※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2010年9月
38001151
Protective effects of silybin and analogues against X-ray radiation-induced damage
Fu, H.*; Lin, M.; 勝村 庸介*; 横谷 明徳; 端 邦樹; 室屋 裕佐*; 藤井 健太郎; 鹿園 直哉
Acta Biochimica et Biophysica Sinica 42(7), p.489-495(2010) ; (JAEA-J 07792)
- Silybin(SLB)及びその類似体であるhesperetin(HESP), naringenin(NAN), naringin(NAR)は化学抗ガン剤として報告されている天然フラボノイドの有効成分であると考えられている。また、これらの物質がDNA塩基の酸化損傷を化学的に修復することをパルスラジオリシス法によって明らかにしてきた。そこで本研究では、in vitroにおいてプラスミドDNAの軟X線誘起損傷に対するSLBとその類似体による保護効果を調べた。X線照射の結果、保護効果を調べた物質の中ではHESPとSLBがX線によって誘起されるDNA一本鎖切断(SSB)を最も効果的に抑制することがわかった。さらに他の実験結果と比較すると、SLBやその類似体がin vitroでDNA損傷を抑制する能力はそれらのフリーラジカル捕捉能と関連があることがわかった。以上により、天然フラボノイド,SLB及びその類似体が放射線損傷に対する保護剤として有効に働くことを明らかにした。
38001152
Monju restarted on May 6 after 14-year 5-month-suspension
森 薫満
ANS Globe (Internet) (13), p.12-13(2010) ; (JAEA-J 07793)
- ナトリウム冷却型高速増殖原型炉「もんじゅ」(280MWe)は、1995年12月のナトリウム漏えい以来、14年5か月ぶりとなる2010年5月6日に再起動した。もんじゅはこれより3年をかけて性能試験が実施される。
38001153
Reversibility and modeling of adsorption behavior of cesium ions on colloidal montmorillonite particles
飯島 和毅; 戸村 努*; 庄司 芳之*
Applied Clay Science 49(3), p.262-268(2010) ; (JAEA-J 07794)
- モンモリロナイトコロイドに対するCsの収着及び脱離挙動を調べた。イオン交換・表面錯体モデルにより、Csの収着及び脱離挙動を良好に再現することができた。0.005Mより高いCs濃度で処理されたベントナイトは、Csの層間への固定につながると考えられる層間距離の減少が認められた。本研究では、Cs濃度が0.0001Mより低いので、モンモリロナイトコロイドへのCs収着は可逆であると考えられた。
38001154
Applicability and performance of an imaging plate at subzero temperatures
迫田 晃弘*; 石森 有; 花元 克己*; 川辺 睦*; 片岡 隆浩*; 永松 知洋*; 山岡 聖典*
Applied Radiation and Isotopes 68(10), p.2013-2015(2010) ; (JAEA-J 07795)
- イメージングプレート(IP)の性能は、0℃より低い温度では研究されていなかった。IPのその基本的な特性を決定するため-80℃から30℃の範囲で鉱物質モナザイトからのγ線を照射した。照射の関数としてのIPの応答時間は、線形であることが判明し、IPが低温で適切に機能することを確認した。0℃以上の温度で考慮すべきフェーディングの影響は、-30℃と-80℃では観察されなかった。さらに-80℃で照射されたIPのPSL値は、フェーディング補正されたほかの温度(30, 5℃と-30℃)のときより低かった。これは熱刺激ルミネセンス(TSL)によって説明できる。-80℃から30℃の温度範囲では、強いTSLピークは約-43℃に存在するだけなので、放射線イメージを蓄積する前のTSLのプロセスの際に、F中心にとらえられた幾つかの電子は正孔と再結合する。この調査結果は、-80℃でのIPの見かけの感度係数は、-30℃から30℃の間の感度は同じであるが、より低いことを示唆する。この低い感度係数は定量的な測定のために修正すべきだ。
38001155
Imaging and biodistribution of Her2/neu expression in non-small cell lung cancer xenografts with 64Cu-labeled trastuzumab PET
Paudyal, P.*; Paudyal, B.*; 花岡 宏史*; 織内 昇*; 飯田 靖彦*; 吉岡 弘樹*; 富永 英之*; 渡辺 智; 渡邉 茂樹; 石岡 典子; 遠藤 啓吾*
Cancer Science 101(4), p.1045-1050(2010) ; (JAEA-J 07796)
- Non-small cell lung carcinomas (NSCLC) overexpress the Her2/neu gene in approximately 59% of cases. Trastuzumab, a humanized monoclonal antibody, interferes with Her2 signaling and is approved for the treatment of Her2/neu overexpressing breast cancer. However, its therapeutic use in Her2/neu overexpressing NSCLC remains obscure. The present study aimed to determine the role of 64Cu-labeled trastuzumab positron emission tomography (PET) for non-invasive imaging of Her2/neu expression in NSCLC. Imaging of Her2/neu expression was performed in NCI-H2170 tumor-bearing mice with 64Cu-DOTA-trastuzumab. PET studies revealed a significantly high accumulation of 64Cu-DOTA-trastuzumab in the Her2/neu overexpressing NCI-H2170 tumor at 24 h and 48 h post-injection. 64Cu-DOTA-trastuzumab showed a very clear image of a Her2/neu positive tumor and appeared to be effective as a PET tracer for imaging of Her2/neu gene expression in NSCLC, suggesting its potential clinical use for identifying patients that might benefit from trastuzumab-based therapy.
38001156
X-ray absorption spectra of nucleotides (AMP, GMP, and CMP) in liquid water solutions near the nitrogen K-edge
鵜飼 正敏*; 横谷 明徳; 藤井 健太郎; 斎藤 祐児
Chemical Physics Letters 495(1-3), p.90-95(2010) ; (JAEA-J 07797)
- ヌクレオチド(adenosine-5'-monophosphate, guanosine-5'-monophosophate, and cytidine-5'-monophosophate)の水溶液及び薄膜試料に対して、"水の窓"領域である窒素K吸収端近傍のX線吸収スペクトルを測定した。観測されたそれぞれのスペクトルは、ヌクレオチド分子中の核酸塩基残基部位の選択的励起を反映するため、核酸塩基に対する吸収と似たスペクトルを示した。窒素1s→π*共鳴領域では、それぞれのヌクレオチドについて、新しいピークが観測された。しかし水溶液試料と薄膜試料のそれぞれのスペクトルの間に明確な差はなく、塩基残基の疎水的な性質により水との相互作用の効果が小さいためであると推測された。
38001157
Theoretical study on the mechanism of double proton transfer in porphycene by path-integral molecular dynamics simulations
吉川 武宏*; 菅原 修一*; 高柳 敏幸*; 志賀 基之; 立川 仁典*
Chemical Physics Letters 496(1-3), p.14-19(2010) ; (JAEA-J 07798)
- 全次元の経路積分分子動力学シミュレーションにより、ポルフィセンのプロトン移動による互変異性化が協奏的か逐次的かを調べた。その結果、二重プロトン移動は二次の鞍点構造を経る協奏的反応経路を通りやすいが、温度が高くなるにつれ、逐次的な機構の寄与が増すことがわかった。核の量子効果がプロトン移動メカニズムを決めるのに重要な役割を果たしている。
38001158
Simulation technique of free-boundary equilibrium evolution in plasma ramp-up phase
本多 充
Computer Physics Communications 181(9), p.1490-1500(2010) ; (JAEA-J 07799)
- プラズマ体積拡大フェーズにおけるトカマクの輸送シミュレーションを行うために、統合輸送コードTOPICSの輸送・平衡ソルバーを矛盾なく結びつけるための新しい方法を記述している。TOPICSに実装されている磁束保存トカマク平衡解法は輸送ソルバーと高い親和性を持っているが、それ単体では時間発展する平衡のトロイダル磁束を評価することができない。そこで、平衡の時間発展をグラッド・シャフラノフ方程式の反復解によるトロイダル磁束の決定とFCT解法の組合せによってモデル化する。開発された新しい方法はJT-60Uの体積拡大シミュレーションに適用される。
38001159
Application of parallel factor analysis for time-resolved laser fluorescence spectroscopy; Implication for metal speciation study
斉藤 拓巳*; 佐尾 宏和*; 石田 圭輔*; 青柳 登; 木村 貴海; 長崎 晋也*; 田中 知*
Environmental Science & Technology 44(13), p.5055-5060(2010) ; (JAEA-J 07800)
- Time-resolved laser fluorescence spectroscopy is an analytical technique capable of discriminating different chemical species of a fluorescent metal ions. Although TRLFS has been widely used to investigate the speciation of the fluorescent metal ions, extracting quantitative and structural information from multiple TRLFS data measured as a function of chemical and physical parameters is not a simple task. The purpose of this study is to apply parallel factor analysis (PARAFAC) for the interpretation of a series of TRLFS data. The complexation of Eu3+ by acetate was studied as a test case for the PARAFAC decomposition. It is shown that three factors are necessary and sufficient to explain the systematic variations in the original data set. The resulting spectra, decay, and relative concentrations of the factors were all in agreement with the fluorescent properties and the complexation behaviors of Eu3+-acetate complexes. Based on these results, it was concluded that PARAFAC is a promising data analysis tool for TRLFS used for the speciation studies of fluorescent metal ions.
38001160
Tritium removal by Y hot trap for purification of IFMIF Li target
枝尾 裕希*; 深田 智*; 山口 翔*; Wu, Y.*; 中村 博雄
Fusion Engineering and Design 85(1), p.53-57(2010) ; (JAEA-J 07808)
- In the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF), tritium of a by-product is removed by a Y hot trap placed in a by-path position of the flowing Li target. Since the T equilibrium pressure is extremely low, the removal rate of H isotopes is affected by coexisting other impurities such as N, C and O dissolved in Li. In the present study, the removal process of H isotopes is experimentally investigated under the three different conditions: (1) measuring gravimetrically in a static Li + Y system with the supply of low concentration hydrogen in Ar purge, (2) counting the change of T radioactivity in a static Li + Y system after neutron irradiation and (3) measuring the change of the hydrogen concentration in a stirred Li + Y system with the supply of low concentration hydrogen in Ar purge. There was no corrosive action in the Y-Li interface after 100 hr contact at 500℃. The present results are extended to design a Y hot trap for the EVEDA Li loop.
38001161
Unified beam control system of J-PARC linac
佐甲 博之; Allen, C. K.*; 池田 浩*; Shen, G.*
IEEE Transactions on Nuclear Science 57(3), p.1528-1535(2010) ; (JAEA-J 07812)
- J-PARCリニアックにおける大強度H-ビームの性能とロス抑制の厳格な設計目標を達成するため、ビーム制御系を開発した。このシステムでは統一ビーム制御という新しい概念を導入し、統一データ源・標準化制御単位,統一オンラインモデル,上位アプリケーションフレームワークを設計・実装した。効率的かつ精密なビーム制御のために、さまざまなビーム調整アルゴリズムを開発した。これにより、J-PARCリニアックにおいて、目標のビーム性能,ビーム安定性,ビームロス抑制を達成した。
38001162
Application of GPU to computational multiphase fluid dynamics
永武 拓; 功刀 資彰*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 10, p.012024_1-012024_6(2010) ; (JAEA-J 07813)
- GPU(Graphics Processing Unit)はグラフィック処理を担当することにより、CPU(Central Processing Unit)の負荷を軽減するために開発されたマイクロプロセッサである。近年GPGPU(General Purpose GPU)と呼ばれるGPUを用いて一般的な処理や学術計算を行う試みが行われている。GPUを用いるメリットとして、GPUは大量のデータに対して行う処理に優れており、一般的に理論ピーク性能はCPUの数十倍程度と非常に高いことが挙げられる。本研究では界面体積追跡法の一つである混相流数値解析手法MARS(Multi-interfaces Advection and Reconstruction Solver)をGPUに対応させることにより、解析に要するパフォーマンスの向上を図ることを目的としている。MARSは気液界面輸送時の体積・形状保存性に優れており、現在までに種々の混相流熱流動現象に対して高い予測精度を示している。本研究ではMARSをGPUに対応させる際に必要な界面輸送とポアソン方程式について検討し、GPU上で動作するMARSの開発を行った。本研究の結果、GPU上でMARSを起動した場合にはCPU上で起動した場合に比べて計算を60倍ほど高速化できることがわかり、今後の実現に対して高い見通しが得られた。
38001163
Metrology of wide field of view nano-thickness foils' homogeneity by conventional and phase contrast soft X-ray imaging
Faenov, A. Y.; Pikuz, T.*; 福田 祐仁; 神門 正城; 小瀧 秀行; 本間 隆之; 川瀬 啓悟; Skobelev, I.*; Gasilov, S.*; 河内 哲哉; 大道 博行; 田島 俊樹*; 加藤 義章*; Bulanov, S. V.
