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論文

令和3年度開始 廃炉・汚染水対策事業費補助金に係る補助事業「燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発(燃料デブリの分析精度の向上、熱挙動の推定及び簡易分析のための技術開発)」; 2022年度最終報告

小山 真一; 池内 宏知; 三次 岳志; 前田 宏治; 佐々木 新治; 大西 貴士; Tsai, T.-H.; 高野 公秀; 深谷 洋行; 中村 聡志; et al.

廃炉・汚染水・処理水対策事業事務局ホームページ(インターネット), 216 Pages, 2023/11

https://en.dccc-program.jp/wp-content/uploads/20231117_JAEA.pdf

令和3年度及び4年度に原子力機構が補助事業者となって実施した令和3年度開始「廃炉・汚染水対策事業費補助金に係る補助事業(燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発(燃料デブリの分析精度向上、熱挙動の推定及び簡易分析のための技術開発))」の成果概要を最終報告として取りまとめた。本報告資料は、廃炉・汚染水・処理水対策事業事務局ウェブサイトにて公開される。

論文

Vibration of cantilever by jet impinging in axial direction

飛田 大樹*; 文字 秀明*; 山下 晋; 堀口 直樹; 吉田 啓之; 菅原 隆徳

Proceedings of 12th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS12) (Internet), 5 Pages, 2022/10

Accelerator-driven system (ADS) is a technology proposed to shorten the lifetime and detoxify highly toxic nuclides contained in high-level radioactive wastes discharged by nuclear power generation (Yamashita et al., 2020). The beam window through which the proton beam penetrates is extremely hot. In order to cool the beam window, a coolant jet impinges the beam window. In the ADS, the beam window is suspended in the system. Therefore, the impinging jet may vibrate the beam window. To investigate the vibration behavior of the beam window due to the jet impinging, an experiment was conducted by the simple experimental apparatus with the suspended rod and the impinging jet, as a basic study.

報告書

JRR-4中性子ビーム設備の特性測定; 反射体変更後のBNCT線量解析精度の評価

堀口 洋徳; 中村 剛実; 本橋 純; 樫村 隆則; 市村 茂樹; 笹島 文雄

JAEA-Technology 2012-003, 38 Pages, 2012/03

JAEA-Technology-2012-003.pdf:2.55MB

研究炉JRR-4では、悪性脳腫瘍や頭頸部癌等に対するホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の臨床研究が実施されている。BNCTは、熱中性子と患者に投与されたホウ素($$^{10}$$B)との核反応を利用した放射線治療法である。JRR-4では、反射体要素の不具合に伴い、全種類の反射体要素について設計仕様の変更が行われた。新たな反射体要素の製作においては、計算解析により中性子ビーム設備への影響を考慮した設計を行っている。反射体要素の据え付け終了後、中性子ビーム設備の性能についてフリービーム実験及び水ファントム実験による確認を実施した。得られた実験結果と本解析手法による結果を比較することにより、BNCTの治療計画に必要となる計算誤差を評価することができた。

論文

Production of $$^{186 rm m}$$Re by proton bombardment of enriched $$^{186}$$W

飯村 秀紀; 堀口 隆良*; 石田 佳久*; 伊藤 光雄; 小泉 光生; 宮部 昌文; 大場 正規

Journal of the Physical Society of Japan, 77(2), p.025004_1 - 025004_2, 2008/02

https://doi.org/10.1143/JPSJ.77.025004
 被引用回数：2 パーセンタイル：19.84(Physics, Multidisciplinary)

$$^{186 rm m}$$Re(半減期2$$times$$10$$^{5}$$年)は、天体中での中性子捕獲反応で生成される割合が元素合成の年代測定に影響することから注目されている核種である。中性子捕獲断面積を理論計算するには原子核のスピンを知る必要があるが、$$^{186 rm m}$$Reのスピンは未だ確立していない。そこで、スピンを含めてこの核種の核構造を明らかにするために、$$^{186 rm m}$$Reのレーザー分光を計画し、その第一歩として($$p,n$$)反応による$$^{186 rm m}$$Reの生成量を測定した。実験は、タンデム加速器の陽子ビームで$$^{186}$$Wターゲットを照射して行った。照射試料を化学分離し、$$gamma$$線を測定することにより$$^{186 rm m}$$Reの生成量を初めて決定した。その結果、$$^{186}$$W($$p,n$$)$$^{186 rm m}$$Re反応の生成量は、$$^{184}$$W(p,n)$$^{184 rm m}$$Re反応の生成量とほぼ等しいことがわかった。このことから、$$^{186 rm m}$$Reのスピンは既に知られている$$^{184 rm m}$$Reのスピン($$I$$=8)と等しいと推定できる。

