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岩元 洋介; 吉田 誠*; 明午 伸一郎; 米原 克也*; 石田 卓*; 中野 敬太; 安部 晋一郎; 岩元 大樹; Spina, T.*; Ammigan, K.*; et al.
JAEA-Conf 2021-001, p.138 - 143, 2022/03
高エネルギー陽子加速器施設の照射材料の寿命評価において、粒子・重イオン輸送計算コードPHITS等が原子はじき出し数(dpa)の導出に利用されている。しかし、30GeVを超える高エネルギー領域において、コード検証に必要な弾き出し断面積の実験値は存在しない。そこで、超高エネルギー領域のコード検証のため、米国フェルミ国立加速器研究所(FNAL)における120GeV陽子ビームを用いた金属の弾き出し断面積測定を計画した。実験は2021年10月から2022年9月の期間に、FNALのテストビーム施設M03において実施予定である。これまで、直径250
m及び長さ4cmのアルミニウム,銅,ニオブ、及びタングステンのワイヤーサンプルに焼鈍処理を施し、これらサンプルを付属したサンプルアセンブリの製作を行った。計画中の実験では、ギフォード・マクマフォン冷凍機によりサンプルを4K程度の極低温に冷却し、弾き出し断面積に関係する照射欠陥に伴うサンプルの電気抵抗増加を測定し、照射後に等温加熱試験を用いて、極低温下で蓄積されたサンプル中の欠陥の回復過程を測定する予定である。
河野 俊彦*; Cho, Y. S.*; Dimitriou, P.*; Filipescu, D.*; 岩本 信之; Plujko, V.*; Tao, X.*; 宇都宮 弘章*; Varlamov, V.*; Xu, R.*; et al.
Nuclear Data Sheets, 163, p.109 - 162, 2020/01
被引用回数：80 パーセンタイル：99.62(Physics, Nuclear)We report our coordinated efforts to address these data needs such as radiation shielding design and radiation transport analyses, and present the results of the new evaluations of more than 200 nuclides included in the new updated IAEA Photonuclear Data Library, where the photon energy goes up to 200 MeV. We discuss the new assessment method and make recommendations to the user community in cases where the experimental data are discrepant and the assessments disagree. In addition, in the absence of experimental data, we present model predictions for photon-induced reaction cross section on nuclides of potential interest to medical radioisotope production.
萩原 開人*; 矢野 孝臣*; Das, P. K.*; Lorenz, S.*; 王 岩*; 作田 誠*; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之; 原田 秀郎; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(2), p.023D01_1 - 023D01_26, 2019/02
被引用回数：32 パーセンタイル：87.41(Physics, Multidisciplinary)We have measured the 
-ray energy spectrum from the thermal neutron capture, 
, on an enriched 
Gd target (
) in the energy range from 0.11 MeV up to about 8 MeV. The target was placed inside the germanium spectrometer of the ANNRI detector at J-PARC and exposed to a neutron beam from the Japan Spallation Neutron Source (JSNS). Radioactive sources (
Co, 
Cs, and 
Eu) and the reaction 
were used to determine the spectrometer's detection efficiency for rays at energies from 0.3 to 8.5 MeV. Using a Geant4-based Monte Carlo simulation of the detector and based on our data, we have developed a model to describe the -ray spectrum from the thermal reaction. While we include the strength information of 15 prominent peaks above 5 MeV and associated peaks below 1.6 MeV from our data directly into the model, we rely on the theoretical inputs of nuclear level density and the photon strength function of 
Gd to describe the continuum -ray spectrum from the reaction. The results of the comparison between the observed -ray spectra from the reaction and the model are reported in detail.
Chadwick, M. B.*; Capote, R.*; Trkov, A.*; Herman, M. W.*; Brown, D. A.*; Hale, G. M.*; Kahler, A. C.*; Talou, P.*; Plompen, A. J.*; Schillebeeckx, P.*; et al.