Japanese Journal of Applied Physics 49(6), p.06GK03_1-06GK03_5(2010) ; (JAEA-J 07814)
- New approach for phase-contrast imaging of nanostructures using compact femtosecond laser-produced cluster plasma devices. Novel ultrafast soft X-ray diagnostics and metrology of full areas of free standing or mesh supported nano- thickness foils or other nanostructures is demonstrated.
38001164
Dynamic structural change in Pd-perovskite automotive catalyst studied by time-resolved dispersive X-ray absorption fine structure
松村 大樹; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 谷口 昌司*; 上西 真里*; 田中 裕久*
Journal of Applied Physics 107(12), p.124319_1-124319_5(2010) ; (JAEA-J 07815)
- 自動車触媒として強い耐久性を持つPdペロブスカイト型触媒(LaFe0.9Pd0.1O3)に対して、その場かつ実時間分割のXAFS測定を分散型光学系のセットアップにて行い、Pd近傍の局所構造を観測した。還元雰囲気下では、標準試料であるアルミナ担持Pd触媒と同様な構造変化速度の温度依存性を示した。一方酸化雰囲気下では、2段階の酸化物への構造変化を示すアルミナ触媒よりも速い速度で変化することが観測された。これは、酸化雰囲気下においてペロブスカイト型触媒が置換型固溶体を形成することに関連していることが考えられる。
38001165
Branch migration of Holliday junction in RuvA tetramer complex studied by umbrella sampling simulation using a path-search algorithm
石田 恒
Journal of Computational Chemistry 31(12), p.2317-2329(2010) ; (JAEA-J 07816)
- Branch migration of the Holliday junction takes place at the center of the RuvA tetramer. To elucidate how branch migration occurs, umbrella sampling simulations were performed for complexes of the RuvA tetramer and Holliday junction DNA. While conventional umbrella sampling simulations set sampling points a priori, the umbrella sampling simulation in this study set the sampling points one by one in order to search for a realistic path of the branch migration during the simulations. Starting from the X-ray structure of the complex, in which the hydrogen bonds between two base-pairs were unformed, the hydrogen bonds between the next base-pairs of the shrinking stems were observed to start to disconnect. At the intermediate stage, three or four of the eight unpaired bases interacted closely with the acidic pins from RuvA. During the final stage, these bases moved away from the pins and formed the hydrogen bonds of the new base-pairs of the growing stems. The free-energy profile along this reaction path showed that the intermediate stage was ameta-stable state between two free-energy barriers of about 10-15 kcal/mol. These results imply that the pins play an important role in stabilizing the interactions between the pins and the unpaired base-pairs.
38001166
Developments of wavelength-dispersive soft X-ray emission spectrometers for transmission electron microscopes; An Introduction of valence electron spectroscopy for transmission electron microscopy
寺内 正己*; 小池 雅人; 福島 球琳男*; 木村 淳*
Journal of Electron Microscopy 59(4), p.251-261(2010) ; (JAEA-J 07817)
- 価電子の電子状態の解析を目的として透過電顕用の2台の波長分散型軟X線分光器(高分散型,従来型)を製作した。双方の分光器とも>2keVまで測定可能である。高分散型分光器の最高分解はAl-L発光で0.08eVであった。また、従来型分光器においては1750eVのW-M, Si-K発光を明確に分解できた。透過電顕に基づく軟X線分光法は結晶方位が規定された単結晶部分からのスペクトルを得ることができる。例として単結晶グラファイトの異なる方位設定による非等方性C-K発光を測定した結果、π-, σ-結合の状態密度を個別に導出できた。これらの結果により透過電顕ベースによりナノスケールでの物質の価電子の電子状態解析ができることを示した。
38001167
Crosslinking and grafting of polyetheretherketone film by radiation techniques for application in fuel cells
Chen, J.; Li, D.; 越川 博; 浅野 雅春; 前川 康成
Journal of Membrane Science 362(1-2), p.488-494(2010) ; (JAEA-J 07818)
- 高導電性と高機械強度を両立するため、スーパーエンプラ芳香族炭化水素高分子であるポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルムを用い、放射線架橋・グラフト重合、及びスルホン化反応の手法を組合せた技術により高性能な架橋PEEK電解質膜を合成し、その合成条件と燃料電池特性を調べた。その結果、電子線照射により架橋したPEEKフィルムは、グラフト溶液やスルホン化溶液に対して、溶解性が抑制された。また、ジビニルベンゼンを熱グラフトしたことで、その後のスチレン放射線グラフト重合性が大幅に促進した。これは、反応の足場として導入したジビニルベンゼンが、放射線照射により多くのラジカルを生成し、結果的に重合を促進したと考えた。グラフトした架橋PEEKフィルムをスルホン化することで強靭な電解質膜を合成できた。
38001168
First principles study on elastic properties and phase transition of NpN
柴田 裕樹; 都留 智仁; 平田 勝; 加治 芳行
Journal of Nuclear Materials 401(1-3), p.113-117(2010) ; (JAEA-J 07819)
- 密度汎関数理論に基づく第一原理計算によりマイナーアクチノイド窒化物の一つである窒化ネプツニウムの機械特性についてスピン軌道相互作用を考慮して評価した。非磁性(NM),強磁性(FM),反強磁性(AFM)それぞれの磁性のNaCl, CsCl, ZnS結晶構造の機械的安定性を調べたところ、すべての磁性状態のNaCl構造とスピン軌道相互作用を考慮しない非磁性状態を除いたZnS構造が安定であることが明らかとなった。そして、安定構造の体積弾性率,弾性係数,ヤング率,ポワソン比と異方性パラメータを算出した。それぞれの構造のエンタルピーの圧力依存性から、窒化ネプツニウムでは-7.32GPaでZnS構造からNaCl構造に相転移することが明らかとなった。
38001169
Physiologically based pharmacokinetic modeling of inhaled radon to calculate absorbed doses in mice, rats, and humans
迫田 晃弘*; 石森 有; 川辺 睦*; 片岡 隆浩*; 花元 克己*; 山岡 聖典*
Journal of Nuclear Science and Technology 47(8), p.731-738(2010) ; (JAEA-J 07821)
- これは、マウスとラットの、ラドン自身の吸入に起因する放射線線量を提供する最初の報告である。マウス,ラット及びヒトの臓器と組織に吸収された線量を数値化するため、生理に基礎を置いた薬物動態学的(PBPK)モデルを基準にして、それらの体に吸入されたラドンの挙動を計算した。ガス交換のコンパートメントに入った血液中に溶けたラドンは、任意の組織へ血液循環によって瞬時に運ばれ、組織/血液分配係数に応じて分配されると仮定した。呼吸後の脂肪組織と赤色骨髄中のラドン濃度は、高い分配係数のため、ほかのそれらより、ずっと高く計算された。これまでのラットの実験データとヒトに対するモデル計算を比較し、この計算が有効であることを証明した。臓器と組織への吸収線量率が、すべての種について0.04∼1.4nGy/(Bq/m-3)/day以内の範囲にあると推定した。線量率はそれほど高くないが、赤色骨髄の線量に放射線防護の観点から注意を払う方が良いかもしれない。より正確な線量評価については、PBPKモデリングの結果を強く左右するラドンの組織/血液分配係数を更新する必要がある。
38001170
Reevaluation of thermodynamic data for hydroxide and hydrolysis species of palladium(II) using the Brønsted-Guggenheim-Scatchard Model
北村 暁; 油井 三和
Journal of Nuclear Science and Technology 47(8), p.760-770(2010) ; (JAEA-J 07822)
- Pd2+-OH--ClO4-溶液系におけるパラジウム(II)の熱力学データを、文献値のレビュー及び再解釈によって、ブレンステッド-グッゲンハイム-スキャッチャードモデルを用いて決定した。パラジウム(II)水酸化物の溶解度積及び加水分解定数並びにイオン相互作用係数を、95%信頼区間を付与する形で導出した。これらの熱力学データは、低濃度から相対的な高濃度の溶液の範囲でパラジウム(II)の溶解制限の水素イオン濃度依存性を精度よく予想することを助けるために得られたものである。
38001171
Electron-beam-induced chromism combined with photo- or thermal reverse reaction for color imaging
榎本 一之; 前川 康成; 高野 幸子*; 岩崎 政和*; 成田 正*
Journal of Photopolymer Science and Technology 23(2), p.217-224(2010) ; (JAEA-J 07823)
- 光メモリーに比べ超高密度化が期待できる電子線を用いた記録素子材料への応用を目的に、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜を用いて、電子線/熱、及び、電子線/光と異なる応答を示す可逆的ナノカラーイメージング方法を検討した。電子線による着色イメージを、スピロピランを用いた場合は熱により、ジアリルアレーンを用いたときは光により元の無色形に戻すことができた。そこで、スピロピラン及びジアリルアレーンを含むポリマー膜に電子線描画装置を用いてナノスケールのカラーイメージングを行ったところ、それぞれ200nm, 100nmの解像度でカラーによるパターン形成ができた。このカラーイメージは加熱及び露光処理により初期状態に戻せることが確認できた。これは、熱又は露光による逆反応と組合せた可逆的電子線カラーイメージングの初めての例である。
38001172
Study of quantum effects on atomic displacements in quartz
藤下 豪司*; 林 誠*; 金井 貴志*; 山田 貴洋*; 井川 直樹; 木原 國昭*
Journal of Physics and Chemistry of Solids 71(9), p.1285-1289(2010) ; (JAEA-J 07824)
- 結晶中の原子変位は変位型構造相転移の秩序変数である。本報告では、石英における原子変位の温度変化を中性子回折実験によって解析し、この原子変位の温度変化がランダウポテンシャルによる現象論で説明できるかどうかを検証した。その結果、量子論的に拡張されたランダウポテンシャルを用いることで相転移点以下の全温度領域で、原子変位が現象論的によって記述可能であることを示した。
38001173
Highly charged tungsten spectra observed from JT-60U plasmas at Te ≈ 8 and 14 keV
柳林 潤*; 仲野 友英; 岩前 敦; 久保 博孝; 蓮尾 昌裕*; 伊丹 潔
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics 43(14), p.144013_1-144013_6(2010) ; (JAEA-J 07825)
- プラズマ中心での電子温度8keV及び14keVのプラズマで高電離タングステンイオンの真空紫外スペクトルを観測し、スペクトル線の同定を行った。8keVのプラズマで観測された2.6∼3.2nmの波長帯のスペクトルはW47+ -W54 +の3p3/2-3d5/2遷移によるものであると同定した。14keVのプラズマで観測された2.0nm及び2.3nm付近のスペクトルは、それぞれ、W55 +-W61+の3p1/2-3d3/2遷移、及びW60 +-W63+の3s1/2-3p3/2によるものであると同定した。
38001174
Spherically symmetric models for X-ray damage and the movement of electrons produced in non-spherically symmetric targets such as bio-molecules
森林 健悟
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics 43(16), p.165602_1-165602_7(2010) ; (JAEA-J 07826)
- We have developed a spherical symmetry model and an accurate model applied to the calculation of the damage of bio-molecules irradiated by X-ray free electron lasers (XFELs) for targets with shapes of a sphere and various ellipsoids. We discuss photo-electron impact ionization processes, energy losses of photoelectrons and the space distribution of free and quasi-free electrons. The electron distribution calculated by our spherical symmetry model agrees well with that calculated by our accurate model except for the place near the center in the spherical targets. The same tendency is shown at the ellipsoid targets with r = 2 and 3 where r is the ratio of the lengths of major axis with that of a minor one in the ellipsoid. Our spherical symmetry model can be applied to the target of one bio-molecule, that is, a lysozium.