論文

Nuclear moments and isotope shifts of $$^{135}$$La, $$^{137}$$La and $$^{138}$$La by collinear laser spectroscopy

飯村 秀紀; 小泉 光生; 宮部 昌文; 大場 正規; 柴田 猛順; 篠原 伸夫; 石田 佳久*; 堀口 隆良*; Schuessler, H. A.*

Physical Review C, 68(5), p.054328_1 - 054328_7, 2003/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.68.054328
 被引用回数：11 パーセンタイル：57.45(Physics, Nuclear)

コリニアー・レーザー分光の手法によって、不安定同位体$$^{135}$$La, $$^{137}$$La, $$^{138}$$La、及び安定同位体$$^{139}$$Laの一価イオンの同位体シフトと超微細構造を測定した。このうち$$^{135}$$La, $$^{137}$$Laについては、天然には存在しないのでタンデム加速器を用いて生成した。これらの測定により、これらの原子核の電磁気的モーメント及び核半径の変化量が決定された。核半径の変化量については、FRDMやHFBCSなどの理論的模型による予測値より実験値は小さくなった。この不一致の原因は、これらの模型では動的な変形の効果が取り入れられていないためと考えられる。

報告書

WWWのための核図表作成用プログラム

中川 庸雄; 片倉 純一; 堀口 隆良*

JAERI-Data/Code 99-032, 65 Pages, 1999/06

JAERI-Data-Code-99-032.pdf:5.66MB

World Wide Web(WWW)サーバーから核図表を公開するため、WWW用核図表(WWW核図表)を作成するプログラムを開発した。このプログラムは、ENSDFフォーマットに似た形式の核種情報ファイルを処理し、一部の核種に半減期の計算値を補充し、WWW核図表用情報データファイルを作成する。そして、その結果をもとに、gif形式の核図表を作成する。ほかに、WWWで公開するために、htmlファイルやimagemapファイルを作成するプログラム、核種ごとの情報表示をするプログラム、指定された核図表を選択するプログラムなどが含まれる。すべてのプログラムはC言語で書かれている。本報告では、使用するファイル形式、プログラムの説明と使用法、さらに本システムを用いて作成した1998年度版WWW核図表について述べる。

論文

Mean-square nuclear charge radius of radioactive $$^{144}$$Ce by laser spectroscopy

石田 佳久*; 飯村 秀紀; 市川 進一; 堀口 隆良*

Physical Review C, 59(3), p.1794 - 1797, 1999/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.59.1794
 被引用回数：7 パーセンタイル：41.66(Physics, Nuclear)

放射性核種$$^{144}$$Ce及びCe安定性核種の543nm光学遷移の同位体シフトを、コリニア・レーザー分光で測定した。同位体シフトより、同位体間の核荷電半径の差を決定した。さらに、核荷電半径の差より導いた核四重極変形パラメータを、原子核のE2遷移より導いたそれと比較した。その結果、$$^{144}$$Ceについては、四重極変形以外に八重極変形など高次の項を考慮すれば両者が一致することがわかった。

論文

JRR-4の改造; 原子炉建家の改修等

中村 清; 井坂 正規; 亀山 巌; 中島 照夫; 圷 陽一; 堀口 隆; 成瀬 日出夫

UTNL-R-0378, p.6.1 - 6.9, 1999/00

JRR-4は、昭和40年建設以来30年にわたり安全に運転され、遮へい実験、炉物理実験、RI生産、放射化分析、Si半導体生産、教育訓練等に幅広く利用されてきた。しかし、核不拡散政策に伴う燃料の濃縮度低減化、長期運転による施設の経年変化及び利用者の新たなニーズに対応するために原子炉施設の改造を行った。改造範囲は、低濃縮度燃料への変更、原子炉建家改修、非常用排気設備の新設、非常用電源の多重化、計測制御設備の更新、医療用照射設備の利用設備の新設など多岐にわたって行った。これらのうち、おもに原子炉建家改修とそれと関連した事柄について発表する。

