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Wang, H.*; 大津 秀暁*; 千賀 信幸*; 川瀬 頌一郎*; 武内 聡*; 炭竃 聡之*; 小山 俊平*; 櫻井 博儀*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; et al.
Communications Physics (Internet), 2(1), p.78_1 - 78_6, 2019/07
被引用回数：8 パーセンタイル：55.27(Physics, Multidisciplinary)陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、
Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。
Pt福田 隆*; 山口 貴司*; 掛下 知行*; Harjo, S.; 中本 建志*
Journal of Applied Physics, 126(2), p.025107_1 - 025107_6, 2019/07
被引用回数：1 パーセンタイル：4.22(Physics, Applied)We have studied the structure change of an ordered FePt (degree of order 
0.75) under a compressive stress applied in the [001] direction by neutron diffraction. In the absence of the stress, the alloy exhibits a weak first order martensitic transformation at 90 K from the L1
-type cubic structure to the L6
-type tetragonal structure. Under the compressive stress of 100 MPa, the first order nature of the thermally-induced martensitic transformation was undetectable in the temperature range of between 70 K and 270 K. The first order nature of the stress-induced martensitic transformation was also undetectable in the stress range of between 6 MPa and 300 MPa when tested at 120 K and higher temperatures. Under these conditions, the lattice parameters change continuously both in the cooling process and in the stress-applying process. A significant stress-induced softening of lattice was observed between 120 K and 265 K but not at 93 K and 295 K.
明午 伸一郎; 大井 元貴; 池崎 清美*; 川崎 智之; 木下 秀孝; 圷 敦*; 西川 雅章*; 福田 真平
Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '15), p.255 - 260, 2016/00
At the J-PARC, spallation neutron and muon sources has built at placed at the MLF by using 3-GeVproton beam. By the result of post irradiation examination of the mercury target vessel, damage was found on the surface of the vessel due to the pitting erosion caused by the proton beam. Since the pitting erosion is known to be proportional to the 4th power of the beam current density, peak current density should be kept as low as possible so that beam-flattening system by nonlinear beam optics using octupole magnets was developed. For efficiently beam tuning, a tool was developed by using SAD code system. By the result of the beam study, the peak current density at the target can be reduced by 30% with the present nonlinear optics.
大井 元貴; 明午 伸一郎; 圷 敦*; 川崎 智之; 西川 雅章*; 福田 真平
Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '15), p.89 - 96, 2016/00
J-PARCでは、3GeV, 1MWの陽子ビームを3GeV陽子ビーム輸送施設(3NBT)を経由して核破砕中性子源施設に輸送する。J-PARCのような大出力の加速器施設では、僅かなビームロスであっても、重大な故障に発展する可能性があるため、小さな異常の段階で迅速に検知するためのシステムが必要であり、EPICSとCSS(Control System Studio)を用いた監視制御システムを開発した。これにより、モニタデータを複合的に評価する環境を構築した。また、ビーム調整を効率よく行うためにSADコードを用いた制御システムを開発し、数ショットのビームで容易にビーム診断および調整を可能にし、ビーム電流密度の平坦化を目的として導入された8極電磁石に起因する非線形ビーム光学への対応も行った。これらのビーム輸送系の制御改良により、ビーム調整の手順が簡略化し数クリックで軌道調整が可能になり、また、習熟度の低いオペレータでも容易に軌道調整が可能になった。
國丸 貴紀; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 引間 亮一; 丹野 剛男; 真田 祐幸; et al.
