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論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from neutron-induced compound states of $$^{140}$$La

奥平 琢也*; 高田 秀佐*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 長元 孝介*; 中尾 太郎*; 岡田 晏珠*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 97(3), p.034622_1 - 034622_15, 2018/03

The angular distribution of individual $$gamma$$ rays, emitted from a neutron-induced compound-nuclear state via radiative capture reaction of $$^{139}$$La$$(n,gamma)$$ has been studied as a function of incident neutron energy in the epithermal region by using germanium detectors. An asymmetry $$A_{LH}$$ was defined as $$frac{N_{L}-N_{H}}{N_{L}+N_{H}}$$, where $$N_L$$ and $$N_H$$ are integrals of low- and high-energy region of a neutron resonance respectively, and we found that $$A_{LH}$$ has the angular dependence of $$(A cos theta_{gamma} + B)$$, where $$theta_{gamma}$$ is the emitted angle of $$gamma$$ rays, with $$A =- 0.3881 pm 0.0236$$ and $$B =- 0.0747 pm 0.0105$$ in 0.74-eV p-wave resonance. This angular distribution was analyzed within the framework of interference between s- and p-wave amplitudes in the entrance channel to the compound-nuclear state, and it is interpreted as the value of the partial p-wave neutron width corresponding to the total angular momentum of the incident neutron combined with the weak matrix element, in the context of the mechanism of enhanced parity-violating effects. Additionally, we use the result to quantify the possible enhancement of the breaking of time-reversal invariance in the vicinity of the p-wave resonance.

論文

Characterization of germanium detectors for the measurement of the angular distribution of prompt $$gamma$$-rays at the ANNRI in the MLF of the J-PARC

高田 秀佐*; 奥平 琢也*; 後藤 文也*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 中尾 太郎*; 酒井 健二; 清水 裕彦*; et al.

Journal of Instrumentation (Internet), 13(2), p.P02018_1 - P02018_21, 2018/02

In this study, the germanium detector assembly, installed at the Accurate Neutron Nuclear Reaction measurement Instruments (ANNRI) in the Material and Life Science Facility (MLF) operated by the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), has been characterized for extension to the measurement of the angular distribution of individual $$gamma$$-ray transitions from neutron-induced compound states. We have developed a Monte Carlo simulation code using the GEANT4 toolkit, which can reproduce the pulse-height spectra of $$gamma$$-rays from radioactive sources and (n,$$gamma$$) reactions. The simulation is applicable to the measurement of $$gamma$$-rays in the energy region of 0.5-11.0 MeV.

論文

Assembly of the US-Japan MFE-RB-15J experiment for irradiation in the HFIR

廣瀬 貴規; 安堂 正己; 谷川 博康; 大久保 成彰; McDuffee, J. L.*; Heatherly, D. W.*; Sitterson, R. G.*; Stoller, R. E.*; 山本 琢也*

Fusion Materials Semiannual Progress Report (DOE/ER-0313/46) (Internet), p.72 - 78, 2009/06

熱中性子を遮蔽した計装化キャプセルMFE-RB-15J照射試験の試験片情報を報告する。本J試験は、米国エネルギー省と日本原子力研究開発機構の国際協力による核融合材料の協力照射試験の一環として実施されたもので、ITER-テストブランケットモジュールの設計作業のために300$$^{circ}$$C及び400$$^{circ}$$Cで6dpa間で照射した低放射化マルテンサイト鋼F82H及びその接合部の強度データを取得するとともに、ホウ素同位体を用いて鋼に300ppmのヘリウムを導入し、強度特性に及ぼす核変換ヘリウムの影響を評価することを目的とする。試験用キャプセルは2008年4月に完成し、中性子照射試験は米国オークリッジ国立研究所の試験炉HFIRのRB-1A照射孔において、第415サイクルから照射開始された。

報告書

微小シャルピー試験片を用いた標準試験片試験特性評価と照射脆化機構に関する研究 (先行基礎工学研究に関する共同研究報告書)

