High-sensitive XANES analysis at Ce L-edge for Ce in bauxites using transition-edge sensors; Implications for Ti-rich geological samples

Li, W.*; 山田 真也*; 橋本 直; 奥村 拓馬*; 早川 亮大*; 新田 清文*; 関澤 央輝*; 菅 大暉*; 宇留賀 朋哉*; 一戸 悠人*; et al.

Analytica Chimica Acta, 1240, p.340755_1 - 340755_9, 2023/02

https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340755

希土類元素は放射性元素であるアクチノイドのアナログ元素としてしばしば利用される。セリウム(Ce)は希土類元素の中でも+3価と+4価の両方をとり得る特別な元素である。環境試料中のCeの+3価と+4価の比を調べる手段としてX線吸収端近傍構造(XANES)が有力であったが、チタン濃度が高いと蛍光X線の干渉のために測定ができないという問題があった。本研究では、L吸収端だけでなくL吸収端を調べ、さらに新しい検出器であるtransition-edge sensor (TES)を利用することでこれまでは測定が難しかった試料も測定可能にした。この結果は様々な環境試料に応用可能である。

Differential cross sections and photon beam asymmetries of photoproduction on the proton at = 1.3-2.4 GeV

橋本 敏和*; 土川 雄介; LEPS BGOegg Collaboration*; 他58名*

Physical Review C, 106(3), p.035201_1 - 035201_15, 2022/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.035201

We report exclusive measurements for the photoproduction on a proton target. The differential cross sections and photon beam asymmetries of the reaction are measured in a center-of-mass energy () range of 1.82-2.32 GeV and a polar angle range of by using a large acceptance calorimeter (BGOegg) and forward-angle charged-particle detectors at the SPring-8 LEPS2 beamline. The reaction is identified with a kinematic fitting method to select a recoil proton and two photons produced in an meson decay. A bump structure at W = 2.0-2.3 GeV in the differential cross section is confirmed at extremely backward polar angles, where the existing data are inconsistent with each other. This bump structure is likely associated with high-spin resonances that couple with quarks. The photon beam asymmetries in a wide polar angle range for the photon beam energies above 2.1 GeV are reported for the first time, providing an additional constraint to nucleon resonance studies at high energies.

Mesospheric ionization during substorm growth phase

村瀬 清華*; 片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 西村 耕司*; 橋本 大志*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 小川 泰信*; et al.

Journal of Space Weather and Space Climate (Internet), 12, p.18_1 - 18_16, 2022/06

https://doi.org/10.1051/swsc/2022012

巨大な太陽フレアによってもたらされる太陽風により磁気圏内にエネルギーが溜まり、そのエネルギーが一気に解放されるサブストームが発生する。そのサブストームが発生する際、高エネルギー電子が大量に中間圏まで降り注ぐ事象(EEP)がしばしば観測されるが、その詳細な発生メカニズムは解明されていない。本研究では、あらせ衛星により観測された2つのEEPに対して、3次元グローバル電磁流体力学的(MHD)シミュレーションや放射線挙動解析コードPHITSを使った解析によりその発生メカニズムを検討した。その結果、カレントシート散乱とwave-particle散乱がEEPの初期及びサブストーム発生後に重要な役割を果たしていることが示唆された。

原子力緊急時における公衆の被ばく線量評価に関する調査と検討

橋本 周; 木名瀬 栄; 宗像 雅広; 村山 卓; 高橋 聖; 高田 千恵; 岡本 明子; 早川 剛; 助川 正人; 久米 伸英*; et al.

JAEA-Review 2020-071, 53 Pages, 2021/03

JAEA-Review-2020-071.pdf:2.72MB

原子力機構は、災害対策基本法及び武力攻撃事態対処法に基づく指定公共機関として、原子力災害や放射線緊急事態が発生した場合には、災害対応に当たる国や地方公共団体の要請に応じて人的・技術的支援を行う。防災基本計画及び原子力災害対策マニュアルでは、原子力機構は原子力緊急時において公衆の被ばく線量の推計・把握を支援することが要求されている。しかし、その支援について、基本方策,調査対象,調査方法,実施体制等について具体的かつ詳細には検討されていない。本報告では、公衆の緊急時被ばく線量の推計・把握に関する技術的支援について、原子力緊急時支援・研修センター内に設置された「緊急時の線量評価検討WG」において調査・考察した結果を報告することにより、国や地方公共団体、及び原子力機構内における今後の具体的かつ詳細な検討及び活動に貢献することを目的とする。

Room temperature and low-field resonant enhancement of spin Seebeck effect in partially compensated magnets

Ramos, R.*; 日置 友智*; 橋本 佑介*; 吉川 貴史*; Frey, P.*; Kreil, A. J. E.*; Vasyuchka, V. I.*; Serga, A. A.*; Hillebrands, B.*; 齊藤 英治

Nature Communications (Internet), 10, p.5162_1 - 5162_8, 2019/11

https://doi.org/10.1038/s41467-019-13121-5

Resonant enhancement of spin Seebeck effect (SSE) due to phonons was recently discovered in YFeO (YIG). This effect is explained by hybridization between the magnon and phonon dispersions. However, this effect was observed at low temperatures and high magnetic fields, limiting the scope for applications. Here we report observation of phonon-resonant enhancement of SSE at room temperature and low magnetic field. We observe in LuBiFeGaO an enhancement 700% greater than that in a YIG film and at very low magnetic fields around 10 T, almost one order of magnitude lower than that of YIG. The result can be explained by the change in the magnon dispersion induced by magnetic compensation due to the presence of non-magnetic ion substitutions. Our study provides a way to tune the magnon response in a crystal by chemical doping, with potential applications for spintronic devices.