JAEA-Review 2013-018, 169 Pages, 2013/09
JAEA-Review-2013-018.pdf:15.71MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2011年度は、第2段階及び第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2010年度に改訂した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づいた、超深地層研究所計画の第2段階及び第3段階の調査研究のうち2011年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。
MnGa福田 隆*; 寺井 智之*; 串田 悠彰*; 掛下 知行*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久
Philosophical Magazine, 90(14), p.1925 - 1935, 2010/05
被引用回数：6 パーセンタイル：36.88(Materials Science, Multidisciplinary)強磁性形状記憶合金NiMnGaの、母相(P相),中間相(I相),マルテンサイト相(M相),未知のX相の間の構造上の関係を明らかにするため、一軸応力下の単結晶中性子回折により、X相の構造の、応力及び温度依存性を調べた。X相の構造は、最低温度領域に広がるM相やX相の低温低応力側に存在するI相と比べて、応力や温度に強く依存することがわかった。X相からM相への転移に関しては、両相の長周期構造におけるサテライトピークが、応力や温度に関係なく大きく変化することがわかった。一方、X相から高温側のP相への転移に関しては、サテライトピークがゆるやかに消滅することがわかった。I相からX相への転移に関しては、応力下ではサテライトピークの位置や強度が劇的に変化するが、ゼロ応力下では、その変化は連続的であった。これらの結果は、NiMnGaの相図に多重臨界点が存在することを示唆している。
MnGa掛下 知行*; 福田 隆*; 寺井 智之*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久
Materials Science Forum, 635, p.49 - 54, 2009/12
NiMnGaのX相と他の秩序相との構造相関について研究を行った。その結果、中間相とX相の相転移では、一軸応力下で不連続な転移が観測される一方、ゼロ応力下では、転移は連続であった。また、X相からL2
型の母相への転移は、連続であった。これらの結果は、NiMnGaの多重臨界点の存在を意味している。
MnGa串田 悠彰*; 福田 康太*; 寺井 智之*; 福田 敬*; 掛下 知行*; 大庭 卓也*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久; 加藤 健一*
Journal of Physics; Conference Series, 165, p.012054_1 - 012054_4, 2009/06
Neutron diffraction measurements using single crystal and powder synchrotron X-ray diffraction measurements revealed that an intermediate (I-) phase and a martensite (M-) phase in NiMnGa have incommensurate modulated structures. The modulation vectors of the I- and M-phases are nearly equal to 
= 0.341 at 210 K and = 0.427 at 100 K, respectively. Moreover, displacements of Ni, Mn and Ga atoms in both the I- and M-phase are expressed by sinusoidal waves with the same phase and almost the same amplitudes.
榊原 哲朗; 青山 佳男; 山口 大美; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 村田 実*; Park, J.*; 谷口 尚司*; 藤田 満*; 福田 友幸*; et al.
Proceedings of International Waste Management Symposium 2009 (WM '09) (CD-ROM), 15 Pages, 2009/03
放射性廃棄物の溶融減容処理において、廃棄物の詳細な分別が不要となる超高周波溶融炉による減容システムを開発した。るつぼ容量10リットルの小型試験装置と、容量30リットルの実証試験装置を用いて数10100kHzの電磁誘導により金属とセラミックスを同時に誘導加熱し溶融固化体を作製した。作製した固化体の健全性を確認するとともに、計算シミュレーションにより算出した炉内の電磁場と流動状況と試験結果とを比較評価した。また、試験データ及び計算評価結果からるつぼ容量100リットルの実用規模設備の設計を実施した。
MnGa串田 悠彰*; 寺井 智之*; 福田 敬*; 掛下 知行*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久
Scripta Materialia, 60(4), p.248 - 250, 2009/02
被引用回数：8 パーセンタイル：45.72(Nanoscience & Nanotechnology)Neutron diffraction profiles of the X-phase in NiMnGa, which is induced by applying a compressive stress, have revealed that two satellite reflections appear at incommensurate positions of [
2-0]
with = 0.360 and 1.638 at 240 K under a compressive stress of about 30 MPa. The satellite positions of the X-phase are clearly different from those of the martensite and intermediate phases.
