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Meleshenkovskii, I.*; Van den Brandt, K.*; 小川 達彦; Datema, C.*; Mauerhofer, E.*
European Physical Journal Plus (Internet), 139, p.565_1 - 565_9, 2024/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)速中性子散乱による非破壊分析は物質の成分分析手法として有用であるが、分析に用いられる中性子ビームや測定器には様々なパラメータがあり、実際の応用のためにはモンテカルロ放射線輸送計算コードによるシミュレーションなどで最適化する必要がある。しかし、モンテカルロ放射線輸送計算コードは核データや反応モデルによって散乱反応の観測量を計算していることから、既存コードが速中性子散乱を正確に描像できるかどうか、またコード間で観測量にどれほどの差異が生じるかは、信頼性の高いシミュレーションのために必要となる。そこで本研究では、世界的に広く用いられているモンテカルロ放射線輸送計算コードとしてPHITSとGeant4を例にとり、速中性子散乱における観測量を計算して相互に比較した。標的としてはホウ素、鉄、ネオジム、ディスプロシウムを用い、これらが2.5MeVの中性子に照射された際に、標的から出射する中性子のエネルギースペクトルを計算した。また、中性子照射された標的から生じるガンマ線を検出することを想定し、100keVから9000keVのガンマ線を、CeBrガンマ線検出器で検知した場合の波高スペクトルを計算した。これらの計算の結果、標的からの出射中性子スペクトルはホウ素ターゲットの場合に弾性散乱ピークと非弾性散乱成分の間に両コードで異なる傾向が見えるほかは、よく合致することが分かった。この傾向についても、弾性散乱の計算アルゴリズムの違いが原因であることが示唆されている。
Wang, Q.*; Hu, Q.*; Zhao, C.*; Yang, X.*; Zhang, T.*; Ilavsky, J.*; Kuzmenko, I.*; Ma, B.*; 舘 幸男
International Journal of Coal Geology, 261, p.104093_1 - 104093_15, 2022/09
被引用回数：12 パーセンタイル：71.73(Energy & Fuels)To understanding the spatial heterogeneity of mineral and pore structure variations in fine-grained shale, microscale X-ray fluorescence (micro-XRF) mapping, (ultra-) small-angle X-ray scattering [(U)SAXS] and wide-angle X-ray scattering were applied for two samples from a piece of Eagle Ford Shale in South Texas. Thin section petrography and field emission-scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), total organic carbon, and pyrolysis were also utilized to investigate the potential spatial heterogeneity of pore types, mineral and organic matter compositions for both samples. Overall, the siliceous-carbonate mineral contents in these carbonate-rich Eagle Ford Shale vary between laminations at mm scales. By analyzing six selected sub-samples on each of two samples with X-ray scattering and XRD techniques, nm-sized pores are mainly interparticle ones in the higher calcite regions, where the porosity is also relatively lower, while the lower calcite regions consist of both interparticle and intraparticle pore types with higher porosity. Finally, the micro-XRF and (U)SAXS are combined to generate porosity distribution maps to provide more insights about its heterogeneity related to the laminations and fractures at our observational scales.
Yao, Y.*; Cai, R.*; Yang, S.-H.*; Xing, W.*; Ma, Y.*; 森 道康; Ji, Y.*; 前川 禎通; Xie, X.-C.*; Han, W.*
Physical Review B, 104(10), p.104414_1 - 104414_6, 2021/09
被引用回数：8 パーセンタイル：45.38(Materials Science, Multidisciplinary)We report the experimental observation of half-integer Shapiro steps in the strong ferromagnetic Josephson junction (Nb-NiFe-Nb) by investigating the current-phase relation under radio-frequency microwave excitation. The half-integer Shapiro steps are robust in a wide temperature range from T = 4 to 7 K. The half-integer Shapiro steps could be attributed to co-existence of 0- and 
-states in the strong ferromagnetic NiFe Josephson junctions with the spatial variation of the NiFe thickness. This scenario is also supported by the high-resolution transmission electron microscopy characterization of the Nb/NiFe/Nb junction.
Ma, F.; Kopecky, S.*; Alaerts, G.*; 原田 秀郎; Heyse, J.*; 北谷 文人; Noguere, G.*; Paradela, C.*; 
alamon, L.*; Schillebeeckx, P.*; et al.
Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 35(3), p.478 - 488, 2020/03
被引用回数：7 パーセンタイル：48.83(Chemistry, Analytical)The use of Neutron Resonance Transmission Analysis to characterize homogeneous samples not fulfilling good transmission geometry conditions is discussed. Analytical expressions for such samples have been derived and implemented in the resonance shape analysis code REFIT. They were validated by experiments at the time-of-flight facility GELINA using a set of metallic natural copper samples. The expressions were used to derive sample characteristics by a least squares adjustment to experimental transmission data. In addition, the resonance parameters of Cu for energies below 6 keV, which are reported in the literature and recommended in evaluated data libraries, were verified. This research was implemented under the subsidiary for nuclear security promotion of MEXT.
土屋 晴文; Ma, F.; 北谷 文人; Paradella, C.*; Heyse, J.*; Kopecky, S.*; Schillebeeckx, P.*
Proceedings of 41st ESARDA Annual Meeting (Internet), p.374 - 377, 2019/05
From a viewpoint of nuclear safeguards and nuclear security, non-destructive assay (NDA) techniques are needed to quantify special nuclear materials (SNMs) in nuclear fuels such as spent fuels and fuel debris. Neutron Resonance Transmission Analysis (NRTA) is an NDA technique and it measures the amount of U isotopes in a U
O
sample within 1% accuracy and Pu isotopes in a PuO
sample within 5% accuracy. However, NRTA measurements done so far were mainly applied to homogeneous samples with a constant thickness. Spent fuel and especially debris have irregular shapes that affect the NRTA measurements. In order to investigate the influence of irregular-shaped samples, NRTA experiments were done with a copper bar sample with different rotation angles with respect to neutron beams, at a neutron Time-Of-Flight (TOF) facility GELINA (Belgium). Analytical models for irregular shaped samples proposed by Harada et al. (JNST, 2015) were applied to the experimental data. It has been found that the experimental data can be well reproduced by the proposed models. In this presentation, we report how analytical models are applied to a real NRTA experiment with a Cu bar sample and discuss a future prospect of a compact NRTA system for SNM quantification. This research was implemented under the subsidiary for nuclear security promotion of MEXT.
and MVP on the MCNP criticality validation suiteBrun, E.*; Zoia, A.*; Trama, J. C.*; Lahaye, S.*; 長家 康展
Proceedings of International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2015) (DVD-ROM), p.351 - 360, 2015/09
本論文は、CEA Saclayと原子力機構で行われている、選抜ICSBEPベンチマーク問題に対するモンテカルロコードTRIPOLIとMVPのコード間比較についての共同研究の結果を発表するものである。本研究の目標は、臨界安全における厳密なコード間比較を行うため、共通のモンテカルロ入力データを用意することである。参照入力データとして、他のモンテカルロコード開発者が将来簡単にコード間比較できるよう、MCNP臨界計算妥当性評価ベンチマーク集を用いることとした。コード間比較の目的のため、MCNPの入力データを近似なく翻訳し、TRIPOLIとMVPの入力データを作成した。両コードともENDF/B-VII.0を用い、オリジナルMCNP入力データとできる限り同じ条件で計算を行った。この要旨では、BIGTENベンチマークの予備結果のみ示す。本論文では、31ベンチマーク問題すべての結果を示す予定である。将来、このデータベースは、核データ評価の感度解析、CPU時間と性能指数の比較にも役立つであろう。
Haneklaus, N.*; Reyes, R.*; Lim, W. G.*; Tabora, E. U.*; Palattao, B. L.*; Petrache, C.*; Vargas, E. P.*; 國富 一彦; 大橋 弘史; 坂場 成昭; et al.
Philippine Journal of Science, 144(1), p.69 - 79, 2015/06
リン酸肥料製造工程においてリン酸からウランを抽出することができるため、このウランを燃料に用いた高温ガス炉から電気、水素、プロセスヒート等をリン酸肥料製造へ供給することによって、エネルギーニュートラルな肥料製造プロセスを構築できる可能性がある。本報告では、フィリピンにおける代表的なリン酸肥料製造プラントと原子力機構が設計した高温ガス炉(HTR50S and GTHTR300C)を組み合わせたシステムを例に、エネルギーニュートラルな肥料製造プロセスの可能性について検討した。
Ivanova, T.*; Fernex, F.*; Kolbe, E.*; Vasiliev, A.*; Lee, G. S.*; Woo, S. W.*; Mennerdahl, D.*; 長家 康展; Neuber, J. C.*; Hoefer, A.*; et al.
