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。

2009年8月


37000983
Development of an evaluation method for the HTTR-IS nuclear hydrogen production system
佐藤 博之; 久保 真治; 坂場 成昭; 大橋 弘史; 橘 幸男; 國富 一彦
Annals of Nuclear Energy 36(7), p.956-965(2009) ; (JAEA-J 05974)
 高温ガス炉接続ISプロセス水素製造システムの実現にはISプロセス水素製造設備の負荷変動事象が原子炉の運転に与える影響の評価手法を開発する必要がある。本研究ではISプロセスの化学反応器モデル及びシステム評価コードとの練成手法を開発し、ISプロセス水素製造設備の負荷変動がシステムの過渡挙動に与える影響を定量的に評価することを可能とした。硫酸分解工程において圧力を下降させる解析を行い、開発した化学反応モデル及び2成分系硫酸-水相変化モデルにより沸点の下降及び反応平衡の移動を考慮したISプロセス水素製造装置の負荷増大事象が定量的に評価可能であることを示した。また、システム評価コードとの練成手法により水素製造装置の下流に設置した蒸気発生器が原子炉の運転継続に有効であることを明らかにした。本結果から、開発したモデルのHTTR-ISシステムの過渡挙動評価への適用性を明らかにした。

37000984
Chloride complexation of Zr and Hf in HCl investigated by extended X-ray absorption fine structure spectroscopy; Toward characterization of chloride complexation of element 104, rutherfordium (Rf)
羽場 宏光*; 秋山 和彦*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 矢板 毅; 平田 勝; 末木 啓介*; 永目 諭一郎
Bulletin of the Chemical Society of Japan 82(6), p.698-703(2009) ; (JAEA-J 05976)
 8.0∼11.9Mの塩酸水溶液中での第4族元素Zr並びにHfの塩化物形成を広域X線吸収微細構造分光法(EXAFS)を用いて調べた。両元素の塩化物錯形成は塩酸濃度8.0Mでは、水和物[M(H2O)8]4+(M=Zr,Hf)構造をとり、濃度の増加にしたがって塩化物イオンが配位し、11.9Mでは6塩化物錯体[MCl6]2-構造になることがわかった。この塩化物配位の連続的変化は以前のZr, Hfの陰イオン交換挙動をよく反映していた。今回のEXAFS法とZr, Hf及びRfのイオン交換実験の結果をもとに、RfもZr, Hfと同様に塩酸水溶液中では[Rf(H2O)8]4+から[RfCl6]2-の構造を形成することが示唆された。

37000985
Insufficient membrane fusion in dysferlin-deficient muscle fibers after heavy-ion irradiation
日野 瑞城*; 浜田 信行*; 多鹿 友喜*; 舟山 知夫; 森村 吉博*; 坂下 哲哉; 横田 裕一郎; 深本 花菜*; 小林 泰彦; 依藤 宏*
Cell Structure and Function 34(1), p.11-15(2009) ; (JAEA-J 05977)
 Recently, SJL/J mice have been used as an animal model in studies of dysferlinopathy, a spectrum of muscle diseases caused by defects in dysferlin protein. In this study we irradiated muscle fibers isolated from skeletal muscle of SJL/J mice with heavy-ion microbeam, and the ultrastructural changes were observed by electron microscopy. The plasma membrane of heavy-ion beam irradiated areas showed irregular protrusions and invaginations. Disruption of sarcomeric structures and the enhancement of autophagy were also observed. In addition, many vesicles of varying size and shape were seen to be accumulated just beneath the plasma membrane. This finding further supports the recent hypothesis that dysferlin functions as a membrane fusion protein in the wound healing system of plasma membrane, and that the defect in dysferlin causes insufficient membrane fusion resulting in accumulation of vesicles.

37000986
Path-integral molecular dynamics simulations of hydrated hydrogen chloride cluster HCl(H2O)4 on a semiempirical potential energy surface
高柳 敏幸*; 高橋 健太*; 柿崎 陽*; 志賀 基之; 立川 仁典*
Chemical Physics 358(3), p.196-202(2009) ; (JAEA-J 05978)
 塩酸クラスターHCl(H2O)4について、半経験的PM3-MAIS分子軌道計算から基底状態のポテンシャル面を求め、経路積分分子動力学シミュレーションを行った。計算の結果、300K以上の温度では構造変化を起こし、液体的な振るまいが見られた。この構造変化では、水素原子核の量子揺らぎが重要な役割を担っている。

37000987
Extraction of actinides and fission products by the new ligand, N,N,N',N'-tetraoctyl-3, 6-dioxaoctanediamide
佐々木 祐二; 森田 泰治; 北辻 章浩; 木村 貴海
Chemistry Letters 38(6), p.630-631(2009) ; (JAEA-J 05979)
 新規抽出剤、テトラオクチルジオクサオクタンジアミド(DOODA-C8)を合成し、アクチノイドと核分裂生成元素の抽出性能を調べた。DOODAはジオクサオクタン二酢酸と二級アミンにより合成でき、そしてそれは中心骨格内に2つのエーテル酸素とカルボニル酸素を含むため、多座配位性を示す。DOODA-C8はドデカンに可溶であり、高レベル廃液の核種分離に利用できる。硝酸溶液中の金属の溶媒抽出が実施され、DOODAはUVI, PuIV, AmIII,ランタノイド(Ln)III,TcVIIが抽出できることがわかった。第三相を生成しやすい、FeIII, PdII, ZrIVの抽出も検討し、分配比が低いことを確認した。このことは、DOODAを用いるとこれら元素のマスキング剤なしで高レベル廃液の化学処理を実施できることを示す。

37000988
Cooperative intramolecular interaction of diazacrown ether bearing β-diketone fragments on an ionic liquid extraction system
下条 晃司郎; 岡村 浩之; 平山 直紀*; 梅谷 重夫*; 井村 久則*; 長縄 弘親
Dalton Transactions 2009(25), p.4850-4852(2009) ; (JAEA-J 05980)
 本研究では、β-ジケトン部位を2つ有するクラウンエーテル(H2βDA18C6)を新規に合成し、イオン液体及びクロロホルムへのストロンチウムイオン(Sr2+)の抽出挙動について検討した。また、β-ジケトン(HPMBP)単独系,ジベンジルジアザクラウンエーテル(DBzDA18C6)単独系及び両者を単に混合させた系においても同様に検討を行い、配位子の性能評価を行った。クロロホルムを用いた場合HPMBP単独系及びDBzDA18C6単独系ではSr2+の抽出は起こらないが、両者を混合した場合において協同効果が働き、定量的な抽出が可能となった。またH2βDA18C6系においても定量的な抽出が可能であったが、混合系との抽出挙動に大きな違いは見られなかった。一方、イオン液体を用いた場合、HPMBP単独系では抽出が起こらないがDBzDA18C6単独系ではpHの増加とともに抽出が進行した。両者の混合系は、DBzDA18C6単独系と同様の抽出挙動を示したことから、Sr2+の抽出においてHPMBPは関与していないことが示唆された。しかし、H2βDA18C6の抽出能は混合系と比較して劇的に向上し、より酸性側でSr2+の抽出が可能になった。これは、イオン液体系を用いることでH2βDA18C6の分子内協同効果が発現し、Sr2+に対する抽出能が向上したものと考えられる。

37000989
Isotope fractionation due to sedimentation of atoms in centrifuged indium-lead alloy
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
Defect and Diffusion Forum 289-292, p.63-68(2009) ; (JAEA-J 05981)
 原子スケールで連続的に組成が傾斜した傾斜構造を持つ超重力場実験後のIn-Pb合金(出発状態:In:Pb=80:20at%,実験条件:81万G,100時間,150℃(固体状態))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の場合、質量数の差が2となる206Pbと208Pbに着目すると、同位体存在比206Pb/208Pbが重力方向に連続的に1.5%減少し、質量数の差が1となる207Pbと208Pbに着目すると、同位体存在比207Pb/208Pbが同じく重力方向に連続的に0.8%減少していることがわかった。また、206Pb/208Pbと207Pb/208Pbの3同位体プロットから、質量差のみに依存した同位体比の変動が起こり、重い206Pbが重力方向に増加し、軽い206Pbが重力と反対方向に増加したことがわかった。この結果から、超重力場は合金中の相互拡散に影響を及ぼすだけでなく、自己拡散にも影響を及ぼすことを、質量差に依存した同位体分別効果という形で確認することができた。

37000990
Examination of relation between IASCC susceptibility and magnetic property
高屋 茂; 永江 勇二; 吉武 庸光; 根本 義之; 中野 純一; 上野 文義; 青砥 紀身; 塚田 隆
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet) 1(1), p.44-51(2009) ; (JAEA-J 05982)
 中性子照射されたモデル合金についてSSRT試験により評価されたIASCC感受性と磁束密度を比較した結果、SCCへの中性子照射の影響が確認される場合については、両者の間に、照射量や化学組成によらない関係が認められた。さらに、非照射模擬劣化材について磁束密度の測定を行い、磁束密度が増加するためには、化学組成の変化だけでなく、欠陥の導入も必要であることを示した。これらの結果は、磁束密度測定によるIASCC感受性の非破壊評価の可能性を示している。

37000991
Investigation of the on-line monitoring sensor for a pipe wall thinning with high accuracy
田川 明広; 藤木 一成; 山下 卓哉
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet) 1(1), p.52-62(2009) ; (JAEA-J 05983)
 日本の原子力発電所では、時間基準保全から状態基準保全に移行しつつある。しかし、配管減肉に限定したとき、オンラインモニタリング可能なセンサはなかった。そこで、電磁超音波探触子(EMAT)を用いた、200℃の高温環境下で接触媒質を用いずにオンラインモニタリング可能であるセンサを開発した。減肉の測定方法は、超音波の受信間隔から板厚を測定するパルスエコー法(PE法)と共鳴周波数から板厚を求める電磁超音波共鳴法(EMAR)を用いた。開発したセンサは200℃の環境で、EMARで2mm±0.01mm、PE法で5mm±0.04mmの厚さが測定可能であった。また、磁石の初期減磁による影響を考慮できる200時間の耐久性を有することも確認した。

37000992
Adsorption of Eu(III) on a heterogeneous surface studied by Time-Resolved Laser Fluorescence Microscopy (TRLFM)
石田 圭輔*; 木村 貴海; 斉藤 拓巳*; 田中 知*
Environmental Science &Technology 43(6), p.1744-1749(2009) ; (JAEA-J 05984)
 時間分解レーザー蛍光顕微鏡(TRLFM)は蛍光体の強度,位置,種類及びそれを取り巻く化学環境を同時に研究するための有効なツールである。本研究では、天然の不均質な表面へのEu(III)の吸着挙動の研究にTRLFMを適用した。Eu(III)は真壁花崗岩及びその構成要素(黒雲母,斜長石,カリ長石及び石英)の表面上に異なる化学種で吸着し、黒雲母,斜長石及び石英には不均質に、カリ長石には均質に吸着した。Eu(III)の蛍光減衰率のヒストグラムから、黒雲母には単一の吸着種が、斜長石とカリ長石には共通する二種類の吸着種が存在し、真壁花崗岩の表面へのEu(III)の吸着は極めて不均質であることを明らかにした。花崗岩表面の異なる領域におけるTRLFM測定により、異なるEu(III)の蛍光減衰率が見いだされ、そのヒストグラムの比較からEu(III)は明らかに長石成分(斜長石,カリ長石)に吸着していた。さらに、Eu(III)は斜長石が風化しスメクタイトになったと見られる部分に外圏錯体として吸着することも明らかにした。

37000993
Usefulness of competitive inhibitors of protein binding for improving the pharmacokinetics of 186Re-MAG3-conjugated bisphosphonate (186Re-MAG3-HBP), an agent for treatment of painful bone metastases
小川 数馬*; 向 高弘*; 川井 恵一*; 高村 徳人*; 花岡 宏史*; 橋本 和幸; 柴 和弘*; 森 厚文*; 佐治 英郎*
European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 36(1), p.115-121(2009) ; (JAEA-J 05985)
 癌性骨転移疼痛緩和に有用であるビスホスホネート骨格に安定な186Re錯体を導入した186Re-MAG3-HBPを開発してきた。一方、本薬剤の錯体形成部位MAG3と99mTcとの錯体99mTc-MAG3は、血清蛋白結合性が高く、蛋白結合阻害剤の併用により、血液及び非標的臓器からのクリアランスの促進に有効であることが示されており、本薬剤においても、同様な効果が期待される。そこで、本研究では、186Re-MAG3-HBPの血液及び非標的臓器からのクリアランスの促進を目的に、本標識薬剤における蛋白結合阻害剤の影響を検討した。その結果、セフトリアキソンの併用により186Re-MAG3-HBPのラット血清,人血清及び人血清アルブミン中での蛋白結合率は大きく減少した。さらに、186Re-MAG3-HBPのラット体内動態におけるセフトリアキソン併用の影響を検討したところ、骨への集積性を損なうことなく、血液及び非標的臓器である肝臓,腎臓からのクリアランスが促進された。これらの結果は、蛋白結合阻害剤が、血清蛋白質と高い親和性を有する186Re-MAG3-HBPの薬物動態を改善するのに有用であることを示している。

37000994
Crystal structures of the regulatory subunit of Thr-sensitive aspartate kinase from Thermus thermophilus
吉田 彩子*; 富田 武郎*; 河野 秀俊; 伏信 進矢*; 葛山 智久*; 西山 真*
FEBS Journal 276(11), p.3124-3136(2009) ; (JAEA-J 05986)
 Crystal structures of the regulatory subunit (TtAKβ) of Thr-sensitive aspartate kinase (AK;EC 2.7.2.4) from Thermus thermophilus were determined at 2.15 Å ; in the Thr-bound form(TtAKβ-Thr) and at 2.98 Å ; in the Thr-free form (TtAKβ-free). Although both forms are crystallized as dimers, the contact surface area of the dimer interface in TtAKβ-free (3,200 Å 2) is smaller than that of TtAKβ-Thr (3,890 Å 2). Sedimentation equilibrium analyzed by ultracentrifuge revealed that TtAKβ is present in equilibrium between a monomer and dimmer and Thr binding shifts the equilibrium to dimer formation. In the absence of Thr, outward shift of b strands near the Thr-binding site (site 1) and concomitant loss of the electron density of the loop region between β3 and β4 near the Thr-binding site are observed. Based on the crystal structures, the regulatory mechanism by Thr is discussed. TtAKβ has higher thermostability than the regulatory subunit of Corynebacterium glutamicum AK (CgAKβ) with a difference in denaturation temperature (Tm) of 40℃. Comparison of the crystal structures of TtAKβ and CgAKβ showed that the well-packed hydrophobic core and highproline content in loops contribute to the high thermostability of TtAKβ.

