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報告書

超深地層研究所計画,年度報告書; 2014年度

濱 克宏; 見掛 信一郎; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 桑原 和道; 上野 哲朗; 大貫 賢二*; 別府 伸治; 尾上 博則; 竹内 竜史; et al.

JAEA-Review 2015-024, 122 Pages, 2015/11

JAEA-Review-2015-024.pdf:80.64MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2014年度は、2014年2月における深度500mステージの研究坑道の掘削工事の完了に伴い、超深地層研究所計画における深度500mまでの第2段階の調査研究を一旦終了し、これまで実施してきた各種モニタリングを含め、物質移動試験や再冠水試験等の第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2014年度に実施した調査研究、施設建設、共同研究等の成果を取りまとめたものである。

論文

Deep-sea record of impact apparently unrelated to mass extinction in the Late Triassic

尾上 哲治*; 佐藤 保奈美*; 中村 智樹*; 野口 高明*; 日高 義浩*; 白井 直樹*; 海老原 充*; 大澤 崇人; 初川 雄一; 藤 暢輔; et al.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(47), p.19134 - 19139, 2012/11

 被引用回数:23 パーセンタイル:26.87(Multidisciplinary Sciences)

日本の上部三畳系深海底堆積物から、天体衝突の証拠である「Niに富むマグネタイト粒子」、「スフェルール」、「白金族元素異常」を報告した。特に白金族元素のひとつであるイリジウムは41.5ppbという高い値を示し、恐竜の絶滅で有名な白亜紀/古第三紀(K/Pg)境界に匹敵する異常値であることが示された。堆積物中に含まれる微化石(放散虫、コノドント)の検討から、天体衝突の起こった年代は三畳紀後期ノーリアン中期(約2億1200$$sim$$1600万年前)であることが明らかになった。この時代は天体衝突クレーターが数多く報告されている時代として知られており、カナダのManicouaganクレーター(直径100km)が本研究で発見した天体衝突イジェクタ層を形成したクレーターとして可能性が高いと考えられる。本発見を契機として、今後世界各地のノーリアン中期の地層から、Manicouaganクレーターに由来すると思われる天体衝突の証拠が見つかると考えられる。

論文

Increase in the beam intensity of the linac-based slow positron beam and its application at the Slow Positron Facility, KEK

和田 健*; 兵頭 俊夫*; 柳下 明*; 池田 光男*; 大澤 哲*; 設楽 哲夫*; 満汐 孝治*; 立花 隆行*; 長嶋 泰之*; 深谷 有喜; et al.

European Physical Journal D, 66(2), p.37 - 40, 2012/02

 被引用回数:28 パーセンタイル:12.64(Optics)

本論文では、高エネルギー加速器研究機構(KEK)低速陽電子実験施設の最近の進展について報告する。はじめに、低速陽電子ビームを生成するためのコンバータ・モデレータアッセンブリの改良を行った。具体的には、コンバータ・モデレータのフレームをタンタルで作製し、モデレータ内部ではタングステン薄膜を井桁状に2セット組み、2段に配置した。この改良により、低速陽電子のビーム強度が以前のものに比べて一桁増大するに至った。この高強度陽電子ビームを用いて、二つの新たな研究が進展した。一つは、ポジトロニウム負イオンの光脱離実験を行い、レーザーによるポジトロニウムの中性化に成功した。二つ目は、反射高速陽電子回折(RHEPD)装置を開発し、これまでの線源法に比べて5-10倍の反射強度を得ることに成功した。今後、両実験のさらなる発展が見込まれる。

論文

A Crossed photon-atom beam method for absolute measurement of total photoionization cross sections on isolated metal atoms; Measurements on Ba and Eu atoms

小原 哲*; 小林 良栄*; 八木 修一*; 遠山 裕子*; Kutluk, G.*; 大澤 哲太郎*; 小倉 浩一; 柴田 猛順; 東 善郎*; 長田 哲夫*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(3), p.263 - 271, 2011/02

 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

金属原子の全光イオン化断面積の絶対測定を行うための光-原子交差ビーム装置を製作した。この装置でBa及びEu原子の光イオン化断面積を4d巨大共鳴領域の110-140eV及び140-180eVで測定した。標的原子密度は水晶振動子膜厚計への蒸着速度とパルス電子銃電離イオンの飛行時間法で求めた原子速度から決めた。光子数は二重電極型イオンチェンバーを用いて決めた。得られた光イオン化断面積はこれまでの測定値や理論値とほぼ一致し、ここで用いた光-原子交差ビーム法が金属原子光イオン化絶対測定に有力であることがわかった。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

報告書

「地質環境総合評価技術高度化開発; 次世代型サイト特性調査情報統合システムの開発」平成19年度成果報告書(受託研究)

大澤 英昭; 太田 久仁雄; 濱 克宏; 澤田 淳; 竹内 真司; 天野 健治; 三枝 博光; 松岡 稔幸; 宮本 哲雄; 豊田 岳司; et al.