Proceedings of International Conference on Physics of Reactors; Advances in Reactor Physics to Power the Nuclear Renaissance (PHYSOR 2010) (CD-ROM), 15 Pages, 2010/05
臨界安全関連トピックスの情報交換の促進,不確定性解析のための手法とツールの比較,性能評価,臨界計算妥当性評価のための安全で効率的な手法の選択/開発の支援を目的として、2007年12月、臨界安全に関するOECD/NEAのワーキングパーティにおいて、臨界安全評価のための不確定性解析に関する専門家グループを発足した。現段階では、本グループは臨界計算の妥当性評価手法に着目している。その手法の多様化に伴い、各手法について詳細に調査し、性能評価することは、臨界安全コミュニティにとって有益である。また、これらの手法を評価する人,使用を考えている人,開発者にとっても有益である。フェーズIとして、類似性評価,
バイアスの定義,バイアスの不確定性,類似体系の選択を含む妥当性評価手法についてベンチマーク計算により比較した。手法の説明とベンチマーク結果は、妥当性評価手法の現状レポートとしてまとめる予定である。本論文では、専門家グループの現在と将来の活動、現在用いられている妥当性評価手法,フェーズIベンチマーク結果について報告する。
笠原 三紀夫*; Ma, C.-J.*; 奥村 智憲*; 小嶋 拓治; 箱田 照幸; 田口 光正; 酒井 卓郎; 小原 祥裕
JAEA-Review 2005-001, TIARA Annual Report 2004, p.293 - 295, 2006/01
雲の特性を明らかにするために、神石の鉄-銅鉱山にある巨大垂直坑道を用いて人工雲の発生実験を行った。この個々の雲粒子の物理的化学的特徴を、京都大学における顕微分析とTIARA施設におけるマイクロPIXE分析を用いて調べた。雲粒子のサイズ, その分布, 粒子個数濃度、及び粒子中の塩素の分布状態変化の粒子サイズ依存性にかかわる実験結果から、雲の成長過程を明らかにした。
笠原 三紀夫*; Ma, C.-J.*; 奥村 智憲*; 小嶋 拓治; 箱田 照幸; 田口 光正; 酒井 卓郎; 小原 祥裕
JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.256 - 258, 2004/11
黄砂発生源である中国における4か所の異なる砂漠地域の砂を対象に、バルクあるいは粒子単体をそれぞれPIXEとマイクロPIXE分析により調べた。この結果、モルフォロジー,色そして大きさといった物理的特性を基本的に決定した。また、それぞれの砂漠のバルク状砂の化学的性質も相対的元素量として特定した。個々の砂粒子に関する元素分布及びスペクトルからは、それらの各特性が明らかになった。以上から、この研究で得られた砂漠砂の物理化学的特性に関する知見は、人為的な環境汚染物質や海塩のどんな種類のものが黄砂に共存しているかを知る一助となると考える。
笠原 三紀夫*; Ma, C.-J.*; 奥村 智憲*; 小嶋 拓治; 箱田 照幸; 酒井 卓郎; 荒川 和夫
JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.270 - 272, 2003/11
雪は、その結晶化における不均一核生成過程でエアロゾルとともに大気中の物質を捕捉し移動させる。しかし、いろいろな結晶構造を持つ集合体であるために、このような環境浄化機能を雨滴と直接比較することは困難である。このため、乳化剤を塗布したフィルム上で雪試料を固定化することにより、個々の粒子のレプリカ試料を調製した。そして、原研のマイクロPIXE分析及び京大のPIXE分析により、雪の物質捕捉機能と化学的性質を調べた。この結果、以下のことがわかった。(1)雪結晶粒の大きさ(外周円の直径)は0.12-2.5mmであること,(2)六角形から樹枝状に成長すること,(3)捕捉された元素は主として、Si, S, K, Ca, Fe, Sであること,(4)結晶粒の大きさと捕捉元素質量とには相関関係があること。これらから、雪の単結晶内外の元素の化学的内部構造と混合状態を推定することができた。
Ma, C.-J.*; 笠原 三紀夫*; 東野 達*; 神谷 富裕
Water, Air, and Soil Pollution, 130(1-4), p.1601 - 1606, 2001/08
被引用回数：11 パーセンタイル：33.19(Environmental Sciences)個別雨滴の大きさとその特性を調べるため、コロジオン膜を用いた新しいサンプリング法を開発した。雨滴は、1999年の9月から11月の間、京都大学宇治キャンパス内、地上から20mの高さで採取した。採取方法は、コロジオン膜上で個々の雨滴の複製を作製することにより行った。元素分析はPIXE法を用いて、硫黄を含む複数の元素を検出した。また、雨滴の内部構造を調べるために、マイクロ-PIXE分析も行い、雨滴の核形成中心の元素分析に成功した。
小池 通崇; Colema, C. E.*; Causey, A. R.*; Ells, C. E.*; Hosbon, R. R.*
Zirconium in the Nuclear Industry; 11th International Symposium (ASTM STP 1295), p.469 - 491, 1998/00
1988年2月