37000995
Nanometer-sized domain structures in LuFeMO4 (M=Cu, Co) revealed by energy-filtered transmission electron microscopy
松尾 祥史*; 平田 秋彦*; 堀部 陽一*; 吉井 賢資; 池田 直*; 森 茂生*
Ferroelectrics 380(1), p.56-62(2009) ; (JAEA-J 05987)
 誘電体LuFeMO4(M=Cu, Co)につき、透過電子線回折測定によってナノ構造を観察した。この系は、われわれが発見した電荷秩序型新規強誘電体RFe2O4(R=Y, Ho-Lu)のFeサイト置換物質である。LuFeCuO4については、1/3 1/3 0付近にジグザグ型の散漫なストリークとスポットが観測された。これは、この系の三角格子上でFe3+とCu2+がイオン秩序していることを示す。このイオン秩序は、RFe2O4において観測されている、電気双極子を伴う鉄電荷秩序構造と類似構造である。すなわち、このイオン秩序構造が室温での100程度の誘電率の起源と考えられる。実空間観察からは、5∼10nmのナノサイズのドメインが観測された。一方、LuFeCoO4については、ハニカム型の電子線回折パターンが観測された。これは、極めて小さい領域でのFe3+とCo2+の秩序構造と考えられ、LuFeCuO4同様、この秩序構造が1000程度の誘電率の起源と推測される。また、LuFeCoO4においては実空間においてドメイン構造は観測されなかった。

37000996
Progress on the heating and current drive systems for ITER
Jacquinot, J.*; Albajar, F.*; Beaumont, B.*; Becoulet, A.*; Bonicelli, T.*; Bora, D.*; Campbell, D.*; Chakraborty, A.*; Darbos, C.*; Decamps, H.*; Denisov, G.*; Goulding, R.*; Graceffa, J.*; Gassmann, T.*; Hemsworth, R.*; Henderson, M.*; Hoang, G. T.*; 井上 多加志; 小林 則幸*; Lamalle, P. U.*; Makherjee, A.*; Nightingale, M.*; Rasmussen, D.*; Rao, S. L.*; Saibene, G.*; 坂本 慶司; Sartori, R.*; Schunke, B.*; Sonato, P.*; Swain, D.*; 高橋 幸司; 田中 政信*; Tanga, A.*; 渡邊 和弘
Fusion Engineering and Design 84(2-6), p.125-130(2009) ; (JAEA-J 05988)
 ITER用電子サイクロトロン波(EC),イオンサイクロトロン波(IC),中性ビーム(NB)、そして低域混成波(LH)について、その物理と工学の両面の進展を2007/2008年にレビューした。全体仕様の変更はないものの、以下のような設計変更があった。第一に、DTフェーズの前に全パワーである73MW入射をルーティンに入射可能となるように調整すべきこと。第二に、NBを水素フェーズにもフルパワー入射が可能となるように対向壁を用意する、IC用によりロバスト名アンテナ2式を用意する、またECには2MW容量の伝送系を用意して、増力を容易にする。さらにRF源と計測及び加熱用ポートプラグの試験施設となる付属建屋を用意する。第三に、LHのようにITERの長パルス運転時に適した電流駆動システムを開発するための計画の必要性が認識された。

37000997
A Model for electrical fast transient analyses of the ITER NBI power supplies and the MAMuG accelerator
Bigi, M.*; De Lorenzi, A.*; Grando, L.*; 渡邊 和弘; 山本 昌則
Fusion Engineering and Design 84(2-6), p.446-450(2009) ; (JAEA-J 05989)
 ITER NBIでは、ビーム加速のために-1MVの超高圧加速電源が必要であり、その電源は負荷である加速器での放電破壊の際に負荷を保護する機能が重要である。本論文では、これらの短絡サージの回路解析を行うための等価回路について、複雑なインダクタンス成分や静電容量成分を有限要素法を用いた解析で求め、実体に即した等価回路を構築した。これによってサージ抑制等に関する回路定数の最適化が可能になった。

37000998
Engineering and maintenance studies of the ITER diagnostic upper port plug
佐藤 和義; 大森 順次; 近藤 貴; 波多江 仰紀; 梶田 信*; 石川 正男; 閨谷 譲; 海老沢 克之*; 草間 義紀
Fusion Engineering and Design 84(7-11), p.1713-1715(2009) ; (JAEA-J 05990)
 ITERの計測装置は、中性子遮蔽構造を兼ね備えたポートプラグと呼ばれる構造体に組み込まれる。日本が調達を予定している上部ポートプラグは長さ約6m,重量約22tの片持ち構造であるため、構造健全性を評価することは必須である。このため、ディスラプション時における電磁力解析結果をもとに三次元モデルを用いて変位及び応力を評価した。ポートプラグ先端に荷重を与え静/動解析により変位量を求めたところ、最大変位約9mm,動的拡大係数1.45が得られた。これはポートとの隙間20mmに対して製作・組立誤差を考慮すると設計裕度はほとんど見込めない。このため、ブランケット遮蔽モジュール先端にスリットを3本設け電磁力の低減を図ったところ、変位量は5mm以下に低減できることがわかった。一方応力については、局所的に高応力箇所は認められたものの、補強等で低減できる範囲であることがわかった。以上の結果から、ポートプラグは応力上の問題はなく、変位抑制対策を取ることで健全性を確保できる見通しを得た。また、ポートプラグの保守・組立時のシナリオについて検討し、内部フレーム及び把持機構を設けることにより、シナリオが成立する見通しを得た。

37000999
Development of 1 MeV accelerator and HV bushing at JAEA toward ITER neutral beam system
梅田 尚孝; 谷口 正樹; 柏木 美恵子; 大楽 正幸; 花田 磨砂也; 戸張 博之; 渡邊 和弘; 坂本 慶司; 井上 多加志
Fusion Engineering and Design 84(7-11), p.1875-1880(2009) ; (JAEA-J 05991)
 原子力機構ではITER中性粒子入射装置の機器調達に向けて、1MeV加速器及び高電圧ブッシングの設計開発を進めている。1MeVの負イオンビーム加速を実証するために、MeV級加速器の開発をMeV級イオン源試験装置で行っているが、大電流ビーム加速後に電流が急減する課題に悩まされていた。正イオンが加速器を逆に加速され、イオン源に局所的に熱負荷をあたえ、空気リークが生じていたことが原因と判明した。イオン源への正イオンビームによる熱負荷を抑制することで、320mA (電流密度140mA/m2)の負イオンビームを796keVまで加速することに成功した。高電圧ブッシングの開発に関して、φ800の1段分のハーフサイズのモックアップブッシングを製作し、耐電圧試験を実施したところ、定格200kVを越える220kVの保持に成功した。また、フルサイズのブッシングの電界解析や設計を実施しており、セラミック絶縁体表面の電界強度を下げる改善設計を提案している。

37001000
Isotopic distribution coefficient of tritiated water adsorbed on faujasite-type zeolite
岩井 保則; 山西 敏彦
Fusion Science and Technology 56(1), p.158-162(2009) ; (JAEA-J 05992)
 核融合プラントにおいて発生するトリチウム水の回収プロセスとしてゼオライトを吸着剤とする固定層吸着システムの研究を進めている。ゼオライトに吸着するトリチウム水の真の平衡分配係数を求めるにはH2O-HTO二成分の吸着速度の差を考慮する必要がある。静的法は同位体平衡に達するまで十分な時間をかけることで吸着速度差の影響を排除した真の平衡分配係数を求める最も優れた方法であると考え、フォジャサイト型ゼオライトのシリカアルミナ比及びカチオン種がトリチウム水の同位体平衡係数に与える影響を静的法により精査した。カチオン種が同位体平衡係数に与える影響が大きいのに対し、シリカアルミナ比の変化が同位体平衡係数に与える影響は小さいことを明らかにした。

37001001
Radiation-induced degradation in ion exchange resins for a water detritiation system
岩井 保則; 山西 敏彦; 廣木 章博; 玉田 正男
Fusion Science and Technology 56(1), p.163-167(2009) ; (JAEA-J 05993)
 ITERにおけるトリチウム水処理システムには液相化学交換+電解複合システムが用いられる。液相化学交換塔で濃縮されたトリチウム水に含まれるイオンを除去するため、電解システムの前段にイオン交換樹脂塔が設けられる。イオン交換塔にて扱うトリチウム水の濃度は1.09×1015Bq/m3に達するため、イオン交換樹脂の放射線劣化挙動を把握しておくことが重要である。本研究では電子線にて1500kGyまで照射したアンバーライトのイオン交換性能を精査した。イオン交換性能の評価手法はASTMのD2187-94に準じた。電子線にて1500kGyまで照射したカチオン型アンバーライトのトータル交換性能は未照射試料と比較して20%低下した。

37001002
Characteristics of voltage holding capability in multi-stage large electrostatic accelerator for fusion application
小林 薫; 花田 磨砂也; 秋野 昇; 佐々木 駿一; 池田 佳隆; 高橋 昌宏*; 山納 康*; 小林 信一*; Grisham, L. R.*
IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 16(3), p.871-875(2009) ; (JAEA-J 05994)
 JT-60U負イオン源の耐電圧研究の一環として、3段静電加速器(500kV, 22A)の絶縁破壊位置について実験的に検討した。この加速器の特徴は、大型加速電極(面積: 0.28m2)と大型FRP絶縁体(直径: 1.8m)を用いている点にある。各加速段に高電圧を印加して耐電圧を調べた。その結果、すべての加速段で130kVの耐電圧であり、各加速段で耐電圧特性に有意な差は見られなかった。そこで、絶縁破壊位置が加速電極かFRP絶縁体のどちらであるかを絞り込むために、加速器から加速電極を取り外してFRP絶縁体のみにして高電圧を印加した。FRP絶縁体の耐電圧は、すべての加速段で設計値である170kVに到達した。これらの結果より、加速器の絶縁破壊は、大型加速電極のギャップ間でおもに発生していることが明らかになった。さらに、非均一電場や多段加速電極が耐電圧に及ぼす影響についても検討した。

37001003
Coordination of a uranium(IV) sulfate monomer in an aqueous solution and in the solid state
Hennig, C.*; Kraus, W.*; Emmerling, F.*; 池田 篤史; Scheinost, A. C.*
Inorganic Chemistry 47(5), p.1634-1638(2008) ; (JAEA-J 05995)
 ウランの硫酸錯体は、ウラン鉱からのウラン回収時に実施する硫酸リーチング等の環境評価を行ううえで重要な錯体である。本研究では、水溶液中及び固相中で形成される四価ウランの硫酸錯体の構造をX線吸収分光法及び単結晶X線回折法によって同定した。その結果、水溶液中及び固相中の両方において、硫酸イオンは四価ウランに対して単座及び二座の両配位様式で配位していることが明らかになった。

37001004
Concentration of HIx solution by electro-electrodialysis using Nafion 117 for thermochemical water-splitting IS process
吉田 光徳*; 田中 伸幸; 奥田 泰之; 小貫 薫
International Journal of Hydrogen Energy 33(23), p.6913-6920(2008) ; (JAEA-J 05996)
 熱化学水素製造法ISプロセスにおけるHIx(HI-I2-H2O)溶液濃縮技術研究の一環として、Nafion117及び炭素電極を用いたHIx溶液の電解電気透析挙動を、90℃近傍の温度条件において検討した。透析初期におけるカソード溶液のHI濃度増大の電流効率は、操作条件に応じて25∼80%に渡る値を示し、高ヨウ素濃度の場合、あるいはアノード溶液とカソード溶液の質量比が大きい場合、高い電流効率の得られることがわかった。電流効率は透析時間の経過とともに低下し、操作条件によっては濃縮限界が観察された。また、25∼120℃の温度域において、HIx溶液の導電率,電極反応の過電圧、及び膜に起因する電圧降下を評価し、本系のセル電圧は膜に起因する電圧降下に支配されていることを明らかにした。

37001005
Effect of interfacial roughness correlation on diffuse scattering intensity in a neutron supermirror
丸山 龍治; 山崎 大; 海老澤 徹*; 曽山 和彦
Journal of Applied Physics 105(8), p.083527_1-083527_8(2009) ; (JAEA-J 05997)
 スーパーミラーを用いる中性子ビーム集光法は、反射における色収差がないのでJ-PARC等のパルス中性子源に適している。しかし、スーパーミラーからの反射ビームには入射角と反射角が等しくない散漫散乱成分が含まれる。NiC/Tiスーパーミラーからの散漫散乱強度はNi/Tiのそれよりも1桁以上小さく、集光素子への応用に適している。本研究では、Ni及びNiC膜の結晶構造とNi/Ti及びNiC/Ti多層膜の界面構造の解析を行い、スーパーミラーからの散漫散乱強度を抑えるには面内の相関長が小さく面間の相関長が大きい多層膜が有効であるという散漫散乱抑制のメカニズムを解明した。

37001006
Antiferromagnetic bipolar semiconductor LaMnPO with ZrCuSiAs-type structure
柳 博*; 渡辺 匠*; 樹神 克明; 飯久保 智*; 社本 真一; 神谷 利夫*; 平野 正浩*; 細野 秀雄*
Journal of Applied Physics 105(9), p.093916_1-093916_8(2009) ; (JAEA-J 05998)
 最近発見された超伝導体LaMnAs(P)Oと同じ構造を持つ、層状物質LaMnPOの電気的,磁気的性質を調べた。中性子回折実験と磁化率の温度依存性から、この物質は少なくとも375Kまでは反強磁性体であることがわかった。室温でのMn磁気モーメントは2.26μBで、Mn-P面内では反平行、面間では平行であり、LaMnAsOとは異なる。光学測定,光電子分光,電気抵抗測定の結果はこの物質が半導体であることを示す。さらにドープされていない場合はn型半導体であるが、LaサイトのCu, Ca置換によって極性が変わり、バイポーラ型半導体であることがわかった。バンド計算の結果も実験結果をサポートしている。

37001007
On the applicability of centroid and ring polymer path integral molecular dynamics for vibrational spectroscopy
Witt, A.*; Ivanov, S. D.*; 志賀 基之; Forbert, H.*; Marx, D.*
Journal of Chemical Physics 130(19), p.194510_1-194510_15(2009) ; (JAEA-J 05999)
 セントロイド分子動力学法やリングポリマー分子動力学法は、経路積分分子動力学法を拡張し、複雑な分子系の量子動力学を近似的に解くことのできる手法である。両方法ともに振動分光学に関連した準古典的な時間相関関数、特に赤外スペクトルに関係した双極子自己相関関数などを算出することができる。これらの方法を使い、振動スペクトルの温度依存性や同位体依存性について、簡単な分子を例として系統的に調べる。

37001008
Dislocation nucleation and interaction under nanoindentation in single crystalline Al and Cu; Molecular dynamics simulations
都留 智仁; 渋谷 陽二*
Journal of Computational Science and Technology (Internet) 2(4), p.459-467(2008) ; (JAEA-J 06000)
 結晶材料に対する押込みによる荷重-変位関係において、変位が急激に増大する変位バーストが報告されている。転位の集団的射出がこの現象の要因であると予測されており、本研究では分子動力学法を用いて単結晶アルミニウムと銅に対する押込みを行い、押込み下のナノ塑性現象に関する検討を行った。その結果、圧子下には非常に大きな圧縮応力場が生成され、それによって転位生成の臨界せん断応力は大きく上昇することを示した。また、押込み下では多重すべりを生じやすい応力状態が生成され、射出された転位は異なるすべり面上の部分転位とエネルギー的に不安定な相互作用を生じることを示した。

37001009
Theoretical investigation of the displacement burst observed in nanoindentation by collective dislocation loops nucleation model
都留 智仁; 渋谷 陽二*
Journal of Computational Science and Technology (Internet) 2(4), p.559-567(2008) ; (JAEA-J 06001)
 結晶材料のナノインデンテーションにおいて、弾性変形から押込み変位が不安定に増大する変位バーストと呼ばれる現象が発現することが広く知られている。そのメカニズムについて、転位の運動や酸化皮膜などの影響が考えられるものの、明確な原因は未だわかっていない。本研究では、押込みにより生じる弾性ひずみエネルギーが、転位の自己及び相互作用エネルギーに変換される理想的な数理モデルを構築した。そして、押込み下では、転位の自己エネルギーよりも相互作用エネルギーが支配的となる高密度な転位群が生成されることを示した。また、変位バーストは同時に数百もの多数の転位が生成され、生成される転位双極子による表面ステップによって引き起こされることを明らかにした。