38001175
Free volume in Zr-based bulk glassy alloys studied by positron annihilation techniques
石井 顕人*; 岩瀬 彰宏*; 横山 嘉彦*; 今野 豊彦*; 河裾 厚男; 薮内 敦; 前川 雅樹; 堀 史説*
Journal of Physics; Conference Series 225, p.012020_1-012020_6(2010) ; (JAEA-J 07827)
- ジルコニウム基金属ガラスの強度特性と自由体積の相関を解明する目的で、ジルコニウム組成比を系統的に変化させた試料について、陽電子消滅測定を行った。共晶点を超える組成の試料について得られた陽電子寿命は共晶試料のそれとほとんど同じであったが、消滅γ線ドップラー拡がりスペクトルは異なることが明らかになった。これは陽電子が消滅する自由体積部におけるジルコニウム組成が、共晶試料よりも高いことを示している。さらに自由体積の局所構造も異なることが示唆された。
38001176
μ+ diffusion in cubic f-electron compounds observed by high transverse field μ+SR
伊藤 孝; 髭本 亘; 大石 一城*; 西田 信彦*; Heffner, R. H.; 青木 勇二*; 鈴木 博之*; 鬼丸 孝博*; 谷田 博司*; 高木 滋*
Journal of Physics; Conference Series 225, p.012021_1-012021_6(2010) ; (JAEA-J 07828)
- 固体中におけるμ+拡散はμ+スピン回転・緩和法(μ+SR)により長年にわたって研究され、低温における荷電粒子の量子拡散や高温における水素様粒子の拡散現象の理解に貢献してきた。本研究発表では、横磁場μ+SR法によって立方晶f電子系化合物PrPb3及びSmAg2Inにおけるμ+拡散を観測した結果について報告する。単結晶試料中のμ+サイトは強い横磁場を[001]方向に印加することによって磁気環境の異なる2つのサイトに分裂する。μ+SR線形はこれらのサイト間のμ+の運動によって劇的な変化を生じる。この温度依存性を詳細に解析することにより、両物質に対しμ+の拡散に関するパラメータが精度よく得られた。
38001177
The EPICS-based remote control system for muon beam line devices J-PARC MUSE
伊藤 孝; 中原 一隆*; 川瀬 雅人; 藤森 寛*; 小林 庸男*; 髭本 亘; 三宅 康博*
Journal of Physics; Conference Series 225, p.012022_1-012022_5(2010) ; (JAEA-J 07829)
- The Experimental Physics and Industrial Control System(EPICS)は分散制御システム構築のためのフレームワークを提供するソフトウェアであり、ビームラインの制御等に広く用いられている。EPICSによる分散制御システムは世界の多くの加速器施設において採用され、優れた信頼性,保守性,拡張性が実証されており、J-PARCの陽電子加速器の制御にも採用されている。本研究発表ではJ-PARCの崩壊ミュオンビームラインに関する装置群(電磁石及びスリット)のEPICSベース遠隔制御システムの現状について報告する。崩壊ミュオンビームラインの電磁石電源及びスリットの主要な機能はイーサネット越しに制御することができ、Motif Editor and Display Manager(MEDM)によるグラフィカルなユーザーインターフェイスが利用可能である。
38001178
Forced convection heat transfer of subcooled liquid nitrogen in a vertical tube
達本 衡輝; 白井 康之*; 畑 幸一*; 加藤 崇; 二川 正敏; 塩津 正博*
Journal of Physics; Conference Series 234, p.032057_1-032057_8(2010) ; (JAEA-J 07830)
- 液体水素の熱伝達に関する知見は中性子源用モデレータの設計に重要である。本研究では、ポンプを使用せずに強制流動を発生できる装置を開発し、液体水素を使う前段階として、サブクール液体窒素の垂直円管発熱体からの強制対流熱伝達を圧力,温度,流速を種々に変化させて実験を行った。本装置で最大9m/sの流速が得られた。非沸騰域の熱伝達係数,DNB熱流束は、流速とサブクール度とともに大きくなる結果が得られた。非沸騰域において無次元数Nu/Pr0.4はReの0.8乗に比例する関係が得られた。Reが低くなると、実験結果はその相関関係からずれ、プール中の自然対流熱伝達から得られる値に漸近する結果が得られた。さらにDNB熱流束を予測する相関式の導出を行い、実験結果を15%以内で表す妥当性を有することを確認した。
38001179
Studies on biological effects of ion beams on lethality, molecular nature of mutation, mutation rate, and spectrum of mutation phenotype for mutation breeding in higher plants
田中 淳; 鹿園 直哉; 長谷 純宏
Journal of Radiation Research 51(3), p.223-233(2010) ; (JAEA-J 07831)
- Recently, heavy ions or ion beams have been used to generate new mutants or varieties, especially in higher plants. It has been found that ion beams show high relative biological effectiveness (RBE) of growth inhibition, lethality, and so on, but the characteristics of ion beams on mutation have not been clearly elucidated. To understand the effect of ion beams on mutation induction, mutation rates were investigated using visible known Arabidopsis mutant phenotypes, indicating that mutation frequencies induced by carbon ions were 20-fold higher than by electrons. In chrysanthemum and carnation, flower-color and flower-form mutants, which are hardly produced by γ-rays or X-rays, were induced by ion beams. Novel mutants and their responsible genes, such as UV-B resistant, serrated petals and sepals, anthocyaninless, etc. were induced by ion beams. These results indicated that the characteristics of ion beams for mutation induction are high mutation frequency and broad mutation spectrum and therefore, efficient induction of novel mutants. On the other hand, PCR and sequencing analyses showed that half of all mutants induced by ion beams possessed large DNA alterations, while the rest had point-like mutations. Both mutations induced by ion beams had a common feature that deletion of several bases were predominantly induced. It is plausible that ion beams induce a limited amount of large and irreparable DNA damage, resulting in production of a null mutation that shows a new mutant phenotype.
38001180
Crystal structure and nuclear density distribution of LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 analyzed by Rietveld/maximum entropy method
井川 直樹; 田口 富嗣; 深澤 裕; 山内 宏樹; 内海 渉
Journal of the American Ceramic Society 93(8), p.2144-2146(2010) ; (JAEA-J 07832)
- LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2のLi伝導経路を解明するため粉末中性子回折実験を行い、リートベルト法及び最大エントロピー法解析を行って、その結晶構造と原子核密度分布を求めた。リートベルト法によって、その結晶構造は基本的にはLiCoO2と同じであり、Liと酸素は各々3a, 6cを占有し、Co, Ni, Mnはランダムに3bサイトを占めること、また、およそ4%のLiとNiがカチオン交換をしていることが明らかになった。最大エントロピー法解析の結果、Liは(001), (003), (00-3)面上の3a-9e-3aサイトを介して拡散していることがわかった。
38001181
Mechanochemical transduction of externally applied forces to mechanophores
Ribas-Arino, J.*; 志賀 基之; Marx, D.*
Journal of the American Chemical Society 132(30), p.10609-10614(2010) ; (JAEA-J 07833)
- 本研究では、メカノフォアへの外力変換において、脂肪族ポリマー鎖がどんな役割を果たすかについて理論的に研究した。その結果、安定性理論に基づいた厳密な方法を用いることで、シス1,2置換されたベンゾシクロブテンの破壊強度が著しく鎖の長さに依存することなどの実証に成功した。この結果は、メカノケミカル反応をモデル化する際に、ポリマー鎖をあらわに考慮する必要があることを示しているほか、さらに、鎖状の分子を変えることで、ポリマーの機械的性質をコントロールできる可能性をも示している。
38001182
Metamagnetic behavior in heavy-fermion compound YbIr2Zn20
竹内 徹也*; 安井 慎一*; 戸田 雅敏*; 松下 昌輝*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 広瀬 雄介*; 吉谷 尚久*; 本多 史憲*; 杉山 清寛*; 萩原 政幸*; 金道 浩一*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 田中 斗志貴*; 久保 康則*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 79(6), p.064609_1-064609_15(2010) ; (JAEA-J 07834)
- Metamagnetic behavior of the heavy-fermion compound YbIr2Zn20 was studied by magnetization, de Haas-van Alphen effect, magnetoresistance, specific heat, thermal expansion and magnetostriction. Metamagnetic behavior was observed for all the physical properties at low temperatures. It is remarkable that the Fermi surfaces observed in the dHvA effect unchanges across the metamagnetic transition.
38001183
Degradation of superconductivity and spin fluctuations by electron overdoping in LaFeAsO1-xFx
脇本 秀一; 樹神 克明; 石角 元志; 松田 雅昌; 梶本 亮一; 新井 正敏; 加倉井 和久; 江坂 文孝; 伊豫 彰*; 鬼頭 聖*; 永崎 洋*; 社本 真一
Journal of the Physical Society of Japan 79(7), p.074715_1-074715_4(2010) ; (JAEA-J 07835)
- Low energy spin fluctuations are studied for the electron-doped Fe-based superconductor LaFeAsO1-xFx by inelastic neutron scattering up to the energy transfer of ω = 15 meV using polycrystalline samples. Superconducting samples (x=0.057, Tc = 25 K and x=0.082, Tc = 29 K) show dynamical spin susceptibility χ"(ω) almost comparable with the parent sample's. However χ"(ω) is almost vanished in the x=0.158 sample where the superconductivity is highly suppressed. These results are compatible with the theoretical suggestions that the spin fluctuation plays an important role for the superconductivity.
