときに保持されているデータが多いけれども、1以上の閉じ込め改善ファクターは加熱パワーが遷移パワーに近いときでも十分に達成できていることが、明らかになった。
36001291
27Al NMR evidence for the strong-coupling d-wave superconductivity in NpPd5Al2
中堂 博之; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 芳賀 芳範; 池田 修悟*; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 安岡 弘志
Journal of the Physical Society of Japan 77(8), p.083702_1-083702_4(2008) ; (JAEA-J 04586)
- 新規超伝導体NpPd5Al2(Tc=4.9K)の単結晶試料に対して27Al NMRによる研究を行った。超伝導状態の27Al NMRスペクトルは、ナイトシフトのスピン項の減少により低周波側にシフトし、さらに磁束格子に特徴的な非対称型に広がる。27Alの核スピン格子緩和率(1/T1)はTc直下にコヒーレンスピークを伴わずに減少し、低温では温度の三乗に比例する。ナイトシフトと1/T1の温度依存性は線上に節を持つ大きさ2Δ/kBTc ∼ 6.4の超伝導ギャップに合致する。それゆえ、NMRによる本研究はNpPd5Al2の超伝導が強結合d波であることを証明している。
36001292
Qualitative detection of Mg content in a leaf of hedera helix by using X-ray radiation from a laser plasma source
Reale, L.*; Lai, A.*; Sighicelli, M.*; Faenov, A. Y.; Pikuz, T.*; Flora, F.*; Zuppella, P.*; Limongi, T.*; Palladino, L.*; Poma, A.*; Kaiser, J.*; Galiová, M.*; Balerna, A.*; Cinque, G.*
Microscopy Research and Technique 71(6), p.459-468(2008) ; (JAEA-J 04587)
- A method to reveal the presence of Mg content inside the different parts of leaves of Hedera helix is analyzed under X-ray radiation, obtained from a plasma source with a Mg target. We found that the green side of the leaf is highlighted. We may suppose that the reason why the X-rays from a Mg plasma source, allow us to pick up the green side is probably duet the greater presence of the amount of Mg (from chlorophyll or other complexes and/or salts) in the two sides, green and white, of the leaf.
36001293
Bringing accelerators down to size
田島 俊樹
Nature Photonics 2(9), p.526-527(2008) ; (JAEA-J 04588)
- レーザー加速の最近の実験的研究の進歩は目覚しく、安定で繰り返しのきく電子バンチを出せるようになってきた。これは、高輝度の電子線やX線ビームを発生できる小型加速器へのはずみとなる。
36001294
Comparisons of density profiles in JT-60U tokamak and LHD helical plasmas with low collisionality
竹永 秀信; 田中 謙治*; 村岡 克紀*; 浦野 創; 大山 直幸; 鎌田 裕; 横山 雅之*; 山田 弘司*; 徳沢 季彦*; 山田 一博*
Nuclear Fusion 48(7), p.075004_1-075004_11(2008) ; (JAEA-J 04589)
- トロイダル系プラズマにおける粒子輸送を系統的に理解するために、JT-60UトカマクプラズマとLHDヘリカルプラズマでの密度分布を低衝突領域にて比較した。JT-60UのELMy Hモードプラズマでは、規格化半径0.5の衝突周波数が無衝突領域にある場合には密度分布尖塔度は衝突周波数が減少するにしたがって増大した。このことは、乱流輸送による内向き対流粒子束が密度分布形成に大きな影響を与えていることを示唆している。LHDプラズマでは、新古典輸送が低減された磁場配位の場合には、同様の衝突領域においてJT-60Uに近い密度分布尖塔度の衝突周波数依存性が観測された。一方、新古典輸送が上記ケースより大きい場合には、密度分布尖塔度は衝突周波数とともに減少する傾向を示した。LHDプラズマでは、ヘリカルリップルによる新古典輸送が大きい場合には新古典輸送が密度分布に大きく影響しており、新古典輸送の効果が小さくなると乱流輸送が支配的なトカマクでの衝突周波数依存性に近づくことを明らかにした。このように、トカマクとヘリカルで粒子輸送を支配する物理機構に共通性と相違性の両側面が観測された。
36001295
Particle control in long-pulse H-mode discharges of JT-60U
仲野 友英; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; 竹永 秀信; 大山 直幸; 川島 寿人; 藤本 加代子
Nuclear Fusion 48(8), p.085002_1-085002_8(2008) ; (JAEA-J 04590)
- 短時間放電では、第一壁が水素を吸収することにより、排気の役目を担っている(壁排気)。短時間放電ではこの壁排気はプラズマの密度制御に有効であるが、将来の長時間放電では壁の水素蓄積量が飽和に達するため壁排気が効かなくなると考えられている。JT-60Uでは、長時間高密度Hモードプラズマを、ダイバータ排気を用いて第1壁が飽和した条件下で維持した。壁排気が働かず、さらにガスが放出される条件下で、閉じ込めエネルギーとELMを維持した。ガスの放出は、ダイバータ板の温度上昇による。一方、X点MARFEと非接触ダイバータプラズマを伴う高密度放電では、壁排気が20秒間以上続いた。X点MARFE及び非接触ダイバータプラズマについても、ダイバータ排気を用いて制御できた。これにより、ダイバータ排気とガスパフを用いた電子密度制御が壁飽和条件下で有効であることを示した。しかし、電子密度を維持するように壁の排気率が変化することがわかった。これは、壁への粒子束と壁からの粒子放出が動的平衡になることが、壁排気の重要な機構の一つであることを示す。
36001296
Measurement of thick target neutron yields at 0° bombarded with 140, 250 and 350 MeV protons
岩元 洋介; 谷口 真吾*; 中尾 徳晶*; 糸賀 俊朗*; 八島 浩*; 中村 尚司*; 佐藤 大樹; 中根 佳弘; 中島 宏; 桐原 陽一*; 萩原 雅之*; 岩瀬 広*; 大石 晃嗣*; 民井 淳*; 畑中 吉治*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 593(3), p.298-306(2008) ; (JAEA-J 04591)
- 陽子がフルストップする厚さのグラファイト,アルミニウム,鉄及び鉛に140, 250及び350MeVの陽子が入射したときに0度方向に放出される中性子のエネルギースペクトルを大阪大学核物理研究センターRCNPの中性子TOF室で測定を行った。中性子エネルギーは飛行時間法により導出し、10MeVから陽子入射エネルギーまでのスペクトルデータを得た。実験結果との比較のために、評価済み核データJENDL-HEとLA150,核内カスケードモデルISOBAR,LAHETを用いたモンテカルロ計算コードPHITS, MCNPXでシミュレーション計算を行った。250, 350MeV陽子入射のグラファイトターゲットの場合を除いて、すべての計算結果は実験データを全体的によく再現することがわかった。
36001297
Effects of composition and structure on hydrogen incorporation in tungsten oxide films deposited by sputtering
井上 愛知; 山本 春也; 永田 晋二*; 吉川 正人; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 266(15), p.3381-3386(2008) ; (JAEA-J 04592)
- スパッタリングにより形成した酸化タングステン膜の組成及び構造が水素存在状態に与える影響ついて追求した。酸素及びアルゴン混合雰囲気中で金属タングステンをスパッタすると、室温の基板上に非晶質のWOXが形成された。混合雰囲気中の酸素分圧が増大するにつれ、膜の組成はWO3に近づいたが、室温の膜形成では膜内に水素が取込まれやすいことがわかった。続いて成膜中の基板温度を上昇させると膜の結晶化が起こり、膜形成時に取込まれていた水素濃度が低下した。同時に、膜中の構成原子の結合であるW6+=Oのみが減少する傾向がラマン分光により観測された。この関連性を詳細に検討した結果、スパッタリングによって形成される酸化タングステン膜中に含まれる水素はおもにW6+=O端に結合していることがわかった。
36001298
Quantum synchronization effects in intrinsic Josephson junctions
町田 昌彦; 叶野 琢磨*; 山田 進; 奥村 雅彦; 今村 俊幸*; 小山 富男*
Physica C 468(7-10), p.689-694(2008) ; (JAEA-J 04593)
- 最近、高温超伝導体を利用した量子デバイスの研究が盛んに行われている。その1つの理由は、高温超伝導体それ自身がジョセフソン接合であり、無数のジョセフソン接合のアレイとなっているためである。これは、デバイスを作る際に問題となる均一な接合の大量生産が容易に可能かどうかという点を既にクリアしており、大きな研究のモチベーションとなっている。この高温超伝導体に対し、本研究では、量子素子としての機能を見いだせるかどうかという観点から、理論的にその可能性や、可能性があるとした場合のその機能の特徴を調べた。その結果、μmサイズかそれ以下にすると、量子効果が機能しはじめ、多数のジョセフソン接合が同期できることがわかった。これは、レーザーやその他の同期を必要とするデバイス開発にとって重要な基礎となる知見である。
36001299
Possible mechanism of charge stripe formation based on the ring exchange interaction
坂井 徹
Physica C 468(15-20), p.1163-1165(2008) ; (JAEA-J 04594)
- 高温超伝導体で観測されている電荷ストライプはこの分野で非常に注目されている。中性子散乱やSTMによりその検証も数多い。t-J模型の数値対角化による以前の理論的研究により、リング交換がこの電荷ストライプのうちの平行ストライプのメカニズムを与えることを示した。しかし、幾つかの物質では、対角線タイプのストライプも発見されていることから、さらに詳細な計算を進めた結果、リング交換は対角線タイプのストライプも与えることが判明した。
36001300
MUTA calculations of a laser-produced Mg hollow atom spectrum
Colgan, J.*; Abdallah Jr., J.*; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Yu.*
Physica Scripta 78(1), p.015302_1-015302_6(2008) ; (JAEA-J 04595)
- A study is made of the spectra produced from a short-wavelengths long-pulse (nanosecond) laser incident on an Mg plasma. A very complex experimental spectrum is analyzed in detail by comparison with large-scale atomic kinetics calculations using mixed-UTA (MUTA) model.