37001010
Path-integral molecular dynamics simulations of small hydrated sulfuric acid clusters H2SO4·(H2O)n (n=1-6) on semiempirical PM6 potential surfaces
柿崎 陽*; 茂木 春樹*; 吉川 武宏*; 高柳 敏幸*; 志賀 基之; 立川 仁典*
Journal of Molecular Structure (THEOCHEM) 901(1-3), p.1-8(2009) ; (JAEA-J 06003)
 半経験的PM6法を用いて、一連の硫酸クラスターを対象とした量子的な経路積分分子動力学シミュレーションを行った。クラスターサイズが大きくなるほど、イオン解離を起こしやすくなり、コンタクトイオンペアと呼ばれる構造が支配的となる。クラスター構造やプロトン移動過程において原子核の量子効果が重要であることを示す。

37001011
Development of non-destructive evaluation methods for degradation of HTGR graphite components
柴田 大受; 角田 淳弥; 多田 竜也; 沢 和弘
Journal of Nuclear Materials 381(1-2), p.204-209(2008) ; (JAEA-J 06004)
 高温ガス炉(HTGR)の黒鉛構造物の劣化を非破壊的に評価する手法を開発するため、マイクロインデンテーション法の残留応力測定への適用性を調べた。実験にはIG-110とIG-430黒鉛を用いた。(1)HTTR条件での黒鉛ブロックの残留応力を解析し、VHTR条件ではさらに過酷な条件で使用されると考えられるため、長寿命化が重要な課題であることを示した。(2)数種類の圧子について圧子押込み特性を調べ、試験片の表面状態を感度よく検出するため半径0.5mmの球状圧子で5及び10Nの押込み荷重条件を選定した。(3)押込み量の平均値と試験片の圧縮応力との関連を実験式で示し、押込み特性から圧縮応力を評価できる可能性を示した。今後、統計的手法によりデータのばらつきを評価する必要がある。

37001012
Particle control study towards burning plasma control in JT-60U
竹永 秀信; JT-60チーム
Journal of Nuclear Materials 390-391, p.869-875(2009) ; (JAEA-J 06005)
 燃料粒子密度は燃焼プラズマにおいて外部制御可能な数少ない物理量であり、燃焼プラズマの制御手法を開発するためには、粒子制御性の解明が重要である。最初に、密度分布を決定する機構及び密度分布と不純物蓄積との関係を調べた。乱流輸送の指標で規格化した衝突周波数が減少すると密度分布がピークすることが観測され、乱流輸送による内向き対流粒子束が密度分布決定に大きく影響していることを明らかにした。また、逆方向プラズマ回転時に密度分布がピークする傾向が観測されており、ほかのパラメータ依存性も存在する。ピークした密度分布では、炭素蓄積は観測されなかったが、タングステン蓄積が観測された。次に、粒子供給の閉じ込め特性への影響を新たに導入したガスジェット入射装置を用いて明らかにした。ガスジェットにより規格化半径0.8においてイオン温度が急激に減少することが観測され、ペレット入射装置同様ペデスタルより内側へ直接影響を与えている。しかしながら、閉じ込め特性はペレット入射装置と異なり密度が上昇するとともに劣化した。この閉じ込め劣化により、DT核融合反応率の温度依存性を考慮して燃焼プラズマを模擬する実験においては、粒子供給で密度を上げても模擬核融合増倍率は減少した。

37001013
Application of Monte Carlo method to solve the neutron kinetics equation for a subcritical assembly
岩永 宏平*; 関本 博*; 森 貴正
Journal of Nuclear Science and Technology 45(11), p.1099-1107(2008) ; (JAEA-J 06006)
 即発中性子寿命と比較してゆっくり変化する事象を対象とした空間依存動特性方程式の解法にモンテカルロ法を適用した。対象は外部中性子源を有する未臨界体系である。ここで用いた方法では、遅発中性子先行核密度については時間微分項を正確に取り扱うが、中性子密度の微分項はゼロと近似する。本手法による計算結果を、FCA未臨界体系で測定された反応度挿入後の核分裂計数管の計数率と比較することによってその妥当性を検証した。その結果、計算値は測定値とよく一致し、本手法の妥当性が示された。

37001014
Fuel pin irradiation test at up to 5at% burnup in BOR-60 for oxide-dispersion-strengthened ferritic steel claddings
皆藤 威二; 鵜飼 重治*; Povstyanko, A. V.*; Efimov, V. N.*
Journal of Nuclear Science and Technology 46(6), p.529-533(2009) ; (JAEA-J 06007)
 日本原子力研究開発機構(JAEA)では高速炉燃料の高燃焼度を達成し得る被覆管材料として酸化物分散強化型フェライト鋼(ODS鋼)の開発を進めている。ODS鋼被覆管の照射性能を確認するために、ロシア原子炉科学研究所(RIAR)との共同研究として高速実験炉BOR-60を使用した燃料ピン照射試験を実施している。第1期の照射試験でピーク燃焼度5.1at%、被覆管のはじき出し損傷量21dpaまでの燃料ピンの健全性を確認した。また、破壊試験によりODS鋼被覆管の内面腐食量(FCCI)が十分に小さいことを確認した。この照射試験の結果、ODS鋼被覆管と低O/M比燃料の組合せが高燃焼燃料のための最適な燃料ピンシステムであることが示唆された。

37001015
Measurement and analysis of reactivity worth of 237Np sample in cores of TCA and FCA
桜井 健; 森 貴正; 岡嶋 成晃; 谷 和洋*; 須崎 武則*; 齊藤 正樹*
Journal of Nuclear Science and Technology 46(6), p.624-640(2009) ; (JAEA-J 06008)
 Measurements and analyses were performed for the reactivity worth of 237Np oxide sample of 22.87 g in seven uranium cores at Tank Type Critical Assembly(TCA) and two uranium cores at Fast Critical Assembly(FCA) in Japan Atomic Energy Agency. The cores at TCA provided neutron spectra from thermal to resonance energy regions. Two cores of FCA, XXI and XXV, provided a hard spectrum of fast reactor and a soft spectrum in the resonance energy region, respectively. The analyses were made with the JENDL-3.3 nuclear data by a Monte Carlo method for the TCA cores and by a deterministic method for the FCA cores. A sensitivity analysis was also made to estimate the error of reactivity worth due to those of JENDL-3.3 nuclear data. The error of calculation to experiment ratio(C/E) of reactivity worth was estimated from the error of measurement, the statistical error in the Monte Carlo calculation and the error due to those of the nuclear data, among which the contribution from the error of 237Np capture cross section was dominant in the cores except FCA XXV. The calculation underestimates the measurement by 3 to 9 %. This underestimation, however, is within the error of C/E at three σ level.

37001016
Quantum effects on vibrational and electronic spectra of hydrazine studied by "on-the-fly" ab initio ring polymer molecular dynamics
Kaczmarek, A.*; 志賀 基之; Marx, D.*
Journal of Physical Chemistry A 113(10), p.1985-1994(2009) ; (JAEA-J 06009)
 真空中でプロッピーであるヒドラジン分子N2H4の構造及びスペクトルについて、第一原理分子動力学法,第一原理経路積分分子動力学法,第一原理リングポリマー分子動力学法を用いて計算を行った。本研究で用いた電子状態計算・分子動力学法・経路積分法を併用した一連の第一原理計算は、フロッピーで柔らかい分子の構造を求めることができるばかりではなく、その電子スペクトルや振動スペクトルの情報をうるうえでも有用であることが実証された。

37001017
Effects of electron-impact ionization on the damage to biomolecules irradiated by XFEL
甲斐 健師; 森林 健悟
Journal of Physics; Conference Series 163, p.012035_1-012035_4(2009) ; (JAEA-J 06010)
 In X-ray free electron laser applications, the analysis of the three-dimensional structure of single bio-molecules is one of the critical issues. In this case, target samples are damaged by high-intense X-rays as well as ionization processes by electron impact. The processes are very significant to investigate the damage in the electron density in the bio-molecule since secondary electrons produced by the high-intense X-rays make the targets ionized again. Available ionization-cross sections for inner-shell excited states produced by high-intense X-rays have never been reported. We address ionization processes by electron impact for the ground states as well as those for the inner-shell excited states to investigate the damage of the target samples. We will discuss the effect of electron-impact ionization for the damage by solving rate equations using the present results.

37001018
Atomic processes for the damage on bio-molecules irradiated by XFEL
森林 健悟; 甲斐 健師
Journal of Physics; Conference Series 163, p.012097_1-012097_4(2009) ; (JAEA-J 06011)
 In the analysis of three dimensional structure of bio-molecules by the irradiation of XFEL, the required X-ray flux is so large that the bio-molecules are damaged, that is, the atoms in the bio-molecules are more often ionized. This damage appears as noise for the analysis of three dimensional structure. Therefore, it is indispensable to estimate the damage. We treat C, N, O atoms which are main elements of bio-molecules and some atomic processes such as photo-ionization, Compton scattering, Auger, electron impact ionization, and radiative transition. We have calculated the change of electronic states as a function of time for various parameters such as X-ray flux, X-ray pulses, wavelength of XFEL, and the size of bio-molecules. In our presentation, we will show the results for various parameters and suitable parameters for the experiment of diffraction pattern of bio-molecules.

37001019
The Atomic model of the Sn plasmas for the EUV sources
佐々木 明; 砂原 淳*; 西原 功修*; 西川 亘*; 小池 文博*; 田沼 肇*
Journal of Physics; Conference Series 163, p.012107_1-012107_4(2009) ; (JAEA-J 06012)
 EUV光源の多価イオン物理について報告する。次世代半導体製造技術で用いられるEUV光源には、波長13.5nmにおいて180Wの出力を発生することが要求されている。媒質として用いられるSn, XeなどのEUV波長域での発光は、10価前後の価数の多価イオンの線スペクトル放射であるが、これらのイオンは複雑な内部構造を持つので、これまではエネルギー準位や遷移確率などのデータが乏しく、主要な発光線の同定も行われていなかった。本研究では数値計算による原子データをもとに原子モデルを構築し、輻射流体シミュレーションと組合せ、光源の特性の解析,最適化を行った。計算結果を、電荷交換分光法によって精密に測定された各イオンの発光スペクトルや、オパシティ実験の結果と比較し、データを校正することにより、計算は実験をよく再現するようになった。

37001020
Microbeam irradiation facilities for radiobiology in Japan and China
小林 泰彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 坂下 哲哉; 小西 輝昭*; 今関 等*; 安田 啓介*; 畑下 昌範*; 高城 啓一*; 羽鳥 聡*; 鈴木 啓司*; 山内 基弘*; 山下 俊一*; 冨田 雅典*; 前田 宗利*; 小林 克己*; 宇佐美 徳子*; Wu, L.*
Journal of Radiation Research 50(Suppl.A), p.A29-A47(2009) ; (JAEA-J 06013)
 In order to study the radiobiological effects of low dose radiation, microbeam irradiation facilities have been developed in the world. This type of facilities now becomes an essential tool for studying bystander effects and relating signaling phenomena in cells or tissues. This review introduces you available microbeam facilities in Japan and in China, to promote radiobiology using microbeam probe and to encourage collaborative research between radiobiologists interested in using microbeam in Japan and in China.

37001021
Ceramide induces myogenic differentiation and apoptosis in Drosophila Schneider cells
河村 英将*; 立井 一明*; 野中 哲生*; 大日方 英*; 服部 友保*; 小川 愛*; 風間 秀子*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 中野 隆史*; 和泉 孝志*
Journal of Radiation Research 50(2), p.161-169(2009) ; (JAEA-J 06014)
 Cells exposed to genotoxic stress, such as ionizing radiation and DNA damaging reagents, either arrest the cell cycle to repair the genome, or undergo apoptosis, depending on the extent of the DNA damage. DNA damage also has been implicated in various differentiation processes. It has been reported that γ-ray exposure or treatment with DNA-damaging agents could induce myogenic differentiation in Drosophila Schneider cells. However, the mechanism underlying this process has been poorly understood. In this study, exposure of Schneider cells to X-rays or energetic carbon ion beams caused increase of TUNEL-positive cells and conversion of round-shaped cells to elongated cells. Both upregulation of genes related to myogenesis and increase of myosin indicate that the radiation-induced morphological changes of Schneider cells were accompanied with myogenic differentiation. Because the intracellular ceramide was increased in Schneider cells after exposure to X-ray, we examined whether exogenous ceramide could mimic radiation-induced myogenic differentiation. Addition of membrane-permeable C2-ceramide to Schneider cells increased apoptosis and expression of myogenic genes. These results suggest that ceramide plays important roles in both apoptosis and the radiation-induced myogenic differentiation process.

37001022
Partial stripping of Ag atoms from silver bilayer on a Au(111) surface accompanied with the reductive desorption of hexanethiol SAM
近藤 敏啓*; 田村 和久; 高草木 達*; 北村 健*; 高橋 正光; 水木 純一郎; 魚崎 浩平*
Journal of Solid State Electrochemistry 13(7), p.1141-1145(2009) ; (JAEA-J 06015)
 Au(111)上にアンダーポテンシャル析出により作成したAgバイレーヤー上に作成したヘキサンチオールSAM膜について、SAMの吸脱着過程におけるAg/Au(111)界面の構造変化を、STM及び表面X線散乱法を用いて決定した。SAM形成過程においては、Agバイレーヤーの構造に変化は見られなかったが、SAMを還元脱離する過程ではAgも同時に脱離することがわかった。

37001023
Neutron diffraction measurements of skeletal muscle using the contrast variation technique; Analysis of the equatorial diffraction patterns
藤原 悟; 武澤 康範*; 杉本 泰伸*; 若林 克三*
Journal of Structural Biology 167(1), p.25-35(2009) ; (JAEA-J 06016)
 中性子散乱・回折は、溶媒中の重水濃度を変えることにより、分子と溶媒の散乱長密度コントラストを変えることができるというユニークな特徴を持つ。このコントラスト変調法を用いた中性子繊維回折法の可能性を探るために、骨格筋の中性子繊維回折実験を行った。弛緩状態と硬直状態におけるカエル縫工筋の中性子繊維回折像をさまざまな重水濃度下で測定した。観測された反射の重水濃度依存性から、筋肉の単位構造中に異なった密度を持つ蛋白質領域が存在することが明らかとなった。さらに、赤道反射の解析を、フーリエ合成による投影密度マップ及びモデル計算を併用して行った結果、赤道反射の位相情報が得られること、筋肉を構成する主要要素である"太いフィラメント"と"細いフィラメント"の散乱長密度が異なること、そして、この太いフィラメントの密度が弛緩状態と硬直状態で大きく異なることが示された。これは、筋肉の状態変化に伴い、太いフィラメントの構造が大きく変化することを示唆する、また、構造解析に不可欠でありながらX線回折実験からは得られない位相情報が取得できることは、中性子回折の有用性を示している。

37001024
Cross-linker effect in ETFE-based radiation-grafted proton-conducting membranes, 2; Extended fuel cell operation and degradation analysis
Ben youcef, H.*; Gubler, L.*; 八巻 徹也; 澤田 真一; Alkan Gürsel, S.*; Wokaun, A.*; Scherer, G. G.*
Journal of the Electrochemical Society 156(4), p.B532-B539(2009) ; (JAEA-J 06017)
 本研究では、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)基材の放射線グラフトプロトン伝導膜における化学安定性に対し架橋剤量の効果を検討した。過酸化水素水溶液を用いた加速試験では、(1)架橋剤の導入により安定性が向上するが、過剰な導入は化学的,機械的特性が低下させること,(2)ETFE基材のプロトン伝導膜はテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)基材の場合よりも安定性に優れていること、の2点が明らかになった。グラフト率を25%に制御して作製したプロトン伝導膜を用い2180時間に渡るH2/O2燃料電池の作動試験を80℃で行ったところ、水素透過量の増加に伴いセル電圧が平均で13μV/h(電流密度500mA/cm2)の速度で劣化した。作動運転後に、膜のモルフォロジー変化を解析した結果、O2導入口付近などにおいて局所的に大きな劣化分解が確認された。

37001025
Two-dimensional spin density wave state in LaFeAsO
石角 元志; 梶本 亮一; 社本 真一; 新井 正敏; 伊豫 彰*; 宮沢 喜一*; Shirage, P. M.*; 鬼頭 聖*; 永崎 洋*; Kim, S.-W.*; 細野 秀雄*; Guidi, T.*; Bewley, R.*; Bennington, S. M.*
Journal of the Physical Society of Japan 78(4), p.043705_1-043705_4(2009) ; (JAEA-J 06018)
 The parent compound of Fe oxypnictide superconductor, LaFeAsO, has been studied by pulsed neutron powder inelastic scattering measurement at MERLIN in ISIS. The inelastic scattering intensity along Q-axis at T = 140 K exhibits a prominent asymmetric peak ascribed to 2-dimensional magnetic rod. It persists even in the tetragonal phase up to room temperature, suggesting the existence of strong magnetic interaction.