論文

Isotope shifts of optical transitions in Ce II by collinear laser-ion-beam spectroscopy

石田 佳久*; 飯村 秀紀; 市川 進一; 堀口 隆良*

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 30(11), p.2569 - 2579, 1997/00

https://doi.org/10.1088/0953-4075/30/11/009
 被引用回数：13 パーセンタイル：56.67(Optics)

Ce安定同位体の光学遷移の同位体シフトを、コリニアー・レーザー・イオン・ビーム分光で測定した。絶対波長を較正するため、$$^{127}$$I$$_{2}$$の偏光分光を行った。観測された同位体シフトより、キングプロットを用いてフィールドシフト及びスペシフィックマスシフトを導いた。フィールドシフトより、Ce安定同位体の原子核半径の変化を決定した。また同位体シフトより、各光学遷移の上下準位の波動関数の混合度を評価した。

論文

Decay properties of $$^{245}$$Cf

間柄 正明*; 篠原 伸夫; 初川 雄一; 塚田 和明; 飯村 秀紀; 臼田 重和; 市川 進一; 鈴木 敏男*; 永目 諭一郎; 小林 義威; et al.

Radiochimica Acta, 72, p.39 - 43, 1996/00

https://doi.org/10.1524/ract.1996.72.1.39

タンデム加速器で$$^{238}$$U($$^{12}$$C,5n)反応により生成する$$^{245}$$Cfの壊変特性について放射化学的手法を用いて研究した。$$^{245}$$Cfは1950年に発見された最初のカリホルニウム同位体であるがその後の研究にもかかわらず$$alpha$$-、EC壊変様式の詳細は明らかではない。本研究では$$^{245}$$Cfを迅速イオン交換分離法により核反応によって多量に生成する核分裂生成物から分離、精製を行い、その$$alpha$$-、x-、$$gamma$$-線の測定を行った。$$^{245}$$Cfの$$alpha$$線とEC娘核種の$$^{245}$$Bkの$$gamma$$線の測定より$$alpha$$/EC分岐比を実験的に求めた。さらに$$alpha$$線の精密測定によりその微細構造を得てこれにより$$alpha$$-壊変の娘核種$$^{241}$$Cmの慣性モーメントを求めそれに基づいて$$^{241}$$Cmの基底及び励起状態のニルソンレベルを決定し$$^{245}$$Cfの$$alpha$$壊変様式を得た。

論文

Development of a laser ion source for the TIARA-ISOL

小泉 光生; 関根 俊明; 長 明彦; 堀口 隆良*

JAERI-Conf 95-005, Vol. 2, 0, p.358 - 367, 1995/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Conf-95-005.pdf

我々は原子力研究所高崎研究所施設にある加速器施設(TIARA)において、AVFサイクロトロンに質量分離器(ISOL)を接続し、秒から数十分の質量130程度の中性子欠損核について、核分光学的研究を行っている。この研究に用いられるISOL装置のイオン源は、核反応で生成された不安定核をイオン化し質量分離器に送る役割を持ち、目的の不安定核の引き出し効率及び、バックグラウンドとなる同重元素の混合比を決定する。研究対象がより不安定な領域にいくに従い実験が次第に困難となるため、我々はこのイオン源に、レーザー共鳴イオン化現象を用いた高効率で同重核の混入が少ないレーザーイオン源の開発を行っている。ここではその内容について述べる。

論文

Nuclear moments of $$^{143}$$Pr by laser spectroscopy

飯村 秀紀; 中原 嘉則; 市川 進一; 久保田 正志*; 堀口 隆良*

Physical Review C, 50(2), p.661 - 665, 1994/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.50.661
 被引用回数：14 パーセンタイル：65.55(Physics, Nuclear)

放射性核種である$$^{143}$$Prの超微細構造をレーザー分光で測定した。測定結果から、$$^{143}$$Prの磁気モーメント、四重極モーメントを初めて決定した。相互作用するボソン・フェルミオン模型の計算を行い、結果を実験値と比較した。また、対相関+四重極模型、中間結合模型による理論値も実験値と比較した。比較した結果、いずれの模型でも実験値を説明できないことが明らかとなった。

