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論文

Improvement of exchanging method of neutron startup source of high temperature engineering test reactor

澤畑 洋明; 島崎 洋祐; 石塚 悦男; 山崎 和則; 柳田 佳徳; 藤原 佑輔; 高田 昌二; 篠崎 正幸; 濱本 真平; 栃尾 大輔

Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-24) (DVD-ROM), 8 Pages, 2016/06

https://doi.org/10.1115/ICONE24-60842

HTTRでは、起動用中性子源として$$^{252}$$Cfが使用され、定期的に交換を行っている。本交換作業において、2つの課題が挙げられていた。1つは、中性子線漏洩による作業員の被ばくであり、もう一つは、中性子源輸送容器の取扱性能の信頼性である。中性子線漏洩による被ばく線量の低減については、PHITSコードを用いて漏洩源である燃料交換機の解析を行い、効果的な遮へい方法を考案し、簡易に取付・取外しができるポリエチレン製のブロックと粒子を冷却流路に設置した。その結果、集団線量を約700人・$$mu$$Svから約300人・$$mu$$Svまで低減できた。中性子源輸送容器については、容器を小さくすることにより、取扱性能を改善して取扱作業を安全に完遂した。

論文

Possible unconventional superconductivity and weak magnetism in Na$$_x$$CoO$$_2$$$$cdot$$yH$$_2$$O probed by $$mu$$SR

髭本 亘; 大石 一城; 幸田 章宏*; 門野 良典*; 桜井 裕也*; 高田 和典*; 室町 英治*; 佐々木 高義*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.274 - 277, 2006/03

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.11.083
 被引用回数：6 パーセンタイル：31.23(Physics, Condensed Matter)

超伝導物質Na$$_x$$CoO$$_2$$$$cdot$$yH$$_2$$Oにおける超伝導と磁性の研究を行った。x=0.35, y=1.3においては超伝導状態において$$mu$$SR信号に変化が見られず、このことは時間反転対称性の破れていない超伝導状態にあることを示唆している。またわずかに組成がずれた試料においては微弱な磁性が観測され、このことは超伝導と磁性が密接に関連していることを示している。

論文

Measurement of self-diffusion coefficients in Li ionic conductors by using the short-lived radiotracer of $$^8$$Li

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 今井 伸明*; 平山 賀一*; 宮武 宇也; 左高 正雄; 岡安 悟; et al.

Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 26(5), p.472 - 476, 2005/09

https://doi.org/10.1007/s11669-005-0037-0

放射性トレーサーによる固体中拡散の新しい方法を確立した。テスト実験では、$$^8$$Li(T$$_{1/2}$$=0.84s)を用いて$$beta$$LiAlでのリチウムの拡散係数を求めた。$$^8$$Liの崩壊により放出される$$alpha$$粒子強度の時間分布から拡散係数が得られることを確かめた。次にリチウムイオン伝導体中での原子欠陥がリチウムイオンの拡散に与える影響を調べるために、$$beta$$LiGa中での自己拡散計数を測定した。

論文

Measurement of diffusion coefficients in solids by the short-lived radioactive beam of $$^{8}$$Li

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 230(1-4), p.596 - 600, 2005/04

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.12.107
 被引用回数：6 パーセンタイル：45.53(Instruments & Instrumentation)

短寿命核ビームを固体内拡散係数測定に用いる手法を開発し、イオン伝導体中の拡散係数を測定した。本方法は秒単位の高速拡散粒子の移動を直接観察できることが特徴である。東海研タンデム加速器からの24MeVの$$^{7}$$LiイオンをBeに衝突させ、レコイルマスセパレーターにより短寿命不安定核$$^{8}$$Li(寿命0.84秒)を分離し実験を行った。$$^{8}$$Liを固体中に照射し、$$^{8}$$Liから放出される$$alpha$$線の固体中でのエネルギー損失量を測定することにより高速拡散係数を測定した。リチウム電池の電極材として利用されているLi含有Siガラス,LiCoO$$_{2}$$におけるLiの拡散については本手法の検出限界(10$$^{-9}$$cm$$^{2}$$/s)以下であった。リチウム電池電極材の一つである超イオン伝導体LiAl(48.5at.%Li)について室温から300$$^{circ}$$Cの温度範囲で測定した結果はNMRスピンエコー法で測定した結果とよく一致した。

論文

Simulation study on the measurements of diffusion coefficients in solid materials by short-lived radiotracer beams