38001184
Detection and temporal variation of 60Co in the digestive glands of the common octopus, Octopus vulgaris, in the East China Sea
森田 貴己*; 乙坂 重嘉; 藤本 賢*; 西内 耕*; 木元 克則*; 山田 東也*; 葛西 広海*; 皆川 昌幸*; 吉田 勝彦*
Marine Pollution Bulletin 60(8), p.1193-1199(2010) ; (JAEA-J 07836)
- 1989年代から2000年代にかけての2期間(1986年から1989年と1996から2005年)に東シナ海で採取したマダコ(Octopus vulgaris)を採取し、消化腺及び筋肉中の放射性核種濃度を測定した結果、周辺海域のそれに比べてわずかに高い人為起源放射性核種(コバルト60,セシウム137及び銀108m)濃度が検出された。その濃度と濃度比から、1980年代の高濃度は、全球フォールアウトによるものと推定された。コバルト60の濃度(試料採取時に減衰補正)は、1996年から2005年にかけて指数関数的に減少したが、その実効半減期は物理的半減期に比べて短かった。この傾向から、1990年代に見られた高いコバルト60の濃度は、単一の供給源によるもので、かつ、一時的に供給されたものであると推測された。同時期に他の海域で採取されたマダコの分析結果と比較したところ、コバルトの供給源は、日本列島の沿岸ではなく、東シナ海に限定できることが示唆された。
38001185
Thermal expansion of type A carbonate apatite
利根川 亨*; 生駒 俊之*; 末次 寧*; 井川 直樹; 松下 能孝*; 吉岡 朋彦*; 花方 信孝*; 田中 順三*
Materials Science and Engineering B 173(1-3), p.171-175(2010) ; (JAEA-J 07837)
- 炭酸アパタイトCa5(PO4)3(OH)は骨や歯の主要な成分であり、OHやPO4イオンサイトの一部をCO3が置換していることが知られている。本報では、空間群がPbの斜方晶相を有するA型炭酸アパタイトの室温∼500℃における結晶構造を中性子回折法によって解析し、その熱膨張係数を決定した。結晶解析に必要な炭酸アパタイトに含まれるCO3含有量は熱分析法によってその重量減少率から評価し、本物質の化学式はCa10(PO4)6(O0.07, (CO3)0.93)と求められた。解析の結果、本物質の格子定数は温度の上昇に比例して一様に増加し、a軸及びc軸の熱膨張係数は各々1.31×10-5/℃, 8.07×10-6/℃と求められた。
38001186
Geomicrobiological properties of ultra-deep granitic groundwater from the Mizunami Underground Research Laboratory (MIU), Central Japan
福田 朱里*; 萩原 大樹; 石村 豊穂*; 幸塚 麻理子*; 井岡 聖一郎*; 天野 由記; 角皆 潤*; 鈴木 庸平*; 水野 崇
Microbial Ecology 60(1), p.214-225(2010) ; (JAEA-J 07838)
- 花崗岩深部においても微生物の生態系がみられることが知られているが、そのバイオマスや生物多様性,代謝活性を制限する地球化学的要因は明らかになっていない。今回、筆者らは地球化学特性と微生物学特性の関連性を明らかにするため、2005年及び2008年に瑞浪超深地層研究所(MIU)用地内に掘削されたMIZ-1号孔より深度1,169m地点において採取された地下水試料の生物地球化学的特性の調査を行った。化学分析の結果、いずれの試料においても酸素や硝酸,硫酸等の電子受容体は乏しいものの、有機酸を含まない有機炭素に富むことがわかった。いずれの地下水においても、優占する微生物種は、芳香族や脂肪族炭化水素のような利用されにくい電子供与体を利用可能なThauera属に属する微生物であることがわかった。複数のエネルギー源や電子受容体を添加した3∼5週間の培養試験では、培養試験の条件にかかわらず、優占種がBrevundimonas属へと変化した。これらの生物地球化学調査の結果から、MIU深部では、酸素や硝酸の電子受容体と有機酸が乏しいことからThauera属が優占する環境が保持されていると考えられる。
38001187
Effects of edge collisionality on ELM characteristics in the grassy ELM regime
大山 直幸; 小島 有志; 相羽 信行; Horton, L. D.*; 諫山 明彦; 神谷 健作; 浦野 創; 坂本 宜照; 鎌田 裕; JT-60チーム
Nuclear Fusion 50(6), p.064014_1-064014_10(2010) ; (JAEA-J 07840)
- ダイバータ板への熱負荷が少ないgrassy ELM発生領域において、規格化衝突周波数を変化させた時のELM特性の変化を調べた。その結果、安全係数が高い場合も低い場合も、規格化衝突周波数が高い領域ではELMの振幅が大きくなる傾向があることがわかった。ITERの標準運転モードではダイバータ板への熱負荷が大きなtype I ELMを想定しているが、type I ELMは規格化衝突周波数が低い領域の方がELMの熱負荷が大きくなる傾向を持っており、type I ELMと反対の依存性を持つgrassy ELMはITERプラズマとの適合性が高いといえる。
38001188
Multi-layered parallel plate ionization chamber for cross-section measurements of minor actinides
廣瀬 健太郎*; 大槻 勤*; 柴崎 義信*; 岩佐 直仁*; 堀 順一*; 高宮 幸一*; 八島 浩*; 西尾 勝久; 鬼柳 善明*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 621(1-3), p.379-382(2010) ; (JAEA-J 07841)
- A multi-layer parallel plate avalanche chamber (PPIC) has been developed for the measurement of neuron-induced fission cross-section using the lead slowing down neutron spectrometer at the Research Reactor Institute, Kyoto University. The PPIC consists of two sets of multi-layer electrodes to detect fission fragments from two samples located back-to-back between them. The performance of the PPIC was tested with a spontaneous fission of 248Cm. The cross section for the neutron-induced fission of 241Am was successfully obtained using that of 235U as a reference.
38001189
Evaluation of soft error rates using nuclear probes in bulk and SOI SRAMs with a technology node of 90 nm
阿保 智*; 増田 直之*; 若家 冨士男*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 大島 武; 岩松 俊明*; 高井 幹夫*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 268(11-12), p.2074-2077(2010) ; (JAEA-J 07842)
- バルクシリコンもしくはSOI(Silicon on Insulator)基板上に作製された技術ノード90nmのSRAM(Static Random Access Memory)素子のソフトエラー耐性評価を、0.8-6.0MeVのヘリウムイオンプローブ及び9.0-18.0MeVの酸素イオンプローブを用いて行った。ヘリウムを用いたバルクSRAMとSOI SRAMのソフトエラー発生率と照射エネルギーの比較では、バルクSRAMでは、2.5MeV以上のエネルギーのヘリウム照射でソフトエラー発生率が飽和することに対して、SOI SRAMではSOIボディで発生する電荷量が最大となる2.5MeVでソフトエラー発生率が最大となり、それより高いエネルギーでは減少することを明らかにした。SOI SRAMへのヘリウム照射では、SOIボディで発生する電荷量は臨界電荷以下であるため、ソフトエラーはSOI素子特有の基板浮遊効果で引き起こされていると考えられる。酸素を用いたSOI SRAMのソフトエラー発生率と照射エネルギーの関係では、ヘリウムと異なり、SOIボディで発生する電荷量が臨界電荷より多くなるため、ソフトエラー率は高いエネルギーのイオン照射であっても減少せず飽和することを明らかにした。
38001190
The Impact of americium target in-core loading on reactivity characteristics and ULOF response of sodium-cooled MOX FBR
山路 哲史; 川島 克之; 大木 繁夫; 水野 朋保; 大久保 努
Nuclear Technology 171(2), p.153-160(2010) ; (JAEA-J 07843)
- MA均質装荷炉心(3wt%MA)を参照炉心として、MAターゲット装荷法(20wt%MA)が炉心の反応度特性及びULOF応答特性に及ぼす影響を評価した。本研究のMAターゲット装荷法は、炉心径方向反応度分布を平坦化し、ULOF時の投入反応度を低減し、出力上昇速度を遅くできる。ターゲット領域の燃料最高温度は内側炉心のそれに比べて高くなることはなく、融点を十分に下回っている。このターゲット装荷法は炉心反応度特性及びULOF応答特性の観点から優れているといえる。
38001191
Deformation twinning of Bi-Sb solid alloy formed under a strong gravitational field
井口 裕介*; 真下 茂*; 小野 正雄; 岡安 悟
Philosophical Magazine Letters 90(7), p.513-518(2010) ; (JAEA-J 07844)
- Bi-Sb合金に関する超重力場実験を実施し、実験後の試料断面の光学観察及び電子線後方散乱回折により結晶状態を調べた。重力が大きな領域では結晶の微細化が見られ、結晶の微細化が観察されなかった重力が弱い領域では配向角がおおよそ90°の変形双晶が見られた。この変形双晶部位の厚さは、通常の変形双晶と比べて大きく、重力場の大きさに比例して大きくなっていることがわかった。また、実験温度条件240℃,遠心処理10時間の場合、結晶の微細化が生じる重力場のしきい値は、おおよそ17万Gであることがわかった。
38001192
Heavy fermion state and quantum criticality
大貫 惇睦; 摂待 力生*; 本多 史憲*; Dung, N. D.*; 石倉 達朗*; 竹内 徹也*; 松田 達磨; 立岩 尚之; 中村 彰夫; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 播磨 尚朝*; 山上 浩志*
Physica B; Condensed Matter 405(9), p.2194-2199(2010) ; (JAEA-J 07845)
- The heavy fermion state in the f-electron systems is due to competition between the RKKY interaction and the Kondo effect. To understand the electronic state, we studied the Fermi surface properties via the de Haas-van Alphen (dHvA) experiments and energy band calculations for CeSn3, CeRu2Si2, UPt3, and nowadays, transuranium compounds of NpGe3 and PuIn3, together with YbCu2Si2.