MnGa studied by neutron diffraction串田 悠彰*; 福田 康太*; 寺井 智之*; 福田 敬*; 掛下 知行*; 大庭 卓也*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久; 加藤 健一*
European Physical Journal; Special Topics, 158(1), p.87 - 92, 2008/05
被引用回数：22 パーセンタイル：71.93(Physics, Multidisciplinary)We have investigated crystal structures of martensite and intermediate phases in stoichiometric NiMnGa. The neutron diffraction profile of the martensite phase measured at 
= 4.2 K exhibits four satellites between [2 0 0] and [0 2 0] refrections at incommensurate positions of [ 2 - 0] with = 0.428, 0.863, 1.136 and 1.572. The profile of the intermediate phase measured at = 210 K exhibits two satellites between [2 0 0] and [0 2 0] refrections at incommensurate positions of [ 2 - 0] with = 0.343 and 1.657. Although each satellite of the martensite phase moves toward its nearest fundamental refrection as temperature increases, that of the intermediate phase does not move significantly. On the contrary, the intensity of each satellite decreases significantly in the intermediate phase as temperature increases while not in the martensite phase. A synchrotron X-ray diffraction and a Rietveld analysis of the result reveal that, for both the phases, the displacement of atoms from the parent phase are represented by a sine wave whose propagation vector is parallel to [1 1 0].
Pt using pulsed magnetic field X-ray diffractionOuyang, Z. W.*; 松田 康弘*; 野尻 浩之*; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 坪田 雅己*; 左近 拓男*; 福田 敬*; 掛下 知行*
Journal of Applied Physics, 102(11), p.113917_1 - 113917_6, 2007/12
被引用回数：1 パーセンタイル：5.40(Physics, Applied)X-ray diffraction experiments in pulsed magnetic fields were performed to study the giant magnetic-field-induced strain in the martensitic phase of ordered FePt alloy. The field dependence of the arrangement of the variants (crystallographic domains) was observed directly in pulsed magnetic fields for the first time. The variants with the 
axis perpendicular to the magnetic field are transformed into variants with the axis nearly parallel to the magnetic field. Moreover, we found that the reorientation behaviors are different for different variants with the same crystallographic direction. The results demonstrate the crucial importance of microscopic investigation, such as X-ray diffraction analysis, of the martensitic transition. We also found that the magnetic-field-induced strain associated with the rearrangement of the variants occurs even in a very fast sweeping pulsed field of up to 1.9
10