36001301
EPR identification of intrinsic defects in SiC
磯谷 順一*; 梅田 享英*; 水落 憲和*; Son, N. T.*; Janzén, E.*; 大島 武
Physica Status Solidi (B) 245(7), p.1298-1314(2008) ; (JAEA-J 04596)
- 炭化ケイ素(SiC)中の真性欠陥を電子常磁性共鳴(EPR)を用いて同定した。試料は立方晶(3C)及び六方晶(4H, 6H)を用い、電子線照射温度,量及び熱処理温度を工夫することでSiC中に特定の欠陥を生成した。29Si, 13Cの超微細相互作用の角度依存性と第一原理計算結果を比較することで欠陥同定を行った。その結果、正に帯電したh及びkサイトの炭素空孔型欠陥(VC+(h), VC+(k)),負に帯電したhサイトの炭素空孔型欠陥(VC-(h)),中性,正及び負に帯電したシリコン空孔と炭素空孔の複合欠陥([VSiVC]0, [VSiVC]+, [VSiVC]-)の同定に成功した。
36001302
Stripe formation in fermionic atoms on a two-dimensional optical lattice inside a box trap; Density-matrix renormalization-group studies for the repulsive Hubbard model with open boundary conditions
町田 昌彦; 奥村 雅彦; 山田 進
Physical Review A 77(3), p.033619_1-033619_5(2008) ; (JAEA-J 04597)
- この論文発表では、以下の2点について計算及び考察を行った。(1)原子ガスがトラップされるとき、トラップポテンシャルの形を通常の調和井戸型から箱型に変えた場合、固体物理において問題となっている現象を実験的に広く再現できる。(2)(1)にて記した固体物理の最近の問題に、高温超伝導体を記述するとして広く研究されているハバードモデルのストライプ状ホールの分布がある。この現象は(1)で記した箱型ポテンシャルを用いることで実験的研究が可能となる。以上、本論文では(1)で記したセットアップを使うと(2)で記した問題を制御しやすい環境で系統的に研究できることを詳述し、そのうえ、ストライプの奇妙な振る舞いについても報告した。
36001303
Single-neutron knockout from intermediate energy beams of 30,32Mg; Mapping the transition into the "island of inversion"
Terry, J. R.*; Brown, B. A.*; Campbell, C. M.*; Cook, J. M.*; Davies, A. D.*; Dinca, D.-C.*; Gade, A.*; Glasmacher, T.*; Hansen, P. G.*; Sherrill, B. M.*; Zwahlen, H.*; Bazin, D.*; 米田 健一郎*; Tostevin, J. A.*; 大塚 孝治*; 宇都野 穣; Pritychenko, B.*
Physical Review C 77(1), p.014316_1-014316_12(2008) ; (JAEA-J 04598)
- ミシガン州立大学サイクロトロンにて、中性子過剰核30,32Mgビームからの一粒子ノックアウト反応の断面積を測定した。その結果、32Mgからのノックアウト反応により31Mgの状態が多数観測され、負パリティ状態と考えられている状態を直接生成する断面積が大きいことがわかった。このことは、32Mgの基底状態の波動関数に負パリティを持つpf軌道に中性子が励起した状態が相当含まれていないと説明されないことを意味し、モンテカルロ殻模型などが予言する2粒子2空孔励起の描像を強く支持するものである。さらに、この実験結果からスペクトロスコピック因子を引き出し、原子力機構でなされたモンテカルロ殻模型計算と比較したところ、両者の良い一致が得られた。すなわち、この「逆転の島」領域における殻模型の妥当性が示された。
36001304
Excited intruder states in 32Mg
Tripathi, V.*; Tabor, S. L.*; Bender, P.*; Hoffman, C. R.*; Lee, S.*; Pepper, K.*; Perry, M.*; Mantica, P.*; Cook, J. M.*; Pereira, J.*; Pinter, J. S.*; Stoker, J.*; Weissharr, D.*; 宇都野 穣; 大塚 孝治*
Physical Review C 77(3), p.034310_1-034310_8(2008) ; (JAEA-J 04599)
- ミシガン州立大学超伝導サイクロトロン研究所にて、32Naからのベータ崩壊によって32Mgの励起状態を観測した。これまで約2.1MeVにあるとされてきた励起状態に対応するγ線は、より高励起状態のものであることがわかり、新たなエネルギー準位を提案した。この実験結果を機構でなされたモンテカルロ殻模型計算の結果と比較した。親核32Naのスピン・パリティは測定されていないが、モンテカルロ殻模型計算の予言と、実験のベータ崩壊パターン(2+へ直接ベータ崩壊しない)ことから、負パリティ状態であると考えられる。計算で予言される0-もしくは3-の基底状態は実験の崩壊パターンと矛盾しないことがわかった。また、親核の配位は3粒子2空孔状態と考えられるため、強くベータ崩壊する状態は3粒子3状態であることを指摘し、実験で得られた状態の配位を提案した。
36001305
138La-138Ce-136Ce nuclear cosmochronometer of supernova neutrino process
早川 岳人; 静間 俊行; 梶野 敏貴*; 小川 建吾*; 中田 仁*
Physical Review C 77(6), p.065802_1-065802_5(2008) ; (JAEA-J 04600)
- 長寿命の放射性同位体は恒星や銀河系の年齢を計測する原子核宇宙時計として用いられている。10億年から1000億年の半減期を有する原子核宇宙時計として、40K, 87Re, 176Lu, 187Re, 232Th, 238Uの6種類が知られていた。これらは、中性子の捕獲反応過程で生成されており、恒星の中で中性子捕獲反応が発生してから現在までの年齢を計測することに用いられる。しかし、超新星爆発のニュートリノ元素合成過程の原子核宇宙時計はこれまで提案されていなかった。われわれは、約1050年の半減期を有する138Laを用いた超新星爆発のための原子核宇宙時計を提案する。この時計は、太陽系生成以前の元素合成を記録している前太陽系グレインに適用可能である。われわれは、要求される実験誤差と理論的な誤差を評価し、最近の前太陽系グレインの研究によってこの原子核宇宙時計が有効であることを示した。
36001306
Half-life of the 164Ho by the (γ,n) reaction from Laser Compton scattering γ rays at the electron storage ring NewSUBARU
早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; 千葉 敏; 望月 孝晏*; 梶野 敏貴*; 藤原 守
Physical Review C 77(6), p.068801_1-068801_4(2008) ; (JAEA-J 04601)
- 164Erはp核であるが、近傍のp核と比較して太陽組成が1桁大きいため、1950年代から起源が議論されてきた。その生成メカニズムの1つとして高温下でベータ崩壊する163Dyを基点とした遅い中性子捕獲反応過程の分岐が提案されている。164Hoは生成過程の途中に位置するため、その崩壊スキームの解明は重要である。164Hoには約37.5分の半減期のアイソマーが存在する。しかし、その半減期は1966年に計測された後、測定されていない。そこで、本研究では、NewSUBARUの逆コンプトンγ線による(γ,n)反応によって164Hoを生成し、アイソマーの崩壊によるγ線の崩壊曲線を計測する手法で、半減期をより精密に測定した。
36001307
Absence of broken time-reversal symmetry in the pseudogap state of the high temperature La2-xSrxCuO4 superconductor from muon-spin-relaxation measurements
MacDougall, G. J.*; Aczel, A. A.*; Carlo, J. P.*; 伊藤 利充*; Rodriguez, J.*; Russo, P. L.*; 植村 泰朋*; 脇本 秀一; Luke, G. M.*
Physical Review Letters 101(1), p.017001_1-017001_4(2008) ; (JAEA-J 04603)
- 銅酸化物高温超伝導体に見られる擬ギャップの起源として、擬ギャップ温度以下で、時間反転対称性の破れた軌道電流パターンを持つ秩序状態が存在することが理論で提唱され、YBCOを用いた中性子回折実験によりその軌道電流から生まれるモーメントに起因すると考えられる磁気ピークが観測されている。本研究では、微小な内部磁場の観測に優れるミュウオンスピン緩和測定を用いて、La2-xSrxCuO4の組成を最適ドープから過剰ドープまで変化させて軌道電流秩序状態があるかを検証した。その結果、軌道電流秩序状態はすべての組成で存在せず、仮に存在したとしても内部磁場にして0.2G以下であり、中性子で報告されたモーメントの200分の1以下となる。よって、理論で提唱されているような時間反転対称性の破れた軌道電流パターンを持つ秩序状態は存在しないことを示した。
36001308
Kramer-Pesch approximation for analyzing field-angle-resolved measurements made in unconventional superconductors; A Calculation of the zero-energy density of states
永井 佑紀*; 林 伸彦
Physical Review Letters 101(9), p.097001_1-097001_4(2008) ; (JAEA-J 04604)
- 印加磁場を回転させつつ超伝導体の熱容量を測定することにより、準粒子励起ギャップの異方性を検出することができる。われわれは、そのような実験を定量的に解析するための新しい手法として、クラマーペッシュ近似を導入する。応用例として、典型的な超伝導ギャップの形とフェルミ面の形のさまざまな組合せに対して、ゼロエネルギーでの状態密度を計算する。クラマーペッシュ近似の利点として、負荷の比較的小さな数値計算量で、理論と実験の結果を定量的に比較できることが挙げられる。またわれわれは、従来使われてきた手法であるドップラーシフト法の不十分な点を指摘し、これが、クラマーペッシュ近似によって改善されることを指摘する。
36001309
Quadrupole moment of 37K
南園 啓*; Mantica, P. F.*; Crawford, H. L.*; Pinter, J. S.*; Stoker, J. B.*; 宇都野 穣; Weerasiri, R. R.*
Physics Letters B 662(5), p.389-395(2008) ; (JAEA-J 04605)
- ミシガン州立大学サイクロトロンにて37Kの電気的四重極モーメントを測定し、10.6±0.4e2fm4と従来の測定値よりも精度の良い値を得た。このモーメントを標準的な殻模型である、USD相互作用を用いたsd殻模型計算と比較したところ、実験値は理論の予言値よりも30%程度大きく、同位体である39Kのモーメントよりもかなり大きな値となった。39Kと比較して37Kの四重極モーメントが大きくなるメカニズムについて、波動関数を解析することによって以下のように提唱した。37Kの基底状態は、陽子のd3/2空孔状態が主であるが、陽子の1/2+に中性子の2+が結合した状態も15%ほど混ざっている。この波動関数の混合は、陽子しか有効電荷を持たないと仮定すると37Kのモーメントを小さくするように働くが、中性子の有効電荷がモーメントを増大させる。すなわち、この実験結果は、従来考えられてきたよりも大きな中性子の有効電荷が必要であることを示唆している。
36001310
Controlled electron injection into the wake wave using plasma density inhomogeneity
Brantov, A. V.*; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城; 小瀧 秀行; Bychenkov, V. Yu.*; Bulanov, S. V.
