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論文

Role of multichance fission in the description of fission-fragment mass distributions at high energies

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 田中 翔也*; L$'e$guillon, R.*; 牧井 宏之; 西中 一朗*; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; Vermeulen, M. J.; et al.

Physical Review Letters, 119(22), p.222501_1 - 222501_6, 2017/12

 被引用回数:12 パーセンタイル:11.2(Physics, Multidisciplinary)

JAEAタンデム加速器施設で行った$$^{18}$$O+$$^{238}$$U反応における多核子移行チャンネルを用いた実験により、$$^{237-240}$$U, $$^{239-242}$$Np、および$$^{241-244}$$Puの核分裂質量分布を励起エネルギー10$$sim$$60MeVにおいて測定した。これらのうち、$$^{240}$$U, $$^{240,241,242}$$Npのデータは本実験により初めて観測された。原子核の殻効果の減衰によって対称分裂すると予想されていた高励起エネルギーにおいても、質量分布が非対称を示すことがわかった。搖動散逸定理に基づく動力学モデル計算との比較から、この振る舞いはマルチチャンス核分裂によるものであることを明らかにした。

論文

Simultaneous measurement of neutron-induced fission and capture cross sections for $$^{241}$$Am at neutron energies below fission threshold

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 牧井 宏之; 西中 一朗*; 太田 周也*; 永山 達郎*; 田村 信行*; 後藤 真一*; Andreyev, A.; Vermeulen, M. J.; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 856, p.133 - 138, 2017/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:27.27(Instruments & Instrumentation)

Fission and capture reactions were simultaneously measured in the neutron-induced reactions of $$^{241}$$Am at J-PARC. Data were taken with the TOF method in $$E_n$$ = 0.1$$sim$$20 eV. The fission events were observed by detecting prompt fission neutrons using liquid organic scintillators. The capture reaction was measured by detecting $$gamma$$ rays from the compound nuclei using the same detectors, where the prompt fission neutrons and capture $$gamma$$ rays were separated by a pulse shape analysis. The cross sections were obtained by normalizing the relative yields at the first resonance to evaluations or other experimental data. The ratio of the fission to capture cross sections at each resonance is compared with those from an evaluated nuclear data library and other experimental data. Some differences were found between the present values and the library/literature values at several resonances.

論文

Fission fragments mass distributions of nuclei populated by the multinucleon transfer channels of the $$^{18}$$O + $$^{232}$$Th reaction

L$'e$guillon, R.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; 西中 一朗*; Orlandi, R.; 塚田 和明; Smallcombe, J.*; 千葉 敏*; 有友 嘉浩*; et al.

Physics Letters B, 761, p.125 - 130, 2016/10

 被引用回数:18 パーセンタイル:7.21(Astronomy & Astrophysics)

It is shown that the multinucleon transfer reactions is a powerful tool to study fission of exotic neutron-rich actinide nuclei, which cannot be accessed by particle-capture or heavy-ion fusion reactions. In this work, multinucleon transfer channels of the $$^{18}$$O + $$^{232}$$Th reaction are used to study fission of fourteen nuclei $$^{231,232,233,234}$$Th, $$^{232,233,234,235,236}$$Pa, and $$^{234,235,236,237,238}$$U. Identification of fissioning nuclei and of their excitation energy is performed on an event-by-event basis, through the measurement of outgoing ejectile particle in coincidence with fission fragments. Fission fragment mass distributions are measured for each transfer channel, in selected bins of excitation energy. In particular, the mass distributions of $$^{231,234}$$Th and $$^{234,235,236}$$Pa are measured for the first time. Predominantly asymmetric fission is observed at low excitation energies for all studied cases, with a gradual increase of the symmetric mode towards higher excitation energy. The experimental distributions are found to be in general agreement with predictions of the fluctuation-dissipation model.