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岩瀬 彰宏; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(7A), p.4576 - 4583, 2003/07

https://doi.org/10.1143/JJAP.42.4576

長寿命の$$gamma$$線放出核をトレーサーとして用いて物質の拡散現象を研究することは確立された研究手法である。ここでは、寿命1秒程度で$$alpha$$線や$$beta$$線を放出する同位元素を用いた高速拡散現象を研究することを目的として、金属間化合物LiAl中の$$^{8}$$Li(寿命0.8秒,$$alpha$$ emmiter)を考えシミュレーション手法の開発を行った。その結果を東海研タンデム加速器を利用した実験結果と比較し、実験結果と良い一致を得た。シミュレーションではTRIMコードに基づき入射核種の運動エネルギー幅,物質中でのstragring,放出放射線の自然幅などを考慮している。発表では$$^{18}$$F(寿命1.8時間,$$beta$$+emmiter)の拡散についても考察した。

論文

Simulation study on the measurements of diffusion coefficients in solid materials by short-lived radiotracer beams

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岩瀬 彰宏*; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(7A), p.4576 - 4583, 2003/07

https://doi.org/10.1143/JJAP.42.4576
 被引用回数：14 パーセンタイル：50.38(Physics, Applied)

寿命1秒程度の短寿命核をトレーサーとし物質中の原子の高速拡散を研究するための実験手法とその解析のためのシミュレーション法を開発した。その実験とシミュレーションの比較の結果、拡散係数が1$$times$$10$$^{-9}$$cm$$^{2}$$/secより大きい場合について精度10%以下で決定できることがわかった。シミュレーションは加速器で注入された短寿命核からの放出$$alpha$$線のスペクトルを、Trimコードに基づき、入射核のエネルギー分布,飛程,阻止能など固体中のイオンの挙動を考慮し、$$alpha$$線スペクトルを再現したものである。実験は東海研タンデム加速器で加速した$$^{7}$$Liを核反応で$$^{8}$$Li(寿命0.84秒,$$alpha$$線放出核)に変換しLiAlに照射し固体中から放出される$$alpha$$線の時間依存スペクトルを測定したものである。

報告書

プラスチックシンチレーションファイバーガスモニタの開発

野崎 達夫; 鳥居 建男; 高田 千恵; 飛田 和則; 安藤 秀樹

PNC TN9410 96-262, 96 Pages, 1996/09

PNC-TN9410-96-262.pdf:3.27MB

動力炉・核燃料開発事業団大洗工学センターの量子工学試験施設において,核分裂生成物の消滅処理に用いる大電力電子線形加速器の開発のための基礎試験が行われている。将来の消滅処理の実証段階では,加速器の運転に伴い放出される高エネルギーの制動放射線による光核反応で空気等が放射化し,$$^{13}$$N,$$^{15}$$Oが生成することが予想される。しかし,従来のガスモニタでは,この$$^{13}$$N,$$^{15}$$Oに対する管理区域から放出される排気中の濃度限度(6$$times$$10$$^{-4}$$Bq/cm$$^{3}$$)まで検出することが不可能であった。そこで,プラスチックシンチレーションファイバーを検出素子として用い,$$^{13}$$N,$$^{15}$$Oに対する排気中の濃度限度まで測定可能なガスモニタ検出器の開発を行ってきた。本検出器の開発にあたり,計算機によるシミュレーション応答解析(電子・光子輸送計算コードEGS4)を行い,検出器形状の最適化を図った上で検出器を製作し,$$beta$$線チェッキングソースおよび実ガスを用いて感度特性等の試験を行った。試験の結果,本研究で開発したU字管検出器の$$^{85}$$Krに対する検出限界濃度は,5.4$$times$$10$$^{-4}$$Bq/cm$$^{3}$$であることがわかった。また,シミュレーション解析結果によれば,$$^{13}$$Nに対する計数効率が$$^{85}$$Krに対する計数効率より40%高いことから,$$^{13}$$Nに対する検出限界濃度は,3.9$$times$$10$$^{-4}$$Bq/cm$$^{3}$$程度と考えられる。さらに,$$^{15}$$Oの$$beta$$線エネルギ ーが$$^{13}$$Nの$$beta$$線エネルギーよりも高いことから,$$^{15}$$0に対する検出限界濃度は,$$^{13}$$Nに対する検出限界濃度より良いと判断される。以上に示すように,U字管型プラスチックシンチレーションファイバーガスモニタの開発により,$$^{13}$$Nおよび$$^{15}$$Oの対する排気中の濃度限度(6$$times$$10$$^{-4}$$Bq/cm$$^{3}$$)までの測定が可能となった。

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