Physics of Plasmas 15(7), p.073111_1-073111_10(2008) ; (JAEA-J 04606)
- The controlled electron injection for the laser wake field accelerator is studied on a basis of analytical estimates and two- and three-dimensional particle-in-cell simulations. The injection scheme requires a concordance of the density scale length and laser intensity. It is shown that for a moderate laser intensity electron injection into the wake wave using an optimal plasma density gradient provides electron beam with extremely low divergence, small energy spread and high energy.
36001311
Picosecond pulse radiolysis; Dynamics of solvated electrons in ionic liquid and geminate ion recombination in liquid alkanes
Yang, J.*; 近藤 孝文*; 法澤 公寛*; 永石 隆二; 田口 光正; 高橋 憲司*; 加藤 隆二*; Anishchik, S. V.*; 吉田 陽一*; 田川 精一*
Radiation Physics and Chemistry 77(10-12), p.1233-1238(2008) ; (JAEA-J 04607)
- レーザー駆動型加速器を用いたパルスラジオリシス法によりイオン液体並びにアルカン中のピコ秒領域の反応挙動の直接観測に成功した。ここで、四級アンモニウムの疎水性イオン液体中ではそのイオン化によって電子が収量1.2×10-7mol J-1で生成し、3.9×1010s-1の速度で溶媒和することを明らかにするとともに、溶媒和前のドライ電子がビフェニルやピレンと3.8∼7.9×1011L mol-1s-1で反応することを見いだした。また、n-ドデカンやn-ヘキサン中では電子の対再結合反応を523nmで観測した。
36001312
Molar absorption coefficient and radiolytic yield of solvated electrons in diethylmethyl(2-methoxy)ammonium bis (trifluoromethanesulfonyl)imide ionic liquid
浅野 晃*; Yang, J.*; 近藤 孝文*; 法澤 公寛*; 永石 隆二; 高橋 憲司*; 吉田 陽一*
Radiation Physics and Chemistry 77(10-12), p.1244-1247(2008) ; (JAEA-J 04608)
- ナノ秒・ピコ秒パルスラジオリシス法を用いて四級アンモニウム塩の疎水性イオン液体(DEMMA-TFSI:N,N-Diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium-bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)中の溶媒和電子のスペクトル、生成と減衰挙動を観測し、電子捕捉剤(ピレン)との反応などを研究した。ここで、溶媒和電子のモル吸光係数が2.3×104M-1cm-1(λ=1100nm)、その分解収量であるG値が0.8×10-7 mol J-1を明らかにした。
36001313
Evaluation of self-dose S values for positron emitters in voxel phantoms
木名瀬 栄; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry 127(1-4), p.197-200(2007) ; (JAEA-J 04609)
- 本研究では、電磁カスケードモンテカルロ計算コードを用い、MIRD5型ファントムや人体を正確に表現するボクセルファントムの脳,心臓及び膀胱壁において、陽電子と消滅γ線の相互作用を正確に模擬したS値-単位放射能あたりの臓器の平均吸収線量-評価を行った。その結果、脳や心臓については、「臓器内全吸収仮定」に基づくS値は妥当であるが、膀胱壁については、「臓器内二分の一吸収仮定」に基づくS値は妥当性に欠けることがわかった。信頼性の高いS値を個人ごとに評価する手法として、モンテカルロ法を用いた本手法は極めて有効であることを確認した。
36001314
Development of a voxel phantom of Japanese adult male in upright posture
佐藤 薫; 野口 宏; 遠藤 章; 江本 豊*; 古賀 佑彦*; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry 127(1-4), p.205-208(2007) ; (JAEA-J 04610)
- 内部被ばく線量評価に用いる比吸収割合(SAFs)の計算では、人体ファントムが必要である。しかし、これまでに開発された人体ファントムは、臥位姿勢の臓器位置及び形状を再現したものである。しかし、放射線に被ばくする時の姿勢はさまざまであることから、姿勢がSAFsに及ぼす影響を調べることは重要である。本研究では、立位のCT画像データに基づいてボクセルファントムを開発し、臥位と立位の姿勢の違いがSAFsに及ぼす影響を調べた。姿勢による臓器位置の変化を直接調べるため、発表者が既に開発している臥位姿勢の日本人成人男性ボクセルファントムであるJMと同じ被験者をボランティアとして選び、CT画像データを取得した。開発した立位姿勢ボクセルファントムは、JM2と名付けた。JM2のボクセルサイズは、JMと同じ約1mm角であり、臓器の形状及び位置を精密に再現している。本報告では、JM及びJM2の身体的特徴の違いについて述べるとともに、JM2の臓器における光子吸収割合をJMと比較し、両姿勢における吸収割合の違いを解析した。
36001315
Ratio of aerosol and gases of radioactive chlorine and particle size distribution of aerosol formed by high-energy proton irradiation
横山 須美; 佐藤 薫; 真辺 健太郎; 野口 宏; 金子 広久; 沖 雄一*; 飯田 孝夫*; 田中 進*
Radiation Protection Dosimetry 127(1-4), p.392-397(2007) ; (JAEA-J 04611)
- 高エネルギー加速器施設において、空気の核破砕反応によって生成される放射性核種の吸入による内部被ばく線量を評価するためには、核種の物理化学的特性が重要となる。しかし、高エネルギー陽子照射場において核破砕反応により空気中のArから生成される放射性塩素の性状に関する十分な情報がない。そこで、Arを添加した空気に48MeVの陽子を照射して生成される放射性塩素のエアロゾル・ガス比を測定した。また、放射性塩素エアロゾルの生成に寄与する非放射性エアロゾルの粒径分布及び化学形を測定した。この結果、放射性塩素は、エアロゾル,酸性ガス,非酸性ガスで存在すること,放射性塩素エアロゾルの割合は70%以上であること、放射性塩素ガスは30%が酸性ガス及び70%が非酸性ガスであることを明らかにした。また、照射初期段階の非放射性エアロゾル濃度は、20∼30nmにピークを持ち、10分後には、多くの粒子が200nm以下に幅広く分布した。このことから、加速器施設のビームライン周辺において、非放射性エアロゾルへの放射性塩素の付着により生成される放射性塩素エアロゾルの粒径は、ICRPのデフォルト値よりもかなり小さいと考えられる。
36001316
Practical action levels for chelation therapy in plutonium inhalation using nose swab
栗原 治; 高田 千恵; 高崎 浩司; 伊藤 公雄; 百瀬 琢麿; 宮部 賢次郎
Radiation Protection Dosimetry 127(1-4), p.411-414(2007) ; (JAEA-J 04612)
- 我が国では、民間再処理施設の操業を目前として、プルトニウムの体外への促進を目的としたキレート剤治療のための具体的な基準について現在議論が進められている。我が国においては事故時に人にキレート剤を投与した経験がないため、国際放射線防護委員会(ICRP)によって示された医療介入レベルに準じた実用的なアクションレベルについて検討を行った。キレート剤治療には迅速かつ的確な判断が要求されるため、著者らは鼻スミアに着目し、日本原子力機構における過去の事故事例に基づいて、鼻スミア中の放射能から誘導される内部被ばく線量の関係式を導出するとともに、キレート剤治療のためのアクションレベルを導出した。
36001317
Development of PARMA; PHITS-based Analytical Radiation Model in the Atmosphere
佐藤 達彦; 保田 浩志*; 仁井田 浩二*; 遠藤 章; Sihver, L.*
Radiation Research 170(2), p.244-259(2008) ; (JAEA-J 04613)
- 航空機乗務員の被ばく線量評価は、近年、社会的に大きな関心を集めている。そこで、われわれは、モンテカルロ計算コードPHITSを用いた最新のシミュレーションにより、地球上のさまざまな地点における宇宙線スペクトル測定値を再現することに成功した。また、このシミュレーション結果をもとに、大気中任意地点における宇宙線及びその2次粒子(中性子・陽子・μ粒子・電子・陽電子・光子)のスペクトルを予測可能な解析モデルPARMAを確立した。PARMAを用いれば、航空機乗務員や一般国民の宇宙線被ばく線量評価が、従来よりも高精度かつ短時間で実施することが可能となる。
36001318
Uniform H- ion beam extraction in a large negative ion source with a tent-shaped magnetic filter
戸張 博之; 花田 磨砂也; 柏木 美恵子; 谷口 正樹; 梅田 尚孝; 渡邊 和弘; 井上 多加志; 坂本 慶司; 高戸 直之*
Review of Scientific Instruments 79(2), p.02C111_1-02C111_4(2008) ; (JAEA-J 04614)
- 負イオンビームの一様性改善研究の成果に基づいて、従来用いてきた強い横磁場を印加する外部磁気フィルタに代えて、対称な閉じ込めカスプ磁場と「テント」型磁気フィルタを組合せた新たな磁場配位を原子力機構の10アンペア負イオン源に適用した。その結果、対称な磁場配位中で1次電子の周方向へのドリフトが促進され、これまで問題となっていた1次電子及びソースプラズマの局在化が解消された。170mm×340mmのイオン引き出し面から加速された負イオンビームは、その空間分布の偏差が外部磁気フィルタ印加時の16%から7.9%に低減し、ITER NBIの要求を満たす均一性の高い負イオンビームの生成を実証した。
36001319
Effect of Pb-Pb correlation in diffuse scattering of powder PbF2
Xianglian*; Basar, K.*; 本多 宏之*; Siagian, S.*; 大原 宏太*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 井川 直樹; 石井 慶信*
