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論文

Measurement of neutron scattering cross section of nano-diamond with particle diameter of approximately 5 nm in energy range of 0.2 meV to 100 meV

勅使河原 誠; 土川 雄介*; 市川 豪*; 高田 慎一; 三島 賢二*; 原田 正英; 大井 元貴; 河村 幸彦*; 甲斐 哲也; 河村 聖子; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 929, p.113 - 120, 2019/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:28.85(Instruments & Instrumentation)

ナノダイアモンドは、冷中性子以下のエネルギーにおける反射材として注目されている。ナノダイアモンドを用いた中性子源の高度化には、断面積データの整備が必要である。そのため、この論文では、中性子の透過率の測定から0.2meVから100meVの範囲で全断面積を測定した結果を報告する。測定した全断面積は、エネルギーが低くなるにつれて大きくなり、グラファイトと比較すると0.2meVで約2桁以上高くなることが分かった。その全断面積に占める非弾性散乱の寄与を調べるため、中性子のエネルギー1.2, 1.5, 1.9及び5.9meVで中性子非弾性散乱実験を行った。その結果、測定したエネルギーにおいて、全断面積に占める非弾性散乱の寄与がほぼ無視できることも分かった。さらに、中性子小角散乱実験の結果から、全断面積の高くなる要因として、前方方向、いわゆる小角方向への散乱の寄与が高いことが示された。

口頭

Fast neutron imaging capability at NOBORU and RADEN of J-PARC

土川 雄介; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 及川 健一

no journal, , 

J-PARC MLFの中性子ビームラインNOBORU及びRADENにおける高速中性子を用いた中性子イメージングについて議論する。また0.5eV$$sim$$MeVの中性子を用いた最近の中性子イメージングの研究成果や検出器開発について報告する。

口頭

PGAを用いたホウ素イメージング

土川 雄介; 阿部 雄太; 大石 佑治*; 甲斐 哲也; 原田 正英; 及川 健一; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 永江 勇二; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所の解体作業では、溶融、再凝固した燃料棒等に含まれるホウ素分布を調査する必要がある。本研究では、中性子を用いたホウ素並びにホウ化物の空間分布測定技術開発を行った。ホウ素の中性子吸収に伴う即発ガンマ線を測定し、ホウ素量やその二次元分布を測定した。また、n(B,$$alpha$$$$gamma$$)反応における478keV$$gamma$$線を用いて即発ガンマ線解析(PGAA)を行い、測定したピーク幅の情報から、特に溶融燃料棒やその周辺に存在することが予測されているZrBやFeBといったホウ化物が分離可能であることが測定結果から示唆された。J-PARC/MLFのNOBORU, RADENビームラインで行った測定と今後の課題、展望について報告、議論する。

口頭

エネルギー分析型中性子イメージングを用いたホウ素の可視化技術の開発

阿部 雄太; 甲斐 哲也; 土川 雄介; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 大石 佑治*; 加美山 隆*; 永江 勇二; 佐藤 一憲

no journal, , 

ホウ素の分布は、福島第一原子力発電所(1F)炉内の燃料デブリにも相当量のホウ素が含まれていると推察されるため、臨界性評価や取出し時の超高硬度物質への対処などの観点から重要である。本講演では、J-PARCのエネルギー分解型中性子イメージング装置で撮像した、CMMR試験体のホウ素分布結果を紹介する。

口頭

エネルギー分析型中性子イメージング装置(RADEN)を用いたホウ素の三次元可視化技術の開発

阿部 雄太; 甲斐 哲也; 土川 雄介; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 加美山 隆*; 大石 佑治*; 永江 勇二; 佐藤 一憲

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故(1F)における炉内状況の把握に重要な要素として、粒子状の炭化ホウ素を内包した制御棒ブレードの炉心溶融時の振舞いが挙げられる。BWR炉心溶融時の挙動解明に資する目的で行われたCMMR試験(基本構成要素を模擬した模擬燃料集合体による破損試験)では、1F2号機の温度履歴を模擬し、超高温(最高温度部分で2,300$$^{circ}$$C内外)まで加熱・保持した条件においても、試験体の一部にはホウ素含有物が存在することが確認されており、1Fの燃料デブリにもある程度のホウ素が含まれている可能性がある。炉内のホウ素含有物の分布は、燃料デブリの臨界性評価や取出し時の超高硬度物質への対処等の観点から重要課題であり、前記したCMMR試験体のホウ素含有物分布を精度良く測定することができれば、1F2号機等の推定精度を高めることに繋がる。本講演では、J-PARCのエネルギー分析型中性子イメージング装置(RADEN)で撮像した、CMMR試験体のホウ素含有物分布結果を紹介する。

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