38001193
Ionization dynamics of cluster targets irradiated by X-ray free-electron-laser light
中村 龍史; 福田 祐仁; 岸本 泰明*
Physical Review A 80(5), p.053202_1-053202_6(2009) ; (JAEA-J 07846)
- X線自由電子レーザー(XFEL)とクラスターターゲットとの相互作用について3次元粒子シミュレーションを用いて解析を行った。内殻励起イオン化,オージェーイオン化,衝突イオン化及び電界イオン化に加えて、プラズマダイナミクスを考慮することでターゲットのイオン化ダイナミクスの詳細について考察した。XFEL強度が∼1021photons/pulse/mm2をこえると、電界イオン化によりターゲットが短時間にイオン化される。ターゲットのイオン化を定量的に評価することで、ターゲット損傷を抑えイメージングを可能にするためのXFEL強度を明らかにした。
38001194
Ambegaokar-Baratoff relations for Josephson critical current in heterojunctions with multigap superconductors
太田 幸宏; 中井 宣之; 中村 博樹; 町田 昌彦; 猪谷 大介*; 大橋 洋士*; 小山 富男*; 松本 秀樹*
Physical Review B 81(21), p.214511_1-214511_6(2010) ; (JAEA-J 07847)
- 多重トンネル径路を有するSISジョセフソン接合に適用できるようAmbegaokar-Baratoff関係式を拡張した。この結果を鉄系超伝導体(5バンド超伝導体)と通常のBCS超伝導体(1バンド超伝導体)からなるヘテロジョセフソン接合に適用することで、IcRnが理論的な上限値に評価される。われわれは、こうした上限値が鉄系超伝導体のペア対称性を同定するうえで有用であることを明らかにした。すなわち、測定されたIcRnがこの上限値より小さければ、鉄系超伝導体は±s対称性と結論づけることができる。
38001195
Microscopic study of antiferromagnetic ground state and possible high-field ordered state in CeOs4Sb12 using muon spin rotation and relaxation
伊藤 孝; 髭本 亘; 大石 一城*; 佐藤 一彦*; 青木 勇二*; 戸田 静香*; 菊地 大輔*; 佐藤 英行*; Baines, C.*
Physical Review B 82(1), p.014420_1-014420_8(2010) ; (JAEA-J 07848)
- 充填スクッテルダイト化合物CeOs4Sb12における反強磁性基底状態と1T以上の高磁場中に存在が示唆されている秩序相に対し、ミュオンスピン回転・緩和の測定を行った結果を報告する。零磁場下の測定により、∼1.6K以下において弱い反強磁性秩序に起因する自発局所磁場を検出した。局所磁場の大きさより磁気モーメントの大きさの見積りを行ったところ、0.1Kにおいて0.11∼0.17μB/Ceという値が得られた。反強磁性秩序を示す部分の体積分率は降温とともに増加していくことから、この相が試料の質に対し敏感であることが示唆される。一方、[001]方向に2Tの磁場を印加した条件下では、1.5K付近にミュオンナイトシフトと線幅の異常が観測された。これは高磁場に新規秩序相が存在するとするシナリオに対しコンシステントな結果である。
38001196
59Co NMR shift anomalies and spin dynamics in the normal state of superconducting CeCoIn5; Verification of two-dimensional antiferromagnetic spin fluctuations
酒井 宏典; Baek, S.-H.*; Brown, S. E.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*
Physical Review B 82(2), p.020501_1-020501_4(2010) ; (JAEA-J 07849)
- CeCoIn5における反強磁性スピン揺らぎを調べるために59Co核核磁気共鳴(NMR)実験を行った。NMRシフト(K)と帯磁率(χ)とのプロットが直線上にならない異常が観測される。このK-χ異常を温度依存する超微細結合定数A(T)で総合的に理解できることを示した。59Co核NMR緩和率の温度依存性は、A(T)2でノーマライズするとIn(1)核核四重極緩和率の温度依存性と一致して、矛盾がなくなる。そのスピンダイナミクスは、量子臨界点に近い二次元反強磁性相関で理解できる。また、40K以下で重い電子状態形成と同時にスピン揺らぎの異方性が発達することもわかった。
38001197
Crystal-electric-field effects and quadrupole fluctuations in Ce3Au3Sb4 detected by Sb NQR
Baek, S.-H.*; 酒井 宏典; Lee, H.*; Fisk, Z.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*
Physical Review B 82(3), p.035203_1-035203_4(2010) ; (JAEA-J 07850)
- Sb核核四重極共鳴(NQR)法によって狭いエネルギーギャップを持つ半導体Ce3Au3Sb4を調べた。Sb-NQRに由来する4本の共鳴線を帰属し、その共鳴周波数(νQ)の温度依存性を調べた。νQの温度依存性は、帯磁率(χ)と同様、結晶場効果によって説明できることを示した。核スピン格子緩和率(T1-1)測定結果、高温での121Sb and 123Sbの両同位体のT1-1の比は、高温で緩和が磁気的であることを示すが、低温でズレが観測されて四重極緩和の存在を示唆した。低温における比熱の増大も、付加的な四重極揺らぎの存在で説明できるかもしれない。
38001198
Neutron drip line and the equation of state of nuclear matter
親松 和浩*; 飯田 圭*; 小浦 寛之
Physical Review C 82(2), p.027301_1-027301_4(2010) ; (JAEA-J 07851)
- 中性子ドリップ線が原子核の対称エネルギーの密度依存性にどのように関連するのか、非対称原子核物質の状態方程式に依存させた方法で原子核質量計算を計算可能である巨視的原子核模型を用いて考察した。これら原子核質量から得られる中性子ドリップ線は対称エネルギーの密度微係数が増加するのに従って核図表上を中性子過剰側に移動することが示された。このような移動は軽核領域で顕著であり、これはおもに中性子過剰核が持つ表面の性質の表れとして理解できるものであることを示した。
38001199
Enhancement of photon number reflected by the relativistic flying mirror
神門 正城; Pirozhkov, A. S.; 川瀬 啓悟; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 桐山 博光; 岡田 大; 大東 出; 亀島 敬; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; 森 道昭; Koga, J. K.; 大道 博行; Faenov, A. Y.; Pikuz, T.*; Ma, J.*; Chen, L. M.*; Ragozin, E. N.*; 河内 哲哉; 加藤 義章; 田島 俊樹; Bulanov, S. V.
Physical Review Letters 103(23), p.235003_1-235003_4(2009) ; (JAEA-J 07852)
- Laser light reflection by a relativistically moving electron density modulation (flying mirror) in a wake wave generated in a plasma by a high intense laser pulse is investigated experimentally. A counter-propagating laser pulse is reflected and up shifted in frequency with a multiplication factor of 37-66, corresponding to the extreme ultraviolet wavelength. The demonstrated flying mirror reflectivity (from 3×10-6 to 2×10-5, and from 1.3×10-4 to 0.6×10-3, for the photon number and pulse energy, respectively) is close to the theoretical estimate for the parameters of experiment.
38001200
Intense high-contrast femtosecond K-shell X-ray source from laser-driven Ar clusters
Chen, L. M.*; Liu, F.*; Wang, W. M.*; 神門 正城; Mao, J. Y.*; Zhang, L.*; Ma, J.*; Li, Y. T.*; Bulanov, S. V.; 田島 俊樹; 加藤 義章; Sheng, Z. M.*; Wei, Z. Y.*; Zhang, J.*
Physical Review Letters 104(21), p.215004_1-215004_4(2010) ; (JAEA-J 07853)
- Bright Ar quasimonochromatic K-shell X-ray with very little background has been generated using an Ar clustering gas jet target irradiated with a 30 fs ultrahigh-contrast laser, with a measured flux of 2.2×1011 photons/J into 4π. This intense X-ray source critically depends on the laser contrast and intensity. The optimization of source output with interaction length is addressed. Simulations point to a nonlinear resonant mechanism of electron heating during the early stage of laser interaction, resulting in enhanced X-ray emission. The X-ray pulse duration is expected to be only 10 fs, opening the possibility for single- shot ultrafast keV X-ray imaging applications.
38001201
Percolation simulation of laser-guided electrical discharges
佐々木 明; 岸本 泰明*; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*
Physical Review Letters 105(7), p.075004_1-075004_4(2010) ; (JAEA-J 07854)
- パーコレーションモデルによるレーザーガイド放電の3次元シミュレーションについて述べる。ストリーマ先端の逐次的な進展と、逃走電子によるランダムな電離を考慮するモデルにより、超短パルスレーザー照射によって、予備生成したプラズマチャネルに沿って起こす放電の確率的な振舞,遠回りや枝分かれを伴う放電路の形成をよく再現することを示す。プラズマチャネルにおける導電性領域の割合がガイディングの成否の確率に与える効果についても考察する。
38001202
An Outcome of nuclear safety research in JAERI; Case study for LOCA
柳澤 和章; 伊東 慶四郎*; 勝木 千里*; 川島 啓*; 調 麻佐志*
Scientometrics 84(3), p.563-573(2010) ; (JAEA-J 07857)
- 日本原子力研究開発機構の安全性研究について計量書誌学的手法によるケーススタディを実施した。(1)冷却材喪失事故(LOCA)に関しては、原子力機構安全性研究は63%の国内論文シェアがあり、寡占的状態にある。LOCAはプロジェクト型の研究に属するが共著論文で評価した社会経済的ネットワーキング(SEN)も4%台まで発達している。SENを発達させた共著論文数は東京大学-原子力機構及び原子力機構-名古屋大学で顕著であった。(2)再処理(Reprocessing)については、公的研究機関(PS)が71%の国内論文シェアを有し寡占的状態にある。SENは平均2-3%まで発達している。原子力機構論文シェアは20%であったが、NUCEFの完成によりpast(5)では25%となった。一般的にプロジェクト型研究の特徴は論文上大きな寡占状況を作り出すことにあり、基礎科学型研究のそれは大きな社会経済的ネットワーキングを作り出すことにある。(3)原子力機構安全性研究の典型的なアウトカムとして燃料研究分野を紹介し、国内及び国際協力研究の重要性を指摘した。(4)原子力機構安全性研究の成果(アウトプット)は現存する安全設計評価指針にアウトカム化して使用されていることを計量書誌学的に調べ確認した。
38001203
放射性標準物質
渡部 和男
ぶんせき 2010(7), p.349-350(2010) ; (JAEA-J 07858)
- 原子力関連分野で使用される放射性物質の標準試料について解説した。核燃料標準物質は、米国NBL,欧州連合IRMM及び仏国CETAMAの3機関が世界に向けて供給している。放射性同位体の標準は、国内では日本アイソトープ協会が、計量校正事業者登録制度に基づき、RI線源の校正等を行うとともに、海外からの輸入の窓口としての役割を果たしている。放射性能分析用標準物質は、環境,生体等の物質についてNIST及びIAEAが供給している。
38001204
原子力機構における陽電子マイクロビームの生成・利用
前川 雅樹; 河裾 厚男; 薮内 敦
放射線 36(1), p.13-20(2010) ; (JAEA-J 07859)
- われわれは走査型電子顕微鏡の磁界レンズを使用する陽電子マイクロビーム装置を開発した。最小のビーム直径は試料上で1.9ミクロンである。本装置の利用として、まずはステンレスの応力腐食割れによって導入された亀裂先端付近での陽電子消滅γ線ドップラー広がり測定(DBAR)を行った。亀裂先端よりもさらに離れた領域でのDBARスペクトルのピーク強度(Sパラメータ)が増加した。これにより、空孔型欠陥が亀裂の先駆状態として発生していることが明らかとなった。本装置はまた、融点直下Si結晶での空孔検出にも用いられた。融点の近くの非常に狭い温度範囲においてのみSパラメータが増加した。これは熱空孔が生成したことを高精度に示した初めての結果である。
38001205
マイクロドジメトリとマクロドジメトリの融合; LETに代わるLineal Energy yをRBEの指標とした新たな生物学的線量計算モデル
佐藤 達彦
放射線生物研究 45(2), p.149-159(2010) ; (JAEA-J 07860)
- DNA損傷率や細胞致死率の測定など、放射線生物学で得られた知見を被ばく線量評価に反映させるためには、DNAや細胞など微視的な領域を対象としたマイクロドジメトリと、人体など巨視的な領域を対象としたマクロドジメトリの知見を融合する必要がある。そこで、本稿では、マイクロドジメトリとマクロドジメトリ、それぞれの分野でRBEの指標として利用されるLineal Energy yとLETのコンセプトの違いを説明し、両分野の知見を融合した例として、筆者らが構築した、LETではなくyを指標とした新たな生物学的線量計算手法について解説する。
38001206
プラズマ中に作られる相対論的飛翔鏡からの光の反射と短波長化
神門 正城
Journal of the Vacuum Society of Japan 52(8), p.437-440(2009) ; (JAEA-J 07861)