Solid State Ionics 179(21-26), p.776-779(2008) ; (JAEA-J 04615)
- PbF2のX線及び中性子散漫散乱を15K及び294Kにて測定した。散漫散乱の振動的なプロファイルは原子の熱振動による相関効果などによって説明できる。この散漫散乱の振動的なプロファイルに対する遠距離のPb-Pb原子間熱振動相関作用の寄与について初めて確認した。
36001320
Water transport properties of crosslinked-PTFE based electrolyte membranes
澤田 真一; 八巻 徹也; 西村 秀俊*; 浅野 雅春; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 前川 康成
Solid State Ionics 179(27-32), p.1611-1614(2008) ; (JAEA-J 04616)
- われわれは、トリチウム水をトレーサとして用いて、架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を基材とする電解質膜における水の自己拡散係数Dを測定した。PTFEの架橋密度が高くなるほど、Dは小さくなった。これと同様に、含水率λ(スルホン酸基1つあたりの水分子の数)は、高密度架橋膜ほど低い値を示した。Dとλの関係から、架橋PTFE電解質膜中の自由水は非常に少ないことが示唆された。したがって、大部分の水はスルホン酸基に強く束縛されるため、水の動きが抑制されたと考えられる。
36001321
Application of direct-fitting, mass integral, and multirate methods to analysis of flowing fluid electric conductivity logs from Horonobe, Japan
Doughty, C.*; Tsang, C.-F.*; 畑中 耕一郎; 藪内 聡; 操上 広志
Water Resources Research 44(8), p.W08403_1-W08403_11(2008) ; (JAEA-J 04617)
- 流体電気伝導度検層を幌延の深層ボーリング孔において適用した。その結果、幌延に存在する塩水系地下水に対しては、淡水系の井戸水で孔内水を置換することにより、水理特性の解析に有効なデータが取得できることがわかった。
36001322
北海道北部,大曲断層近傍の背斜成長の開始時期
石井 英一; 安江 健一; 大平 寛人*; 古澤 明*; 長谷川 健*; 中川 光弘*
地質学雑誌 114(6), p.286-299(2008) ; (JAEA-J 04618)
- 北海道北部、大曲断層近傍の背斜成長の開始時期を知るために、同背斜軸部周辺の新第三紀珪質岩を対象にボーリングコア観察,露頭観察及び室内分析(火山灰分析・FT年代測定)を行った。その結果、背斜軸部周辺の堆積速度の検討から、約2.2∼約1.0Maの間に大曲断層近傍の背斜成長が開始したことが示された。
36001323
放射性廃棄物に関するIAEA安全基準とセーフティケース
梅木 博之
原安協だより (225), p.3-7(2008) ; (JAEA-J 04619)
- 国際原子力機関(IAEA)によって策定が進められている体系的な安全基準文書の一つとして出版された放射性廃棄物の地層処分に関する安全要件文書(WS-R-4)では、安全基準文書として初めて「セーフティケース(safety case)」の概念が導入されている。本稿では、セーフティケースにかかわる国際的な議論、特にこの安全基準文書を共同出版した経済協力開発機構/原子力機関(OECD/NEA)における検討経緯なども含めて、セーフティケース概念に関する概説を試み、安全基準文書の理解の一助とする。
36001324
日本における高速増殖炉開発の取り組み; 千年続くエネルギー源を求めて
鈴木 惣十
技術士 20(9), p.16-19(2008) ; (JAEA-J 04620)
- 長期的なエネルギーセキュリティの確保,地球温暖化防止,最近の原油価格の暴騰等を受け、世界規模の原子力ルネッサンスが始まろうとしている。そして、その原子力ルネサンスの旗手として、高速増殖炉が再び注目を集めつつある。本稿では、高速増殖炉の実用化に向けた我が国の取り組みについて紹介する。
36001325
Construction of a voxel phantom based on CT data for a Japanese female adult and its use for calculation of organ doses from external electrons
斎藤 公明; 古賀 佑彦*; 井田 義宏*; 亀井 哲也*; 船曳 淳*
保健物理 43(2), p.122-130(2008) ; (JAEA-J 04621)
- CTデータに基づき日本人成人女性のボクセルファントムを開発した。開発したファントムOnagoは標準アジア人に比べて若干大きな体格を有している。外部電子線被ばくに対する臓器線量及び実効線量を、開発したファントムを用いて1MeVから10GeVのエネルギー範囲で計算し、日本人男性ボクセルファントムOtoko及びMIRDファントムと比較した。臓器線量はすべてのファントムに共通した傾向を示したが、条件によっては臓器線量の絶対値はファントムに依存して大きく異なることがわかった。ボクセルファントムとMIRDファントムの線量の差は個々の臓器線量に関して最大ファクター50、実効線量に関して最大ファクター2であった。この結果、外部電子線被ばくに対する現実的な標準臓器線量並びにその変動を明らかにするためには、高度なファントムを用いた詳細な研究が必要なことが示唆された。
36001326
冬季雷活動時における放射線変動の観測とその特徴
鳥居 建男; 杉田 武志*; 村木 綏*
放射線 34(1), p.47-51(2008) ; (JAEA-J 04622)
- 近年、雷活動に起因すると考えられる放射線レベルの上昇が日本の冬季雷をはじめ、山岳雷や米国において夏季雷でも観測されている。本稿では、この放射線の特徴を把握すべく設置した比例計数管を検出器とする放射線測定器により、2006年冬季(2006年12月∼2007年2月)に発生した冬季雷の活動時に観測された高エネルギー放射線の観測結果とともに、周辺に設置されているモニタリングポストの測定結果との比較、及び電場計による雷活動との相関についてこれまで得られた知見について述べる。
36001327
Si(110)-16×2単一ドメイン表面の作製
山田 洋一; Girard, A.*; 朝岡 秀人; 山本 博之; 社本 真一
表面科学 29(7), p.401-406(2008) ; (JAEA-J 04623)
- Si(110)は近年改めて研究が進展しつつある。しかしSi(110)は、Siのそのほかの低指数面と比べて研究例が極端に少なく、基礎物性の理解が進んでいない。この要因の一つに、よく定義された清浄表面を再現性よく準備することが困難であったことが挙げられる。Si(110)表面には、16×2と呼ばれるストライプ状の再構成構造が存在する。通常の清浄表面は複雑な多ドメイン形状をとる。本研究では、表面原子のエレクトロマイグレーションにより、表面の再構成列を一方向に揃えることでSi(110)清浄表面をよく定義された単一ドメイン構造にすることが可能となった。作製された単一ドメインは少なくとも数十μm四方に及ぶ均質な一次元構造を有することがわかった。16×2再構成構造のストライプは単原子ステップと等価であることから、これをテンプレートとした原子・分子ナノワイヤーの作製の可能性が示唆される。また、Si(110)単一ドメインには、二次元カイラリティが導入され、その制御が可能であることも示した。これは本表面上での不斉分子の反応研究の可能性を示唆するものである。
36001328
低エネルギーイオン照射による極低温吸着メタンからのCnHx(n≥2)分子生成
成田 あゆみ; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 本田 充紀; 平尾 法恵; 矢板 毅
表面科学 29(8), p.489-494(2008) ; (JAEA-J 04624)
- 極低温で吸着したCH4及びCD4分子に、1keVのHe+イオンを照射したときに生成する分子イオン及び中性分子を二次イオン質量分析法により調べた。単層吸着メタンの場合、モノマーイオン(CHx+)のみが脱離するが、多層吸着メタンでは、クラスターイオン(CnHx+)とともに、アセチレンイオン(C2H2+)及びエチレンイオン(C2H4+)の脱離も認められた。中性分子の脱離についても同様の結果が得られた。分子生成の機構を明らかにするため、分子イオンの脱離強度の厚み依存性を測定し、固体メタン中でのHe+イオンのエネルギー損失過程のモンテカルロ計算結果と比較した。その結果、モノマーイオンは吸着分子の最表面層から1電子励起で脱離するのに対し、CnHx+(n≥2)イオンは吸着分子層の内部において原子核衝突で起こるフォノン励起によって生成されることが明らかとなった。
36001329
地層処分技術に関する知識マネジメントシステムの設計概念
大澤 英昭; 梅木 博之; 牧野 仁史; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*; 大久保 博生*
火力原子力発電 59(6), p.26-33(2008) ; (JAEA-J 04625)
- 高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する実際的な課題として、地層処分技術に関する知識の爆発的な増加が挙げられる。この課題に対応するためには、知識マネジメントの基本概念を取り入れ、長期に渡る地層処分事業において知識を伝承していくことが必要である。そのため、日本原子力研究開発機構では、最新の情報工学及び知識工学の技術を最大限に活用した次世代型の知識マネジメントシステムの開発を進めている。本稿では、地層処分分野における知識マネジメントの必要性を概観し、知識マネジメントシステムの開発の基本的な考え方と設計のアプローチを示す。
36001330
金属水素化物の高圧研究のフロンティア
青木 勝敏; 町田 晃彦; 大村 彩子*; 綿貫 徹
高圧力の科学と技術 18(3), p.273-278(2008) ; (JAEA-J 04626)
- 構造相転移と電子転移を探索するために金属水素化物の高密度状態の観測を行った。水素原子は金属格子内で変位や移動をして転移を引き起こす。絶縁体-金属転移ではサイト内の変位が、フォトクロミック現象ではサイト間の移動が現象発現を担っていると考えられる。
36001331
FBRサイクルの実用化を目指して,1
長沖 吉弘; 名倉 文則; 阪口 友祥; 川崎 弘嗣; 菊地 晋
日本原子力学会誌 50(9), p.551-556(2008) ; (JAEA-J 04628)
- FBRサイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)が2006年から進められている。本研究では、2015年に実証施設及び実用施設の概念設計を提示するため、FBRサイクルの革新的技術にかかわる設計研究と試験研究が進められている。そして、その成果は2025年からの実証炉の運転開始につなげられる。研究開発は、高い性能を発揮するFBRサイクルに必須の革新的な技術の具体化に向けて、段階的に進められる。2010年までの研究開発の目的は、革新的技術の採否判断である。原子炉の開発を推進するため、プロジェクトのガバナンスが構築された。さらに、幾つかの研究開発は、GNEP, GIF, INPROといった国際協力の枠組みを用いて効率的に進められる。
36001332
壁の中で何が起きているか?