論文

大型核融合実験装置JT-60Uの解体

池田 佳隆; 岡野 文範; 逆井 章; 花田 磨砂也; 秋野 昇; 市毛 尚志; 神永 敦嗣; 清野 公広; 久保 博孝; 小林 和容; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 13(4), p.167 - 178, 2014/12

JT-60Uを超伝導トカマクJT-60SAに改造するため、JT-60U本体を解体した。JT-60Uは18年間の重水素運転により放射化されており、このJT-60Uの解体は、放射化した核融合装置の解体として我が国初の解体であった。全ての解体品は、将来のクリアランスの適用を考慮し、線量当量率や材料、重量などのデータを記録した。切断技術や保管技術などは、効率的に解体を行うための鍵であった。解体に要した人工数や解体品の放射化レベルなど、他の核融合装置で解体を行う際に有用となる情報を報告する。

論文

Safe disassembly and storage of radioactive components of JT-60U torus

池田 佳隆; 岡野 文範; 花田 磨砂也; 逆井 章; 久保 博孝; 秋野 昇; 千葉 真一; 市毛 尚志; 神永 敦嗣; 清野 公広; et al.

Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2018 - 2023, 2014/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:73.24(Nuclear Science & Technology)

JT-60U本体の解体は、18年間の重水素運転の後、2009年から開始し、2012年10月に終了した。JT-60本体は電磁力に耐えるため複雑で溶接構造を有しており、機器は放射化している。本解体作業は、日本で初めての放射化した核融合装置の解体であり、注意深く実施された。約3年間で、約41,000人日の作業を行い、解体品総数は約13000個、総重量は5400トンに達した。全ての解体品は線量当量率等の測定を行っており、ほとんどの解体品は、将来、クリアランス検認を行えば、非放射化物となると期待できる。この解体が終了し、JT-60SAの組立が2013年1月から開始した。

論文

Measurement of the spin and magnetic moment of $$^{23}$$Al

小澤 顕*; 松多 健策*; 長友 傑*; 三原 基嗣*; 山田 一成*; 山口 貴之*; 大坪 隆*; 百田 佐多夫*; 泉川 卓司*; 炭竃 聡之*; et al.

Physical Review C, 74(2), p.021301_1 - 021301_4, 2006/08

 被引用回数:35 パーセンタイル:10.58(Physics, Nuclear)

理化学研究所のリングサイクロトロンで、陽子過剰核$$^{23}$$Alの${it g}$因子を初めて測定した。実験的に測定された${it g}$因子の絶対値は、1.557$$pm$$0.088と決められた。この原子核は、鏡像核$$^{23}$$Neのエネルギー準位から見ると、基底状態は1/2$$^{+}$$もしくは5/2$$^{+}$$と考えられる。決められた${it g}$因子と殻模型計算による${it g}$因子との比較から1/2$$^{+}$$は明らかに否定されるため、基底状態のスピンは5/2$$^{+}$$と与えられた。これまで、$$^{23}$$Alは陽子ハロー構造のため、1/2$$^{+}$$状態が基底状態になる可能性が議論されてきたが、この実験により少なくとも基底状態にハロー構造が存在しないことがはっきりした。また、$$^{23}$$Neの磁気モーメントの実験値から、$$^{23}$$Alの基底状態におけるアイソスカラー固有スピンの期待値が求められるが、その値は$$^9$$Cのように異常な値を示さず、正常であることがわかった。

論文

Application of diamond window for infrared laser diagnostics in a tokamak device

河野 康則; 千葉 真一; 井上 昭*

Review of Scientific Instruments, 75(1), p.279 - 280, 2004/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:43.62(Instruments & Instrumentation)

トカマク装置JT-60Uにおける電子密度診断のための赤外CO$$_{2}$$レーザ干渉・偏光計測において、CVDダイヤモンド板を真空窓として適用することに成功した。従来のジンクセレン窓と比較して、ダイヤモンド窓では、窓部で発生するファラデー回転成分を無視できるほど小さくできた。結果として、偏光法によるトカマクプラズマでのファラデー回転測定の改善を得た。

論文

Application of CVD diamond window in infrared laser diagnostics for fusion plasmas

河野 康則; 千葉 真一; 井上 昭*

Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00

JT-60Uにおける電子密度計測のための赤外炭酸ガスレーザ干渉計/偏光計において、化学的気相成長法(CVD)で製作したダイヤモンド板を真空窓として適用することに成功した。従来使用していたジンクセレン窓と比較して、ダイヤモンド窓では、窓部で発生するファラデー回転成分を無視できるほどまで低減できた。結果として、赤外炭酸ガスレーザ偏光計の計測精度の著しい改善を得た。

論文

Diagnostics system of JT-60U

杉江 達夫; 波多江 仰紀; 小出 芳彦; 藤田 隆明; 草間 義紀; 西谷 健夫; 諫山 明彦; 佐藤 正泰; 篠原 孝司; 朝倉 伸幸; et al.

Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.482 - 511, 2002/09

 被引用回数:6 パーセンタイル:96.97(Nuclear Science & Technology)

JT-60Uの計測診断システムは、約50の計測装置から構成されている。近年、プラズマパラメータの半径方向の分布計測が精度よく行なわれるようになった結果、プラズマの内部構造が明らかになった。また、ミリ波反射計/電子サイクロトロン放射計測により、電子密度/電子温度揺動の測定が行なわれ、プラズマ閉じ込めに関する理解が進展した。さらに、電子温度,中性子発生率,放射パワー,電子温度勾配等の実時間制御実験が、関係する計測装置のデータを利用して行なわれた。これらの計測,及び実時間制御を駆使することにより、高性能プラズマを実現することができた。次期核融合実験炉用計測装置としては、炭酸ガスレーザ干渉計/偏光計,及び協同トムソン散乱計測装置を開発している。

報告書

炭酸ガスレーザ干渉測定装置のための制御・データ処理システムの開発

千葉 真一; 河野 康則; 土屋 勝彦; 井上 昭*

JAERI-Research 2001-050, 59 Pages, 2001/11

JAERI-Research-2001-050.pdf:15.28MB

炭酸ガスレーザ干渉測定装置は、JT-60Uプラズマの中心部電子密度計測を目的として開発,運転されている。この装置の運転状態監視,JT-60Uの放電シーケンスに従った装置の制御,及び計測データの収集・高速処理・転送という統合的な機能を有する制御・データ処理システムを開発した。本システムは、主として2台のワークステーションを中心とするCAMACシステムから構成し、機能分担を明確にすることで高い信頼性を得ている。本システムにより、炭酸ガスレーザ干渉測定装置はJT-60U実験シーケンスに同期してデータ解析処理を速やかに行い電子密度データをルーチン的に提供することが可能となった。また、炭酸ガスレーザ干渉測定装置を用いた実時間密度帰還制御を行うための参照用実績密度信号についても、実時間処理機能により出力可能となった。

論文

Infrated laser polarimetry for electron density pleasurement in tokamak plasmas

河野 康則; 千葉 真一; 井上 昭*

Review of Scientific Instruments, 72(1), p.1068 - 1072, 2001/01

 被引用回数:30 パーセンタイル:17.27(Instruments & Instrumentation)

トーラスプラズマにおける接線ファラデー回転偏光測定に基づく電子密度計測法は、その高い信頼性から長時間運転を行うITERなど将来の核融合装置に適していると考えられている。そこで、JT-60Uでは炭酸ガスレーザを光源とする偏光計の開発を行い、平成9年には本計測法の原理実証に成功している。その後、信号較正精度の向上、真空入射窓でのファラデー回転成分除去のための2波長化、などをすすめてきた。また、長時間連続運転における安定性の実証試験を行い、これまでのところ7時間までの運転データを取得している。講演では、このような最近の進展について報告する。

論文

Electron density measurement for steady state plasmas

河野 康則; 千葉 真一; 井上 昭*

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.3, p.397 - 401, 2000/00

JT-60Uでは、これまで赤外炭酸ガスレーザ光を光源とする電子密度計測用の干渉計及び偏光計を開発し、JT-60Uでの計測実験を通してそれらの大型トカマクにおける有用性を実証してきた。ここで、将来の定常核融合炉での電子密度計測では、数ヶ月に及ぶ長時間での信頼性維持が重要な鍵となるが、JT-60Uの実験放電時間は十数秒程度ということもあって、この観点での議論は十分ではなかった。そこで、今回の講演では、上記の干渉計、偏光計で得られた計測データを長時間信頼性の面から評価した結果を中心に報告する。

論文

First measurement of tangential Faraday rotation of CO$$_{2}$$ laser wave in a tokamak plasma