論文

Measurement of hyperfine structure of the 4f$$^{3}$$5d $$^{5}$$G-4f$$^{3}$$6p$$^{5}$$H in PrII by collinear laser-ion-beam spectroscopy

飯村 秀紀; 中原 嘉則; 市川 進一; 小谷 和広*; 若杉 昌徳*; 堀口 隆良*

Journal of the Physical Society of Japan, 59(12), p.4208 - 4210, 1990/12

https://doi.org/10.1143/JPSJ.59.4208
 被引用回数：11 パーセンタイル：72.26(Physics, Multidisciplinary)

PrII(プラセオジム-価イオン)の4f$$^{3}$$($$^{4}$$I゜)5d $$^{5}$$G゜$$_{2}$$-4f$$^{3}$$(4I゜)6p$$^{5}$$H$$_{3}$$($$lambda$$=604.83)と4f$$^{3}$$(4I゜)5d$$^{5}$$G゜$$_{3}$$-4f$$^{3}$$(4I゜)6p$$^{5}$$H$$_{3}$$の2つの遷移に係る超微細構造をコリニアーレーザー・イオン・ビーム分光法によって初めて測定した。測定スペクトルから、磁気双極子定数Aと電気四重極定数Bの核定数を求めた。

論文

Actinides produced by $$^{1}$$$$^{2}$$C+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$Pu and $$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U reactions

篠原 伸夫; 臼田 重和; 市川 進一; 鈴木 敏夫; 間柄 正明; 岡下 宏; 吉川 英樹*; 堀口 隆良*; 岩田 洋世*; 柴田 誠一*; et al.

Physical Review C, 34(3), p.909 - 913, 1986/00

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.34.909
 被引用回数：12 パーセンタイル：57.28(Physics, Nuclear)

同じ複合核$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{4}$$Fmを形成する$$^{1}$$$$^{2}$$C+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$Puおよび$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応によって生成するアクチノイドの生成を、放射化学的手法を用いて調べた。また計算コードALICEを使って実験値との比較を行った。その結果、$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{0}$$Fmは複合核形成後の中性子蒸発反応によって生成することが明らかとなった。$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{4}$$$$^{-}$$$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cfは、(heavy-ion、$$alpha$$xn)あるいは(heavy-ion2pxn)反応によって、$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$Cm($$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$$$^{g}$$Am)並びに$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{3}$$$$^{.}$$$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{4}$$CmはTransfer反応によって生成するとの知見を得た。さらに、$$^{1}$$$$^{2}$$C+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$Puと$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応の違いは、主にクーロン障壁値とターゲット元素の差に起因する。

口頭

大深度立坑のひび割れ点検の効率化に向けた撮影手法の開発

堀口 賢一*; 本澤 昌美*; 野村 価生*; 上村 勇太*; 本島 貴之*; 押野 善之*; 広島 隆司*; 岡部 成行*; 宮良 正彦*; 菜花 良平

no journal, , 

幌延深地層研究センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発が行われている。この研究開発の一環とし、調査研究のための立坑および調査坑道が建設されている。このうち、立坑は西立坑,東立坑,換気立坑の3つの立坑が構築されており、いずれも地上からおよそ350mの深さに達している。これらの立坑は、竣工後から目視による外観調査が定期的に行われており、コンクリート構造物としての健全性が確認されている。しかしながら、地上から深さ350mまで工事用エレベーターを一定間隔で昇下降させながら、点検員が立坑内部を目視により確認するしかないため、ひび割れの長さや幅をコンクリート表面で直接測定することが困難であった。このようなことから、2020年度にコンクリートのひび割れ画像解析技術を活用した調査を実施し、立坑壁面のひび割れの位置や幅,長さを、非接触で正確に把握できることを確かめている。しかしながら、キブル(荷役用エレベーター)にデジタル一眼レフカメラを設置して撮影する方法では、撮影に時間を要した。今回、撮影方法を改善したことで、高精細な画像を撮影しつつ、撮影作業を効率化することができた。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,1; 地震観測