村田 勲*; 今野 力
日本原子力学会誌 50(9), p.574-579(2008) ; (JAEA-J 04629)
- 核融合炉では、プラズマ内に閉じ込められた荷電粒子が第一壁に激しく衝突している。それらはしかし、そこで即座にエネルギーを失うため、それより深く侵入することはない。一方、プラズマ内では、核融合反応により、大量の中性子が発生している。中性子は電荷を持たないため壁を透過しやすい。しかもこの中性子のエネルギーは約14MeVと高く、壁の奥にまで到達できる。中性子は、こうして第一壁の外側領域に設置されたブランケットと呼ばれる領域に達し、さまざまな相互作用(核反応)を引き起こす。ここでは、そこで何が起こっているのかについて中性子核反応と数値シミュレーションの助けを借りて説明する。
36001333
消化器系の解剖学と生理学
佐藤 薫
日本保健物理学会専門研究会報告書シリーズ(Internet) 6(2), p.6-13(2008) ; (JAEA-J 04630)
- 2005年国際放射線防護委員会(ICRP)は、従来内部被ばく線量評価に用いられてきた胃腸管モデルの代わりに新消化管モデルを承認し、ICRP Publication 100として「Human alimentary tract model for radiological protection」を刊行した。本報告書は、日本保健物理学会「ICRP新消化管モデル専門研究会」において同モデルの解説書として作成され、学会員における同モデルの理解を深めることを目的としている。今回、発表者は第2章を担当し、線量評価モデル構築に必要となる人消化管の形態計測学的,解剖学的,生理学的特徴について述べている。
36001334
モデルの説明
木村 仁宣; 波戸 真治
日本保健物理学会専門研究会報告書シリーズ(Internet) 6(2), p.36-42(2008) ; (JAEA-J 04631)
- 国際放射線防護委員会(ICRP)は、1994年に刊行されたPubl.66のヒト呼吸気道モデル(HRTM)を補完するものとしてヒト消化管モデル(HATM)を開発し、2006年末にPubl.100として刊行した。HATMは、内部被ばく線量評価で使用されていたPubl.30の胃腸管モデルに取って代わる新しいモデルである。日本保健物理学会のICRP新消化管モデル専門研究会では、HATMに関して学会員の間で共通の理解を深める活動の一環として、Publ.100の解説書を作成した。著者らは、その一部として、Publ.100の第5章で説明されているHATMの構造やそれにかかわる物質の移行過程、また、Publ.30の胃腸管モデルとの比較について解説を行った。
36001335
認識能力を備えたデータ解析システムの概念設計; 有限要素法を用いた耐震解析への適用
木野 千晶; 鈴木 喜雄; 西田 明美; 櫛田 慶幸; 林 幸子; 中島 憲宏
日本計算工学会論文集(インターネット) 2008(18), 8p.(2008) ; (JAEA-J 04632)
- データ解析プロセスにおいて研究者の見落としを低減し、データ全体を隅々まで検証することを可能とするために、人間の認識能力の一部を情報科学技術により代用した「 認識能力を備えたデータ解析システム」Cognitive methodology based Data Analysis System(CDAS)の概念設計を行った。本研究ではまず数値シミュレーションにおけるデータ解析プロセスを体系的に検討し、妥当性評価のためのVV機能,有意味性評価のためのDD機能、加えてVV機能・DD機能から得られた情報を統合・解釈するためのSynthesis機能を備える必要があること、データ解析に用いる工学情報として設計情報・解析条件・結果データに対応する必要があること、評価・判断のための階層構造に対応する必要があることを見いだした。次にVV機能及びDD機能は分散処理システムとし、Synthesis機能と併せたシステム構成図を設計し、評価・判断機能として必要な情報を「観点」概念により構築する妥当性・有意味性の判断システム、及び解釈機能として科学的知見を数値化し解釈ルールを構築する手法を提案した。さらに、CDASを有限要素法による構造解析の結果データに適用することでその実現可能性を確認した。
36001336
ダイナミクス解析装置(DNA)の概要と研究の展開
柴田 薫; 高橋 伸明; 中川 洋; 藤原 悟; 片岡 幹雄; 佐藤 卓*; 川北 至信*; 筑紫 格*
日本結晶学会誌 50(1), p.46-50(2008) ; (JAEA-J 04633)
- J-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)に建設が計画されている逆転配置型結晶アナライザー分光器DNAの装置デザインについて述べる。この分光器はおもに、たった数mg程度の生体分子試料の高分解能の非弾性散乱スペクトルを十分に広いエネルギーかつQ範囲において測定することを狙った実験装置である。
36001337
三次元離散転位力学法と境界要素法のマルチスケール解析とインデンテーション問題への応用
都留 智仁; 渋谷 陽二*
日本機械学会論文集,A 74(743), p.933-938(2008) ; (JAEA-J 04634)
- ナノスケールの塑性変形では、基礎メカニズムである転位の振る舞いが平均化されずに直接的に駆動源とその応答の関係に反映される。実験や近年広く行われている原子論的シミュレーションでこのような現象を直接観察することは困難である。本研究では、古典転位論によって転位の運動を記述する三次元離散転位動力学法を導入し、重ね合わせの原理に基づいた境界要素法との連結手法によるマルチスケールモデルを構築し、ナノインデンテーションで観察されるナノスケールの塑性現象について考察を行った。その結果、圧子直下に存在する転位は押込み荷重にほとんど影響を及ぼさない一方、表面に運動する転位双極子が変位バーストを引き起こすことを明らかにした。
36001338
コロケート形変数配置における気液界面近傍領域の適切な速度・圧力計算手法の定式化
伊藤 啓; 功刀 資彰*
日本機械学会論文集,B 74(743), p.1512-1521(2008) ; (JAEA-J 04635)
- 高速炉ガス巻込み現象評価の一環として、非構造格子系における高精度二相流数値解析手法を開発している。本論文では、気液界面近傍での不適切な定式化によって引き起こされる非物理的現象(速度分布・圧力分布)について考察し、運動量輸送及び速度-圧力カップリング式を適切に定式化することでこれらの非物理的現象を抑制でき、安定な数値計算が行えることを示す。新たな定式化の検証として、液中上昇気泡を対象とした解析を行った結果、実験結果とよく一致する解析結果を得た。さらに、非構造格子系においても構造格子系と同等の解析結果が得られ、非構造格子系においても高精度解析を行えることが示された。
36001339
パルス中性子を用いた構造解析の最前線
社本 真一; 鈴谷 賢太郎; 神山 崇*; 樹神 克明; 大友 季哉*; 福永 俊晴*
プラズマ・核融合学会誌 84(6), p.323-332(2008) ; (JAEA-J 04638)
- 中性子は磁気モーメントを持つが、電荷を持たない粒子である。このことから高い透過性を持つと同時に、強力な非破壊的測定プローブとなっている。特にパルス中性子では広い逆格子空間の散乱パターンを測定できることから、その特徴を利用して、周期構造を持たないアモルファスの構造から結晶性の物質の構造まで、幅広く物質の構造解析に用いられている。さらにその中間に存在する乱れた結晶性物質やナノ物質の構造解析も可能である。ここではパルス中性子を利用した構造解析研究について、これまでの日本での先駆的な研究や放射光X線回折との比較を含めて、アモルファスから結晶性物質、さらにフラーレンなどのナノ物質の最新の研究例も紹介しながら、基礎から応用,将来展望、さらにJ-PARC物質・生命科学実験施設で建設中の3台の特徴ある構造解析用の回折装置、すなわち超高分解能粉末中性子回折装置SuperHRPD,高強度汎用全散乱装置NOVA,茨城県材料構造解析装置iMATERIAについて解説する。構造解析について興味をもたれた方は関係者に問い合わせていただき、ぜひ利用していただきたい。
36001340
高コヒーレント軟X線レーザービームの生成
錦野 将元
プラズマ・核融合学会誌 84(7), p.431-435(2008) ; (JAEA-J 04639)
- 日本原子力研究開発機構・関西光科学研究所では、波長13.9nmの軟X線領域において、利用・応用研究への展開を目指した高輝度・高出力軟X線レーザーの開発を行っている。本論文では、軟X線レーザー発生手法、並びにダブルターゲット方式により得られた高空間コヒーレントビームの生成及び高出力化について解説を行う。また、単色性・高輝度・短パルスという特性を活かした応用研究を展開するために原子力機構において整備している軟X線レーザービームラインについても解説する。
36001341
軟X線レーザー励起による固体の発光計測
田中 桃子; 古川 裕介*; 猿倉 信彦*
プラズマ・核融合学会誌 84(7), p.443-445(2008) ; (JAEA-J 04640)
- 軟X線レーザーは、パルス幅が数ピコ秒程度と短く高輝度であることから、時間分解発光計測などの励起光源として有用である。この研究では、波長13.9nmの軟X線レーザー励起と波長351nmの紫外レーザー励起の二つの場合について、ZnOからの発光を時間分解分光計測し、ZnOがEUV用シンチレーション物質として好適であることを見いだした。発光の時定数3nsは、パルス幅が数ナノ秒程度のレーザーを用いて発生されているEUVリソグラフィー用光源を用いた評価を行うのに十分な時間分解能である。また、今回の計測により、軟X線レーザーがEUVリソグラフィー用光学素子の評価や発光計測にも有用であることが見いだされた。
36001342
軟X線レーザーの小型化とその将来の展望
河内 哲哉
プラズマ・核融合学会誌 84(7), p.450-453(2008) ; (JAEA-J 04641)
- 巨大な励起レーザー装置による原理実証実験から始まった電子衝突励起方式によるプラズマ軟X線レーザーが小型のチタンサファイアレーザーを励起光源としたテーブルトップ光源にまでになったこの20年間の小型化の流れを俯瞰する。高輝度コヒーレント軟X線光源の利用・応用研究を本格的に展開を図っていくにあたり、プラズマ軟X線レーザーが近い将来解決すべき問題点すなわち、エネルギー変換効率の改善,水の窓を含んだ短波長化、そしてコヒーレントX線のハンドリング技術について現状を述べるとともに、その解決策と将来の展望について考える。
36001343
光医療産業バレー拠点創出; 「光医療研究連携センター」
河西 俊一; 大道 博行; 田島 俊樹
レーザー研究 36(7), p.440-446(2008) ; (JAEA-J 04645)
- 科学技術振興調整費「『光医療産業バレー』拠点創出」プロジェクトは、「レーザー」と「粒子線によるがんの治療」という先端科学と先端医療を融合することで、従来の治療装置よりはるかにコンパクト化できるイノベーティブな小型がん治療器を実現し、それにより粒子線治療の普及に貢献することを目的に平成19年度に開始した。そのカギとなるレーザー技術,レーザー加速研究,ビーム制御技術,診断・治療技術について現状を俯瞰し、プロジェクトの方向性を示した。