河野 康則; 千葉 真一; 白井 浩; 井上 昭*; 長島 章

Review of Scientific Instruments, 70(2), p.1430 - 1434, 1999/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:36.18(Instruments & Instrumentation)

トカマクプラズマ中をトロイダル接線方向に伝搬するレーザ光のファラデー回転偏光計測に基づく電子密度診断法は、干渉計測におけるようなフリンジジャンプがないこと、信号の時間的発展を追う必要がないことなど、より安定な測定が行える可能性があるため、近年ITERの密度計測に適する手法として注目されている。そこでJT-60Uでは本手法の原理的実証を目指した開発研究を進めているが、最近の計測実験において炭酸ガスレーザ光の接線ファラデー回転角の検出に初めて成功した。実験では、光弾性変調器を用いて赤外偏光計を使用した。これにより、入射レーザー光強度の変動に影響されない偏光計測を実現した。また今回の計測頻度としては、約0.1度が達成されており、ITERに本偏光計を適用した際にも十分なS/Nが得られる見通しを示した。本論文では、これらの実験結果について報告する。

論文

Dual CO$$_{2}$$ laser polarimeter for Faraday rotation measurement in tokamak plasmas

河野 康則; 千葉 真一; 白井 浩; 井上 昭*; 長島 章

Review of Scientific Instruments, 70(1), p.714 - 717, 1999/01

 被引用回数:9 パーセンタイル:41.09(Instruments & Instrumentation)

大型トカマクにおけるファラデー回転測定のためのデュアルCO$$_{2}$$レーザ偏光計に関して報告する。この装置は、炭酸ガスレーザの異なる発振波長(10.6$$mu$$m、9.27$$mu$$m)を光源とする同形式の2つの偏光計より構成される。これにより、偏光角測定時の誤差となる真空窓での余分なファラデー回転成分を除去することができる。それぞれの偏光計は安定な測定が行えるよう、2つの光弾性変調器と1つの偏光子、1つの検出器より構成されている。JT-60Uでの初期的な結果として、波長9.27$$mu$$mのレーザ光のファラデー回転測定に成功している。この結果は、ITERに提案されているファラデー回転に基づく密度計測に、本偏差計が適用可能であることを示している。

論文

Tangential CO$$_{2}$$ laser interferometer for large tokamaks

河野 康則; 長島 章; 土屋 勝彦; 軍司 操一*; 千葉 真一; 波多江 仰紀

プラズマ・核融合学会誌, 73(8), p.870 - 891, 1997/00

大型トカマクにおける電子密度計測を目的として、接線CO$$_{2}$$レーザ干渉計を開発した。主な内容は以下の4項目である。(1)大型トカマクにおける接線視野干渉計の成立条件の検討、(2)CO$$_{2}$$(10.6$$mu$$m)と赤外HeNe(3.39$$mu$$m)の組み合わせによる干渉計の開発、(3)CO$$_{2}$$(10.6$$mu$$m)とCO$$_{2}$$(9.27$$mu$$m)の組み合わせによるデュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計の開発、(4)超高精度位相比較器の開発、である。本研究により得られた成果により、デュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計がJT-60UだけではなくITERなど将来の大型装置にも適用可能であることが示された。

論文

高レベル放射性廃棄物地層処分における多重バリア性能の定量的評価

安 俊弘*; 池田 孝夫*; 大江 俊昭*; 菅野 毅*; 坂本 義昭; 千葉 保*; 塚本 政樹*; 中山 真一; 長崎 晋也*; 坂野 且典*; et al.