T/s at 1 T.
杉山 智之; 宇田川 豊; 福田 拓司; 永瀬 文久; 村尾 裕之; 豊川 琢也
no journal, ,
NSRRでは海外で高燃焼度まで使用された軽水炉燃料を対象としたRIA模擬実験を実施している。近年開発した約280
Cまで達成可能な高温実験カプセルを用い、室温での実験に供した試料と同一の燃料棒から採取した試料に対して高温実験を行って結果を比較した。PWR燃料及びBWR燃料のそれぞれについて、燃料がペレット被覆管機械的相互作用(PCMI)により破損に至る際の燃料エンタルピー増分が高温条件では室温条件より高くなることを示した。PWR燃料(又は応力除去焼鈍)被覆管については、これまでに得た破損過程に関する知見に基づき、高温が及ぼす影響について解釈を与えた。しかし、BWR燃料(又は再結晶焼鈍)被覆管の破損については、被覆管断面の観察などから、破損過程が応力除去焼鈍被覆管とは異なることが明らかになった。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実規模の試験装置を使用して可燃/難燃物の炉内焼却と焼却灰溶融の同時処理試験を行い、単一の溶融炉で焼却と溶融を一括して処理することができ、廃棄物分別負荷の軽減に寄与できることを確認した。また亜鉛などの揮発性元素の挙動を把握した。
三原 武; 福田 拓司; 宇田川 豊; 杉山 智之; 永瀬 文久
no journal, ,
被覆管外周部に水素化物が集積した高燃焼度PWR燃料被覆管の水素化物リムはRIA時の破損挙動における初期クラック(き裂)の役割を果たしていることが照射済燃料のNSRR実験などにより示されている。水素化物リムより内面側の水素化物がRIA時破損挙動に与える影響を調べるために表面予き裂導入(RAG)被覆管に水素を添加した後EDC(Expansion Due to Compression)試験を実施した。一般には予き裂長さに対する応力拡大係数で被覆管の破損が整理できたことから、内面側の水化物が破損挙動に及ぼす影響は小さいと考えられる。ただし、予き裂先端に径方向成分を持つ水素化物が析出する場合は、応力拡大係数による評価において内面側水素化物の影響を考慮する必要があることがわかった。
福田 拓司; 杉山 智之; 三原 武; 永瀬 文久
no journal, ,
高燃焼度燃料では酸化とそれに伴う水素吸収・水素化物析出が被覆管に生じる。被覆管の外表面近くに密に析出した水素化物は機械的に脆いためRIA時の被覆管肉厚貫通き裂進展の起点になりうると考えられる。き裂の起点となる外表面への水素化物析出を模擬するため、機械加工の影響を与えず予き裂を導入する方法として切削後圧延(Roll After Grooving:RAG)を開発し、被覆管の破損挙動に与える影響をEDC(Expansion Due to Compression)試験を用いて調べ切削加工によりき裂を導入した被覆管と比較した。RAGを施した被覆管は、高燃焼度燃料被覆管と同様に、比較的少ない周方向ひずみでき裂進展,破損に至り、RAGにより導入されたき列が貫通破損の起点として外表面近くに存在する水素化物を模擬できることが示された。
杉山 智之; 福田 拓司; 永瀬 文久
no journal, ,
原子炉が安全に設計されていることを確認するため、通常運転時に加え、さまざまな事故を想定した場合についても安全評価が行われる。このような事故は設計基準事故と呼ばれ、その1つが、制御棒が急に抜けた際の出力暴走すなわち反応度事故(RIA)である。高燃焼度燃料では被覆管が脆化しているため、RIA時の燃料ペレットの急速な熱膨張により押し拡げられて破損に至る可能性がある。破損限界の評価には機械特性試験が効果的だが、高燃焼度燃料では被覆管とペレットが固着しているため、従来実施されてきた単軸応力負荷や内圧負荷を与える試験では正しい応力状態を再現できない。そこで、本研究では被覆管に軸力と内圧を複合させて与え、任意の多軸応力負荷条件で変形・破壊挙動のデータを取得できる多軸応力負荷試験機を開発した。現在、同試験機を用いて未照射ジルカロイ4被覆管の変形・破損挙動の詳細なデータを蓄積している。これらのデータはRIA時の燃料破損限界の高精度な予測・評価に活用される。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実用規模の試験装置を使用して製作した溶融固化体の密度,均質性などの固化体特性評価と模擬核種の浸出試験を行い、処分廃棄体としての健全性を確認した。また、核種の浸出メカニズムについても考察した。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実用規模の試験装置で得られた焼却溶融性能試験結果に基づき、より大きな実用処理炉の挙動をシミュレーションし、それが実現可能であることを評価した。また、安全性・経済性に関しても考察を行った。
MnGa合金単結晶を用いたマルテンサイト相及び中間相の中性子回折串田 悠彰*; 福田 康太*; 寺井 智之*; 福田 敬*; 掛下 知行*; 大庭 卓也*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久
no journal, ,
NiMnGa合金のマルテンサイト相(M相)は10層周期構造であると考えられてきたが、粉末中性子回折や粉末X線回折を用いた構造解析から14層周期構造であるとの報告もあり、その長周期構造は未だ明確になっていない。本研究では、M相並びに中間相(I相)の長周期構造を調べることを目的に、単結晶試料に加圧治具を用いてシングルバリアント状態にして中性子回折実験を行った。その結果、M相は10層周期ではなく、14層周期に近い長周期構造であり、I相は6層周期に近い長周期構造を有することを初めて明らかにした。
