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木村 祥紀; 松本 哲也*; 山口 知輝
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 11 Pages, 2024/01
This study discusses the application of a deep metric learning model based on a convolutional neural network to scanning electron microscope image analysis to determine UOC samples. One of the unique features of this technique is that it can detect a sample that comes from an unknown material not listed in the reference for comparison, in addition to the classification of a sample based on surface characteristics captured in the microscopic images. It was confirmed that the present technique could detect hypothetical unknown samples with 
0.8 of Area Under the ROC Curve, and it can effectively provide preliminary observations in nuclear forensics analysis.
町田 昌彦; 山田 進; Kim, M.; 奥村 雅彦; 宮村 浩子; 志風 義明; 佐藤 朋樹*; 沼田 良明*; 飛田 康弘*; 山口 隆司; et al.
RIST News, (69), p.2 - 18, 2023/09
福島第一原子力発電所(1F)建屋内には、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により高い放射線量を示す地点が多数存在し、廃炉作業を円滑に進める上での大きな障害の一つとなっている。この課題解決に資するため、日本原子力研究開発機構(JAEA)は、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉建屋内の環境改善のための技術の開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の開発)」を受託し、令和3年度より2年間に渡り、放射線源の逆推定と推定線源に対する対策を仮想空間で実施可能とするためのデジタル技術の研究開発を実施してきた。本記事では、上記プロジェクトの成果(以下、前期プロジェクトと呼び、その2年間の研究開発の成果)を紹介する他、令和5年度4月より、新たに開始した継続プロジェクト(以下、後期プロジェクトと呼ぶ)の計画についても報告する。前期プロジェクトにて当初予定していた機械学習技術(LASSO)については、建屋内の複雑な構造情報と汚染源の性質を反映した一つの派生版手法へと結実させた成果を報告する他、実際の原子炉施設での検証結果を示す。更に、開発技術を集約したプラットフォームとしての機能を持つソフトウエア:3D-ADRES-Indoorを紹介し、継続して実施する予定の後期プロジェクトの研究開発計画も紹介する。
山本 昌彦; 河野 壮馬; 三枝 祐; 久野 剛彦; 関根 恵; 井上 尚子; 野呂 尚子; Rodriguez, D.; 山口 知輝; Stinett, J.*
Proceedings of INMM & ESARDA Joint Annual Meeting 2023 (Internet), 10 Pages, 2023/05
保障措置・計量管理の担当者を対象とした、アジア地域向け「核物質の非破壊測定に関するトレーニングコース(NDAコース)」を開発した。NDAコースの5日間うち、ガンマ線測定パートは2日間を割いて実施した。ガンマ線検出器の基本特性,検出方法,メカニズムに関する講義は、開発したeラーニングにて提供した。また、実習の部分は原子力機構の施設において実施し、参加者は、各ガンマ線検出器のセットアップからウラン及び他のガンマ線放出核種の測定までを行った。また、ウラン235の濃縮度測定も行った。さらに、原子力機構の研究炉であるJRR-3における新燃料集合体の測定実習の準備として、IAEA保障措置で普及している携帯型ガンマ線スペクトロメータHM-5を用いた訓練も実施した。本発表では、これらのトレーニングコースの開発及び結果、参加者からのフィードバックについて報告する。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：44 パーセンタイル：96.99(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
芝 知宙; 富川 裕文; 山口 知輝
第41回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2020/11
Nuclear security and safeguards of the direct disposal facility need to be considered at the early stage in the design. In this paper, the applicability of seismic wave monitoring information to nuclear security and safeguards is examined in order to detect secretly excavating tunnels and access to disposed fuel.
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.
Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04
被引用回数：262 パーセンタイル：99.73(Multidisciplinary Sciences)小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。
西村 克彦*; 松田 健二*; Lee, S.*; 布村 紀男*; 島野 寛基*; Bendo, A.*; 渡邊 克己*; 土屋 大樹*; 並木 孝洋*; 戸田 裕之*; et al.
Journal of Alloys and Compounds, 774, p.405 - 409, 2019/02
被引用回数：3 パーセンタイル：17.35(Chemistry, Physical)Temperature and time dependences of magnetization of Al-1.0%Zn-4.2%Mg, Al-2.6%Zn-3.2%Mg, Al-4.1%Zn-1.1%Mg, and Al-5%Zn (at.%) alloys were measured in the range between 10 and 310 K after various periods of natural aging and peak-aged heat treatments. Enhanced diamagnetic contributions on the magnetization were observed for the as-quenched Al-Zn-Mg alloys for the first time. The enhanced diamagnetism observed in Al-2.6%Zn-3.2%Mg and Al-4.1%Zn-1.1%Mg were found to largely alter in natural aging, while that of Al-1.0%Zn-4.2%Mg little changed. After peak-aged heat treatments, the diamagnetism of Al-Zn-Mg was largely reduced. The binary Al-5%Zn showed neither enhanced diamagnetism nor natural aging effect on the magnetization. Isothermal time variations of magnetization of Al-Zn-Mg alloys at 300 K were found to be related with solute-vacancy clustering.