Isoscalar giant resonances in the Sn nuclei and implications for the asymmetry term in the nuclear-matter incompressibility

Li, T.*; Garg, U.*; Liu, Y.*; Marks, R.*; Nayak, B. K.*; Madhusudhana Rao, P. V.*; 藤原 守*; 橋本 尚信*; 中西 康介*; 奥村 瞬*; et al.

Physical Review C, 81(3), p.034309_1 - 034309_11, 2010/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.81.034309

We have investigated the isoscalar giant resonances in the Sn isotopes using inelastic scattering of 386-MeV particles at extremely forward angles, including 0. The strength distributions for various multipoles were extracted by a multipole decomposition analysis based on the expected angular distributions of the respective multipoles. We find that the centroid energies of the isoscalar giant monopole resonance (ISGMR) in the Sn isotopes are significantly lower than the theoretical predictions. In addition, the asymmetry term, , in the expression for the nuclear incompressibility has been determined from the ISGMR data in Sn isotopes and is found to be consistent with a number of indirectly extracted values for this parameter.

Development of a CT-number parameterization method and validation for Monte Carlo simulation of carbon-ion radiotherapy; A Preliminary study

Chang, W.*; 古場 裕介*; 古田 琢哉; 米内 俊祐*; 橋本 慎太郎; 松本 真之介*; 佐藤 達彦

no journal, , 

放射線治療の計画装置では、計算時間の短縮を図るため、全ての物質を水に置換して、密度のみを変化させた計算がしばしば行われる。一方、治療を模擬したモンテカルロシミュレーションでは、患者のCT画像データから元素組成と密度の分布を導出する必要がある。特に、炭素線治療の二次がんリスクの評価においては、入射炭素イオンと体内物質との核反応によって生じる二次粒子が重要となるため、物質の違いが本質的な問題となる。そこで、治療計画を適切に再現し、二次粒子の輸送を正確に記述するモンテカルロシミュレーションを実行する目的で、治療計画装置で採用された水置換と一貫するCT値から元素組成と物質密度を導出する手法を考案した。ここでは、生体組織の元素組成はICRP Publication 110を参照し、炭素線の生体組織内での阻止能を治療計画装置の水阻止能表に一致するようにCT値に対応する生体組織の密度を決定する。9種類の異なる生体組織に対して、治療計画装置による計算結果とPHITSを用いたモンテカルロシミュレーションの計算結果を比較したところ、全ての物質において1mm以内で炭素線の飛程が一致し、本手法の妥当性が確認できた。

PHITSコード開発の現状

橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 岩元 洋介; 小川 達彦; 古田 琢哉; 安部 晋一郎; 甲斐 健師; 松谷 悠佑; 松田 規宏; 平田 悠歩; et al.

no journal, , 

PHITSは、国内外の研究機関と協力し原子力機構が中心となって開発を進めている汎用の放射線挙動解析コードである。あらゆる物質中の様々な放射線の振る舞いを模擬することができるため、理学,工学,医療といった幅広い分野で7,000名以上の研究者・技術者に利用されている。おおよそ年1回の頻度で高度化を進めており、最新版となるPHITS version 3.27を2022年3月に公開した。PHITS version 3.27の前バージョンからの主な改良点として、(1)任意物質における飛跡構造解析モードITSARTの実装、(2)重陽子・アルファ粒子・光子に関する核データライブラリの読み込み機能の追加、(3)利用可能な高エネルギー核データの自動検索機能の追加、(4)EXFORの実験値を参照した核反応イベントを再現可能とする変換プログラムの開発、(5)GUI版RT-PHITSの開発、(6)系統的不確かさ評価機能(Anatally)の全タリーへの拡張等がある。本発表では、飛跡構造解析モードによる計算結果等を示すことで、追加した機能の特長を紹介するとともに、今後の開発計画も報告する。

放射性ダストモニタにおける人工放射性核種の弁別手法の検討; Po-全計数値相関関係法

山田 椋平; 橋本 啓来*; 玉熊 佑紀*; 大森 康孝*; 細田 正洋*; 赤田 尚史*; 内山 怜; 中田 陽; 遠藤 倫崇*; 今城 裕介*; et al.

no journal, , 

原子力施設周辺においては、予期しない人工放射性核種の異常放出に備え、平常時から大気中放射性物質濃度を測定している。一方、大気中には平常時から天然放射性核種が存在し、これらと人工放射性核種を弁別する必要がある。本研究では、天然放射性核種の計数値の相関関係を利用した人工放射性核種の弁別手法を検討した。そこで本発表では、原子力災害対策指針補足参考資料を含む大気中放射性物質濃度測定に係る背景から、弁別手法の着想に至った経緯やその方法・結果について紹介する。