36001344
放射光を利用した水素貯蔵材料研究の可能性と最近の研究成果
町田 晃彦; 青木 勝敏
水素エネルギーシステム 32(4), p.14-19(2007) ; (JAEA-J 04646)
- 水素貯蔵材料の研究開発にとってナノ・スケールの情報は非常に重要となってきている。X線を利用した実験は、その波長からナノ・スケールの情報を引き出す有力な手段である。SPring-8は世界で最も大きい放射光利用施設であり、高輝度,高平行度,高偏光の放射光を発生できる優れた光源を有している。水素貯蔵材料研究において、放射光を利用することで水素化・脱水素化に伴う構造や電子状態変化を高精度に測定することが可能となる。本稿では水素貯蔵材料の基礎基盤研究に有力な放射光を利用した実験手法と、金属水素化物における最近の研究例を紹介する。
36001345
ITER中心ソレノイド導体用のコンジットの開発
濱田 一弥; 中嶋 秀夫; 河野 勝己; 高野 克敏; 堤 史明; 奥野 清; 藤綱 宣之*; 手島 修*
低温工学 43(6), p.244-251(2008) ; (JAEA-J 04647)
- ITER中心ソレノイド(CS)用超伝導導体に使用するコンジット材は、低熱収縮率特性,高強度及び高靱性が要求され、650℃×240時間のNb3Sn超伝導生成熱処理(時効処理)に耐える必要がある。原子力機構が開発した高マンガン(Mn)鋼JK2は、上述の特性を満たす候補材料と考えられるが、高温での加工特性及び時効処理後の靭性の劣化を改善する必要があった。このため、これらの特性を改善した低炭素・ボロン添加型JK2(JK2LB)を開発した。JK2LB鋼をコンジットに使用するためには、冷間加工及び時効処理が機械強度に及ぼす影響を把握して、化学成分範囲や製造方法に反映する必要がある。本研究では、まず化学成分を変えたJK2LBサンプルに冷間加工を加え、機械特性の変化を測定し、コンジットに適した化学成分範囲を決定した。次に、JK2LB鋳造インゴットの内部品質を調査し、これを反映して素材の溶製工程の合理化を図った。さらに、最適な結晶粒径を得るための溶体化熱処理温度を調査した。以上の研究によって、冷間加工や時効処理が加えても、ITERの要求特性(耐力900MPa以上,破壊じん性(KIC(J)130MPa√m以上)を満たすコンジットの製作に成功した。
36001346
Kinetic simulations of turbulent fusion plasmas
井戸村 泰宏; 渡邉 智彦*; 洲鎌 英雄*
AIP Conference Proceedings 1013 , p.270-286(2008) ; (JAEA-J 04648)
- 核融合プラズマ乱流の標準的な第一原理であるジャイロ運動論モデルは5次元位相空間における粒子分布の取り扱いを必要とするため、第一原理シミュレーションは困難であったが、近年の計算機技術と数値計算法の発展によって装置規模の直接乱流シミュレーションが盛んに行われるようになってきた。講義では5次元ジャイロ運動論シミュレーションの物理モデル及びシミュレーションモデルを概説する。
36001347
Radiotherapy using a laser proton accelerator
村上 昌雄*; 菱川 良夫*; 宮島 悟史*; 岡崎 良子; Sutherland, K.*; 阿部 光幸*; Bulanov, S. V.; 大道 博行; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; 山極 満; 田島 俊樹
AIP Conference Proceedings 1024 , p.275-300(2008) ; (JAEA-J 04649)
- 光医療研究連携センターで進める事業の中心的治療器の開発の概念について考えを提示する。
36001348
Formation of multi-layer structures in Bi3Pb7 intermetallic compounds under an ultra-high gravitational field
真下 茂; 井口 裕介*; Bagum, R.*; 佐野 智一*; 坂田 修身*; 小野 正雄; 岡安 悟
AIP Conference Proceedings 973 , p.502-505(2008) ; (JAEA-J 04650)
- 超重力場下では固体中でさえも原子の沈降が起こり、多成分系の凝縮物質では傾斜組成材料や非平衡相が形成される。われわれはこれまでに、Bi-Sb系やIn-Pb系等の固溶系において構成原子の沈降を実現している。本研究では、0.7mm厚の金属間化合物Bi3Pb7試料に関して超重力場実験を行った。実験後の試料には、微視的な構造に差異がある、目視でも確認できる4つの層状構造が形成されていた。最も重力場の弱い側となる層にはBi相の析出が見られた。中間の2層では組成の傾斜が見られ、XRDパターンより構造が異なっていることがわかった。このような多層構造による材料物性の特異性の発現(例えば特異な超伝導性など)が期待できる。
36001349
Spectroscopic characterization of ultrashort laser driven targets incorporating both Boltzmann and particle-in-cell models
Sherrill, M. E.*; Abdallah, J.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; Faenov, A. Y.; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*
High-Power Laser Ablation VII (Proceedings of SPIE Volume 7005) , p.70051R_1-70051R_11(2008) ; (JAEA-J 04652)
- A model that solves simultaneously both the electron and atomic kinetics was used to generate synthetic X-ray spectra to characterize high intensity ultrashort-laser-driven target experiments. A particle-in-cell simulation was used to model the laser interaction for both cluster and foil targets and provided the initial electron energy distribution function (EEDF) for a Boltzmann solver. Though this model suggests that both Ar cluster and Ti foil plasmas are held in a highly non-equilibrium state for both the EEDF and the ion level populations for several picoseconds, the spectral line features of the foil experiment was shown to evolve too quickly to be seen by current ultrafast time resolved spectrometers.
36001350
Photo- and radiation induced reactions of melatonin by laser photolysis and pulse radiolysis
Lin, M.; He, H.*; 勝村 庸介
Melatonin; From Molecules to Therapy , p.369-385(2007) ; (JAEA-J 04653)
- メラトニンは、時差ボケや不眠症を和らげる生理的機能を示すことや、優れた抗癌・老化防止作用を示すことから、ますます注目を集めている。また、効果的なフリーラジカル補足剤としても働く。レーザーフォトリシスやパルスラジオリシス法によるメラトニンのトランジェントな生成物に関するスペクトル特性とその動的ふるまいについての研究を要約する。
36001351
J-PARC RCS non-linear frequency sweep analysis
Schnase, A.; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*; 芳賀 開一*; 原 圭吾*; 長谷川 豪志; 野村 昌弘; 大森 千広*; 高木 昭*; 田村 文彦; 戸田 信*; 山本 昌亘; 吉井 正人*
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM) , p.346-348(2008) ; (JAEA-J 04654)
- A standard way to measure the transfer function of a system of amplifier and cavity uses a network analyzer and a linear frequency sweep. However, to check the transfer function of the broadband (Q=2) RCS RF system, we analyze several harmonics at same time under real high power ramp conditions. A pattern driven DDS generates frequency and amplitude like in accelerator operation. During the 20ms acceleration time, a large memory oscilloscope captures the RF-signals. The data are processed offline like down conversion in a multi-harmonic LLRF-system, giving multi-harmonic amplitude and phase information. With this setup we could find and cure resonances before installation to the tunnel. RCS is in the commissioning phase and has reached the milestone of acceleration to final energy and beam extraction. 10 RF systems are in operation. The LLRF-system controls fundamental h(2) and 2nd harmonic h(4). The multiharmonic analysis allows to check the RF system behavior also at other harmonics.