栗下 裕明*; 山本 琢也*; 鳴井 實*; 吉武 庸光; 赤坂 尚昭

JNC-TY9400 2004-006, 48 Pages, 2004/04

JNC-TY9400-2004-006.pdf:1.95MB

高速実験炉「常陽」で照射された高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS(2WFK、63WFS))および酸化物分散強化型マルテンサイト鋼(H35)のハーフサイズと微小サイズ(1.5$$times$$1.5$$times$$20mm)試験片について計装化シャルピー衝撃試験を行い、照射脆化を評価した。また、照射脆化に及ぼす熱時効と組織の効果を検討した。次に、シャルピー衝撃試験における延性脆性遷移温度(DBTT)に及ぼす試験片サイズ・ノッチ形状の効果を解明するために、塑性拘束係数$$alpha$$を次式で定義する。a=s*/sy*ここで、s*はへき開破壊の臨界応力、sy*はDBTTにおけるシャルピー衝撃試験と同一ひずみ速度での単軸降伏応力である。s*とsy*を評価する方法を示し、その方法により2WFKの試験片サイズ・ノッチ形状の異なる計12種類の試験片についてaを評価した。 aは試験片サイズを表す (A*/b2) と次の関係にあることが示される。a=a0.k(A*/b2)0.4但し、A*はs*に対応する臨界面積、bはリガメントサイズである。また、a0とkはa/W(aはノッチ深さ、Wは試験片の幅)に依存する定数であり、a/W が大きいほどaは大きい。

論文

Deuterium absorption properties and crystal structure of UNiAl

山本 琢也*; 石井 慶信; 茅野 秀夫*

Journal of Alloys and Compounds, 269, p.162 - 165, 1998/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:31.37

U$$_{2}$$Ti、UCo等の水素を吸収するウラン金属化合物では水素が溶解するにつれてUH$$_{3}$$への相分離が進行し、他方、UNiAlではこのような相分離が起きないと言われている。そこで、UNiAl結晶中での水素の占有位置やその占有度を調べるため中性子回折実験を行った。中性子回折測定が容易に行えるよう、本実験では水素の替わりに重水素を用いた。試料は5MPaの高圧重水素下でUNiAlに重水素を吸収させたものである。測定した中性子回折強度パターンをリートベルト解析した結果、UNiAl中に多量(2.2D/UNiAl)の重水素が溶解していることが判明した。また、重水素が溶解してもUH$$_{3}$$相が現れずUNiAlの基本結晶構造を保持していることも確認した。さらに、中性子回折強度データを詳細に解析し、重水素が入り込む位置及びその占有度を求めた結果、U-D結合距離はUH$$_{3}$$のそれに比べ長いことが明らかになった。

口頭

南相馬市で採取した地下水・湧水・水道水中の人工及び天然放射性核種分布

富田 純平; 阿部 琢也; 坂口 綾*; 宮田 佳樹*; 長尾 誠也*; 山本 政儀*

no journal, , 

南相馬市内から採取した水試料(井戸水・湧水・水道水)中の人工放射性核種($$^{134}$$Cs・$$^{137}$$Cs・$$^{90}$$Sr)及び天然放射性核種(U・Ra同位体、$$^{40}$$K)濃度を測定した。水試料中の$$^{90}$$Sr及び$$^{137}$$Cs濃度は、それぞれ検出限界(約0.08)以下$$sim$$3.4及び検出限界(約0.5)以下$$sim$$4.2 mBq L$$^{-1}$$であった。水試料中の$$^{90}$$Sr濃度は、概ねグローバルフォールアウト由来のものと同程度である一方、放射性Csについては、低濃度であるが、2011年3月に補正した$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs放射能比から、福島第一原子力発電所事故の影響が示唆された。水中の$$^{238}$$U、濃度は、0.69$$sim$$2455 ng L$$^{-1}$$であった。検出された$$^{226}$$Ra及び$$^{228}$$Ra濃度は、それぞれ0.14$$sim$$2.7及び0.18$$sim$$9.2 mBq L$$^{-1}$$と低濃度であった。検出された核種濃度を用いて、1年間1日2Lずつ飲料し続けた場合の成人の預託実効線量を計算したところ、最大で8.0$$mu$$Sv y$$^{-1}$$であった。検出された核種濃度から求めた核種毎の平均値を用いて見積もった平均線量は、0.7$$mu$$Sv y$$^{-1}$$であり、この場合の人工放射性核種の寄与は、全体の4%程度であった。