Nuclear Data Sheets, 148, p.189 - 213, 2018/02
被引用回数：66 パーセンタイル：98.06(Physics, Nuclear)CIELO国際協力では、原子力施設の臨界性に大きな影響を与える重要核種(
U, 
U, 
Pu, 
Fe, 
O, 
H)の中性子断面積データの精度を改善し、これまで矛盾していると考えられた点を解消することを目的として研究が行われた。多くの研究機関が参加したこのパイロットプロジェクトは、IAEAの支援も受けて、OECD/NEAの評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)のSubgroup 40として組織された。本CIELOプロジェクトは、新たな実験研究や理論研究を行う動機付けとなり、測定データを正確に反映し臨界性の積分テストに優れた新たな一連の評価済みライブラリとして結実した。本報告書は、これまでの研究成果と、本国際協力の次の段階の計画概要をまとめたものである。
梶本 剛*; 執行 信寛*; 佐波 俊哉*; 岩元 洋介; 萩原 雅之*; Lee, H. S.*; Soha, A.*; Ramberg, E.*; Coleman, R.*; Jensen, D.*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 337, p.68 - 77, 2014/10
被引用回数：5 パーセンタイル：38.03(Instruments & Instrumentation)エネルギー10GeVを超える陽子加速器施設における中性子線量計算の精度検証のために、120GeV陽子入射による厚いターゲット(グラファイト,アルミニウム,銅,タングステン)から生成する中性子エネルギースペクトルを、液体有機シンチレータNE213と飛行時間法を用いて、米国フェルミ国立研究所のTest Beam Facilityにおいて測定した。測定した中性子のエネルギー範囲は25MeVから3GeVとし、測定角度は30, 45, 120, 150
の4点とした。また、中性子スペクトルを3つの運動源模型を用いてフィッティングし、スペクトル形状を再現するパラメータを導出した。得られたスペクトルをモンテカルロ粒子輸送計算コードPHITS及びFLUKAの計算結果と比較した。その結果、全てのターゲットと角度において、PHITSによる計算結果は実験値を16-36%過小評価、FLUKAの計算結果は実験値を26-57%過小評価することがわかった。この主な原因として、計算コードの核反応モデルにおいて、120GeV陽子とターゲットの最初の衝突に伴う中性子生成の記述に問題があることがわかった。
Nb observed in primitive meteorites早川 岳人; 中村 航*; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; 岩本 信之; Cheoun, M. K.*; Mathews, G. J.*
Astrophysical Journal Letters, 779(1), p.L9_1 - L9_5, 2013/12
被引用回数：29 パーセンタイル：63(Astronomy & Astrophysics)短い半減期の放射能は最後の元素合成イベントから太陽系形成までの時間を計る宇宙核時計として使われている。Nb(半減期は34.7メガ年)は太陽系形成時に存在していた半減期が短い同位体の一つである。しかし、測定された太陽系形成時のNb/
Nbの値は、大きく異なる2つの値に集中しているという問題がある。一つは、10
であり、もう一つは10
である。加えて、Nbの天体起源は不明という問題も残っている。ここで、われわれはNbの起源が超新星ニュートリノ過程であることを提案する。また、その他の一般的な元素合成過程ではNbが生成されないことも示す。
and 90 bombarded with 120-GeV protons岩元 洋介; 佐波 俊哉*; 梶本 剛*; 執行 信寛*; 萩原 雅之*; Lee, H. S.*; Soha, A.*; Ramberg, E.*; Coleman, R.*; Jensen, D.*; et al.
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 3, p.65 - 68, 2012/10
PHITSコードを含むシミュレーション計算コードの検証のために、米国フェルミ国立加速器研究所のFermilab Test Beam Facility(FTBF)において120GeV陽子入射で60cm厚さのグラファイト,50cm厚さのアルミニウム,20, 40, 60cm厚さの銅,10cm厚さのタングステンのターゲットから生成される中性子エネルギースペクトルの測定を行った。検出器には直径,厚さが12.7cmの液体有機シンチレータNE213を使用し、飛行時間法を用いて中性子エネルギーを導出した。中性子飛行距離を測定角度により5.0-8.0mとした。中性子検出器に付属する高電子増倍管からの生信号(波形)を500nsの時間幅,0.5nsサンプリングでデジタイザー(Agilent-acqiris DC282)を用いて取得した。大強度の入射陽子ビームによる数え落とし補正のために、ビームライン上に設置したプラスチックシンチレータと中性子検出器からの波形の相関を解析した。以上の結果、120GeVの超高エネルギー陽子入射核反応から生成する系統的な中性子エネルギースペクトルを初めて得ることができた。
佐波 俊哉*; 岩元 洋介; 執行 信寛*; 萩原 雅之*; Lee, H.-S.*; Leveling, A.*; Vaziri, K.*; Boehnlein, D.*; Mokhov, N.*; 坂本 幸夫; et al.