- 相対論的飛翔鏡は、薄いプラズマ中に超短パルス・高強度レーザーによって作られる非線形なプラズマ波で対向入射されたレーザー光を反射するものである。この非線形なプラズマ波は、ほぼ光速で運動しているので、反射光の波長は短縮し、パルス長は圧縮される。この方法は、真空が壊れ始めるような非常に高い強度を達成するために発明された手法であるが、短パルスの極端紫外光から軟X線の光源ともなりうる。
38001207
熱化学水素製造法ISプロセス高温硫酸液相環境におけるグラスライニング材の適用性確認試験
岩月 仁; 田中 伸幸; 渡邉 豊*; 寺田 敦彦; 小貫 薫
化学工学論文集 36(4), p.413-419(2010) ; (JAEA-J 07862)
- 熱化学水素製造法ISプロセスでは、腐食性の強い硫酸やヨウ化水素酸を高温高圧の環境で取り扱うため、装置材料の選定が重要な課題である。グラスライニング材は、構造強度を有する鋼と耐食性に優れるガラスを組合せた有望な候補材料であるが、その適用限界は使用環境条件により左右される。そこでISプロセスの高温硫酸液相環境に対するグラスライニング材の適用性確認検証を目的として、耐食性を確認するための被覆ガラスを用いた腐食試験と、耐熱性を確認するためのグラスライニング配管を用いた加熱試験を実施した。その結果、グラスライニング材は、十分な尤度をもった耐食性と耐熱性を有する基本的適性があることがわかった。
38001208
時空間データの可視化
宮村 浩子; 鈴木 喜雄; 武宮 博
可視化情報 30(Suppl.1), p.269-272(2010) ; (JAEA-J 07863)
- われわれは時空間可視化の技術を提案する。この技術は時間,空間情報をマッピングする情報可視化技術であり、シミュレーションや実験データから特徴ある領域を指定することを容易にする。具体的には、ある物理値の時間,空間変化を、時間空間軸で構成された2次元空間のそれぞれの軸上に割り当てる。なお、われわれはこの技術を3次元仮想振動台に適用し、興味ある領域の発見を支援する技術であることを確認する。
38001209
大規模グラフの適応的表示
宮村 浩子; 品野 勇治*; 大坐畠 智*
可視化情報 30(Suppl.1), p.273-276(2010) ; (JAEA-J 07864)
- 限られた表示スペースに大規模階層データを表示するビジュアリゼーション技術を提案する。階層データは、ノードとリンクから構成されており、リンクはノード間の親子関係を表す。これらノードとリンクはグラフィックスプリミティブによって表現される。しかし、これらのプリミティブ数が膨大であるとき、これらのプリミティブは限られた空間内では重なり合ってしまい、構造を理解することが難しい。そこで、ノードの空間密集度に応じて表示するグラフのスタイルを選択する適応的ビジュアリゼーション技術を提案する。
38001210
AlH3の実用水素貯蔵材利用を目指した高圧研究
齋藤 寛之
高圧力の科学と技術 20(2), p.166-174(2010) ; (JAEA-J 07865)
- AlH3は実用の水素貯蔵材料として有望視されている。アルミニウムの水素化及び脱水素化反応のメカニズムは明らかにされておらず、実用材料として用いるうえではこれら理解が必要不可欠である。われわれは高温高圧下でアルミニウムの水素化反応を実現しその反応メカニズムを調べている。アルミニウムの水素化及び脱水素化の反応プロセスをエネルギー分散法及び角度分散法の放射光その場観察により明らかにした結果について紹介する。
38001211
磁性半導体に対する新しい数値計算法
大江 純一郎; Gu, B.; 前川 禎通
固体物理 45(5), p.269-278(2010) ; (JAEA-J 07866)
- 本稿では、磁性半導体に対する新しい数値計算方法として、第一原理計算と量子モンテカルロ法のそれぞれの優れた部分を利用した複合的な方法を紹介する。この方法は、物質固有のバンド構造・混成エネルギーを用いて、電子間相互作用を正確に扱うため、現実の物質の電子状態を正確に記述できる。(Ga,Mn)Asに対する計算では、フェルミ準位の位置によって磁気秩序が変わることがわかり、実験をよく再現することが示される。(Zn,Mn)Oにおける解析結果では、結晶構造の違いが磁気的性質に大きく影響していることを示す。d軌道に電子が存在しないd0磁性半導体においても本方法は有効であることが示され、今後本方法を用いたさまざまな磁性半導体の解析、又は物質設計が期待される。ここで紹介した方法は、磁性半導体のみならず金属原子を含んだ高分子や生体分子などにも適応可能であるため、新しい機能分子の設計なども行うことを計画している。
38001212
中性子構造解析及び超高分解能X線構造解析によるエラスターゼの高度な機能解明
玉田 太郎; 木下 誉富*; 多田 俊治*; 黒木 良太
日本結晶学会誌 52(2), p.133-138(2010) ; (JAEA-J 07868)
- セリンプロテアーゼの触媒機構を理解することを目的として、ブタ膵臓エラスターゼの高分解能中性子(1.65Å resolution)及びX線(0.94Å resolution)構造解析を正四面体型中間体を模倣する阻害剤と複合体の状態で実施した。中性子とX線の両解析結果から、His57とAsp102の間に形成された水素結合は強い水素結合ではあるものの、低障壁水素結合の特徴(水素原子がドナーとアクセプターの中間付近に存在する)は満たしていなかった。また、中性子解析結果から、いわゆるオキシアニオンホールの形成とオキシアニオンホール中に阻害剤由来の酸素原子が酸素陰イオンの状態で存在していることが明瞭に示された。これより、セリンプロテアーゼの触媒機構において正四面体型中間体構造の安定化に対するオキシアニオンホールの役割が明らかになった。
38001213
高レイノルズ数域における曲率の強いエルボ内流れのLDV計測
岩本 幸治*; 南浦 弘尚*; 十河 基介*; 山野 秀将
日本機械学会論文集,B 76(765), p.830-838(2010) ; (JAEA-J 07869)
- レイノルズ数50000における詳細なLDV計測結果が示される。軸方向流速の周波数分析により、本エルボにおいて2種類の流動変動が示された。せん断流領域においてストロハル数が約1.0の変動が見られ、剥離域及びその下流においてストロハル数が約0.5の変動が得られた。これらの変動はまた流れの可視化によっても観察された。
38001214
量子多体系・高精度シミュレーションの研究開発; 密度行列繰り込み群法の超並列化と大規模計算
山田 進; 五十嵐 亮; 奥村 雅彦*; 今村 俊幸*; 町田 昌彦
応用数理 20(2), p.132-147(2010) ; (JAEA-J 07870)
- 本論文は、CREST及び科研費の研究計画に従い、量子多体系のシミュレーション手法である密度行列繰り込み群(DMRG)法の並列化に関する研究成果の発表である。特筆すべき成果は、超並列計算機を想定し、問題の物理的性質を考慮した並列化手法を提案した点にあり、実際に東京大学のT2Kクラスタシステムを利用したシミュレーションにより1000を超えるコア数でも並列化の効果が得られることを確認した。この結果から、本成果は次世代計算機のような超並列計算機の性能を有効に利用するための、重要な1つの並列化の指針になることが期待される。
38001215
Effects of nuclear orientation on fusion and fission process for reactions using uranium target nuclei
西尾 勝久; 池添 博; 光岡 真一; 西中 一朗; 牧井 宏之; 渡辺 裕*; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 廣瀬 健太郎*; Hofmann, S.*
AIP Conference Proceedings 1224 , p.301-310(2010) ; (JAEA-J 07872)
- Results on the measurements of (1) evaporation residue (ER) cross-sections for 30Si, 34S + 238U and of (2) fission fragment mass distributions for 30Si,34,36S, 40Ar + 238U will be discussed. Measurement of ER cross-section was carried out at GSI by using the velocity filter SHIP. Measurement of fission fragment mass distributions was made by using the JAEA tandem accelerator. In the reaction 30Si + 238U, the ER cross-section for 263Sg(5n) suggested no fusion hindance at above-barrier energy, whereas the one for 264Sg(4n) suggested competition between fusion and quasi-fission at sub-barrier energy. This conclusion is consistent with the measured fragment mass distributions, where the asymmetric fission component associated with quasi-fission appears only at sub-barrier energies. In the reaction of 34S + 238U, the ER cross-sections for 267Hs(5n) and 268Hs(4n, new isotope) suggested fusion hindrance both for above- and sub-barrier energies. With the results of fission fragment mass distributions, it is found that quasi-fission has symmetric fission components when projectile mass is relatively large. We will also discuss the variation of the fragment mass distributions for 30Si,34,36S, 40Ar + 238U.
38001216
X-ray photon correlation spectroscopy study in valence fluctuation compound Eu3S4
中尾 裕則*; 大和田 謙二; 下村 晋*; 落合 明*; 並河 一道*; 水木 純一郎; 三村 秀和*; 山内 和人*; 村上 洋一*
AIP Conference Proceedings 1234 , p.935-938(2010) ; (JAEA-J 07873)
- X-ray photon correlation spectroscopy (XPCS) is a powerful tool to perform direct measurements of the dynamics of fluctuations in condensed matter systems at atomic resolution. Here we have investigated spatial and time correlations of domains in the valence fluctuated phase in a typical valence fluctuation compound Eu3S4 near the charge ordering temperature (TCO). The spatial correlation was observed at the fundamental reflection (4 4 4) using coherent diffraction techniques, which indicated that the domain size is longer than 200 nm near TCO. The time correlation of the domain was measured by the XPCS technique, and we found that the slow fluctuation of the order of 10 second exists only near TCO.
38001217
Modeling and simulation on SOL-divertor plasmas
滝塚 知典
AIP Conference Proceedings 1237 , p.138-152(2010) ; (JAEA-J 07874)
- 核融合炉ではダイバータによる熱と粒子の制御が重要であり、そのダイバータ特性の理解と最適な制御のために周辺プラズマシミュレーションが不可欠である。シミュレーションでは、プラズマ流体モデルと中性粒子モンテカルロモデルが用いられる。また不純物についてもモンテカルロモデルを適用することができる。これらの種別コードのモデルの概要とコード統合化について述べる。プラズマ流体モデルには、プラズマ-壁接面における境界条件等の物理モデルが導入されており、ここで主要なモデルを紹介する。これら物理モデルの正確さを検証するためには、第一原理に基づく運動論シミュレーションが必要であり、その中で粒子シミュレーションが有力な手法である。粒子モデリングについて、PARASOLコードをもとに二体衝突モデルまで含めて講義する。このPARASOLを用いた、トカマクのSOL中のプラズマ流の構造形成のシミュレーションを紹介する。
38001218
Corrosion monitoring applications in nuclear power plants; A Review
内田 俊介
Corrosion Monitoring in Nuclear Systems, Research and Applications (EFC 56) , p.158-170(2010) ; (JAEA-J 07875)
- BWR及びPWRプラントにおける腐食データ取得及び処理システムをレビューし、プラントの安全性,信頼性確保のために適切な水化学制御が必要であることを示して、測定された水化学データと冷却系での構造材と冷却水との相互作用を理解するために必要な情報をつなぐプロセスをまとめた。高温水化学センサの最新の開発状況とその応用についてレビューし、センサの実プラントでの応用あるいは将来の応用に必要な課題を論じた。
38001219
An Electrochemical sensor array for in-situ measurements of hydrogen peroxide concentration in high-temperature water
内田 俊介; 佐藤 智徳; 佐藤 義之*; 和田 陽一*
Corrosion Monitoring in Nuclear Systems, Research and Applications (EFC 56) , p.239-254(2010) ; (JAEA-J 07876)
- 高温水中での過酸化水素濃度の直接測定のため、腐食電位センサと周波数依存複素インピーダンスセンサよりなる電気化学センサアレイを開発した。主要な結論は以下の通りである。(1)周波数依存複素インピーダンスの低周波数側のコールコールプロット半径は過酸化水素濃度に比例する。(2)センサアレイの特性は高温高圧過酸化水素水ループで確認した。(3)腐食電位センサと周波数依存複素インピーダンスセンサの結合は、BWR一次冷却系での過酸化水素濃度の定量のための有望な手法である。
38001220
ZPPR-10C experiment; A 800 MWe-class sodium-cooled MOX-fueled FBR homogeneous core mock-up critical experiment with two enrichment zones and nineteen control rod positions
三田 敏男*; 石川 眞
International Handbook of Evaluated Reactor Physics Benchmark Experiments (CD-ROM) , 180p.(2010) ; (JAEA-J 07877)
- OECD/NEAが進めている国際炉物理ベンチマークプロジェクト(IRPhEP)の一環として、JUPITER実験データの内の均質炉心であるZPPR-10C(800MWe級制御棒フォロワ付き)の4種類の核特性パラメータ(臨界性,反応率分布,反応率比,制御棒価値)の評価を行った。この評価ではIPPhEPの評価方針に従って、ノミナル値だけでなく実験誤差や解析モデル誤差を含めて全面的に再評価を行った。また、すべての評価は炉物理ベンチマーク問題としてまとめられており、解析モデルや核データの検証への利用が可能である。
38001221