松岡 萌*; 中村 智樹*; 大澤 崇人; 岩田 隆浩*; 北里 宏平*; 安部 正真*; 仲内 悠祐*; 荒井 武彦*; 小松 睦美*; 廣井 孝弘*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 69(1), p.120_1 - 120_12, 2017/12
被引用回数：6 パーセンタイル：21.36(Geosciences, Multidisciplinary)はやぶさ2に搭載されている近赤外分光計(NIRS3)の地上テストを行なってスペクトルの補正と評価の手法を確立した。粉末状にした炭素質隕石を試料として、FTIRで測定したスペクトルとの比較からNIRS3のスペクトルの補正方法を2つ提案した。また得られた反射スペクトルから小惑星表面の化学的分類方法について提案した。
三枝 幹雄*; 渥美 幸平*; 山口 智輝*; 小田 靖久; 坂本 慶司
Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.964 - 969, 2013/10
被引用回数：2 パーセンタイル：18.46(Nuclear Science & Technology)A neoclassical tearing mode (NTM) which is a resistive MHD instability driven by plasma pressure gradient in tokamak plasma is one of the key issues giving the upper limitation of plasma performance. It can be controlled by the local current drive in a magnetic island with electron cyclotron current drive (ECCD). Up to now, ECCD with pulse modulated gyrotron operation at duty of 50% have been done to drive current into only O-point. For improving a stabilizing efficiency of NTM, the fast directional switch had been developed. It makes the duty of ECCD system to 100% by switching beam direction for tracking the rotating O-point of a magnetic island of NTM. The new type diplexer as a fast switching device of high power millimeter wave was proposed and had been simulated with finite difference time domain (FDTD) method. A proposed diplexer consists of a ring corrugated circular waveguide, a pair of mitre-bends, and a pair of half mirrors. The low power switching operation of the mock-up diplexer with long-slotted metal half mirrors at the two frequency bands (137 GHz and 170 GHz) was veried. In this paper, the low power test results of the diplexer with new short-slotted metal half mirrors at a frequency band of 170 GHz is reported.
渥美 幸平*; 山口 智輝*; 長嶋 浩司*; 三枝 幹雄*; 福成 雅史*; 小田 靖久; 坂本 慶司
Plasma and Fusion Research (Internet), 8(Sp.1), p.2405077_1 - 2405077_4, 2013/06
A diplexer for high power millimeter wave has been developed as a fast switching device in ECCD system for improving a stabilizing efficiency of neoclassical tearing modes. The switching operation of diplexer was confirmed with the FDTD code developed in our laboratory and low power tests using a mock-up diplexer. The cooling design of half mirror will be a key issue of this development, so that the Ohmic loss of a miter bend and a half mirror of the ring resonator was estimated by the numerical simulations.
芝 知宙; 冠城 雅晃; 高田 映*; 山口 知輝
no journal, ,
核物質に特有な核分裂に伴う即発ガンマ線を検出することを、核セキュリティ分野へ応用する。
山口 智輝*; 渥美 幸平*; 長嶋 浩司*; 三枝 幹雄*; 小田 靖久; 福成 雅史*; 坂本 慶司
no journal, ,
本研究では、電子サイクロトロン加熱電流駆動システムに必要となる高速スイッチの開発、特に数値解析,実験により、そのキーコンポーネントである全金属ハーフミラーの最適化を行った。数値解析より、金属の割合で反射率を変えることができ、スロットの非周期構造で高次回折波を抑制できることがわかった。また、解析に基づいた実験により反射率を上げることで高速スイッチの共振のQ値を高め、非周期スロットで高次回折波の抑制に成功した。
Takir, D.*; 北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; et al.