口頭

偏極Xe標的を用いた中性子-原子核スピン相関項の研究

酒井 健二; 奥 隆之; 原田 正英; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; 吉良 弘*; 清水 裕彦*; 広田 克也*; 奥平 琢也*; et al.

no journal, , 

中性子基礎物理学において、弱い相互作用の増幅効果が期待できる中性子共鳴ピークでの時間反転非保存項(TRNC)の検証は重要な研究テーマである。パリティ非保存項(PNC)の増大が測定され、スピン交換光ポンピング(SEOP)法による高偏極が期待できるXeは、TRNC項検証の有力な標的候補であるものの、TRNC項と干渉すると予想される中性子-原子核スピン(${bf s・I}$)相関項に関する測定データはほとんど報告されていない。我々は物質・生命科学実験施設の狭いビームラインに設置可能な小型SEOPシステムによる偏極Xe標的を開発した。さらに核破砕中性子源で得られる高強度の熱外中性子ビームを利用した${bf s・I}$相関項の測定を検討し、その第一段階として$$^{129}$$Xeの9.6eV共鳴ピークでの中性子偏極能力の測定を行い、初期結果ではあるが有意な値を得た。

口頭

偏極Xe標的を用いた中性子-原子核スピン相関項の研究

酒井 健二; 奥 隆之; 奥平 琢也; 甲斐 哲也; 原田 正英; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; 清水 裕彦*; 山本 知樹*; 猪野 隆*; et al.

no journal, , 

中性子基礎物理学において、パリティ非保存(PNC)項や時間反転非保存(TRNC)項と干渉する中性子スピン${bf s}$とXe核スピン${bf I}$の相関項$${bf s} cdot{bf I}$$は重要な研究テーマである。中性子共鳴ピーク付近でPNC項の増大が測定され、スピン交換光ポンピング(SEOP)法により$$10^{-2}sim 10^{-1}$$の偏極が得られるキセノン(Xe)は、本研究にとって興味深い原子核である。我々は小型SEOPシステムを用いた偏極Xe標的を開発し、$$^{129}$$Xeの9.6eV共鳴ピーク付近でのXe偏極時と非偏極時の中性子透過率比の変化$$Delta R_P$$を捕らえることで、$${bf s}cdot{bf I}$$項に起因する中性子偏極能力の測定を試みた。今回の実験では、本測定系が系統誤差となるドップラーブロードニング効果を区別できることを実証した上で、初期結果として$$Delta R_{P} approx 0.01$$の有意な値を得た。

口頭

複合核における時間反転対称性の破れ探索に向けた中性子偏極デバイスの開発

奥平 琢也; 奥 隆之; 酒井 健二; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 加倉井 和久*; 相澤 一也; 清水 裕彦*; et al.

no journal, , 

共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子ビームを活用するための重点技術として偏極中性子デバイスの一つである$$^{3}$$Heスピンフィルターの開発を行なっている。偏極中性子ビームは基礎物理実験での利用が盛んであり、基礎物理分野との連携は今後の$$^{3}$$Heスピンフィルターの開発に重要である。現在の素粒子・宇宙論は物質優勢宇宙がどのようにして生まれたのかを説明することができていない。これは未だ見つかっていない時間反転対称性の破れが存在することを示唆しており、偏極中性子と原子核の反応における時間反転対称性の破れを探索する実験がJ-PARCにて計画されている。そのためには1eV程度の熱外中性子を偏極するための従来にない巨大な$$^{3}$$Heスピンフィルターが必要であり、現在原子力機構では開発を進めている。また本計画の予備実験として$$^{3}$$Heスピンフィルターを使用したユーザー実験も盛んに行なっている。本発表では原子力機構における開発の現状と今後の計画について発表する。

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