Japan's experimental fast reactor JOYO MK-I core; Sodium-cooled uranium-plutonium mixed oxide fueled fast core surrounded by UO2 blanket
横山 賢治; 庄野 彰*
International Handbook of Evaluated Reactor Physics Benchmark Experiments (CD-ROM) , 223p.(2010) ; (JAEA-J 07878)
- OECD/NEAが進めている国際炉物理ベンチマークプロジェクト(IRPhEP)の一環として、高速実験炉「常陽」MK-I炉心の性能試験及び定格運転中に測定された8種類の核特性パラメータ(臨界性,制御棒価値,ナトリウムボイド反応度,燃料置換反応度,等温温度係数,燃焼反応度係数)の評価を行った。この評価ではIPPhEPの評価方針に従って、ノミナル値だけでなく実験誤差や解析モデル誤差を含めて全面的に再評価を行った。また、すべての評価は炉物理ベンチマーク問題としてまとめられており、解析モデルや核データの検証への利用が可能である。
38001222
ZPPR-10B experiment; A 650 MWe-class sodium-cooled MOX-fueled FBR homogeneous core mock-up critical experiment with two enrichment zones, seven control rods and twelve control rod positions
三田 敏男*; 石川 眞
International Handbook of Evaluated Reactor Physics Benchmark Experiments (CD-ROM) , 233p.(2010) ; (JAEA-J 07879)
- OECD/NEAが進めている国際炉物理ベンチマークプロジェクト(IRPhEP)の一環として、JUPITER実験データの内の均質炉心であるZPPR-10B(650MWe級制御棒及び制御棒フォロワ付き)の5種類の核特性パラメータ(臨界性,反応率分布,反応率比,制御棒価値,Naボイド反応度)の評価を行った。この評価ではIPPhEPの評価方針に従って、ノミナル値だけでなく実験誤差や解析モデル誤差を含めて全面的に再評価を行った。また、すべての評価は炉物理ベンチマーク問題としてまとめられており、解析モデルや核データの検証への利用が可能である。
38001223
Design and construction of JT-60SA superconducting magnet system
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; Peyrot, M.*; Barabaschi, P.*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.214-219(2010) ; (JAEA-J 07880)
- JT-60SAのトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「幅広いアプローチ」の中の「サテライトトカマク」プロジェクトとして推進することが合意され、製作が開始された。超伝導コイルは、18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個の中心ソレノイド(CS)と6個の平衡磁場(EF)コイルから構成される。TFコイルは、ステンレス鋼の容器の中に配置され、容器はコイル系の支持構造の骨格で、CSやEFコイルの支持はTF容器に取付けている。CSは、独立した4個の巻線から構成され、上下力を締付けるタイプレートによって支持され、TFコイルの上部から固定される。6個のEFコイルは、半径方向に自由なフレキシブル板でTFコイルに固定されている。超伝導コイルとヘリウム冷凍機や電源はフィーダーで結ばれ、電流リードには高温超伝導リードを採用した。CSとEFコイルの製作は2008年から開始された。
38001224
Development of Pt/ASDBC catalyst applicable for hydrogen oxidation in the presence of saturated water vapor at room temperature
岩井 保則; 佐藤 克美; 山西 敏彦
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.332-337(2010) ; (JAEA-J 07881)
- 室温・飽和水蒸気雰囲気下で高い水素酸化活性を有する疎水型白金触媒を開発した。アルキルスチレン・ジビニルベンゼン共重合体(ASDBC)上に白金を担持した新しいタイプの白金触媒は容積あたりの必要白金担持量が既存の疎水型白金触媒の半分にまで低減が可能である。室温・飽和水蒸気雰囲気下において10000ppmの水素ガスを用いたPt/ASDBC触媒の水素酸化試験では空塔速度320から3300h-1の範囲で99%を超える水素酸化活性を確認した。触媒を用いた水素酸化反応の律速段階が細孔拡散であるので、放射線照射技術を用いた触媒内細孔の制御を試みた。その結果、電子線照射したPt/ASDBC触媒の水素酸化活性は未照射に比べ向上することを確認した。
38001225
Prototype manufacturing of small tritium target inside JAEA
田中 滋; 阿部 雄一; 川邊 勝; 沓掛 忠三; 荻沼 義和; 山田 正行; 鈴木 卓美; 山西 敏彦; 今野 力
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.338-340(2010) ; (JAEA-J 07882)
- 日本原子力研究開発機構内で核融合中性子工学用中性子源(FNS)で使用している小型トリチウムターゲット製作のR&Dを行っている。トリチウムターゲットは銅基盤にチタンを蒸着し、そのチタンにトリチウムを吸着させたものである。チタンは酸素に活性であり、空気に触れると直ちに数μmの酸化膜を形成する。最初はこの酸化膜がトリチウム吸着を妨げていると考え、アルゴンガスによるチタン表面の放電洗浄を行った。しかし数多くの重水素吸着テストを通して、トリチウム吸着を妨げているのは酸化膜というよりも空気中の水分であることがわかった。このため次の手順が必要である。(1)トリチウム吸着容器内のアウトガスを十分行うこと。(2)チタンが蒸着された基盤の取扱は湿度を3%以下に保つこと。(3)チタンが蒸着された基盤は真空中で保管すること。この方法で製作したトリチウムターゲットのFNS加速器の重陽子ビーム照射によるDT中性子発生量は、チタン表面を放電洗浄したものと同じであった。これにより小型トリチウムターゲットの製作条件は確立した。
38001226
Exchange reaction of hydrogen isotopes on proton conductor ceramic of hydrogen pump for blanket tritium recovery system
河村 繕範; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.358-362(2010) ; (JAEA-J 07883)
- プロトン導電性セラミック膜を用いた電気化学水素ポンプのブランケットトリチウム回収システムへの適用を検討している。その一連の実験研究の一環として、プロトン導電性セラミック膜を介したH2-D2混合ガスの輸送実験を行ったところ、セラミック中の重水素と気相中の水素との同位体交換反応が原因と思われる現象が観察された。そこで、重水素を添加したプロトン導電性セラミック膜を電極間に電流が生じないように制御しながら水素気流に曝し、流出するガスの分析を行った。時間の経過に伴い水素がセラミックに取り込まれ、重水素が放出された。また、この現象の物質移動モデルを仮定し、交換反応速度定数とセラミック中の水素同位体の拡散係数を求めた。
38001227
Modelling of JT-60U detached divertor plasma using SONIC code
星野 一生; 清水 勝宏; 滝塚 知典; 朝倉 伸幸; 仲野 友英
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.592-597(2010) ; (JAEA-J 07884)
- 非接触ダイバータは、ダイバータに集中する熱・粒子負荷を工学的許容値以下にまで低減させるために最も有効な方法と考えられている。しかし、現在のところ非接触ダイバータの理解は十分とはいえず、各国で開発されているダイバータコードでも、非接触ダイバータの再現、特にイオン粒子束の著しい減少の再現が難しいと言われている。そこで、原子力機構で開発を進めている統合ダイバータコードSONICを用いてJT-60Uの非接触ダイバータの再現を試みた。熱に関する非接触ダイバータを再現することはできたが、他のダイバータコードと同様に実験で観測されるようなイオン粒子束の著しい減少は再現できなかった。問題点を把握するために、種々のパラメータに対するダイバータプラズマの特性変化を調べたところ、壁リサイクリング係数を小さくすることで非接触ダイバータの傾向が現れた。結果の比較から、前述のシミュレーションでは、リサイクリングによる粒子増加と体積再結合による粒子低減が同時に起こっていたことで、非接触ダイバータの傾向が現れていなかった可能性が高いことがわかった。
38001228
Modeling of pH elevation due to the reaction of saline groundwater with hydrated ordinary Portland cement phases
本田 明; 増田 賢太; 中西 博*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124 , p.365-372(2009) ; (JAEA-J 07885)
- The pH elevation due to the reaction of saline groundwaters with hydrated ordinary Portland cement phases was modeled. The pH elevation is attributed to hydroxyil ion generation accompanied with the precipitation of Friedel's salt from the reaction of portlandite and hydrogarnet with chloride ions. The pH elevation was confirmed using actual hydrated OPC phases. However, in this case the pH elevation was lower than expected in this case. This deviation can be explained by the residual aluminum, after being consumed as AFt and AFm, not being wholly assigned to hydrogarnet and a better agreement between the thermodynamic calculations and the experimentally measured results can be made assuming a fraction of aluminum is incorporated into the CSH gel phase.
38001229
Ion beam modification of Pt electrocatalyst nanoparticles for polymer electrolyte membrane fuel cells
八巻 徹也; 山本 春也; 箱田 照幸; 越川 博
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1217 , p.151-157(2010) ; (JAEA-J 07886)
- 本研究では、電子線やγ線,X線などの放射線にはない高エネルギーイオンビームによる高密度な電子励起効果を利用して、ナノ微粒子の表面を改質・制御し、固体高分子形燃料電池に応用可能な酸素還元触媒を作製することを試みた。実験ではまず、グラッシーカーボン上にスパッタ法により作製したPt系金属のナノ微粒子を試料として、380keV, 10MeVのプロトンビームを照射した。サイクリックボルタモグラフィーによって電気化学的特性を評価した結果、より低エネルギービームの照射により触媒活性の表面積が増大することが見いだされた。この結果に対しては、電子顕微鏡などの結果から粒径変化による活性向上ではないことが明らかになり、高LETイオンビーム励起と量子化されたナノ微粒子の表面電子系とが結合したことによる局所的な構造変化が原因と考えられる。
38001230
Non-invasive imaging and analyses of transport of nitrogen nutrition in intact plants using a positron-emitting tracer imaging system (PETIS)
藤巻 秀; 石井 里美; 石岡 典子
Nitrogen assimilation in plants , p.119-132(2010) ; (JAEA-J 07887)
- positron-emitting tracer imaging system (PETIS)は、植物栄養学の分野において最も先端的なイメージング技術であり、この10年余りさまざまな研究に用いられてきた。PETISは生きた植物体におけるポジトロン放出核種標識トレーサの分布の様子を、連続的かつ非侵襲的に画像化することができる。窒素同化に関する研究例として、窒素13標識窒素ガストレーサを用いたダイズ根粒における共生的窒素固定の研究、窒素13標識アンモニアトレーサを用いたイネにおけるさまざまな生理条件下でのアンモニアの吸収と同化の解析、窒素13標識硝酸トレーサを用いた寄生植物オロバンキが宿主植物から窒素栄養を収奪する割合の定量的解析が挙げられる。この技術は単に養分動態を定性的に観察するだけでなく、吸収,維管束輸送,蓄積などといった栄養生理機能を定量的に解析することが可能である。
38001231
Regulation of root nodule formation in leguminous plants
伊藤 小百合; 藤巻 秀; 加藤 太一*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 大山 卓爾*
Nitrogen assimilation in plants , p.205-214(2010) ; (JAEA-J 07888)
- Leguminous plants can form root nodules as symbiotic organs with soil bacterium rhizobia. The rhizobia fix atmospheric nitrogen in nodules, and the host plants can use this fixed nitrogen in exchange for providing photosynthate as an energy source. The nodule formation is regulated systemically in the host plants to prevent excess nodulation. This process is referred to as autoregulation of nodulation (AON), which includes communication between shoot and root. Hypernodulation mutants, a part of the AON is impaired, can form large number of nodules than the wild type. Using the hypernodulation mutants is thought to be an effective approach to clarify the mechanism of the AON. Recently, we found that the AON is related to the control system of leaf cell proliferation by analysis of the growth of the mutants. In this report, the AON mechanism is reviewed especially in relations to physiological features of the hypernodulation mutants.