37001026
Decay properties of 266Bh and 262Db produced in the 248Cm + 23Na reaction
森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 佐藤 望*; 住田 貴之*; 米田 晃*; 市川 隆敏*; 藤森 康之*; 後藤 真一*; 井手口 栄治*; 笠松 良崇*; 鹿取 謙二*; 小森 有希子*; 小浦 寛之; 工藤 久昭*; 大江 一弘*; 小澤 顕*; 門叶 冬樹*; 塚田 和明; 山口 貴之*; 吉田 敦*
Journal of the Physical Society of Japan 78(6), p.064201_1-064201_6(2009) ; (JAEA-J 06019)
 248Cm(23Na,5n)反応で合成した266Bh及びその娘核種である262Dbの崩壊特性の研究を、気体充填型反跳分離装置(GARIS)と位置感度半導体検出器(PSD)とを組合せた装置を用いて行った。既知核種である262Dbとの相関を調べ、266Bhの同定を十分な確度で行った。今回合成・測定を行った266Bh及び262Dbの崩壊特性は以前(理化学研究所、2004年,2007年)に合成・測定を行った278113の崩壊特性と一致しており、これは新元素(原子番号113)とされる278113の発見の成果を強く補強するものと言える。

37001027
Dynamic transport study of the plasmas with transport improvement in LHD and JT-60U
居田 克巳*; 坂本 宜照; 稲垣 滋*; 竹永 秀信; 諫山 明彦; 松永 剛; 坂本 隆一*; 田中 謙治*; 井手 俊介; 藤田 隆明; 舟場 久芳*; 久保 伸*; 吉沼 幹朗*; 下妻 隆*; 竹入 康彦*; 池田 勝則*; Michael, C.*; 徳沢 季彦*; LHD実験グループ*; JT-60チーム
Nuclear Fusion 49(1), p.015005_1-015005_7(2009) ; (JAEA-J 06021)
 LHDとJT-60Uの内部輸送障壁プラズマにおけるダイナミック輸送解析について述べる。ダイナミック輸送解析とは、外部加熱による過渡応答中の輸送解析である。両装置において、内部輸送障壁プラズマへの遷移に伴い、その内側領域における温度分布の平坦化(輸送の増大)を同定した。また、内部輸送障壁領域の温度分布の曲率が正から負へ自発的に遷移する現象を観測した。これらの現象は、今後さらなる分析を要するが、空間的な乱流輸送の強い相互作用を示唆している。

37001028
Neoclassical tearing mode control using electron cyclotron current drive and magnetic island evolution in JT-60U
諫山 明彦; 松永 剛; 小林 貴之; 森山 伸一; 大山 直幸; 坂本 宜照; 鈴木 隆博; 浦野 創; 林 伸彦; 鎌田 裕; 小関 隆久; 平野 洋一; Urso, L.*; Zohm, H.*; Maraschek, M.*; Hobirk, J.*; 長崎 百伸*; JT-60チーム
Nuclear Fusion 49(5), p.055006_1-055006_9(2009) ; (JAEA-J 06022)
 本論文では、JT-60Uにおける電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を用いた新古典テアリングモード(NTM)の安定化に関して述べている。m/n=2/1のNTMを完全に安定化するために必要な最小の電子サイクロトロン(EC)波パワーを実験的に調べた結果、JT-60Uの実験条件では、NTM発生位置におけるEC駆動電流密度と自発電流密度との比が約0.4-0.5であることがわかった。また、m/n=2/1のNTMの回転に同期してECCDを変調した結果、変調しない場合に比べ2倍以上安定化効果が大きいことがわかった。また、磁気島のX点に入射した場合はNTMが不安定化されることが実験的に初めて観測された。さらに、変調の位相と安定化効果に関するモデル計算の結果と比較した結果、実験結果とおおむね一致することがわかった。

37001029
Research and development of the tritium recovery system for the blanket of the fusion reactor in JAEA
河村 繕範; 磯部 兼嗣; 岩井 保則; 小林 和容; 中村 博文; 林 巧; 山西 敏彦
Nuclear Fusion 49(5), p.055019_1-055019_8(2009) ; (JAEA-J 06023)
 原子力機構のトリチウム取扱い技術はITERの燃料システムを設計できるまでになったが、一方でブランケット増殖トリチウムの回収技術については、燃料生成の観点から重要であるにもかかわらず未だに基礎的な研究が行われている。日本が主案としている固体増殖水冷却ブランケットの場合、トリチウム回収プロセスは水素状トリチウムの回収,水蒸気状トリチウムの回収,冷却水中のトリチウムの回収の三つのプロセスからなる。原子力機構では核融合DEMO炉を想定し、これら三つのプロセスについて先進的なシステムを提案している。水素状トリチウム回収では電気化学水素ポンプの適用を提案しており、本研究では水素ポンプのプロトン導電体膜中のプロトンの濃度と気相中の水素濃度の関係について定量した。水蒸気状トリチウムの処理ではセラミック固体電解セルの適用を提案しており、電極の改良によって処理性能の向上に成功した。冷却水中のトリチウム回収ではゼオライト充填塔を用いたトリチウム濃縮システムを提案しており、ゼオライトのシリカ/アルミナ比の調整により効率の良い吸着材の開発に見通しを得た。

37001030
R&Ds of a Li2TiO3 pebble bed for a test blanket module in JAEA
谷川 尚; 星野 毅; 河村 繕範; 中道 勝; 落合 謙太郎; 秋場 真人; 安堂 正己; 榎枝 幹男; 江里 幸一郎; 林 君夫; 廣瀬 貴規; 今野 力; 中村 博文; 野澤 貴史; 荻原 寛之*; 関 洋治; 谷川 博康; 土谷 邦彦; 鶴 大悟; 山西 敏彦
Nuclear Fusion 49(5), p.055021_1-055021_6(2009) ; (JAEA-J 06024)
 原子力機構が開発を進めている、固体増殖水冷却方式のテストブランケットモジュールについて、特に増殖材料に関する最新の研究成果を報告する。増殖材料の化学的安定性の向上を目的とし、Li2O添加型のLi2TiO3の開発に成功した。増殖材微小球の充填体の熱機械挙動については、実験的にデータを取得し、各物性値を体系的に整理しモデル化した。テストブランケットモジュール内に設置可能な核計測手法として放射化箔法を提案し、基礎試験において実機への適用性を確認した。水冷却方式において重要なトリチウムの透過については、開発した透過低減皮膜の効果を実験によって確認するとともに、得られたデータを元にして運転条件における透過量を評価した。これらの成果に基づき、テストブランケットモジュールの設計が進められている。

37001031
Design of a -1 MV dc UHV power supply for ITER NBI
渡邊 和弘; 山本 昌則; 武本 純平; 山下 泰郎*; 大楽 正幸; 柏木 美恵子; 谷口 正樹; 戸張 博之; 梅田 尚孝; 坂本 慶司; 井上 多加志
Nuclear Fusion 49(5), p.055022_1-055022_5(2009) ; (JAEA-J 06025)
 ITER中性粒子入射装置には-1MVの直流電源システムが必要であり、日本とEUが分担して製作する計画である。原子力機構は、日本国内機関としてITER中性粒子入射装置電源システムのうち、-1MVの直流超高圧発生部,伝送系, -1MV絶縁変圧器,サージ抑制装置などの超高電圧の主要な機器を分担する。これまでに、これら機器の設計を行った。インバータ電源の周波数については、回路定数から150Hzが適切な値であることを示し、採用された。直流超高圧の絶縁については、長時間の電界分布の変化を考慮し、その主要な機器の設計を行った。サージ抑制機能についても、回路解析を行い、サージブロッカによるエネルギー吸収素子や抵抗素子を適用することにより、負荷である加速器への流入エネルギーを20ジュール程度以下に抑制できることを確認した。

37001032
Development and achievements on the high power ECRF system in JT-60U
森山 伸一; 小林 貴之; 諫山 明彦; 寺門 正之; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 平内 慎一; 五十嵐 浩一; 佐藤 文明; 鈴木 高志; 和田 健次; 篠崎 信一; 関 正美; 春日井 敦; 高橋 幸司; 梶原 健; 坂本 慶司; 藤井 常幸*
Nuclear Fusion 49(8), p.085001_1-085001_7(2009) ; (JAEA-J 06026)
 JT-60U電子サイクロトロン周波数帯(ECRF)装置のジャイロトロンにおいて、1.5MW, 1秒間(110GHz)の出力が得られた。これは1秒以上のパルス幅では世界最高値である。熱応力の観点で注意深く設計された共振器,ミラー駆動ベローズのRFシールド,誘電損失の小さいセラミックを用いたDCブレークがこの出力を可能にした。一方、5kHzという高い周波数でパワー変調を行うことに成功しJT-60Uの新古典テアリングモード(NTM)抑制実験の成果につながった。ジャイロトロンのカソードヒーターパワーとアノード電流の実時間制御によって0.4MW, 30秒の長パルス入射をデモンストレーションし、伝送系部品の温度上昇を測定するとともにその健全性を確認し、さらなる長パルス入射の見通しを得た。また、4本のジャイロトロンを同時に発振させ2.9MW, 5秒の高パワー入射を行って、高いシステム総合性能を示すことができた。信頼性の高い長パルス対応水冷式アンテナとして、革新的な直線駆動ミラーを用いる方式を設計した。ビームプロファイルと機械強度を評価する計算を行って実現可能性を確証した。

37001033
Existence of ferroelectric ice on planets; A Neutron diffraction study
深澤 裕; 星川 晃範*; Chakoumakos, B. C.*; Fernandez-Baca, J. A.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 600(1), p.279-281(2009) ; (JAEA-J 06027)
 氷には14種類以上の結晶構造が存在し、複数の準安定状態,アモルファル状態が存在する。氷の多様な状態は、水素結合系の物性研究の対象として興味深いことに加えて、最近では、天体観測や惑星探査による氷天体の惑星科学からも注目されている。現在、150K以下で生じるさまざまな構造相転移について、オークリッジ国立研究所の研究用原子炉の中性子ビームを用いて研究している。本講演では、これまでの取り組みで得られた成果を発表するとともに、今後の研究展開の概要について報告する。

37001034
Enhancement of etch rate for preparation of nano-sized ion-track membranes of poly(vinylidene fluoride); Effect of pretreatment and high-LET beam irradiation
Rohani, R.*; 八巻 徹也; 越川 博; 高橋 周一*; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; Voss, K.-O.*; Trautmann, C.*; Neumann, R.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 267(3), p.554-559(2009) ; (JAEA-J 06028)
 9M KOH水溶液を用いたポリフッ化ビニリデンイオン穿孔のナノサイズ形成において、大気中加熱という前処理と照射イオンの変化が及ぼす影響をコンダクトメトリーで検討した。照射後の120℃加熱は、バルクエッチング速度を変化させずにトラックエッチング速度のみ増加させるため、結果として極めて高感度のエッチングを可能にした。主な原因として、潜在飛跡内におけるヒドロペルオキシドの密度が酸化により高くなり、エッチング溶液の導入が容易になったことが考えられる。また、照射イオンのLETも高感度化,孔径制御に不可欠なパラメータであることがわかった。

37001035
Effects of energetic heavy ion irradiation on the structure and magnetic properties of FeRh thin films
藤田 直樹*; 小杉 晋也*; 図子 善大*; 松井 利之*; 齋藤 勇一; 岩瀬 彰宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 267(6), p.921-924(2009) ; (JAEA-J 06029)
 Fe-54at.%Rh thin films were irradiated with 10 MeV iodine ions at room temperature. Before and after the irradiations, the changes in magnetic properties and the lattice structure of the samples were studied by means of a SQUID magnetometer and X-ray diffraction. For the low fluence irradiation, the SQUID measurement at 20 K shows that the anti-ferromagnetic region of the thin film is changed into ferromagnetic region by the irradiation. As the film thickness is much smaller than the ion range, we can discuss the relationship between the density of energy deposited by ions and the change in magnetization quantitatively. For the high fluence irradiation, the magnetization of the film is strongly decreased by the irradiation, which can be explained as due to the change in lattice structure from the CsCl type structure into FCC structure by the irradiation.