36001352
Acceleration voltage pattern for J-PARC RCS
山本 昌亘; 長谷川 豪志; 野村 昌弘; Schnase, A.; 田村 文彦; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*; 原 圭吾*; 大森 千広*; 高木 昭*; 戸田 信*; 吉井 正人*
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM) , p.379-381(2008) ; (JAEA-J 04655)
- シンクロトロン加速器の加速電圧パターン計算コードは、大抵縦方向の運動力学に基づいた微分形式で書かれていることが多い。われわれは、前進差分法による加速電圧パターン計算コードを開発した。それは、偏向電磁石磁場と正確に同調する手法で、これまでの計算コードよりも正確な値を算出することができ、特にRCSのような速い繰り返しのシンクロトロンにおいて効果を発揮する。
36001353
Study on chemical reactivity control of liquid sodium; Development of nano-fluid and its property and applicability to FBR plant
斉藤 淳一; 荒 邦章; 杉山 憲一郎*; 北川 宏*; 中野 晴之*; 緒方 寛*; 吉岡 直樹*
Proceedings of 16th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-16) (CD-ROM) , 4p.(2008) ; (JAEA-J 04656)
- 液体ナトリウムは熱伝導率などの特性に優れていることから高速炉の冷却材として使用されている。しかしながら、ナトリウムの水や酸素との反応性は非常に高い。そこで、ナトリウム自身の化学的活性度を抑制する革新的な研究が望まれている。本研究の目的は液体ナトリウム中にナノメートルサイズの金属微粒子を分散させることにより、ナトリウムの化学的活性度を抑制することである。本研究のサブテーマとして、ナノ粒子の製造技術の開発,ナノ流体の反応抑制効果の評価及びナノ流体のFBRプラントへの適用性評価を挙げている。本論文ではそれぞれのサブテーマの進捗状況について述べる。
36001354
Dynamic strength evaluation of straight pipe using energy balance method
皆川 圭佑*; 藤田 聡*; 北村 誠司; 岡村 茂樹
Proceedings of 2008 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2008) (CD-ROM) , 6p.(2008) ; (JAEA-J 04659)
- The ultimate strength of a mechanical structure is investigated from a viewpoint of the energy balance equation. The energy balance is adequate for an investigation into the influence of cumulative load. Authors have already confirmed a relationship between fatigue failure and the input energy from results of experiments using simple single degree of freedom models in a previous study. In this paper, straight pipe models are adopted, and the relationship between fatigue failure and the input energy is investigated. The investigation is implemented by forced vibration experiments that lead the experimental model to fatigue failure. As a result of the experiment, much input energy for failure is needed in case of small input level. This tendency is same as the result of the previous study using simple single degree of freedom model. Therefore it is expected that any actual piping satisfy this tendency, and time for failure can be expected by using energy balance.
36001355
Spectra thermal fatigue tests under frequency controlled fluid temperature variation; Superposed sinusoidal temperature fluctuations tests
川崎 信史; 高正 英樹*; 小林 澄男; 長谷部 慎一; 笠原 直人
Proceedings of 2008 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2008) (CD-ROM) , 9p.(2008) ; (JAEA-J 04660)
- 温度ゆらぎの疲労強度に対する周波数効果(周波数に依存する温度伝達及び応力変換割合減衰効果)を明らかにするために、正弦波温度ゆらぎを重畳させた熱疲労試験が実施された。温度振幅200度0.05Hzと温度振幅60度0.5Hzの正弦波を組合せた2重畳波の温度ゆらぎと温度振幅150度0.2Hz,温度振幅75度0.05Hz,温度振幅50度0.5Hzの正弦波を組合せた3重畳波の温度ゆらぎが試験温度条件である。20秒の基本周期に対し2重畳波の試験では73,810サイクルの3重畳波の試験では116,640サイクルの試験が実施された。熱疲労き裂発生位置は、両試験において、試験体入口部から400から600mmの位置であった。き裂発生位置における疲労寿命をパワースペクトラム密度関数と周波数伝達関数を用いて評価したところ、ファクター3の精度をもって試験寿命を評価できた。周波数効果を考慮せずに、疲労寿命を評価する場合は、疲労寿命を本手法に対しワンオーダー保守的に評価することから、これらの関数を用い周波数効果を考慮することが、高精度の寿命評価には必要となることがわかった。
36001356
Stress mitigation design of tubesheets with consideration of thermal stress inducement mechanism
安藤 勝訓; 高正 英樹*; 川崎 信史; 笠原 直人
Proceedings of 2008 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2008) (CD-ROM) , 10p.(2008) ; (JAEA-J 04661)
- 実用化に向けて研究開発の進められている高速増殖炉(JSFR)の蒸気発生器(SG)では、安全性と経済性の観点から一体貫流型直管2重管SGの採用が検討されており、その管板部は高温(520℃),高蒸気圧力(19.2MPa)で使用される。このSG管板に負荷される主たる応力は、内圧による1次応力と熱過渡時の熱応力となる。本件では、SG管板形状と内圧による1次応力及び熱過渡による熱応力の発生機構の関係を明らかにし、この結果に基づき、1次応力の設計制限を満足し、かつ熱過渡時の最大発生応力が最小となる管板形状を提案した。
36001357
Oscillation frequency and deformation of levitated droplets
渡辺 正
Proceedings of 22nd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM 2008) (CD-ROM) , 2p.(2008) ; (JAEA-J 04662)
- 原子力プラントの総合的な解析評価のための要素技術開発の一環として、浮遊液滴の形状振動と回転の三次元数値シミュレーションをレベルセット法を用いて行った。浮遊液滴は容器壁の影響を受けないため、高温の溶融金属の物性測定に用いられる。本報告では、振動と回転の効果を同時に考慮することにより、液滴の振動周波数と変形の関係について検討した。その結果、液滴の変形は、形状振動の周波数シフトと密接に関連していることが明らかとなった。また、振動-回転液滴の扁平率を計測し回転を制御することにより、正確な表面張力を得るために必要な正確な周波数の測定が可能であることを示した。
36001358
High performance computing for eigenvalue solver in density-matrix renormalization group method; Parallelization of the hamiltonian matrix-vector multiplication
山田 進; 奥村 雅彦; 町田 昌彦
Proceedings of 8th International Meeting on High Performance Computing for Computational Science (VECPAR '08) (CD-ROM) , p.448-454(2008) ; (JAEA-J 04663)
- 密度行列繰り込み群(DMRG)法は量子多体モデルのシミュレーションに対して極めて有効な手法である。発表者らはDMRG法において最も計算量及びメモリ使用量が多い演算が、基底状態を計算するための固有値計算の際に実施する行列とベクトルの掛け算であること、さらに、物理モデルの性質からこの掛け算に並列性があることを見いだした。この並列性を利用して行列とベクトルの掛け算を並列化することで、DMRG法を並列化することに成功した。この並列化により、従来計算することのできなかった大規模なモデルを現実的な時間で計算することが可能になった。実際に2次元モデルのシミュレーションを原子力機構の並列計算機「Altix3700Bx2」を用いて実施し、実際の物質で観測されている現象を再現することに成功した。
36001359
Application of microwave heating to MOX fuel production and its contribution to Japanese energy strategy
鈴木 政浩; 石井 克典; 山本 琢磨; 木原 義之; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 藤井 寛一
Proceedings of Global Congress on Microwave Energy Applications (GCMEA 2008/MAJIC 1st) , p.501-504(2008) ; (JAEA-J 04664)
- 天然資源の乏しい日本において、エネルギー開発を着実に進めることは非常に重要である。石油やウラン資源なども枯渇する心配がある今日、原子力の位置づけが非常に高まっており、FBR開発こそが日本のエネルギー問題を解決する手段である。そのために、マイクロ波加熱の技術を利用し、再処理溶液を脱硝転換することでMOX原料が製造される。現在までに混合転換によりPuO2/UO2の良品の粉末を2kgMOX/batch規模で実証してきた。今後、量産化開発として1バッチで5kgU/hを目指した研究開発を進める。
36001360
Parallel computing of directly-extended density-matrix renormalization group to two-dimensional strongly correlated quantum systems
山田 進; 奥村 雅彦; 町田 昌彦
Proceedings of IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks (PDCN 2008) , p.175-180(2008) ; (JAEA-J 04665)
- 量子多体問題を計算するのに有効な方法として密度行列繰り込み群(DMRG)がある。DMRG法は本来1次元の量子多体モデル用に開発されたが、理論的には、直接2次元量子多体モデルにも拡張することができる。しかしながら、使用するメモリが指数関数的に増加するため、2次元モデルへの直接的拡張には並列化が必須である。そこで、発表者らはDMRGで扱うモデルに規則性があることを発見し、その規則性を利用した並列計算方法を考案した。実際に、2次元モデルに対するDMRG法を考案方法で並列化し、Altix3700Bx2上で並列シミュレーションしたところ、効率的な並列計算が可能であることが確認できた。また、並列計算により4×40サイトというこれまでDMRG法で直接計算することのできなかった大きさのモデルを、直接計算することに成功した。
36001361
Measurement of total γ absorption for high energy γ rays
北谷 文人; 原田 秀郎; 原 かおる; 宇都宮 弘章*; 後神 進史*; 海堀 岳史*; 豊川 弘之*
Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1 , p.123-126(2008) ; (JAEA-J 04666)