1989年3月にかけて、カナダAECLとPNCが共同研究した成果及びATR圧力管の評価を発表するもので、カナダNPD炉で約20年間使用した熱処理Zr-2.5Nb圧力管(ATR用と同等)の照射後試験結果とその評価に関するものである。冷間加工Zr-2.5Nb圧力管(CANDU炉用)に較べ、軸方向照射クリープ量は非常に小さく、周方向の照射クリープ量は同等であった。また、引張特性、水素吸収量、水素遅れ割れしきい値、水素遅れ割れき裂進展速度及び疲労き裂進展速度も冷間加工材と同等であった。破壊靱性値は冷間加工材よりも若干大きかった。これらの結果は「ふげん」で照射した圧力管材に関する引張特性、水素吸収量及び疲労き裂進展速度等の測定結果とも同等であった。以上の結果、HT材とCW材の照射による特性の差異が明確にされるとともに、ATRの圧力管設計において想定している材料特性の妥当性を確認することが出来た。
青木 和弘; 瀬下 和芳; Nussbaum, C.*; Guglielmi, Y.*; 嶋本 利彦*; 酒井 亨*; 亀高 正男*; Ma, S.*; Yao, L.*
no journal, ,
スイスMont Terri地下研究施設の主断層を対象としたSIMFIPプローブを用いた断層スリップ試験(注水実験)の解析に資することを目的に、試験区間のコアの摩擦試験を行った。試験機は、中国地震局地質研究所が所有する回転剪断式低速・高速摩擦試験機を用い、試験条件は室温下で無水及び含水条件下で、垂直応力は1.4および4.0MPa、ホスト試料として岩石に近い挙動を示すTiAlV合金製ピストンを用い、すべり速度は0.2microns/s2.1mm/sとし、低速・中速摩擦試験を実施して摩擦の速度依存性などを求めた。
Setiawan, H.*; Pratama, C.*; Sarwono, D. A.*; Chairuman*; Tahyan, Y.*; Sriyono*; 藤田 善貴; 土谷 邦彦; 津口 明*; 蓼沼 克嘉*
no journal, ,
天然モリブデン(Mo)を原料とした診断用放射性核種テクネチウム-99m(
Tc)の大規模生産において、Mo(
Mo)溶液からのTc分離は最大の課題である。活性炭(AC)は、その表面の多孔性と活性により分離と精製に適した吸着材であり、ヘプタモリブデン酸イオン(MoO
)との相互作用は少なく、過テクネチウム酸イオン(TcO
)を強く吸着する。本研究では、Tcの代替元素としてレニウム(Re)422
gを添加したMo溶液(211mg-Mo/mL)を用意し、異なるpHによるRe回収率への影響を調査した。その結果、溶出された溶液にはMoがほとんど含まれず、pH範囲78、1011および1213で、それぞれ77.35%、75.98%および9.38%のReが回収された。将来的には、天然モリブデンを用いた高放射能Tcの製造方法は、診断用放射性医薬品原料への適用に期待できる。
青木 和弘; 瀬下 和芳; Guglielmi, Y.*; Nussbaum, C.*; 嶋本 利彦*; Ma, S.*; Yao, L.*; 亀高 正男*; 酒井 亨*
no journal, ,
JAEA participated in the Fault Slip Experiment of Mont Terri Project which aims at understanding (1) the conditions for slip activation and stability of clay faults, and (2) the evolution of the coupling between fault slip, pore pressure and fluids migration. The experiment uses SIMFIP probe to estimate (1) the hydraulic and elastic properties of fault zone elements, (2) the state of stresses across the fault zone and (3) the fault zone apparent strength properties (friction coefficient and cohesion). To elaborate on the Fault Slip Experiment, JAEA performed friction experiment of borehole cores of depths 47.2m and 37.3m using a rotary-shear low to high-velocity friction apparatus at Institute of Geology, China Earthquake Administration.
瀬下 和芳; 青木 和弘; 亀高 正男*; Nussbaum, C.*; 嶋本 利彦*; Ma, S.*; Yao, L.*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、スイスMont Terri地下研究施設の主断層を対象としたSIMFIPプローブを用いた断層スリップ試験(注水実験)に参加している(Nussbaum et al., 2011; Guglielmi, 2015)。この試験の解析に資することを目的に、試験区間のコアの摩擦試験を行った結果を報告する。試験結果からは、すべり速度0.021mm/s以下の場合は、わずかな速度強化を、0.021mm/s以上の場合は顕著な速度強化を示した。なお、本調査結果と、われわれが別途進めている福島県浜通りの地震(2011.4.11)で出現した塩ノ平断層における断層ガウジの摩擦実験(青木ほか、2016)との比較についても報告する。