37001036
Comparative study of transient current induced in SiC p+n and n+p diodes by heavy ion micro beams
大島 武; 岩本 直也; 小野田 忍; 神谷 富裕; 河野 勝泰*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 267(12-13), p.2189-2192(2009) ; (JAEA-J 06030)
 炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた荷電粒子検出器開発の一環として、六方晶(6H)SiC基板上にp+nまたはn+pダイオードを作製し、重イオン入射によるイオン誘起過渡電流評価を行った。9MeV酸素マイクロビームを用いた過渡電流評価の結果、両者とも電荷収集効率が85%であり、同程度の能力を示すことが判明した。このCCEを算出する際、金属電極、p+またはn+層や測定系での電荷損失を考慮していないので、これらを考慮するとほぼすべての電荷が収集されたこととなり、SiCは粒子検出器として優れた特性を示すと帰結できる。また、金やニッケルといった重イオンでは、オージェ再結合による電荷収集効率の低下が観測され、SiC検出器を重イオン用として応用する際にはオージェ再結合によるCCEの低下を考慮する必要があることが判明した。

37001037
Possible low-energy excitations of multipoles in SmRu4P12 probed by muon spin relaxation
伊藤 孝; 髭本 亘; 大石 一城 *; Heffner, R. H.; 西田 信彦*; 佐藤 一彦*; 菅原 仁*; 青木 勇二*; 菊地 大輔*; 佐藤 英行*
Physica B; Condensed Matter 404(5-7), p.761-764(2009) ; (JAEA-J 06031)
 SmRu4P12の磁気多極子秩序相(T<TMI=16.5K)における磁気揺らぎの性質を調べるために詳細な縦磁場μSR測定を行った。縦緩和率の縦磁場依存性より、揺動磁場の大きさ及び揺らぎの頻度が温度の関数として得られた。揺動磁場が磁気多極子の低エネルギー励起に起因する可能性について述べる。

37001038
Magnetic localization in the spin-polarized one-dimensional Anderson-Hubbard model
奥村 雅彦; 山田 進; 谷口 伸彦*; 町田 昌彦
Physical Review B 79(18), p.184417_1-184417_5(2009) ; (JAEA-J 06032)
 固体中の電子に対する量子相関と不純物(ランダムネス)の競合効果は興味深い未解決問題として盛んに研究されている。しかし、電子に対して両者が同じくらい強く効果を及ぼす場合の解析は難しく、あまり研究は進んでいない。特に、強相関領域において不純物効果が磁化に及ぼす影響はほとんど理解されていない。そこで、われわれは、密度行列繰り込み群法を用いて、この競合効果を調べるために標準的に用いられてきたアンダーソン・ハバード模型を解析した。その結果、強結合-強ランダムネス領域において、磁化が局在し、相分離が起こることを発見した。また、この磁化の局在現象は光学格子中原子気体の標準的な観測量である運動量分布を観測することにより、実験で確認可能であることを明らかにした。

37001039
Inelastic scattering processes in reflection high-energy positron diffraction from a Si(111)-7×7 surface
深谷 有喜; 河裾 厚男; 一宮 彪彦
Physical Review B 79(19), p.193310_1-193310_4(2009) ; (JAEA-J 06033)
 結晶表面での陽電子ビームの全反射回折時における非弾性散乱過程を調べるために、反射高速陽電子回折を用いてSi(111)-7×7表面からの絶対反射率,鏡面反射スポットのプロファイル,エネルギー損失スペクトルを測定した。陽電子の絶対反射率は、電子のものに比べると1桁以上大きく、全反射回折時においても100%以下であることがわかった。さらに陽電子回折における鏡面反射スポットは、入射ビームに比べて広がっていることを見いだした。エネルギー損失スペクトルの測定から、電子に比べると、全反射した陽電子は表面プラズモンを多数励起することがわかった。絶対反射率の減少と鏡面反射スポットの広がりは、陽電子による表面プラズモンの多重励起の効果によって説明できることがわかった。

37001040
Hybridization between the conduction band and 3d orbitals in the oxide-based diluted magnetic semiconductor In2-xVxO3
小林 正起*; 石田 行章*; Hwang, J. I.*; Song, G. S.*; 滝沢 優*; 藤森 淳; 竹田 幸治; 大河内 拓雄*; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 山上 浩志; Gupta, A.*; Cao, H. T.*; Rao, K. V.*
Physical Review B 79(20), p.205203_1-205203_5(2009) ; (JAEA-J 06034)
 The electronic structure of In2-xVxO3 (x=0.08) has been investigated by photoemission spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The V 2p core-level photoemission and XAS spectra revealed that the V ion is in the trivalent state, which is the same valence state as that of In in In2O3. The V 3d partial density of states obtained by the resonant photoemission technique showed a sharp peak above the O 2p band. While the O 1s XAS spectrum of In2-xVxO3 was similar to that of In2O3, there were differences in the In 3p and 3d XAS spectra between the V-doped and pure In2O3. The observations give clear evidence for hybridization between the In-derived conduction band and the V 3d orbitals in In2-xVxO3.

37001041
Cross section limits for the 248Cm(25Mg, 4n-5n)268,269Hs reactions
Dvorak, J.*; Brüchle, W.*; Düllmann, Ch. E.*; Dvorakova, Z.*; Eberhardt, K.*; Eichler, R.*; Jäger, E.*; 永目 諭一郎; Qin, Z.*; Schädel, M.*; Schausten, B.*; Schimpf, E.*; Schuber, R.*; Semchenkov, A.*; Thörle, P.*; Türler, A.*; Wegrzecki, M.*; Yakushev, A.*
Physical Review C 79(3), p.037602_1-037602_4(2009) ; (JAEA-J 06035)
 248Cm+25Mg核融合反応で、108番元素ハッシウム同位体268Hs並びに269Hsの合成を試みた。核種の分離,同定には迅速気相化学分離装置を用いて行ったが、それぞれの核種に起因するα壊変は観測されなかった。これより、248Cm(25Mg, 4n)269Hs反応に対する断面積の上限として、0.4pbという値を得た。一方、248Cm(25Mg, 5n)反応で生成する未知核種268Hsの半減期を、理論に基づく0.5秒と仮定すると、生成断面積の上限は1.3pbとなった。これらの値は、26Mgビームを用いた場合と比較してきわめて小さく、入射粒子の中性子数の効果を示唆している。

37001042
One-neutron removal measurement reveals 24O as a new doubly magic nucleus
Kanungo, R.*; Nociforo, C.*; Prochazka, A.*; Aumann, T.*; Boutin, D.*; Cortina-Gil, D.*; Davids, B.*; Diakaki, M.*; Farinon, F.*; Geissel, H.*; Gernhäuser, R.*; Gerl, J.*; Janik, R.*; Jonson, B.*; Kindler, B.*; Knöbel, R.*; Krücken, R.*; Lantz, M.*; Lenske, H.*; Litvinov, Y.*; Lommel, B.*; Mahata, K.*; Maierbeck, P.*; Musumarra, A.*; Nilsson, T.*; 大塚 孝治*; Perro, C.*; Scheidenberger, C.*; Sitar, B.*; Strmen, P.*; Sun, B.*; Szarka, I.*; 谷畑 勇夫*; 宇都野 穣; Weick, H.*; Winkler, M.*
Physical Review Letters 102(15), p.152501_1-152501_4(2009) ; (JAEA-J 06036)
 中性子過剰核24Oの一中性子ノックアウト反応によって得られた23Oの運動量分布をドイツ重イオン研究所(GSI)にて測定した。得られた幅の狭い運動量分布から、23Oはs波が支配的であることがわかり、23Oの基底状態は1/2+であることがわかった。さらに、得られた運動量分布をグラウバー模型による理論値でフィッティングすることにより、24Oからの一中性子ノックアウト反応に対する分光学的因子がS=1.74±0.19が得られた。この値は、独立粒子模型極限の2に近いことから、24Oのフェルミ面にいる中性子がほぼs状態のみに存在することが明らかとなった。この結果は、殻模型計算の値1.769と非常に近く、殻模型により予言されている新魔法数16の存在を明らかにした。

37001043
4f-derived Fermi surfaces of CeRu2(Si1-xGex)2 near the quantum critical point; Resonant soft-X-ray ARPES study
岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 保井 晃; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳; 松本 裕司*; 杉 基紀*; 木村 憲彰*; 小松原 武美*; 青木 晴善*
Physical Review Letters 102(21), p.216401_1-216401_4(2009) ; (JAEA-J 06037)
 Angle-resolved photoelectron spectroscopy in the Ce 3d→4f excitation region was measured for the paramagnetic state of CeRu2Si2, CeRu2(Si0.82Ge0.18)2, and LaRu2Si2 to investigate the changes of the 4f electron Fermi surfaces around the quantum critical point. While the difference of the Fermi surfaces between CeRu2Si2 and LaRu2Si2 was experimentally confirmed, a strong 4f-electron character was observed in the band structures and the Fermi surfaces of CeRu2Si2 and CeRu2(Si0.82Ge0.18)2, consequently indicating a delocalized nature of the 4f electrons in both compounds. The absence of Fermi surface reconstruction across the critical composition suggests that SDW quantum criticality is more appropriate than local quantum criticality in CeRu2(Si1-xGex)2.

37001044
Synchrotron-radiation-based Mössbauer spectroscopy
瀬戸 誠; 増田 亮; 東谷口 聡*; 北尾 真司*; 小林 康浩*; 稲葉 千雅*; 三井 隆也; 依田 芳卓*
Physical Review Letters 102(21), p.217602_1-217602_4(2009) ; (JAEA-J 06038)
 放射光を用いてメスバウアー吸収スペクトルを測定する新しい方法を開発した。この方法は、同位体線源を用いた従来の手法では困難な核種等、ほとんどのメスバウアー核種に対して利用可能である。この方法を用いて、同位体線源では不可能な73Ge核種の68.752keVの励起準位を利用したメスバウアースペクトルを観測することに成功した。この結果は、本方法によって放射光の優れた特徴を生かした先進的メスバウアー測定が可能になることを示すものである。

37001045
Theory of heterotic superconductor-insulator-superconductor Josephson junctions between single- and multiple-gap superconductors
太田 幸宏; 町田 昌彦; 小山 富男*; 松本 秀樹*
Physical Review Letters 102(23), p.237003_1-237003_4(2009) ; (JAEA-J 06039)
 汎関数積分法に基づき、1ギャップ及び2ギャップ超伝導体間で構成されたヘテロ型SISジョセフソン接合に対する理論を構築する。構築された理論より、超伝導位相に関して同相型及び逆相型の集団励起モードの存在が示される。前者はジョセフソンプラズマ振動モードに対応し、その振動数は±s波ペア対称性のため劇的に減少する。一方、後者はバルク超伝導体におけるレゲットモードに対応する。われわれはまた、この接合の臨界電流やフラウンホーファー回折パターンが、2ギャップ超伝導体におけるペア対称性のタイプに強く依存することを明らかにする。

37001046
Observation of an energetic radiation burst from mountain-top thunderclouds
土屋 晴文*; 榎戸 輝揚*; 鳥居 建男; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 鳥井 俊輔*; 福山 太郎*; 山口 貴弘*; 加藤 博*; 岡野 眞治*; 瀧田 正人*; 牧島 一夫*
Physical Review Letters 102(25), p.255003_1-255003_4(2009) ; (JAEA-J 06040)
 2008年9月20日に標高2770mの乗鞍観測所においてγ線と電子が同時に検出された。これらの放出は、雷雲活動によるもの考えられ90秒続いた。γ線のエネルギーは10MeVに達し、距離60∼130mにある線源からの制動放射線によるものと推定された。電子は、雷雲中での加速によって生成されたものと考えられる。

37001047
Development of versatile shuttle vectors for Deinococcus grandis
佐藤 勝也; Tu, Z.*; 大庭 寛史; 鳴海 一成
Plasmid 62(1), p.1-9(2009) ; (JAEA-J 06041)
 デイノコッカス属細菌で使用できる新規シャトルベクターを開発するために、デイノコッカス・ラジオプグナンスの潜在性プラスミドpUE30の塩基配列を決定した。このプラスミドは2つのタンパク質をコードしており、Orf1のアミノ酸配列はプロテオバクテリアの複製開始タンパク質に類似していた。一方、Orf2は、デイノコッカス及びサーマスのプラスミドにコードされる複製開始タンパク質に類似していた。このプラスミドから構築したシャトルベクターは、デイノコッカス・グランディスで自己複製できた。シャトルベクターのデイノコッカス・グランディスでの自己複製には、Orf1が必要ではないが、Orf2が必要であった。このシャトルベクターを用いて、デイノコッカス・グランディスで外来遺伝子を発現することができた。この研究で開発された宿主ベクター系は、放射性廃棄物の生物を用いた浄化技術やDNA修復機構の研究のために役立つものである。

37001048
No evidence for DNA and early cytogenetic damage in bystander cells after heavy-ion microirradiation at two facilities
Fournier, C.*; Barberet, P.*; Pouthier, T.*; Ritter, S.*; Fischer, B.*; Voss, K.-O.*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦; Taucher-Scholz, G.*
Radiation Research 171(5), p.530-540(2009) ; (JAEA-J 06042)
 In the present study, we addressed whether heavy-ion-induced DNA and cytogenetic damage is detectable in bystander cells. The formation of γ-H2AX foci, sister chromatid exchanges and micronuclei were used as markers of damage to DNA. Normal human fibroblasts were exposed to low fluences of carbon and uranium ions, and alternatively single cells were targeted with heavy ions using the GSI microbeam. We did not observe a significant increase in the bystander formation of γ-H2AX foci, sister chromatid exchanges or micronuclei. In addition, we performed for the first time parallel experiments at two microbeam facilities (GSI, JAEA) using the same cell line, culture conditions and irradiation protocols. No significant enhancement of the micronucleus frequencies in bystander cells was detected after targeted carbon- ion irradiation, confirming the results. Details regarding the history, culture conditions or support of the cells might be affecting the detection of bystander effects. On the other hand, the potential X-ray- and heavy-ion-induced bystander effects investigated herein clearly do not exceed the experimental error and thus are either lacking or are less pronounced than the effects reported in the literature for similar end points after α-particle and X-ray exposure.

37001049
An Automatic liquid-nitrogen filling system for multiple Ge detectors
小泉 光生; 大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 金 政浩; 古高 和禎; 村上 幸弘*; 長 明彦; 安藤 慎吾*
Review of Scientific Instruments 80(1), p.016102_1-016102_3(2009) ; (JAEA-J 06044)
 Ge検出器に液体窒素を補給するという日常作業を省力化するために、液体窒素製造装置を組み込んだ液体窒素自動補給システムを開発した。このシステムで、われわれのGe検出器システムは、ほとんどメンテナンスフリーにすることができた。この液体窒素自動補給システムは20台未満のGe検出器から構成される中規模のGe検出器アレイに有用である。

37001050
Nondestructive detection of hidden chemical compounds with laser Compton-scattering γ rays
早川 岳人; 大垣 英明*; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 紀井 俊輝*; 豊川 弘之*
Review of Scientific Instruments 80(4), p.045110_1-045110_5(2009) ; (JAEA-J 06045)
 隠蔽された化学物質の非破壊測定法を提案する。本手法では、エネルギー可変のレーザーコンプトン散乱γ線による原子核共鳴蛍光散乱を用いて化学物質を測定する。この手法は、数cmの厚さの鉄等の遮蔽を透過して測定可能という長所を有する。本論文では、化学物質の例としてメラミン(化学式はC3H6N6)を選び、厚さ15mmの鉄と厚さ4mmの鉛を透過してメラミンの測定を行った。最大エネルギー5MeVのγ線を用いて炭素12及び窒素14の原子核蛍光共鳴散乱を測定した。計測した炭素12/窒素14比は0.39±0.12であり、メラミン固有の値0.5と一致した。

37001051
Socio-economic effects of the material science in JAERI
柳澤 和章; 高橋 祥次*
Scientometrics 78(3), p.505-524(2008) ; (JAEA-J 06046)
 原研物質科学につき社会経済的評価を実施した。目的は、物質科学の注力研究分野の同定と社会経済的ネットワーキングの観察にある。物質科学に関する数多くの論文を用い、前者に対して高ランクキーワードを使い、後者に対しては共著論文の数を評価に使った。得られた結果は以下の通り。(1)原研物質科学の注力研究分野は、イオン照射,アクチノイドといった原子力研究に強い関係を持つキーワードで代表された。アクチノイドを例に取ると、我が国では過去25年間に7,237論文が書かれ、原研がその25%、公的研究機関(官と学、PSと略記)が52%、民(POと略記)が17%という割合であった。JAERI-PS間のネットワーキングは、25年間の平均で3∼4%、最近の5年間では8%で成長していた。これは両機関の間で研究協力が大きく促進されたことを示唆している。(2)原研と選択5研究機関(SRB、例えば東京大学)間の注力研究分野を互いの持つトップ100キーワードで比較してみたところ、中性子や加速器といった7つのキーワードのみで研究分野が重畳していた。この重畳領域において両機関は互いに国家レベルで全体の活性化を図っていたと思われる。我が国における中性子論文は最近の5年間で2,988論文あって、原研の大きな貢献もあってJAERI-PS間のネットワーキングは16%に到達していた。