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 1, p.44 - 47, 2011/02
ミュオンは厚い遮へいをすり抜けるため、高エネルギー・大強度加速器施設の遮へい設計において重要な粒子である。本研究では、フェルミ国立加速器研究所のNuMIのアルコーブ及びバイパストンネルにおいて、大強度ミュオンビーム周辺の線量分布の測定を行った。ミュオン,光子,熱・高速中性子の検出器としてルクセルバッチ(OSL, CR39)とTLDバッチ(UD813PQ)を、第2, 3, 4アルコーブに設置した。バイパストンネルにおける中性子及び光子についてはボナー検出器と電離箱を使用して測定を行った。ミュオンの空間分布はMARSコードを使って計算し、実験による結果をよく再現した。
萩原 雅之*; 佐波 俊哉*; 岩元 洋介; 荒川 弘之*; 執行 信寛*; Mokhov, N.*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; Vaziri, K.*; 中村 尚司*; et al.
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 1, p.52 - 56, 2011/02
反陽子ターゲットステーションでは、約75kW、1.6s(2.2秒間隔)のパルス状の陽子がターゲットに撃ち込まれ、大強度の瞬間的な中性子場(バースト中性子)が形成される。バースト中性子が持続されるsに満たない短い時間で、従来のボナー測定法を用いることは、信号の数え落とし問題からも非常に難しい。本研究では、バースト中性子場における中性子スペクトルを測定するため、電流読取型ボナー測定法の開発を行った。ターゲットの直上、ダンプの直上にあたる遮蔽体の外側で中性子スペクトルの測定を行ったところ、体系の相違に大きく依存する熱中性子フラックスの違いを除き、MARSによる計算結果と精度よく一致した。
Sihver, L.*; 佐藤 達彦; Gustafsson, K.*; Mancusi, D.*; 岩瀬 広*; 仁井田 浩二*; 中島 宏; 坂本 幸夫; 岩元 洋介; 松田 規宏
Advances in Space Research, 45(7), p.892 - 899, 2010/04
被引用回数：26 パーセンタイル：80.94(Engineering, Aerospace)宇宙開発分野にも応用可能な汎用放射線輸送計算コードPHITSの最新の開発・利用状況について報告する。具体的には、PHITSが従来使用していた重イオン核反応モデルJQMDに、相対論的な共分散を組み込んだ新しい重イオン核反応モデルR-JQMDのベンチマーク計算結果について紹介する。また、大気圏内における宇宙線被ばく線量計算ソフトウェアEXPACSの詳細について説明する。EXPACSは、PHITSを用いて計算した大気圏内における宇宙線スペクトルを再現可能な解析モデルPARMAを基本としたソフトウェアであり、緯度・経度・高度・時間情報を与えれば、その条件に対する宇宙線被ばく線量を瞬時に計算することができる。さらに、PHITSを用いた宇宙機遮へい設計の例として、船壁の素材や厚さの違いによる宇宙機内の被ばく線量率変化に対する検討結果について報告する。
中島 宏; 坂本 幸夫; 岩元 洋介; 松田 規宏; 春日井 好己; 中根 佳弘; 増川 史洋; Mokhov, N.*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; et al.