JAEA-Research 2008-085, 742 Pages, 2008/11

JAEA-Research-2008-085-1.pdf:26.22MB
JAEA-Research-2008-085-2.pdf:16.64MB
JAEA-Research-2008-085-3.pdf:28.27MB

本報告書は、経済産業省資源エネルギー庁から受託した平成19年度地層処分技術調査等委託費(地層処分共通技術調査:地質環境総合評価技術高度化開発)の平成19年度の成果を示すものである。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

論文

ERL実証機のための入射器の設計

羽島 良一; 永井 良治; 飯島 北斗; 西谷 智博; 西森 信行; 大澤 哲*; 坂中 章悟*; 宮島 司*

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.753 - 755, 2006/00

ERL型次世代放射光源を目指したR&Dが、KEKとJAEAを中心として進められている。本R&Dでは、必要な要素技術開発を行い、続いて実証機(小型ERL)での総合試験を行った後に、ERL放射光施設の建設に進む予定である。要素技術開発の重要なテーマの一つが、大電流,低エミッタンス電子ビームを発生し安定に加速できる入射器の設計製作である。われわれは、次世代放射光源が要求する仕様、平均電流100mA,規格化エミッタンス0.1mm-mradを満たすために、NEA表面を持つ光陰極(熱エミッタンスが小さい)を備えたDC電子銃と超伝導入射加速器の組合せを採用し、設計の最適化を進めている。

論文

Japanese evaluated nuclear data library version 3 revision-3; JENDL-3.3

柴田 恵一; 河野 俊彦*; 中川 庸雄; 岩本 修; 片倉 純一; 深堀 智生; 千葉 敏; 長谷川 明; 村田 徹*; 松延 廣幸*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(11), p.1125 - 1136, 2002/11

 被引用回数:603 パーセンタイル:6.06(Nuclear Science & Technology)

前版JENDL-3.2のフィードバック情報及び各種ベンチマークテストの結果をもとに、新版JENDL-3.3のための評価が行われた。JENDL-3.2での大きな問題点は新版により解決された。即ち、熱中性子炉体系での臨界性過大評価は$$^{235}$$Uの核分裂断面積及び核分裂中性子スペクトルの改訂により解消された。また、重要な重核での不適切な2次中性子エネルギー分布は統計模型計算に置き換えられた。さらに、中重核での天然元素及び同位体評価値間の矛盾も無くなった。一方、20核種について共分散データを収納した。JENDL-3.3の信頼度は原子炉及び遮蔽に関するベンチマークテストにより検証された。ベンチマークテストの結果は、JENDL-3.3の予測精度がJENDL-3.2を上回ることを証明した。

報告書

陽電子生成に関する開発研究(共同研究成果報告書)

中原 和夫*; 池田 光男*; 武井 早憲; 谷 賢; 榎本 收志*; 大澤 哲*; 江本 隆

PNC-TY9599 98-001, 41 Pages, 1998/03

PNC-TY9599-98-001.pdf:1.73MB

動力炉・核燃料開発事業団では、大電流電子線形加速器の利用技術の一環として、単色ガンマ線源、自由電子レーザー、大強度陽電子源などを検討している。本報告書は、大強度陽電子線源を開発するために高エネルギー加速器研究機構と共同で研究した成果をまとめたものである。本報告書では、陽電子ビームを効率良く収束する装置への超伝導コイルの適応性を評価するため、以下の項目について述べる。(1)超伝導コイルを収納するクライオスタットを設計、製作すること。(2)電磁石ヨークなどの磁性体がある条件で、超伝導コイルを励磁すること。

論文

Japanese evaluated nuclear data library, version 3 revision-2; JENDL-3.2

中川 庸雄; 柴田 恵一; 千葉 敏; 深堀 智生; 中島 豊; 菊池 康之; 河野 俊彦*; 神田 幸則*; 大澤 孝明*; 松延 廣幸*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(12), p.1259 - 1271, 1995/12

 被引用回数:466 パーセンタイル:0.06(Nuclear Science & Technology)