37001052
Fluorescence properties of a uranyl(V)-carbonate species [U(V)O2(CO3)3]5- at low temperature
Grossmann, K.*; Arnold, T.*; 池田 篤史; Steudner, R.*; Geipel, G.*; Bernhard, G.*
Spectrochimica Acta, Part A 72(3), p.449-453(2009) ; (JAEA-J 06047)
 水溶液中では安定化が困難であることが知られている五価ウランを炭酸水溶液中で調製し、その蛍光特性を低温状態(153K)で初めて検討した。その結果、255nmで励起された炭酸ウラニル(V)は405nm付近の蛍光発光を示す一方、408nmで励起された物は413nm付近に蛍光発光を示すこと、さらに炭酸ウラニル(V)の蛍光寿命は153Kで120μsであることが明らかになった。

37001053
Subsurface geometry and structural evolution of the eastern margin fault zone of the Yokote basin based on seismic reflection data, northeast Japan
楮原 京子; 石山 達也*; 今泉 俊文*; 宮内 崇裕*; 佐藤 比呂志*; 松多 信尚*; 三輪 敦志*; 井川 猛*
Tectonophysics 470(3-4), p.319-328(2009) ; (JAEA-J 06048)
 横手盆地東縁断層帯は、1896年陸羽地震の地表地震断層である。本研究では、陸羽地震の地表地震断層(断層帯北部)を対象に原子力機構が実施した高分解能反射法地震探査の結果を中心に、変動地形学的調査・構造地質学的調査を組合せて総合的な活断層調査を実施し、本地域の構造発達史を明らかにした。その結果、本断層帯は活断層の地表トレースや浅層の地下地質構造が走向方向に変化しているにもかかわらず、断層構造はいずれも盆地側へ新たな分岐断層を形成してきたことがわかった。また、バランス断面法を用いて得られた過去数100万年間のすべり速度と、一回の地震時あるいは段丘面の変形から推定される過去数万年間における変位量・すべり速度の分布パターンが一致しないことが明確となった。こうした断層帯に沿ったすべり速度の違いは、地表地震断層の形成された層準・すなわち中新統海成泥岩の物性に影響されていると考えられる。

37001054
レーザー誘起蛍光を用いるアスベスト識別法の検討
大図 章; 江坂 文孝; 安田 健一郎
分析化学 58(6), p.569-576(2009) ; (JAEA-J 06049)
 レーザー誘起蛍光によるアスベスト粒子の識別計測を目的として、アスベスト,ガラスウール,タルク等の建材試料の蛍光スペクトルを研究している。波長266nmの紫外レーザー照射下において、それら材料試料から発生する波長350から700nmのレーザー誘起蛍光スペクトルを調査した結果、アスベストとそれ以外の建材資料との間にスペクトル形状の顕著な差異が観測された。また、それら材料からの蛍光の寿命,強度でも試料間で識別可能な差があることも確認された。これらの差異を利用した数値によるアスベスト識別法として、二つの波長間の強度比,蛍光の減衰比、及び蛍光量の比較法が提案された。これら識別法の応用として、従来の顕微鏡,光散乱式粒子計数器への適用例に関して報告する。

37001055
セルロース誘導体水溶液の放射線誘起反応機構に関する研究
佐伯 誠一
Cellulose Communications 16(2), p.58-61(2009) ; (JAEA-J 06050)
 セルロース及びその誘導体は放射線分解型高分子であると従来考えられてきたが、近年カルボキシメチルセルロース(CMC)などの誘導体は、高濃度水溶液条件下において放射線架橋し、ハイドロゲルを生成することが見いだされている。本解説では、CMC水溶液をモデル物質として、セルロース誘導体の放射線誘起反応機構解明に関するアプローチについて紹介している。水の放射線分解ラジカルであるOHラジカル収量のゲル分率に対する寄与から、OHラジカルがCMC水溶液の放射線架橋の起因であることを見いだし、OHラジカルとの反応により生成するCMCラジカルをESR法により直接観測することに成功した。得られたESRスペクトルからラジカルサイトをカルボキシメチル基炭素上であると同定した。

37001056
FBRサイクル実用化に向けて; 国家基幹技術として開発推進
永田 敬; 水田 俊治; 名倉 文則
エネルギーレビュー 29(5), p.11-14(2009) ; (JAEA-J 06051)
 高速増殖炉(FBR)は、高速の中性子を利用し、天然ウラン中に99.3%含まれる核分裂しないウラン238を核分裂するプルトニウム239に効率よく変換することでウラン資源の利用効率を飛躍的に高め、消費した以上の燃料を生み出すいわゆる増殖により、1000年規模のエネルギー源になりえると期待されている。エネルギー資源の乏しい我が国において、FBRの開発に取り組むことは、我が国のエネルギー安定供給に大きく貢献するものである。FBRのもう一つの優れた特長は、使用済燃料に含まれる半減期の長い放射性物質(マイナーアクチニド(MA))を効率的に核分裂させ燃料として利用できることである。MAをFBRサイクル内に閉じ込めることで、高レベル放射性廃棄物の発熱量を低減し発電量あたりの発生量を低減できるだけでなく、潜在的な有害度を低減させることが期待されている。このようなFBRサイクルの特長から、国は2006年3月に定めた第三期科学技術基本計画において、FBRサイクル技術を国家基幹技術の一つに指定し、今後我が国の総力をあげて推進することにしている。

37001057
地下の還元的な条件下でのセレンの砂質泥岩への収着分配係数
飯田 芳久; 木村 祐一郎*; 山口 徹治; 上田 正人*; 田中 忠夫; 中山 真一
原子力バックエンド研究 15(2), p.57-67(2009) ; (JAEA-J 06052)
 放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、放射性核種の岩石への収着は重要な評価因子である。深地層の還元的な環境におけるセレン(Se)の砂質泥岩への収着分配係数(Kd)に対する、硝酸塩(NaNO3)及び塩水(NaCl)の影響をバッチ式収着試験で調べた。試験は、日本原子力学会が定めた、「深地層処分のバリア材を対象とした測定の基本手順」に準じて行った。深度129-156mから極力空気に触れさせないように工夫をして採取した砂質泥岩試料及び地下水試料を用い、Seを還元的な溶液条件で安定な化学形(HSe-あるいはSe42-)に調製したうえで試験液に添加し、添加後もHSe-で溶存させるため還元的な溶液条件(Eh, pH)を維持した。得られたHSe-のKdは、塩濃度範囲0.1-1.1mol·dm-3において、0.015-0.037m3·kg-1であり、典型的な収着性元素であるCsと同程度であった。

37001058
コロイドが存在する状態での核種の分配挙動の確認手法の検討
久野 義夫; 諸岡 幸一*; 笹本 広; 油井 三和
原子力バックエンド研究 15(2), p.117-129(2009) ; (JAEA-J 06053)
 放射性廃棄物の地層処分における性能評価では、核種移行における遅延効果は一般に分配係数(Kd)によって評価されている。しかしながら、液相にコロイドが存在する場合、コロイドは核種を収着する可能性があるため、Kdの値に影響を及ぼすことが考えられる。本研究では、核種の収着挙動に及ぼすコロイドの影響を調べるために、Cs,ベントナイトコロイド及び石英砂を用いたバッチ法による収着試験を実施した。Csの石英砂へのKd(Kd1)及びベントナイトコロイドへのKd(Kd2)は、固相中,コロイド中及び液相中のCsの存在量から求め、試験溶液を分離するフィルタの孔径により、これらの核種の存在量の区分を行った。その結果、固相とコロイドが単独で存在する状態で取得された分配係数から、両者が共存する状態での核種の分配挙動を評価できることが確認された。このようなコロイドが共存する試験溶液の分画において、適切なろ過手法を選択することは、核種の固相への収着挙動に及ぼすコロイドの影響を見積もるうえで有効であることを確認した。

37001059
各種形状寸法のNaI(Tl)シンチレーション検出器のγ線応答関数の整備と試験
森内 茂*; 堤 正博; 斎藤 公明
保健物理 42(1), p.71-83(2007) ; (JAEA-J 06055)
 NaI(Tl)シンチレーション検出器を用いたスペクトル解析は、環境放射線の特性調査やモニタリング等の分野で広く実施されている。NaI(Tl)検出器を使用する標準的なマニュアルとして文部科学省が取りまとめた「空間γ線スペクトル測定法」があり、スペクトル解析に必要な基礎データとして、代表的なNaI(Tl)検出器の応答関数行列がまとめられている。しかし現存する応答関数行列はエネルギー間隔が粗く、かつ対象γ線のエネルギー範囲も上限が3MeV程度までであり、検出器の形状,寸法も限定されている。本研究においては、現在一般に広く使用されている各種サイズ,形状のNaI(Tl)検出器について広いエネルギー範囲にわたり細かいエネルギーメッシュで応答関数行列を整備するとともに、従来から活用されてきた応答関数との比較・解析,高精度で測定の行えるエネルギー範囲の検討を行った。

37001060
海洋における放射性核種の移行モデルについて
小林 卓也
放射線科学 52(3), p.53-57(2009) ; (JAEA-J 06057)
 下北沖海域における使用済燃料再処理施設の平常時及び異常時に海洋へ放出される放射性核種の移行を予測する海況予測システムを開発した。本システムには京都大学が開発した京大海洋モデルと、原子力機構が開発した海水中物質移行予測モデル(SEA-GEARN)が格納され、2つのモデルを用いて海洋中に放出された放射性核種の移行計算を実施する。本システムの適用計算として、2006年10∼11月を対象とした再解析実験を行い、再処理施設起因の放射性物質が沿岸に到達する可能性について検討した。その結果、下北沖海域の流動場は絶えず変化するため再処理施設から放出される液体放射性核種は複雑な分布を示すことが判明した。また、今回の計算結果から再処理施設起因のトリチウムが沿岸に到達することは明らかであり、今後バックグラウンド値の800倍の濃度のトリチウムが検出される可能性がある。ただし、青森県は、再処理施設の操業に伴う環境モニタリングへの影響として、海水中トリチウムの施設寄与分(増分)として300Bq/Lを予測している。計算による沿岸域におけるトリチウム濃度の変動範囲は0∼82.6Bq/Lであり、青森県による想定の範囲内である。

37001061
X線CT法による亀裂内トレーサー移行プロセスの可視化と分析
佐藤 晃*; 有水 拓人*; 米村 拓峰*; 澤田 淳
Journal of MMIJ 125(4,5), p.146-155(2009) ; (JAEA-J 06059)
 高レベル放射性廃棄物地層処分の長期的安全性を検討する際には処分事業の長期に渡る事業期間を通して評価技術の一貫性を保ちつつ、調査の段階に応じて詳細化されるサイト環境条件や技術の進歩に適切に対応した評価手法を用いた性能評価が実施される。花崗岩など亀裂性岩盤を対象とした性能評価では、岩盤中の核種移行のモデルとして簡便で第2次取りまとめなどのこれまでの性能評価報告書で実績のある一次元平行平板モデルが用いられる。しかし、一次元平行平板モデルの利用に際しては、実際には複雑な形状を呈する亀裂を一次元平行平板モデルで表現するため、透水量係数や亀裂開口幅の代表値をどのように設定するかが課題となっている。この課題解決に向けた研究の一つとして、非破壊検査技術の1つであるX線CTスキャナーを複雑な表面形状を有する亀裂内部を物質移行の可視化に適用した。得られたその画像データにより亀裂内部での物質の移流・分散プロセスを評価・分析し、大きい空間と小さい空間が複雑に分布している場合には、亀裂開口幅の大小によりトレーサーの移行挙動が極端に異なり、開口幅が大きい空間で流れによどみが生じることが示された。

37001062
ポゾラン高含有鉄筋コンクリートの長期海洋暴露試験
竹田 宣典*; 桑江 ひとみ*; 中山 雅; 小林 保之
コンクリート工学年次論文集 31(1), p.895-900(2009) ; (JAEA-J 06060)
 pHが11.0程度の低アルカリ性を有するフライアッシュ高含有シリカフュームセメント(HFSC)について、鉄筋コンクリートとしての適用性を評価することを目的として、コンクリート供試体の6年間の海洋暴露試験を行い、圧縮強度,塩化物イオン侵入量,鉄筋腐食について調査し、腐食ひび割れの発生時期を予測した。その結果、6年間の海洋環境下における圧縮強度の低下はなく、塩化物イオンの侵入は普通ポルトランドセメントに比べて少ないことが明らかになった。また、鉄筋腐食は、塩化物イオンの侵入が少ない時期に生じるが、その進行は遅く、かぶり100mm,鉄筋径22mmの場合の腐食ひび割れ発生時期は50∼100年後と予測される。以上のことから、HFSCを鉄筋コンクリートに適用する場合には、鉄筋径や使用部位を適切に選定することが重要となることが示唆された。

37001063
高速炉蒸気発生器における垂直円管内の伝熱特性
栗原 成計; 門出 政則*
日本原子力学会和文論文誌 8(2), p.102-109(2009) ; (JAEA-J 06062)
 高速炉蒸気発生器における垂直管下降流での流動状況と熱伝達との関連を明らかにするために実験研究を行った。実験は、初期圧11.2∼13.4MPa,初期水温200及び300℃,質量流量0.021∼1.67kg/sの条件で行った。模擬伝熱管は高周波にて加熱され、時間平均熱流束は管壁に埋め込んだ3断面における2点の温度データから逆問題解法により推定し、外表面熱流束に対して20%以内の推定誤差であることを確認した。また、伝熱特性については質量流量に強く依存し、高質量流量域では沸騰曲線上を右周りのサイクルを描きながら安定した核沸騰が形成され、その傾きは常にdq/dΔT>0であることがわかった。また、低質量流量域において、内壁面の沸騰状況は加熱中ではdq/dΔT>0からdq/dΔT<0へ遷移し、加熱中断中にdq/dΔT<0からdq/dΔT>0へ戻ること、dq/dΔT<0の傾きを持つ遷移沸騰域では、核沸騰と膜沸騰が共存し、時間的・空間的にその割合が変化しているため、本実験において沸騰曲線で左周りのサイクルを描くことを明らかにすることができた。

37001064
次世代原子炉と燃料サイクル研究開発; 実用化に向けたFBRサイクル開発の推進
永田 敬; 一宮 正和; 船坂 英之; 水田 俊治; 名倉 文則
日本原子力学会誌 51(4), p.234-238(2009) ; (JAEA-J 06063)
 高速増殖炉(FBR)サイクルは、限りあるウラン資源を有効利用し地球環境保全にも適合し、持続的な社会を支える枢要技術である。この技術の基盤となる次世代原子炉とサイクル研究開発について、これまでの経緯,開発の現状及び今後の展望について紹介する。