Nuclear Technology, 168(2), p.482 - 486, 2009/11
被引用回数：7 パーセンタイル：45.28(Nuclear Science & Technology)米国国立フェルミ加速器研究所(FNAL)と日本の研究グループとの間で研究協力の下、高エネルギー粒子輸送計算コード開発にかかる遮蔽と放射線照射効果に関する実験的研究が、FNALにおける120GeV陽子シンクロトロンを用いて、開始された。最初の実験を、Pbarターゲットステーションの反陽子生成ターゲット及びNumi実験施設のニュートリノ生成ターゲットを用いて行った。実験では、放射化法を用いて、ターゲット周囲の遮蔽体における反応率分布を測定するとともに、液体シンチレーション検出器、ボナー球検出器、ホスウィッチ検出器など粒子検出器により予備的な測定も行った。ここでは、その予備的な実験結果について報告する。
conditions岩本 信之; 梅田 秀之*; 野本 憲一*; 冨永 望*; Thielemann, F. K.*; Hix, W. R.*
AIP Conference Proceedings 847, p.409 - 411, 2006/07
金属欠乏星の組成分布は超新星モデルにより全体的にはよく再現されているが、ScやKに対してはモデルによる合成量が少なすぎるために問題となっていた。しかし、最近の超新星シミュレーションによれば、中心に近い放出物質は大量のニュートリノ放射を受けるために、その物質本来の(核子1個あたりの電子数)から大きく変化し 
0.5を超えることもあることが報告された。そして、この環境における爆発的元素合成では、ScやZnが多く作られることが示された。われわれは種族IIIの超新星において爆発的Si燃焼が起こる領域のを0.48
0.58まで変化させて元素合成計算を行った。この結果を使ってSc, K, Znなどの合成量の依存性を議論し、金属欠乏星で観測された組成分布と比較した。
+H
(v=0-14)
H+H
at low collision energies市原 晃; 岩本 修; Janev, R. K.*
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 33(21), p.4747 - 4758, 2000/11
被引用回数：62 パーセンタイル：90.26(Optics)H+H(v=0-14)H+H反応に対する断面積を、重心衝突エネルギーが2.5から20.0eVの範囲内で計算した。断面積は、Hの初期振動量子数vが6までは非経験的分子軌道計算から得られたポテンシャル、vが7以上ではdiatomics-in-moleculesモデルポテンシャルを用い、trajectory-surface-hopping法により計算した。得られた断面積は、vが5まではvの増加に伴って急激に増大し、v=5,6でほぼ同じ大きさになる。そしてvが7よりも大きい場合は、断面積はvの増加に伴って減少していくことを見いだした。断面積のv依存性に関して、v
5における断面積の増加をポテンシャルの形状特性から説明した。また、v
6における断面積の減少は、解離反応の増加が原因となっていることを示した。さらに、得られた断面積から、反応速度係数を、プラズマ及びH温度(T,E)が0.1eVT,E5.0eVの範囲内で見積もった。
F+
Tb reaction池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一郎*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 濱田 真悟; 鹿園 直基; 岩本 昭; 大槻 勉*
Physical Review C, 49(2), p.968 - 976, 1994/02
被引用回数：24 パーセンタイル：79.73(Physics, Nuclear)F+Tb反応における核分裂過程から放出される核分裂前後の陽子と
粒子の数を測定した結果、複合核
Wが核分裂の過程でサドル変形する時間スケールは約0.5
10
秒であり、サドルから分離点に至るまでに要する時間は約110
秒である事がわかった。これは、核物質の粘性が高い事を意味しているが、さらにサドル点から分離点の距離の短い原子核であるWと、この距離の長い
Cmのような原子核をくらべてもサドルから分離点に至る時間に顕著な差は見られなかった。
池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 西中 一郎*; B.J.Qi*; H.J.Kim*; 岩本 昭; et al.
Physical Review C, 46(5), p.1922 - 1933, 1992/11
被引用回数：43 パーセンタイル：89.14(Physics, Nuclear)Pre-scissionとPost-scission陽子・粒子多重度をO+
Au,F+
Ta,Au,
Pbそれに
Si+Au,Pb反応の核分裂過程に対して測定した。粒子と核分裂片間の角度相関実験の結果は、pre-scission粒子は主に球形複合核から放出されている事を示している。又Pre-scission陽子と粒子の多重度は、統計モデル計算結果と矛盾せず、核分裂過程の時間スケールに関して、pre-scission中性子多重度データ結果からの推論と合わせると、分裂過程でサドル-シッション間に予想以上、時間がかかっているという結論になった。
池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 神野 郁夫; H.J.Kim*; B.J.Qi*; et al.