JENDL-3のベンチマークテストからのフィードバック情報を考慮してJENDL-3評価値の改訂作業が行われた。主要な改訂点は、主要アクチノイド核の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、核分裂スペクトル、構造材核種の全断面積及び非弾性散乱断面積、核分裂生成物核種の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、及びガンマ線生成データである。改訂されたデータはJENDL-3第2改訂版、JENDL-3.2として1994年6月に公開された。予備的なベンチマークテストによれば、JENDL-3.2による種々の炉特性予測は、以前のJENDL-3.1に比較して大幅に向上していることが証明された。

報告書

新素材で高速回転体を構成する場合の技術的問題に関する調査

阿部 哲也; 村上 義夫; 平林 武雄*; 大澤 晴繁*; 引田 和雄*; 白石 成之*; 泰 聰*

JAERI-M 92-092, 54 Pages, 1992/06

JAERI-M-92-092.pdf:1.58MB

ターボ型真空ポンプの高速回転体をファインセラミックスや新複合材料等の新素材で構成する場合の技術的な問題と限界を従来の金属材料で構成する場合のそれと比較して調査した。これに基づき、核融合炉用の大型ポンプに使用することを前提に新素材の回転体への適用性を検討した。

論文

Development of turbo-viscous pump with ceramic rotor assembly and oil-free driving unit

村上 義夫; 阿部 哲也; 大澤 晴繁*; 秦 聡*

J. Vac. Sci. Technol., A, 9(3), p.2053 - 2057, 1991/05

核融合炉やその他の先進的な真空機器の真空排気システムを構成するため、ターボ粘性ポンプと呼ぶにふさわしい新型の粗引きポンプを開発した。このポンプは、複数の円盤からなるロータをステータ(静翼)の間で高速に回転させるもので、ロータに窒化ケイ素セラミックスを用い、ロータ全体を支持する気体軸受とロータを25,000rpmで回転させる気体タービンを備えているのが特徴である。新開発のポンプは大気圧から高真空までの広い圧力範囲で動作し、11枚の直径150mmの回転円盤を用いたポンプで最大排気速度0.28m$$^{3}$$/min、到達圧力1$$times$$10$$^{-3}$$Paなどを確認した。この粗引きポンプの特長として、(1)完全オイルフリーである、(2)強磁場中で運転できる、(3)着火源がない、(4)高温運転が可能である、などが挙げれる。

論文

Development of ceramic turbomolecular pumps for fusion devices

阿部 哲也; 村上 義夫; 引田 和雄*; 大澤 晴繁*; 秦 聡*

Vacuum, 41(7-9), p.1992 - 1994, 1990/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:54.39

磁場閉じ込型核融合装置で使用できる耐磁場、耐放射線性を有するセラミックターボ分子ポンプの開発を行なった。このポンプは回転部をすべて窒化珪素(Si$$_{3}$$N$$_{4}$$)セラミックスで製作しており、しかもガスベアリング、ガスタービン駆動、非接触ネジシールから構成されている。今までに80l/s(排気速度)の小型セラミックポンプの開発を終え、今回は回転翼(Si$$_{3}$$N$$_{4}$$)直径210mm$$phi$$、回転数25000rpmの中型セラミックポンプを試作し、各種の試験を実施した。その結果、排気速度500l/s、到達圧力4$$times$$10$$^{-7}$$Paの性能を得た。

口頭

次世代型サイト特性調査情報統合システムの開発,2; 地質環境総合評価にかかわる知識の分類

重廣 道子; 豊田 岳司; 大澤 英昭; 宮本 哲雄; 里 優*

no journal, , 

次世代サイト特性調査情報統合システム(ISIS)の開発にあたっては、地質環境の調査評価にかかわる経験・ノウハウ,個々の専門分野特有の概念などさまざまな知識を収集し、これらの知識が調査や評価にかかわる種々の作業(タスク)の遂行においてどのように用いられるかなど、相互の関連性も含めて分析・整理しておくことが必要である。こうした知識は、個別の専門分野によらずある程度一般化可能な各タスクに関する目的やゴール,処理の内容,制約条件,先行・後続する他のタスクとの関連性についての知識(タスク知識)と、専門分野の中での固有の対象に関する知識(領域知識)に分類が可能とされている。また、タスクの実施にかかわる手続き的知識のうち、if-then形式で表現することが可能なものはルールとして扱うことができ、これらの集合はルールベースとして整備される。一方で、ルールとして表現が難しいが、問題解決に際し、現在の問題との類似性により活用できる過去の経験の事例については、事例ベースとして整備される。このような知識の分類の枠組みを利用し、地質環境の調査評価の経験やノウハウなどの知識をエキスパートシステム化するために必要な知識を整備した。