37001065
精密に時間制御された高強度レーザーによるイオン加速
余語 覚文; 大道 博行; 森 道昭; 桐山 博光; Bulanov, S. V.; Bolton, P.; Esirkepov, T. Z.; 小倉 浩一; 匂坂 明人; 織茂 聡; 西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 長友 英夫*; 大石 祐嗣*; 名雪 琢弥*; 藤井 隆*; 根本 孝七*; 金沢 修平; 近藤 修司; 岡田 大; 中井 善基; 圷 敦; 下村 拓也; 田上 学*; 本村 朋洋*; 中村 衆*; 白井 敏之*; 岩下 芳久*; 野田 章*
レーザー研究 37(6), p.449-454(2009) ; (JAEA-J 06068)
 パルス時間波形の高度に制御された1Hz繰返し運転可能なレーザーを用いて、密度の制御されたターゲットからの陽子線加速機構を検証した。実験の結果、高コントラストのレーザーを用いた、固体密度ターゲットを用いた陽子線加速では、エネルギーの安定した陽子線を再現性よく発生させることが可能となった。一方、臨界密度近傍に制御されたターゲットでは、ビームの高エネルギー成分が低エネルギー成分とは異なる方向に加速される結果を得た。計算機シミュレーションの結果、ターゲット裏面の磁場が陽子線加速電場を傾かせる効果をもつことが明らかになった。これをさらに発展させて、ターゲットの密度分布を高度に制御すれば、ビーム方向をエネルギーに応じてコントロールすることが可能になると考えられる。高強度レーザーの時間・空間制御技術の発展は、レーザー駆動粒子線の利用研究において、今後さらに重要な役割を担うことになるものと結論する。

37001066
100-J level green laser beam homogenization to a pump petawatt class Ti:sapphire chirped-pulse amplification laser system
桐山 博光; 田中 桃子; 越智 義浩; 中井 善基; 笹尾 一; 岡田 大; 森 道昭; 下村 拓也; 金沢 修平; 大道 博行; Bolton, P.; 河西 俊一
レーザー研究 37(6), p.467-469(2009) ; (JAEA-J 06069)
 100J級Ndガラスレーザーの第二高調波(グリーン光)の空間ビーム均質化について簡潔に報告したものである。回折光学素子を用いることにより、ほぼ完全なフラットトップの空間ビームパターンを有する高エネルギーグリーン光が得られた。本手法はペタワット級のチタンサファイアチャープパルス増幅(CPA)システムの励起に有用であることが明らかとなった。

37001067
原子力(高温ガス炉)による水素製造
小貫 薫
触媒 51(4), p.270-274(2009) ; (JAEA-J 06070)
 高温ガス炉から得られる1000℃近い高温の核熱を用いた水からの水素製造について、原子力機構における技術開発プロジェクトを紹介するとともに、高温ガス炉に接続する水素製造プロセスの有力候補である熱化学法ISプロセスの研究開発の現状を概説した。

37001068
Multi-step cascades in 63Ni
大島 真澄; 金 政浩; 木村 敦; 古高 和禎; 藤 暢輔; 小泉 光生
AIP Conference Proceedings 1090 , p.386-390(2009) ; (JAEA-J 06073)
 62Ni(n,γ)63Ni反応からの多段γ線カスケードをγ線分光法で調べた。原子力機構研究用原子炉JRR-3における12台の大型ゲルマニウム検出器とBGO検出器からなる多重γ線検出装置STELLAを使用して、多重γ線のデータを取得した。中性子捕獲状態から基底状態への完全系のカスケード事象から、励起状態の準位構造を決定する新たな手法を開発した。その原理と有効性を63Niの例で紹介する。

37001069
Development of 1 MeV H- accelerator at JAEA for ITER NB
谷口 正樹; de Esch, H. P. L.*; Svensson, L.*; 梅田 尚孝; 柏木 美恵子; 渡邊 和弘; 戸張 博之; 大楽 正幸; 坂本 慶司; 井上 多加志
AIP Conference Proceedings 1097 , p.335-343(2009) ; (JAEA-J 06074)
 This paper reports the recent activities at JAEA for the development of 1 MeV H- ion accelerator toward ITER NBI. For the development of MAMuG accelerator, 320 mA H- ion beam was successfully accelerated as the highest record in the world at the MeV class energy (796 keV). This was achieved by protecting the H- ion source from the high heat load by the backstream positive ions, which was produced during the high current H- ion acceleration. The SINGAP accelerator was tested at JAEA to compare the performance of the SINGAP and the MAMuG concept. The SINGAP accelerator was installed at the MeV test facility in JAEA and the beam acceleration test was performed. The MAMuG showed better performance in voltage holding capability and electron acceleration. From the results of this test, it was determined to select the MAMuG as the baseline accelerator for ITER NBI.

37001070
Results of the SINGAP neutral beam accelerator experiment at JAEA
de Esch, H. P. L.*; Svensson, L.*; 井上 多加志; 谷口 正樹; 梅田 尚孝; 柏木 美恵子; Fubiani, G.*
AIP Conference Proceedings 1097 , p.353-363(2009) ; (JAEA-J 06075)
 原子力機構とCEAカダラッシュは、原子力機構の所有するMeV級イオン源試験装置を用い、共同で単孔単段(SINGAP)加速器の試験を実施した。CEAの試験設備容量は0.1Aであるのに対し、原子力機構では0.5Aまでの試験が可能である。これにより15本のH-ビームレットをSINGAPに入射して加速し、原子力機構が提唱する多孔多段(MAMuG)加速器との直接比較が可能となる。SINGAPは高電圧保持のためのコンディショニングの進展が遅く、140時間を費やしても581kV, H2を0.1Pa導入しても787kV保持するのがやっとであり、MAMuGと比較して200kV低い電圧しか保持できなかった。ビーム発散角については、ITER要求値である5mradを満足した。SINGAPの最大の問題点は、MAMuGよりも多量の電子を高エネルギーまで加速してしまうことであり、本試験の結果からITERでの電子加速量を見積もると高すぎてとても許容できないことを明らかにした。

37001071
Compensation of beamlet repulsion in a large negative ion source with a multi aperture accelerator
柏木 美恵子; 井上 多加志; Grisham, L. R.*; 花田 磨砂也; 鎌田 正輝; 谷口 正樹; 梅田 尚孝; 渡邊 和弘
AIP Conference Proceedings 1097 , p.421-430(2009) ; (JAEA-J 06076)
 大面積負イオン源においては、多孔から引出されるビームレット自身の空間電荷により互いに偏向しあい、電極に過大な熱負荷を与えて長パルス運転時の障害となっている。そこで、JT-60U負イオン源をモデルとした3次元ビーム解析を行い、このビームレット偏向を調べて、孔ずれによるビーム偏向の補正を検討した。その結果、必要な孔ずれは1mm以下であり、この孔ずれにより各ビームレット偏向を正確に補正できることを明らかにした。また、電子引出し抑制用の引出部磁場をも考慮した結果、±0.5mmの孔ずれを追加することで500keV D-ビームの偏向を補正できることが明らかとなり、磁場変更補正用孔ずれの設計値、及び実験結果に一致することを示した。

37001072
Effects of nuclear orientation on fission fragment mass distributions in the reactions of 34,36S+238U
西尾 勝久; 池添 博; 光岡 真一; 西中 一朗; 渡辺 裕*; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 廣瀬 健太郎*; Hofmann, S.*
AIP Conference Proceedings 1098 , p.289-294(2009) ; (JAEA-J 06077)
 Fragment mass distributions for fission after full momentum transfer were measured for the reaction 36,34S,+,238U at bombarding energies around the Coulomb barrier. The experiment was carried out by using the sulfur beams supplied by the JAEA tandem accelerator. The experimental data revealed a transition from symmetry to asymmetry mass distributions when the beam energies were decreased from above-barrier to sub-barrier values. The main components of the asymmetric mass distribution are at A=200 and A=74. The asymmetric fission is attributed to quasifission of the reacting system at polar collisions, whereas the symmetric fission originates from the compound nucleus produced in equatorial collisions. The results suggest a strong influence of orientation effects of the deformed target nuclei on fusion.

37001073
Ablation-initiated isotope-selective atomic absorption spectroscopy of lanthanide elements
宮部 昌文; 大場 正規; 飯村 秀紀; 赤岡 克昭; 丸山 庸一郎; 若井田 育夫; 渡部 和男
AIP Conference Proceedings 1104 , p.30-35(2009) ; (JAEA-J 06078)
 アブレーション共鳴吸収分光による核燃料物質の遠隔同位体組成分析法を開発している。ランタノイド元素の酸化物試料を模擬試料に用い、同位体識別に適した実験条件を調べた。その結果、雰囲気ガスの最適な圧力や最適な観測時間はガスの種類によって大きく異なるものの、得られる吸収スペクトルの線幅は、いずれも0.85GHz程度であることを明らかにした。また天然セリウムの吸収スペクトルから求めた140Ceと142Ceの信号強度比が、天然同位体比とよく一致することを確認した。またこの方法により、アブレーションしきい値近傍の光強度における、セリウム原子の鉛直方向及び水平方向の飛行速度や原子密度の時間変化などを評価した。

37001074
Effects of nuclear orientation on fusion and fission process in heavy ion reactions
西尾 勝久; 池添 博; 光岡 真一; 西中 一朗; 渡辺 裕*; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 廣瀬 健太郎*; Hofmann, S.*
AIP Conference Proceedings 1120 , p.275-279(2009) ; (JAEA-J 06079)
 Effects of nuclear deformation of 238U on fusion and fission was investigated in the reactions of 30Si+238U and 36S + 238U. From the measurement of evaporation residue cross-sections for 30Si+238U, carried out at GSI, it is concluded that in the sub-barrier region competition between fusion and quasi-fission was suggested whereas at the above barrier region fusion is the main process after the system is captured inside the Coulomb barrier. The fission fragment mass distributions were measured in 30Si+238U and 36S+238U at the JAEA tandem facility. Symmetric fission was observed at the above-barrier region, showing the fusion-fission character. In decreasing the energy to the sub-barrier, the asymmetric fission starts to dominate, showing the signature of quasi-fission. The results suggest that the equatorial collision results in fusion whereas the polar collision results in quasi-fission.

37001075
Preparation of radiation-grafted ion exchange membranes for application to fuel cells; New strategies emerging with recent developments
八巻 徹也; 浅野 雅春; 吉田 勝*
Current Developments of Radiation-Induced Graft in Membranes , p.1-49(2008) ; (JAEA-J 06080)
 放射線グラフト法による燃料電池用イオン交換膜の作製と評価について、最近の研究をレビューする。特に、燃料電池用途に向けた、グラフト重合のベースポリマーの選択とグラフトモノマー又はモノマー/架橋剤の組合せとについて最初に記述する。このような既存の研究の流れに加え、(1)放射線グラフト重合に放射線架橋を組合せた新規架橋フッ素電解質膜の作製,(2)イオンビームで厚さ方向に形成された穿孔によるナノ構造制御イオン交換膜の実現について、著者らの研究を詳細に報告する。最後に、これらに関連して、イオン交換膜におけるプロトン伝導経路の構造などに関する基礎研究の重要性、さらには当該分野への中性子ビームの応用可能性に言及する。

37001076
A Novel methodology to characterize DNA damage utilizing phosphodiesterase I function
赤松 憲
New Research on DNA damage , p.237-253(2008) ; (JAEA-J 06081)
 放射線によって生じるDNA損傷の種類・量・分布(損傷スペクトル)は線質あるいはそのエネルギーによって違うと考えられる。しかしながら、損傷の多様さ,直接・間接効果の寄与率,酸素濃度、さらには、実験条件等の多くの不確定要素のため、その違いに関する統一見解が得られていない。そこで、個々の損傷の化学構造に厳密にこだわらず、かつ損傷部位の脆弱性(pH・温度感受性が上がっている)に影響されにくい損傷スペクトル分析法を開発した。この方法では、分解酵素として、DNAの3'水酸基末端を認識し2'デオキシヌクレオシド-5'-リン酸を逐次切り出すホスホジエステラーゼI(SVPD)、及びアルカリホスファターゼを用いる。SVPDの基質特異性とそのミハエリス-メンテン型の反応速度論的性質を活用することによって、DNA鎖切断の3'末端におけるリン酸基の有無、ピペリジン脆弱性部位というカテゴリーで損傷を分類して定量することが可能である。本方法を用いることで、コバルト60γ線を照射したDNA薄膜試料では、鎖切断の収率がおよそ0.1μmol/Jであることがわかった。この値は他の方法で見積もられた結果と矛盾しない。この方法体系を基礎にさまざまな酵素を組合せることで、これまでにわからなかった放射線DNA損傷スペクトルが明らかになると期待できる。

37001077
Parallel distributed seismic analysis of an assembled nuclear power plant
山田 知典
Parallel, Distributed and Grid Computing for Engineering , p.439-454(2009) ; (JAEA-J 06082)
 安定なエネルギー供給を保証するため、原子力発電の重要性は広く認知されている。日本国内では2006年の耐震設計審査指針の改訂、2007年新潟県中越沖地震における設計で想定した地震動を上回る地震動の観測など地震時における原子力プラント健全性評価への注目が集まっている。本発表では日本原子力研究開発機構システム計算科学センターで行っている耐震シミュレーションの概要と本シミュレーションにおける計算戦略について発表を行う。

37001078
A Simulation study for closed cycle and continuous hydrogen production by a thermo-chemical water-splitting IS process
久保 真治; 笠原 清司; 佐藤 博之; 今井 良行; 岩月 仁; 田中 伸幸; 宮下 礼子*; 田子 康弘*; 小貫 薫
Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM) , 6p.(2008) ; (JAEA-J 06085)
 固有の閉サイクル性のため熱化学法ISプロセスにて安定した水素製造を行うためには困難が伴う。これは本プロセスを実用化学プラントとして成立させるための重要な課題である。ヘリウムガス加熱にて駆動されるISプロセスにおいて、水素発生量, 酸素発生量及び原料水供給量の割合を水分解量論比に一致させる運転技術を開発した。本方法は、ブンゼン反応溶液の組成計測に基づき、二つの吸熱工程へ適切な熱量を配分するものである。本方法を組み込み、かつ、全反応工程を結合した閉サイクルプロセスを高温ヘリウムガスで駆動したプロセスシミュレーションを実施した。ヘリウムガス条件の変動に対し、化学量論的な水素及び酸素発生速度,原料水供給速度が得られたことから、本方法の有効性の見通しを得ることができた。

37001079
An Indirect effect of green technology by Japanese LWRs
柳澤 和章
Proceedings of 18th International Conference for the International Association of Management of Technology (IAMOT 2009) (CD-ROM) , 1569166807p.(2009) ; (JAEA-J 06086)
 温暖化防止技術が国の経済及び二酸化炭素排出権取引市場に与える間接効果について研究した。この目的のため、政府によって公開された文献を利用した。(1)2005年において54基の原発によって得られた経済規模は発電端164億ドル,需要端で427億ドルであった。(2)原発は建設費から見ると高い(2セント/kWh)が、燃料コストから見ると安い(1.4セント/kWh)。原発の導入によって燃料の総量を減らしつつGDPを増加させることができる。(3)核燃料サイクルによって、原発から排出される二酸化炭素の量は火力発電のそれらよりも1/23-1/44に減らせる。(4)2004年時点では、我が国の総発電電力量は8,651TWhであった。石炭と石油が二酸化炭素の主たる排出源と仮定すると、排出された二酸化炭素の量は7.4億トンとなる。非化石燃料の使用で抑圧できた二酸化炭素の量は3.8億トンであり、原発の寄与率は57%となる。二酸化炭素取引額は、1トンの二酸化炭素あたり開発国で19ドル、ECで28ドルであるから、日本の原発による温暖化防止間接効果は前者に対して約40億ドル、後者に対して約60億ドルとなる。温暖化防止技術は地球の温暖化を阻止するのに非常に重要で有益である。