日本原子力学会誌, 37(1), p.59 - 77, 1995/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:23.3(Nuclear Science & Technology)

高レベル放射性廃棄物地層処分システムを構成するそれぞれのバリアが果たす機能を定量的に評価し、地層処分システムの安全評価上重要となる放射性核種、パラメータを明らかにした。花崗岩地下水組成を基にベントナイト緩衡材水相の組成及び処分環境下での放射性核種の溶解度を地球化学平衡計算コードPHREEQEによって推定した。物質移動理論に基づくガラス固化体溶解解析、放出された放射性核種の析出解析によりベントナイト緩衡材内側境界条件を決定し、多メンバ崩壊系列、溶解度の同位体共有を考慮して移行解析を行った。その結果、人工バリアからの放出核種ではPuがハザードを支配する核種となること、天然バリア出口では、吸着分配係数の小さい$$^{135}$$Cs,$$^{99}$$Tc,$$^{129}$$Iのもたらすハザードが重要となり、分配係数の大きいアクチニド核種の寄与は小さいこと、および多重バリアによりハザードのピークは1億分の1になることがわかった。

論文

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの初期過渡状態の解析

大江 俊昭*; 安 俊弘*; 池田 孝夫*; 菅野 毅*; 千葉 保*; 塚本 政樹*; 中山 真一; 長崎 晋也*

日本原子力学会誌, 35(5), p.420 - 437, 1993/05

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.75(Nuclear Science & Technology)

高レベル廃棄物地層処分の安全評価シナリオのひとつである地下水移行シナリオにおいて、従来の解析でしばしば想定されている、(1)固化体からの核種放出は処分場閉鎖後千年目からとする、(2)ニアフィールドでは地下水は還元性である、という仮定の妥当性の検討を目的として、処分開始直後から緩衝材層が水分飽和に達するまでの時間、水分飽和後の緩衝材間隙水中の化学的環境条件、処分場内での水素発生の影響を公開コードTOUGH,PHREEQE,CHEMSIMUL等により各々解析した。その結果、(1)緩衝材層の最高温度は100$$^{circ}$$C以下で地下水の冠水は数十年以内である。(2)浸入した地下水は緩衝材中の鉱物との反応により還元性となる。(3)地下水冠水までの水蒸気によるオーバーパックの腐食は無視でき、また冠水後も還元環境のため、既存の腐食実験データからはオーバーパックの腐食寿命を1000年とする仮定には裕度がある、ことなどがわかった。

論文

Absolute calibration of a normal incidence vacuum spectrometer using synchrotron radiation

久保 博孝; 逆井 章; 西野 信博*; 小出 芳彦; 赤岡 伸雄*; 原 誠*; 千葉 真一; 杉江 達夫; 竹内 浩; 田中 健一郎*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 28(12), p.2610 - 2614, 1989/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:82.03(Physics, Applied)

直入射分光器の絶対感度校正をフォトン・ファクトリのシンクロトロン放射を用いて、350~1250A゜の波長範囲で行なった。

論文

Absolute calibration of a normal incidence vacuum spectrometer for fusion plasma diagnostics

久保 博孝; 逆井 章; 西野 信博*; 小出 芳彦; 赤岡 伸雄*; 原 誠*; 千葉 真一; 杉江 達夫; 竹内 浩; 横溝 英明; et al.

Photon Factory Activity Report, P. 277, 1989/00

直入射分光器の絶対感度較正を、高エネルギー物理研究所Photon Factoryのシンクロトロン輻射を用いて、350-1250$AA$の波長範囲で行った。較正した分光器は、AlにMgF$$_{2}$$をオーバー・コートした回折格子(曲率半径0.4m、2400本/mm、ブレーズ角6.9゜)と多チャンネル・ディテクターにより構成されている。シンクロトロン輻射を、瀬谷・波岡型分光器で単色光にし、入射光の絶対強度はNational Institute of Standards and Technology(USA)で感度較正されたフォト・ダイオートで測定した。較正結果に含まれる誤差は、13-35%と評価され、これは通常の輝線を用いた方法より高精度であり、JT-60トカマクの不純物挙動診断に要求される精度を十分に満たす。

論文

JT-60の計測共通設備

木島 滋; 蔀 守正; 中村 幸治; 千葉 真一; 山下 修

核融合研究, 59(SPECIAL ISSUE), p.319 - 328, 1988/00

JT-60の各計測装置に共通して必要となるユーティリティ設備である「計測共通設備」について、設計上の考え方、基本性能及び現在までの稼動状況と問題点などを中心に記述した。本論文は以下の各部から構成される。1.序言、2.概要と基本的な考え方、3.計測用共通真空排気設備、4.結び。この共通設備の概念は、核融合開発の進展に伴ない今後一層重要な役割をもつものと考えられる。

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