- 高エネルギー領域において実験的に測定された例は少ない原子によるγ線の減衰係数を波長可変の準単色γ線源であるレーザー逆コンプトン(LCS)γ線と高エネルギー・高分解能スペクトロメーターを用いて測定した。試料としてAlとCuを用いた結果、10MeV付近の測定で従来の計算結果とほぼ同等の値を得た。
36001362
Systematical nucleon-induced optical model analysis for medium and heavy nuclei with coupled-channel framework
国枝 賢; 千葉 敏; 柴田 恵一; 市原 晃; Sukhovitskij, E.*
Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.1 , p.227-230(2008) ; (JAEA-J 04667)
- 1keVから200MeVの領域で中重核と重核に対する核子入射光学模型解析を実施した。最初のアプローチとして剛回転体模型に基づくチャンネル結合法を採用した。その結果、単純な形式で広域的な光学ポテンシャルを導出することができた。さらに軟回転体模型に基づくチャンネル結合法をFP領域の偶-偶核に適用した。その結果、多くの場合剛回転体模型よりも良好な結果が得られることがわかった。後者は現在進行中の研究である。本会議において、チャンネル結合法を用いることの利点と軟回転体模型の有用性を示す。
36001363
Experimental approach to flow field evaluation in upper plenum of reactor vessel for innovative sodium cooled fast reactor
木村 暢之; 林 謙二; 上出 英樹
Proceedings of OECD/NEA Workshop on Experiments and CFD Code Applications to Nuclear Reactor Safety (XCFD4NRS) (CD-ROM) , 12p.(2008) ; (JAEA-J 04668)
- FBR実用化研究開発の一環として行っているNa大型炉について、炉容器コンパクト化に伴う上部プレナム内流動の適正化を行う必要がある。そこで、1/10スケール水流動試験装置を製作し、可視化,粒子画像流速測定法,超音波流速計による流況の定量化を行うとともに、熱流動上の課題の抽出を行った。その結果、ホットレグ(H/L)吸込流速増大のため、H/L吸込部近傍に3本のキャビテーションを伴う水中渦を確認した。ホットレグ近傍で発生する水中渦に関しては、炉容器とホットレグの間にスプリッタを設けることで水中渦の初生条件を改善することができた。また、燃料交換機が挿入される貫通孔のプラグ高さを最適化することで、ディッププレートを通過する流量を低減できた。さらに1/1.8縮尺液面近傍部分モデル試験を行い、上部プレナムの自由液面からのガス巻き込み現象の評価を行った。その結果、実機定格条件でのガス巻き込み発生の可能性が低いことを示すとともに、ガス巻き込みが発生する条件の定量化を行った。
36001364
Tritium generation in lithium ceramics Li2TiO3 for fusion reactor blanket
Tazhibayeva, I. L.*; Kenzhin, E. A.*; Kulsartov, T. V.*; Kuykubaeva, A. A.*; Shestakov, V.*; Chikhray, E.*; Gizatulin, S.*; Maksimkin, O. P.*; Beckman, I. N.*; 河村 弘; 土谷 邦彦
Questions of Atomic Science and Technology, 2 , p.3-11(2008) ; (JAEA-J 04669)
- 本論文は、カザフスタン国立原子力センターのWWR-K炉で照射した核融合炉用セラミックトリチウム増殖材の照射試験結果について記述されている。本試験は、出力6MWで220日間(5350時間)照射し、20%の6Li燃焼した96% 6Li濃縮Li2TiO3からのトリチウム放出に関するものである。得られた試験データから、照射したリチウムセラミックスからのトリチウム放出特性が、照射条件や残留トリチウム量に依存していた。この結果より、照射済リチウムセラミックスからのトリチウムの生成・放出に関するメカニズムを提案した。トリチウムの損失やHTOへの結合を評価するとともに、定温時や熱サイクル時における拡散によるトリチウムの放出速度を求めた。
36001365
Comprehensive education and training activities at JAEA Nuclear Technology and Education Center
杉本 純; 坂本 隆一; 櫛田 浩平; 新井 信義; 服部 隆充; 松田 健二; 生田 優子; 佐藤 公一
Transactions of NESTet 2008 (CD-ROM) , 6p.(2008) ; (JAEA-J 04670)
- 我が国における原子力人材育成(HRD)は、産業界の技術者や大学における学生の減少,技術継承の問題等から近年原子力界の重要課題の一つになっている。日本原子力研究開発機構の原子力研修センター(NuTEC)は、総合的な原子力教育訓練を目指し、(1)国内原子力技術者の教育訓練,(2)大学との連携協力,(3)国際協力、を実施している。NuTECの研修プログラムは、よく整備された施設を活用した実習と主として原子力機構専門家による講義をカリキュラム上強調していることが主な特徴である。最近開発された遠隔授業システムを含む大学との幅広い連携協力、及びアジア原子力協力フォーラム(FNCA)や国際原子力機関(IAEA)との連携協力にも傾注している。
36001366
超深地層研究所計画における研究坑道掘削中の湧水抑制対策について
竹内 真司; 原 雅人; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 池田 幸喜; 山本 勝
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM) , p.189-196(2008) ; (JAEA-J 04671)
- 原子力機構が瑞浪超深地層研究所の研究坑道の掘削工事において、湧水抑制対策として実施したパイロットボーリング調査及び坑道のプレグラウチングで得られた技術的知見について論じる。パイロットボーリング調査は、主立坑の深度180m、換気立坑の深度191mの坑底から深度500mに達するボーリング孔を掘削し、地質・地質構造,岩盤水理,地下水水質に関する情報を取得した。またプレグラウチングは、深度200mの水平坑道を対象に実施した。一連の湧水抑制対策の結果、今後の施工計画に必要となる地質環境情報を取得するとともに、立坑道掘削地点におけるパイロットボーリング調査の重要性を確認した。さらに、適用したプレグラウチング工法の有効性が確認できた。
36001367
高速炉原子炉容器の高温構造設計評価技術の開発,1; 強度評価法開発の考え方
川崎 信史; 永江 勇二; 加藤 章一; 安藤 勝訓; 笠原 直人
第13回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.507-510(2008) ; (JAEA-J 04672)
- 高速炉の原子炉容器に対する高温構造設計評価技術における強度評価法開発の計画と現状を紹介した。現在開発中の革新的高温増殖炉の原子炉容器の特徴を踏まえ、クリープ疲労強度評価法とラチェット変形許容値の研究開発を進めている。クリープ疲労強度としては、中間保持,時効,構造不連続部におけるひずみ集中を開発に必要な課題として選定し、試験及び解析による検討を進めている。ラチェット変形許容値は、ラチェット疲労及びラチェットクリープ疲労試験から、ラチェット変形がクリープ疲労あるいは疲労強度に及ぼす影響を把握し、許容値の策定を進めている。
36001368
遠隔保守技術の大型ホットラボへの適用
坂本 直樹; 吉川 勝則; 櫛田 尚也; 中村 保雄; 助川 清志*
日本保全学会第5回学術講演会要旨集 , p.226-230(2008) ; (JAEA-J 04674)
- 宇宙開発分野,海洋技術開発分野などでは、作業環境の特殊性から、遠隔操作技術や遠隔保守技術の開発が不可欠となっている。放射性物質を取扱う施設(ホットラボ)においても、高放射線,封じ込め等特有な環境の中での作業となることから、遠隔保守技術の開発は極めて重要である。特に高速炉で使用したプルトニウムを含有した燃料(集合体)を取扱う施設では、放射線を遮へいしつつ、密封性を確保した大型のセルを配置する必要がある。この大型セルでは、鉛ガラス窓を介したマニプレータによる遠隔操作によりさまざまな試験を実施している。さらにセル内には、試験機のほか、重量物の移送を行うインセルクレーン,試験機などの機器の操作や保守を行うためのパワーマニプレータが備え付けられており、これらの設備においても故障等を想定した遠隔保守技術が取り入れられている。本報では、インセルクレーン,パワーマニプレータを中心とした大型ホットラボにおける遠隔保守技術の概要,操業開始から30年間に渡る運転保守管理の実績に基づく保全方法の確立について述べる。
36001369
Status of J-PARC ring RF systems
Schnase, A.; 野村 昌弘; 田村 文彦; 山本 昌亘; 芳賀 浩一; 長谷川 豪志; 吉井 正人*; 大森 千広*; 原 圭吾*; 戸田 信*; 高木 昭*; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*
Proceedings of 4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 32nd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM) , p.212-214(2007) ; (JAEA-J 04675)
- We present the Status of the J-PARC RF systems of the Rapid Cycling Synchrotron (RCS) and the 50 GeV Main-ring (MR). The RCS RF systems are prepared for beam commissioning scheduled in September 2007. The 10 cavities, amplifiers and power supplies are installed in the RCS tunnel. The cavities are loaded with improved uncut cores. The parallel inductor for Q=2 was successfully tested and installed in all systems. The long-term performance and reliability of each of the 180 cores was checked for at least 300 hours. One set of cores performed a 1000-hour power test. We operate the cavities in the tunnel together with the LLRF system to check the interoperability and prepare for 25 Hz RCS operation. Some issue related to noise and grounding was solved. Unwanted resonances of the tube amplifier in the RCS frequency range were analyzed and removed. For the MR RF systems, we have decided to employ the diamond polishing technique for cut-core production. The long run high power tests with cut-core loaded cavities are ongoing. We prepare for installation start to MR in September 2007.
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コンジョイント分析によるエネルギー技術特性評価手法の開発
日渡 良爾*; 岡野 邦彦*; 朝岡 善幸*; 長野 浩司*; 小川 雄一*; 加藤 尊秋*; 飛田 健次; 乗松 孝好*
電力中央研究所報告(L07012) , p.34(2008) ; (JAEA-J 04676)
- エネルギーシステムの社会受容性の評価においては、各エネルギーシステムの得失を公衆の視点から数値化し、定量的に比較することが望まれる。この目的のため、コンジョイント分析に基づくエネルギー技術の特性評価手法を開発した。1600人を越えるボランティアから得た数千組の選択実験の回答結果から、資源量,CO2排出等の環境負荷,供給安定性,安心感,経済性,その他の特性の価値を統計的手法で分析した。この研究で得られた方法論はエネルギー技術を共通基準のもとで定量的に評価する第一段階となるもので、現在考慮されていない要素(例えば、廃棄物の発生)を含めた体系化が今後の課題である。
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2008年10月
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