市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 川満 逸雄*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、長さ約330mの継ぎ目のない開削トンネルである。地震等によりトンネルが挙動すると加速器運転への影響が懸念されたため、トンネル躯体内,周辺地盤及びトンネル内に地震観測装置を設置して2003年より観測を行っている。観測記録の中からトンネルに対して、(1)茨城沖地震:直角方向約100km,(2)岩手・宮城地震:軸方向約300km,(3)茨城県北部地震:トンネル直下にあたる3つの地震を選定し、トンネル躯体への影響の視点で整理した。観測結果から、(1),(2)地震(2から5秒の卓越周期)では、トンネルよりも長い波長(600から1500m)であることから、軸力と曲げが同じ周期で振動しており、トンネルが岩盤上の堆積層と一体的に挙動している。一方、(3)地震(0.2秒の卓越周期)は、トンネルよりも短い波長(60m)であることから、短周期成分によって軸力と曲げがややランダムに発生している。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,2; 地震応答解析

川満 逸雄*; 市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 青木 佑輔*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、地震等の外乱によりトンネルが変動すると加速器の運転に影響が懸念されることから、トンネルの変位量の予測シミュレーションを実施するとともに、観測結果との比較を行った。シミュレーションは、複雑な基盤構造であることを考えて、3次元の有限要素モデルを用いて行い、観測された基盤波形を入力してトンネル内に設置した地震計の観測波と解析波との比較をし、おおむね一致することを確認した。解析結果によれば、トンネルにもたらす残留変位は、震度4以上になると残留変位が急激に増える結果となるものの、加速器運転に影響を与える残留変位(残留変位が1mm以上となった場合には加速器のアライメントが必要)は震度5でも発生しないと予測されることから、通常の地震が施設の運転に与える影響は十分に小さいと考えられる。

口頭

耐塩性シロイヌナズナ及びモデル塩性植物${it Thellungiella}$のイオンビーム照射種子を用いた塩高感受性変異株の単離

堀口 茜*; 有賀 裕剛*; 五十嵐 純子*; 香取 拓*; 坂田 洋一*; 林 隆久*; 太治 輝昭*; 吉原 亮平; 野澤 樹; 長谷 純宏; et al.

no journal, , 

本研究では、自然界で高い塩耐性を示す植物の耐性メカニズムを遺伝学的に明らかにするため、イオンビーム照射により変異誘導させた種子を用いて、${it Thellungiella}$における塩高感受性変異株、耐塩性${it Arabidopsis}$ Zu-0における塩馴化欠損変異株及びアブシジン酸低感受性変異株を単離することを目的として研究を行った。これまでに、${it Thellungiella}$の塩高感受性変異候補株を11個体選抜した。${it Arabidopsis}$については、塩馴化欠損変異候補株を3個体、アブシジン酸低感受性変異候補株を7個体得た。現在、原因遺伝子のマッピングを行っている。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,3; やや長周期地震動

吉村 彩*; 市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 川満 逸雄*; 大内 一*; 角掛 久雄*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、継目のない直線開削トンネルである。地震等によりトンネルが挙動すると加速器運転への影響が懸念されたため、トンネル躯体や周辺地盤内に地震観測装置を設置し観測を行うとともに、3次元有限要素モデルを用いた変動予測解析を実施し、トンネルにもたらす影響の検討を行ってきた。その結果、遠距離地震にて発生する表面波によるトンネルの軸ひずみが卓越していることが明らかとなった。

口頭

J-PARCにおける重量コンクリートの密度管理

久保 隆司; 北見 俊幸; 板橋 秀治; 堀口 隆; 市村 隆人

no journal, , 

これまでの重量コンクリートは、骨材分離を極力起こさないようスランプを0$$sim$$5cm程度としていた。J-PARCに建設中の物質・生命科学実験施設のビームターゲット部の遮蔽に用いる重量コンクリートでは、ポンプ圧送による打設を行うためスランプを12$$pm$$2.5cmとした。そのため骨材沈下による密度のバラツキが懸念されたが、施工試験により密度分布の傾向を把握し、密度のバラツキを補完するように施工計画を立てることにより所定の遮蔽性能を有する重量コンクリートを打設することができた。

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