38001232
Use of the safety case to focus KMS application
大澤 英昭; 日置 一雅; 梅木 博之; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 5p.(2009) ; (JAEA-J 07889)
- 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、安全性の考え方を論証,反証の流れで示した討論モデルの概要と「次世代型サイト特性調査情報統合システム」のエキスパートシステムとの関係を紹介する。
38001233
Current statues of phase II investigations, Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project
鶴田 忠彦; 内田 雅大; 濱 克宏; 松井 裕哉; 竹内 真司; 天野 健治; 竹内 竜史; 三枝 博光; 松岡 稔幸; 水野 崇
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 8p.(2009) ; (JAEA-J 07890)
- The Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project, a comprehensive research project investigating the deep underground environment in crystalline rock, is being conducted by the Japan Atomic Energy Agency at Mizunami City, Central Japan. The MIU Project is being carried out in three overlapping phases: Surface-based Investigation (Phase I), Construction (Phase II), and Operation (Phase III), with a total duration of 20 years. Phase I was completed in March 2004, and Phase II investigations associated with the construction of the underground facilities are currently underway. Phase II investigation goals are to evaluate the geological, hydrogeological, hydrogeochemical and rock mechanical models developed in Phase I and to assess changes in the deep geological environment caused by the construction of underground facilities. Geological mapping, borehole investigations for geological, hydrogeological, hydrochemical and rock mechanical studies are being carried out in shafts and research galleries in order to evaluate the models. Long-term monitoring of changes in groundwater chemistry and pressure associated with the construction of the underground facilities continue around the MIU site, using existing boreholes and monitoring systems. This paper summarizes the current statues of the MIU Project on results of the Phase II investigations to date.
38001234
Practical application of the KMS, 1; Total system performance assessment
牧野 仁史; 日置 一雅; 梅木 博之; Yang, H.*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 8p.(2009) ; (JAEA-J 07891)
- 本稿では、原子力機構が開発を進めている知識マネジメントシステムの技術の適用事例として、性能評価で考慮されるタスクの知識マネジメントの観点での再整理、及びそれらタスクの実施への知識マネジメント技術の適用の検討と計算機システム上への具体的な展開例を紹介する。
38001235
Practical application of the KMS, 2; Site characterisation
仙波 毅; 大澤 英昭; 日置 一雅; 橘 翔子*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 8p.(2009) ; (JAEA-J 07892)
- 本稿では、原子力機構が開発を進めている知識マネジメントシステムの技術の適用事例として、一連の地質環境調査の進展によって変化する情報の質や量,社会状況などに応じて、調査計画の立案や実施を支援する次世代型サイト特性調査情報統合システム(ISIS)の概念や、瑞浪や幌延での経験に基づき構築したエキスパートシステムの例を紹介する。
38001236
Challenges for the JAEA KMS; Fostering inventive design and problem solving
牧野 仁史; 日置 一雅; 梅木 博之; 橘 翔子*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 9p.(2009) ; (JAEA-J 07893)
- 原子力機構が開発を進めているJAEA知識マネジメントシステム(KMS)を、技術の進展,安全性の要求,対象とする特定のサイトの条件などの境界条件の変化に柔軟に対応できるものとしていくためには、性能評価を行うために利用される手法の柔軟性を高めること、先進的な処分場概念の開発が柔軟に行えるようにすることが重要となる。このような課題の解決には革新的な解決策が必要となる場合があり、これまではおもに専門家の議論などのインフォーマルな方法で検討が行われてきた。本報では、革新的な解決策を得るための手法をよりフォーマルなものとしていくために、他分野で適用実績のある知識工学的アプローチ(発明的問題解決手法TRIZなど)の適用を検討した結果を紹介する。
38001237
Separation of lanthanoid phoshates from the spent electrolyte of pyroprocessing
天本 一平; 小藤 博英; 明珍 宗孝; 都築 達也*; 高崎 康志*; 矢野 哲司*; 寺井 隆幸*
Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM) , 9p.(2009) ; (JAEA-J 07894)
- 金属電解法による乾式再処理プロセスは、高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)において副概念として採用されている。同プロセスから発生する使用済み電解質の再生利用を図るべく、電解質中の核分裂生成物(FP)をリン酸塩に転換して沈殿分離させる技術について検討した結果、ランタノイド(Ln)系塩化物は、容易にオルトリン酸塩沈殿物を生成することがわかった。さらに、本研究では沈殿物と媒質を分離するためにリン酸塩系ガラスを材料とするろ過フィルタを作製し、沈殿物のろ過試験を行った。今回の試験の結果、ろ過フィルタで沈殿物はほぼ完全に分離できることが判明した。
38001238
Experimental study of bubble behavior in a two-dimensional particle bed with high solid holdup
Cheng, S.*; 平原 大輔*; 田中 鷹平*; 権代 陽嗣*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 山野 秀将; 鈴木 徹; 飛田 吉春
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07896)
- 気泡挙動について一連の実験を行い、デブリ層における三相流動を明らかにした。本件は冷却材沸騰状態での除熱能力における最重要ポイントである。本実験には2次元タンクを使用した。液相には水を用い、気泡の生成はタンク底部から窒素ガスを注入して行った。実験パラメータには多様性をもたせ、高さの異なる粒子層,さまざまな直径の粒子,異なるタイプの粒子,異なる流量の窒素ガスなどを用いた。デジタル画像解析の手法を用い、3種の気泡上昇挙動が本実験条件下で観測された。このことは、気泡離脱頻度や気泡離脱サイズなどの気泡上昇特性について詳細な定量分析によっても確認された。
38001239
Distinctive features in neutronic performance of JSNS
前川 藤夫; 及川 健一; 原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 春日井 好己; 明午 伸一郎; 大井 元貴; 二川 正敏; 渡辺 昇*; 梶本 亮一; 中村 充孝; 鳥居 周輝*; 神山 崇
Proceedings of 19th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-19) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07897)
- JSNSの中性子性能の確認を行った。おもにNOBORU装置を、そして必要に応じて他装置も使用し、以下を確認した。(1)測定したスペクトル形状から判断し、水素モデレータ中のパラ水素割合が予測どおりほぼ1であった。これは、水素循環系に変換触媒を導入したことによる。(2)絶対スペクトル強度とパルス形状は、シミュレーション計算値とよく一致した。粉末回折装置SuperHRPDにおいて、世界最高分解能である0.035%を確認した。(4)チョッパー装置である四季において、1MW出力換算で3×109n/s/cm2の中性子束を観測した。これは既存の核破砕中性子源では世界最高であり、時間平均強度においても強力な原子炉中性子源の値と肩を並べるものである。
38001240
Evaluation of strength on dissimilar metal joints for ITER first wall components
西 宏; 榎枝 幹男; 廣瀬 貴規; 鶴 大悟; 谷川 尚
Proceedings of 2010 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2010) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07899)
- ITERブランケットの第一壁は、プラズマ性能の向上と熱応力の緩和のためベリリウムアーマタイルにCuCrZr熱シンク材を接合し、さらにステンレス基板に接合される。したがって、第一壁では異材接合継手の使用が不可欠であり、プラズマからの熱応力や電磁力を受けるため接合継手の強度や熱疲労寿命の評価が必要になる。異材接合継手に外力や熱負荷が加わると接合部の接合端では材料の変形特性が異なるため、接合応力は特異となり接合継手の強度が低下する可能性がある。そのため本研究では、炉内機器で使用予定の材料組合せや継手形状について、応力特異性を評価するとともにそれらの破壊挙動を理解するために引張り試験と弾-塑性有限要素解析を行った。
38001241
Development of high cycle thermal fatigue evaluation method based on time interval of peak-to-peak of fluid temperature
木村 暢之; 小林 順; 上出 英樹
Proceedings of 2010 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2010) (CD-ROM) , 9p.(2010) ; (JAEA-J 07900)
- ナトリウム冷却高速炉の炉心出口近傍では、燃料集合体出口からの高温流体と制御棒チャンネルからの低温流体が混合することにより温度変動が発生する。その温度変動は正弦波形ではなく、非周期のスパイク状波形である。そこで、このような温度変動に対する高サイクル熱疲労評価手法を検討した。その結果、温度変動のピーク-ピーク幅、及びその時間差と構造材の周波数応答関数を用いることで構造材の疲労損傷を評価できることを明らかにした。
38001242
Verification of the prediction methods of strain range in notched specimens made of Mod.9Cr-1Mo
安藤 勝訓; 廣瀬 悠一*; 伊達 新吾*; 渡邊 壮太*; 江沼 康弘*; 川崎 信史
Proceedings of 2010 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2010) (CD-ROM) , 11p.(2010) ; (JAEA-J 07901)
- 高温における構造物のひずみ範囲予測法の妥当性を検証するため、切り欠き試験片による低サイクル疲労試験を実施した。試験はJSFRの冷却系機器・配管材として採用される予定の改良9Cr-1Mo鋼により実施し、疲労試験中のき裂の発生及び進展状況を観察した。この試験結果と有限要素法解析に基づくひずみ範囲予測法であるSRL法,弾性追従による予測法,ノイバー則による予測法及び既往の高温構造設計方針における評価法を比較し、その適用性等について述べる。
38001243
T字合流部における渦構造と温度変動に関する数値解析
田中 正暁; 黒川 康治*; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*; 大島 宏之
第15回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.221-224(2010) ; (JAEA-J 07903)
- 原子力プラントにおいて、異温度流体の混合により発生する流体中の温度変動が構造表面に伝達して、高サイクル熱疲労現象により構造健健全性が損なわれる現象の評価は、安全上極めて重要である。本研究では、矩形断面を有する主管と円管の枝管とで構成されるT字合流部の既往水流動実験を対象に熱流動解析を行い、流体混合中の非定常渦構造と温度変動発生メカニズムについて調べた。さらに、枝管が接続する主管壁面の一部をアルミニウム板として、流体-構造間の熱連成を調べる水流動実験を実施するとともに、熱連成解析を実施して実験結果と比較により妥当性を確認し、熱疲労評価において流体-構造熱連成解析による評価が必要であることを示した。
38001244
カーボンアロイ触媒の発現原理
池田 隆司; Huang, S.-F.*; Boero, M.*; 寺倉 清之*
白金代替カーボンアロイ触媒 , p.121-138(2010) ; (JAEA-J 07904)
- グラフェンに窒素をドープした系の電子状態計算と、第一原理分子動力学に基づいたシミュレーションの結果から、カーボンアロイ触媒の酸素還元反応に対する触媒機能がどのように説明されるかを解説した。
38001245
Simulations of photon specific absorbed fractions in a mouse voxel phantom
Mohammadi, A,; 木名瀬 栄
KEK Proceedings 2009-6 , p.70-77(2009) ; (JAEA-J 07905)
- For preclinical assessments of several radiopharmaceuticals, photon specific absorbed fractions (SAFs) were evaluated in a mouse sophisticated model and a new set of photon SAFs were tabulated for photon energies from 10 keV to 4 MeV. In the present study, Digimouse voxel phantom was used as a sophisticated model and converted to an input file for EGS4 code, in conjunction with an EGS4 user code, UCSAF. Consequently, it was confirmed that the photon SAFs for self-irradiation depended on the photon energy and the mass of the target/source organ. The photon SAFs for cross-irradiation also was an energy dependent function but did not change by the mass of target and it might be affected by source size, target size, their shape and distance between the source and target. Organ dose evaluation should be performed in the phantom with the Monte Carlo method since the minor changes in the geometry had a large effect on photon-only S values and organ dose.
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2010年9月
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