Nuclear Physics A, 538, p.299C - 306C, 1992/00
核分裂の機構について、最近中性子データから、核分裂が、ゆっくりしたプロセスであり、分裂核の励起エネルギーのかなりの部分は核分裂する前の段階で中性子放出の形で行われる事が報告されている。この講演では、核分裂過程から放出される荷電粒子(陽子とアルファ粒子)の測定データを報告する。荷電粒子の場合、核分裂以前に放出される部分は、統計モデルでほぼ再現でき、中性子データで示されている程のゆっくりした核分裂プロセスという仮定は必要でなくなる。又、分裂核から放出される荷電粒子データは、複合核の励起エネルギーと共に分裂核の励起エネルギーも増大しているように見える。この事実は、scissionでの励起エネルギーがほぼ一定で複合核の励起エネルギーに依らないとする中性子データの結論と矛盾する。これら荷電粒子データの示すところを報告する。
H and 
He emissions in O + Au reaction池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勤*
Physical Review C, 42(4), p.1187 - 1190, 1990/10
被引用回数：16 パーセンタイル：61.45(Physics, Nuclear)O+Au反応で複合核が核分裂する以前に複合核より放出される陽子とHe粒子を、核分裂片との同時計測により測定した。陽子とHe粒子のエネルギースペクトルにより、それら放出粒子の放出障壁が測定された。その結果、放出障壁は、逆過程である融合障壁にくらべHe粒子で2MeV、陽子で1MeV下がっていた。これは熱い原子核からの粒子放出メカニズムが、その逆過程の融合過程ではシミュレートできない事を示している。又、放出された粒子の多重度を、入射エネルギーの関数として測定した。統計モデルに基づく計算と比較する事によって、放出メカニズムを議論した。
He multiplicity in the F + Au reaction池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勉*
Physical Review C, 42(1), p.342 - 353, 1990/07
被引用回数：34 パーセンタイル：85.86(Physics, Nuclear)F+Au反応において、プリシッションHeとポストシッションHeの多重度を励起エネルギー43から90MeVの範囲で、核分裂片との同時計測により測定した。後方で測定されたHeは複合核と、核分裂片から蒸発している事が判明した。エネルギースペクトルの中心値は、球形の複合核から蒸発した場合にくらべ2MeV程低エネルギー側にシフトしていた。測定されたプリフィッションHe多重度を、核分裂の遅れた開始の効果を取り入れた統計モデル計算と比較した。その結果、この多重度は、もし2MeVだけ下げたHeに対する蒸気障壁を使うならば、核分裂の遅れた開始を考慮しなくとも統計モデル計算で再現できた。このことは、中性子放出の場合とは異なってHeの場合、崩壊巾に時間依存性があり、しかも核分裂と同じようなタイムスケールで変化する事を暗示している。
福田 幸朔; 小林 紀昭; 林 君夫; 湊 和生; 菊池 輝男; 足立 守; 伊丹 宏治; 岩本 多實; 井川 勝市
JAERI-M 86-092, 286 Pages, 1986/07
本報告は、JMTRに設置してある高温高圧ガスル-プ(OGL-1)により昭和54年~57年にかけて行なった多目的高温ガス実験炉用燃料の照射試験について記述したものである。上記の期間には、第3次、第4次及び第5次燃料体の3体についての照射試験を行った。第3次燃料体は、照射による燃料棒曲がりを調べること、第4次燃料体は、中程度の照射度の照射挙動を調べること、そして第5次燃料体は、多目的高温ガス実験炉燃料設計値を満たす燃焼度での照射挙動を調べる事を、それぞれ主目的としている。照射の結果、第3次燃料体の燃料棒には多少の曲がりが見られたが、照射による異常は認められなかった。第4次燃料体では非常に良好な照射特性が見られた。第5次燃料体からのFPガス放出率は若干高かったが、これは実験炉設計評価値とほぼ同程度のレベルルであった。
鹿志村 悟; 小川 徹; 福田 幸朔; 岩本 多實
JAERI-M 86-046, 17 Pages, 1986/03
高温ガス実験炉の運動及び事故時の異常な過渡変化を模擬した超高温下の燃料挙動を、原研が開発しているTRISO被覆、低濃縮酸化物粒子燃料について調べた。異常な過渡変化を模擬した試験は、ル-ズな被覆粒子を1600C以上で照射することによリ行った。照射試験の結果、粒子破損は大部分が燃料核移動によりものであった。炉心昇温事故を模擬した試験としては、二種の炉外加熱試験を行った。加熱により耐熱限界温度の測定と超高温下での挙動を調べた。反応度事故時の燃料挙動の研究は、NSRR(Nuclear Safety Research Reactor)によるパルス照射により行い、この時の最高温度は2800C以上であった。パルス照射試験では、コンパクトに成形した被覆粒子は2800C以上の超高温でも、ル-ズな被覆粒子にみられた非常に激しい破損は見られなかった。コンパクトに成形した粒子では燃料核の中心でUOが蒸発し、球状ボイドを呈していた。