口頭

深地層の科学的研究における地質環境調査のノウハウ・判断根拠等の分析・整理,3; 深地層の研究施設計画における調査手法の付加体地域への適用性検討

大澤 英昭; 竹内 真司; 常盤 哲也; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構が幌延と瑞浪の深地層の科学的研究で整備した地質環境調査手法の付加体地域への適用性を検討した。既存情報に基づいて地層処分の観点から重要な付加体の地質環境特性を整理し、幌延や瑞浪の地質環境の特徴と比較した結果、原子力機構の調査手法が付加体の特徴を考慮することによりおおむね適用が可能であるとの見通しを得た。

口頭

Technical know-how and decision process for geoscientific investigation of geological disposal of HLW, 1; Overview of Information Synthesis and Interpretation System (ISIS) and application of investigation methodology in URL programto the characterization of accretionary complex

仙波 毅; 竹内 真司; 常盤 哲也; 新里 忠史; 大澤 英昭

no journal, , 

原子力機構が開発している次世代型サイト特性調査情報統合システムの概要を紹介する。さらに、幌延と瑞浪の深地層の科学的研究で整備した地質環境調査手法の付加体地域への適用性を検討した。既存情報に基づいて地層処分の観点から重要な付加体の地質環境特性を整理し、幌延や瑞浪の地質環境の特徴と比較した結果、原子力機構の調査手法が付加体の特徴を考慮することによりおおむね適用が可能であるとの見通しを得た。

口頭

Recent development of the slow positron facility at institute of materials structure science, KEK

和田 健*; 兵頭 俊夫*; 柳下 明*; 池田 光男*; 大澤 哲*; 設楽 哲夫*; 満汐 孝治*; 鈴木 亮平*; 立花 隆行*; 長嶋 泰之*; et al.

no journal, , 

KEK低速陽電子実験施設の最近の進展について報告する。はじめに、低速陽電子ビームを生成するためのモデレーター・コンバーターの交換を行った。コンバーターとモデレーターのフレームをタンタルで作製した。モデレーターは、25$$mu$$m厚のタングステン薄膜を井桁状に2セット組み、2段に配置した。モデレーター・コンバーター交換前後の低速陽電子ビームの強度を比較したところ、毎秒7$$times$$10$$^{7}$$個に増大した。続いて、陽電子ビームを用いた物性研究として、以下の2つの実験が進展した。ポジトロニウム負イオンの実験に関しては、アルカリ金属を蒸着したタングステン表面から、ポジトロニウム負イオンが高い効率で生成することがわかった。さらに、短パルス陽電子ビームとレーザーを用いて、ポジトロニウム負イオンの光脱離実験を行い、エネルギーが揃ったポジトロニウムを取り出すことに成功した。また、KEK低速陽電子実験施設のビームラインに反射高速陽電子回折(RHEPD)実験装置を設置し、RHEPD実験を開始した。Si(111)-7$$times$$7表面超構造の陽電子回折パターンの観察に成功し、ばらつきが非常に小さいロッキング曲線の測定にも成功した。現状で、5-10倍の反射強度を得ている。今後は、さらなるビーム強度の増大及び実際の表面超構造物性の研究に展開させる。

口頭

美濃帯坂祝セクションの上部トリアス系チャートから見つかったイジェクタ層の堆積年代

尾上 哲治*; 佐藤 峰南*; 中村 智樹*; 初川 雄一; 大澤 崇人; 藤 暢輔; 小泉 光生

no journal, , 

上部トリアス深海堆積物中にはマイクロスフェルールや富ニッケル含有スピネルが見つかっているが、この層中にイリジウムの高度な濃度異常が見いだされた。微化石の研究よりこの地層年代を2億1500万年前と同定できた。この地層の生成年代と同時期に起きたカナダにある100キロメーターの直径を持つマニコーガンクレータからの衝突噴出物の影響に関する報告を行う。

口頭

美濃帯南部、上部トリアス系層状チャートから見つかったイリジウム異常,Niに富むスピネル粒子,マイクロスフェルール

佐藤 峰南*; 尾上 哲治*; 中村 智樹*; 野口 高明*; 初川 雄一; 大澤 崇人; 藤 暢輔; 小泉 光生

no journal, , 

美濃帯南部にある上部トリアス系層状チャート中で発見された高ニッケル含有スピネル試料中にイリジウムの異常濃度を発見した。高濃度のイリジウムの起源として地球外物質衝突が最も有力な候補であり、この地層の年代(2億1550万年)よりカナダにある直径100キロメートルのマニコーガンクレータによる衝突事象において放出されたイジェクターと考えられる。イリジウム分析のみならず、シンクロトロンX線回折分析などを通して得られた知見の発表を行った。

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