37001080
Recent development of assurance of supply of nuclear fuel; JAEA proposal on assurance of supply of nuclear fuel
直井 洋介; 小林 直樹; 田崎 真樹子
Proceedings of 2008 INMM/ESARDA Tokyo Workshop "Meeting Safeguards Challenges in an Expanding Nuclear World" (CD-ROM) , 19p.(2008) ; (JAEA-J 06090)
 本論文でIAEAが運営する燃料供給保証(AOS)メカニズムの基本的な原理とメカニズムを提案する。その構成要素である仮想燃料備蓄と現物の燃料バンクのメカニズムを詳述する。この提案は、日本提案(INFCIRC/683)のさらなる発展を含むので、供給対象は低濃縮ウラン(LEU)だけに限らず、LEUと核燃料サイクルフロントエンド全体(すなわち、ウラン鉱石供給,ウラン保管,転換,濃縮,燃料加工)のサービスを含む。本提案では、2007年6月のIAEA事務局長レポートの「可能なフレームワーク」で記述される3つのレベルを再編成して、再定義するなど、AOSについての幾つかの新しいアイデア、例えば供給国として参加する事前の宣言や、供給保証発動につき検討するAOS諮問委員会の創設などの提案が取り入れられている。

37001081
A Preliminary comprehensive dynamic analysis of the typical FaCT scenarios with JSFR and related fuel cycle facilities
塩谷 洋樹; 小野 清; 小川 隆; 駒 義和; 川口 浩一
Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM) , p.9419_1-9419_10(2009) ; (JAEA-J 06092)
 FaCTプロジェクトで開発中のFBRと関連燃料サイクル施設への典型的な移行シナリオに関して、予備的な包括評価を実施した。各施設における物質の組成評価や廃棄物発生量評価に加え、長期的な経済性を把握するために22世紀までのキャッシュフローと平均発電原価を試算した。廃棄物発生量とキャッシュフローのピークが数か所で見られたが、発電所と軽水炉使用済燃料の再処理施設の廃止と建設が原因であった。さらに、異なる増殖比,共用の再処理施設,MA(Am-Cm)リサイクルの有無に着目した比較を試みた。例えば、増殖比については、導入期の最適な炉心として増殖比1.1から1.2の間で検討されることは合理的であるとの暫定的な結論が得られた。

37001082
Evaluation on failure resistance to develop design basis for quasi-ductile silicon carbide composites for fusion application
野澤 貴史; 檜木 達也*; 香山 晃*; 谷川 博康
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM) , 8p.(2008) ; (JAEA-J 06093)
 SiC/SiC複合材料は将来の高熱効率を志向した核融合炉先進オプションの有力候補材料として期待されている。本論文は、SiC/SiC複合材料の構造部材への実用化を目的とし、擬延性を特徴とするSiC/SiC複合材料の設計基準の開発にかかわる検討の進捗状況に関して報告するものである。具体的には、次世代耐照射性SiC/SiC複合材料の1つであるナノインフィルトレーション遷移共晶相焼結(NITE)法で作製されたSiC/SiC複合材料の破損挙動(例えばマトリックスクラック挙動)を評価した。試験片サイズによらないNITE-SiC/SiC複合材料のノッチ鈍感性を特定した結果、破損評価におけるクライテリオンとして応力クライテリオンが有力との結論を得た。

37001083
Research and development on hydrogen production by thermochemical water-splitting is process
寺田 敦彦; 岩月 仁; 竹上 弘彰; 久保 真治; 坂場 成昭; 小貫 薫
Proceedings of 4th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2008) (CD-ROM) , 8p.(2008) ; (JAEA-J 06097)
 原子力機構では、現在、熱化学法ISプロセスを用いた水素製造技術の実用化に向けて、製造設備の設計検討,要素技術の開発を進めている。水素製造設備は、高温の硫酸やヨウ化水素混合物を扱う過酷な腐食環境であるため、耐食耐熱金属,セラミックス,グラスライニング材等の耐食工業材料を用いた各種反応器,分解器等のプロセス機器で構成され、それらが配管システムで接続される。本報では、優れた耐食部材であるSiCセラミックスを用いた硫酸工程反応器の設計検討、及び主要プラント構成部品であるグラスライニング配管の耐熱性やヨウ化水素混合物の高圧熱化学物性等のプラント設計データの取得整備に関する現状を報告する。

37001084
Dynamic neutron computer tomography technique for velocity measurement in liquid metal flow; Fundamental PTV experiment
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
Proceedings of 6th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows (ISMTMF 2008) (USB Flash Drive) , 14p.(2008) ; (JAEA-J 06098)
 本報は、FBR炉心を模擬した発熱試験体内を流れる液体金属流の速度及び軌跡を3次元の時間変化として計測し、数値解析コードの検証に役立てることを最終目標として開発を進めている新しい中性子を用いた多次元速度計測技術に関する報告である。高速度撮像中性子ラジオグラフィ,コンピュータ断層撮影技術(CT),粒子追跡技術を組合せた計測システムをモンテカルロ解析により設計・構築し、研究用原子炉JRR-4に装置を設置して技術実証試験を実施した。本試験の結果、125Hzと250Hzの記録速度で3次元で動くトレーサの速度と軌跡の時間変化を計測できる見通しが得られた。

37001085
Analysis on temperature distribution of reactor vessel cooling system during loss of coolant flow in HTTR
武田 哲明*; 一宮 浩一*; 西尾 仁志*; 中川 繁昭; 高松 邦吉
Proceedings of 7th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-7) (CD-ROM) , 11p.(2008) ; (JAEA-J 06099)
 超高温ガス炉(VHTR)の安全審査に対して、炉心の固有の安全性及び解析手法の妥当性を示すために、高温工学試験研究炉(HTTR)で実施された安全性実証試験のデータを用いて、炉内温度分布解析を行った。比較対象としては、原子炉スクラムを生じない冷却材流量部分喪失試験の実測値を用いた。また、すべてのガス循環機をストップさせる冷却材喪失試験及び、前者の試験と同時に炉容器冷却機能を喪失させる炉容器冷却設備停止試験の事前解析も行った。これらの試験中の炉内温度分布を汎用解析コードSTAR-CDを用いて高精度で解析できれば、本研究で用いた手法をVHTRの設計に活用することができる。本研究では原子炉圧力容器,炉容器冷却設備及びコンクリートを含めた炉内温度分布解析の結果を示し、冷却材流量喪失時における輻射伝熱の重要性について明らかにした。

37001086
Effects of weld-overlay cladding on the structural integrity of reactor pressure vessel during pressurized thermal shock
西川 弘之; 勝山 仁哉; 宇田川 誠; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 8th International Symposium of the Japan Welding Society on Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing (8WS) (DVD-ROM) , 83p.(2008) ; (JAEA-J 06100)
 原子炉圧力容器の内表面にはオーステナイトステンレス鋼が肉盛溶接される。残留応力を除去するために溶接後熱処理を施すものの、熱膨張係数の差異により、肉盛溶接部には降伏応力に近い引張残留応力が存在する。この残留応力は加圧熱衝撃(PTS)時における原子炉圧力容器の構造健全性に影響を及ぼすと考えられる。そこで本研究では、原子炉圧力容器に存在する肉盛溶接残留応力を、汎用有限要素法解析を用いた熱弾塑性クリープ解析により求めた。また、原子炉圧力容器用確率論的破壊力学解析コードPASCAL2の影響関数法を用いてPTS時の応力拡大係数(K値)を算出した。肉盛溶接を考慮した場合のK値は、肉盛溶接を考慮しない場合に比べて大きいことが示された。

37001087
On the evaluation of PWSCC growth near J-groove welds of vessel head penetration nozzle
宇田川 誠; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 8th International Symposium of the Japan Welding Society on Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing (8WS) (DVD-ROM) , p.319(2008) ; (JAEA-J 06101)
 高経年化した加圧水型原子炉において、原子炉圧力容器上蓋貫通部に施されるJ溶接部近傍に一次冷却水応力腐食割れ(PWSCC)が発生している。PWSCC進展により冷却水の漏洩に至る事例も報告されており、PWSCCに対する構造健全性評価は重要である。PWSCC進展の主要因はJ溶接の際に生じる溶接残留応力である。また、PWSCC進展速度は非常に大きなばらつきを有する。そこで本研究では、J溶接部近傍に発生する残留応力を評価するため、J溶接を模擬した3次元熱弾塑性解析を実施した。また、PWSCC進展に及ぼす残留応力及びPWSCC進展速度が有するばらつきの影響について評価するため、既に公開済みの確率論的破壊力学(PFM)解析コードPASCAL-SCを改良し、PFM解析を実施した。その結果、PWSCC進展に及ぼす残留応力の影響は大きいことがわかった。また、実機におけるき裂検出事例との比較からPASCAL-SCはPWSCC進展予測に有用であることを確認した。

37001088
Broad group cross section library for fast reactor using nuclide dependent collision density
羽様 平
Proceedings of International Conference on Advances in Mathematics, Computational Methods, and Reactor Physics 2009 (M&C 2009) , 12p.(2009) ; (JAEA-J 06102)
 核種依存の衝突確率を新たに定義し、多群炉定数作成に適用した。作成した多群炉定数を「もんじゅ」の解析に適用した結果、既存の衝突確率に基づく炉定数に比べて、特に反応率の解析精度が向上することを確認した。Naボイド反応度についてはボイドの有無を考慮する必要があること、核種及びNa密度の両方に依存する衝突確率を使用すれば詳細群計算と同等の精度が達成できることを示した。

37001089
Gas production and activation calculation in MEGAPIE
Thiolliere, N.*; David, J. C.*; Eid, M.*; Konobeyev, A. Y.*; Eikenberg, J.*; Fischer, U.*; Gröschel, F.*; Guertin, A.*; Latgé, C.*; Lemaire, S.*; Leray, S.*; Letourneau, A.*; Michel-Sendis, F.*; 西原 健司; Panebianco, S.*; Stankunas, G.*; Wagner, W.*; Wernli, B.*; Zanini, L.*
Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors, Nuclear Power; A Sustainable Resource (PHYSOR '08) (CD-ROM) , 8p.(2008) ; (JAEA-J 06103)
 MEGAPIE計画では、鉛ビスマスターゲットから放出された放射性ガスの測定が行われた。測定値と複数の計算コードによる結果の比較を行い、鉛ビスマスターゲットからの放射性ガスの放出率を評価した。また、MCNPX2.5.0, FLUKA, SNTコードと放射化評価コードを結合し、ターゲットと構造材の放射化を評価した。これにより、運転中、照射後試験、そして、ターゲット廃棄時の安全や被爆評価にかかわるデータベースを構築した。

37001090
Improvement effect of neutronics design accuracy by conducting MA-loaded critical experiments in J-PARC
菅原 隆徳; 佐々 敏信; 大井川 宏之
Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors, Nuclear Power; A Sustainable Resource (PHYSOR '08) (CD-ROM) , 8p.(2008) ; (JAEA-J 06104)
 MA装荷臨界実験による核変換システムの核設計精度向上の効果を評価するため、炉定数調整法を用いた誤差解析を行った。J-PARCの核変換物理実験施設(TEF-P)においてMA装荷臨界実験をすることで、核変換システムの核設計における核データに起因する誤差が減少できることを定量的に示した。臨界性については、MA装荷高速炉と加速器駆動未臨界システム(ADS)に関する核データに起因する誤差は、それぞれ0.49%と1.03%から0.35%と0.80%に減少した。また、MA燃料ピンの反応度価値測定実験により核データに起因する誤差を減少させるためには、10-6Δk/kオーダーの実験精度が必要であることを示した。この実験誤差は、従来から用いられているサンプルオシレーション法を適用することで達成することが可能である。

37001091
Mechanical properties of siliceous rocks around Horonobe URL from triaxial compression and isotropic consolidation tests
真田 祐幸; 松井 裕哉; 藤井 義明*
Proceedings of International Symposium on Rock Mechanics "Rock Characterization, Modelling and Engineering Design Methods" (SINOROCK 2009) (CD-ROM) , 5p.(2009) ; (JAEA-J 06105)
 原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発において地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクトとして幌延深地層研究計画を進めている。本報告では、地下研究施設の設計データの取得並びに坑道掘削に伴う掘削影響の予測のため実施された三軸圧縮試験と等方圧密試験結果,岩盤の力学モデルについて議論する。三軸圧縮試験では、地下施設の浅部に分布する珪藻質泥岩は、封圧の増加に伴い応力-ひずみの曲線形状がひずみ軟化挙動から弾完全塑性型に移行し、深部に分布する珪質泥岩は拘束圧の程度によらずひずみ軟化挙動を示した。等方圧密試験では、珪藻質泥岩では、珪藻遺骸の損傷によって有効封圧10MPaで降伏した。したがって、坑道周辺岩盤の力学挙動のモデル化にあたっては、珪質泥岩はひずみ軟化型の構成則、珪藻質泥岩は等方圧下での降伏を表現できるエンドキャップ型の構成則を適用する必要性があることが示唆された。

37001092
放射光リアルタイム光電子分光で観たSi(111)表面の酸化過程
吉越 章隆; 寺岡 有殿
電気学会光・量子デバイス研究会資料OQD-09-56 , p.67-70(2009) ; (JAEA-J 06107)
 室温におけるSi(111)-7×7表面の酸化反応メカニズムを明らかにすることを目的として、酸素結合状態及びSi酸化状態の酸化時間に依存した変化を放射光リアルタイム光電子分光によって観測した。酸化初期において酸素分子はSiアドアトムのバックボンドに解離吸着することがわかった。そして、古くからよく知られている分子状化学吸着酸素、いわゆる、paul oxygenは、バックボンドに一つ酸素原子を有するSiアドアトム上に化学吸着したins-paul構造であることがわかった。

37001093
放射線治療遠隔支援のための線量計算システムIMAGINEのグリッド化
斎藤 公明; 手島 直哉; 鈴木 喜雄; 中島 憲宏; 齋藤 秀俊*; 国枝 悦夫*; 藤崎 達也*
FUJITSUファミリ会論文集(Internet) , 20p.(2009) ; (JAEA-J 06108)
 放射線治療の品質保証や先端的治療技術の開発への貢献を目的に、超並列計算によって高精度・高速に患者体内の線量分布を計算できる線量計算システムIMAGINEを研究開発している。IMAGINEの実運用に向け、複数の治療施設から同時に大量の線量計算実行要求を受け付けることが想定されるため、われわれはIMAGINEシステムをグリッド化することで線量計算を分散処理し、線量計算ジョブの待ち時間を最小化することを検討した。本稿では、IMAGINEシステムのグリッド化にあたり生じた課題と、それに対して検討し見いだしたグリッドに対する知見として、プログラミングスキルを必要とせず、容易にアプリケーションのグリッド化を可能とする方式について紹介する。

37001094
金属磁性体空胴の高次モード解析
長谷川 豪志; 原 圭吾*; 野村 昌弘; 大森 千広*; Schnase, A.; 田村 文彦; 戸田 信*; 山本 昌亘; 吉井 正人*
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM) , p.394-396(2008) ; (JAEA-J 06109)
 J-PARCシンクロトロンでは高加速勾配を達成するため金属磁性体コアを用いたRF空胴が開発されている。さらにMR RF空胴では、Q値を26とするためカットコアが使用されている。金属磁性体コアRF空胴やカットコア,カットコアギャップ間などの高次モードを明らかにするため電磁場計算を行った。この報告では、金属磁性体コアの計算方法やカットコアや金属磁性体コアの高次モード解析の結果について述べている。

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