no journal, ,
宇宙航空研究開発機構(JAXA)の探査機・サンプルリターンミッション「はやぶさ2」は、地球近傍小惑星Ryuguに到着した。この小惑星は、原始的な炭素質天体に分類される。ここでは、「はやぶさ2」探査機に搭載された近赤外線分光器(NIRS3)の最近の観測結果を報告する。この観測は、リュウグウの表面組成の直接測定と、リターンサンプルのコンテクストを提供する。NIRS3は、観測された表面全体に2.72マイクロメートルを中心とする弱く狭い吸収特性を検出した。この吸収特性は、OHを含む鉱物の存在に起因する。また、NIRS3の観測により、リュウグウは探査機による近接観測で最も暗い天体であることが明らかになった。OHの強度と低いアルベドから、熱衝撃変成された、あるいは炭素に富む宇宙風化した始原的な水和炭素質コンドライトと一致する。
長嶋 浩司*; 山口 智輝*; 滝井 啓太*; 関口 賢治*; 三枝 幹雄*; 小田 靖久; 福成 雅史*; 坂本 慶司
no journal, ,
大電力ミリ波帯高速スイッチの高周波特性について電磁界解析コードXFdtdにより数値シミュレーションを行った。その結果、共振器長を長くすれば、20MHz程度の周波数変調でスイッチが切り替わることが確認された。また、位相補正鏡の検討を行い、モード純度が切り替え特性に与える影響について評価を行った。以上を総合し、高周波特性の最適設計を行った。
滝井 啓太*; 山口 智輝*; 長嶋 浩司*; 関口 賢治*; 三枝 幹雄*; 小田 靖久; 福成 雅史*; 坂本 慶司
no journal, ,
大電力ミリ波帯高速スイッチの損失評価をFDTD法に基づく電磁界解析コードを開発して行い、特に発熱が大きいハーフミラーに関して熱応力解析を行った。
渥美 幸平*; 菅原 修平*; 山口 智輝*; 三枝 幹雄*; 小田 靖久; 高橋 幸司; 梶原 健; 坂本 慶司
no journal, ,
トカマク型核融合炉ではプラズマ閉じ込めを劣化させる新古典ティアリングモードが発生するが、その安定化には電子サイクロトロン電流駆動方式による磁気島のO点への局所的な電流駆動が有効である。従来は、X点を避けてO点に電流駆動するため、ジャイロトロンの電源をON/OFFさせデューティ50%で行ってきたが、ジャイロトロンの電源をONにしたままビーム経路を高速に切り替えることができれば、ジャイロトロンの出力を100%電流駆動に生かすことが可能になる。本研究では、ジャイロトロンの高速周波数変調による大電力ミリ波帯の広帯域高速スイッチであるリング共振器型高速スイッチを提案し、FDTD法を用いた電磁界解析を行い、短パルスモデルの設計・製作を行った。
芝 知宙; 杉崎 沙希*; 山口 知輝
no journal, ,
核物質に特有な核分裂に伴う即発ガンマ線(PFG)を検出することを、核セキュリティ分野へ応用する。特にAm-Li中性子源の適用可能性について述べる。
三枝 幹雄*; 菅原 修平*; 渥美 幸平*; 小田 靖久; 山口 智輝*; 坂本 慶司
no journal, ,
Neoclassical tearing modes (NTM) can be controlled by the local current drive in a magnetic island with electron cyclotron current drive (ECCD). For improving a stabilizing efficiency of NTM, the fast directional switch (FADIS) had been developed. In this paper, the new type diplexer as a fast switching device of high power millimetre wave is proposed for ECCD system in fusion devices. The principle is a ring resonator of oversized corrugated circular waveguide. The two half mirrors (dielectric disks or slotted antennae) are integrated in a ring resonator. The switching operation of a diplexer has been simulated with the code using finite differential time domain (FDTD) method. The switching operation of the diplexer by frequency shifting has been confirmed in the cases of dielectric disks or slotted antennae, where the loss caused by mode conversion and misalignment in a resonant ring are considered. A diplexer for 1 MW short pulse at a frequency of 170 GHz is designed and fabricated.
菅原 修平*; 渥美 幸平*; 山口 智輝*; 三枝 幹雄*; 小田 靖久; 高橋 幸司; 梶原 健; 坂本 慶司
no journal, ,
In this paper, new type diplexer as a high power millimeter wave fast switching device is proposed for ECCD system. A new type diplexer as a high power millimeter wave fast switching device is proposed for ECCD system. After the simulations by FDTD code, the diplexer was designed. Low power mock up has been tested at wide frequency bands of 140 GHz and 170 GHz. Wide band switching operation of a diplexer has been recognized.
小田 靖久; 菅原 修平*; 渥美 幸平*; 山口 智輝*; 三枝 幹雄*; 坂本 慶司
no journal, ,
リング共振器型ダイプレクサーは、電子サイクロトロン加熱で使用される大電力ミリ波ビームの出力周波数を周波数変調させることで、高速での出力方向の切り替えを実現するものであり、効率的なプラズマ加熱に必要な技術である。本研究では、導波管リングで構成される共振器構造をもったダイプレクサーの出力特性の計測を行い、特に出力ビームに含まれる不要高次モード成分の影響についての評価を行った。実験では、10mW出力低電力発振源と高感度検波システムを用いて、170.1GHzから170.3GHzの出力ビームの分布を計測し、基本伝播モード純度と不要高次モード成分を算出した。その結果、周波数が高くなるにつれ基本伝播モード純度が低下し、不要高次モード成分が増大することが確認されたが、モード純度は93%以上を確保することができた。
