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社本 真一; 赤津 光洋*; Chang, L.-J.*; 根本 祐一*; 家田 淳一
Applied Physics Letters, 124(11), p.112402_1 - 112402_5, 2024/03
被引用回数：1 パーセンタイル：35.22(Physics, Applied)Y
Fe
O
における超音波注入によるマグノン励起を非弾性中性子散乱によって研究した。その結果、縦波と横波の両方で超音波注入によりマグノン励起の非弾性中性子散乱強度が増強されることがわかった。
社本 真一*; 赤津 光洋*; 松浦 直人*; 河村 聖子; 針井 一哉*; 小野 正雄*; Chang, L.-J.*; 伊藤 孝; 根本 祐一*; 家田 淳一
Physical Review Research (Internet), 4(1), p.013245_1 - 013245_7, 2022/03
イットリウム鉄ガーネットの磁気ブラッグピークに対する超音波注入効果を、準弾性中性子散乱によって研究した。磁気ブラッグピークは、温度の低下とともに大幅に強化さる。エネルギー幅は、超音波注入によって引き起こされる試料温度上昇の平方根に比例して増加した。磁気ブラッグピークは格子振動によって増強されることから、この増強はスピン-格子結合と密接に関連していると予想される。縦波モードで100Kを超えると観測された急激な散乱信号の低下は、スピン-格子結合の劣化を示唆している。これは、温度が100Kを超えるとスピンゼーベック効果が低下することと一致しており、スピン-格子結合による劣化メカニズムに証明を与えている。
社本 真一; 安井 幸夫*; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 小林 義明*; 根本 祐一*; 家田 淳一
Physical Review Research (Internet), 2(3), p.033235_1 - 033235_6, 2020/08
イットリウム鉄ガーネット結晶の超低エネルギーマグノンを、非弾性中性子散乱によって45
eV以下のエネルギー範囲で調べたところ、[111]方向に約0.1Tの磁場が印加した場合に、10Kで超低エネルギーのマグノン異常を発見した。
山下 真一郎; 井岡 郁夫; 根本 義之; 川西 智弘; 倉田 正輝; 加治 芳行; 深堀 智生; 野澤 貴史*; 佐藤 大樹*; 村上 望*; et al.
Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference / Light Water Reactor Fuel Performance Conference (Global/Top Fuel 2019) (USB Flash Drive), p.206 - 216, 2019/09
福島第一原子力発電所事故を教訓に、冷却材喪失等の過酷条件においても損傷しにくく、高い信頼性を有する新型燃料の開発への関心が高まり、世界中の多くの国々において事故耐性を高めた新型燃料の研究開発が進められている。本プロジェクトは、経済産業省資源エネルギー庁からの委託を受けて2015年10月から2019年3月までの3年半の間実施され、新型燃料部材を既存軽水炉に装荷可能な形で設計・製造するために必要となる技術基盤を整備することを目的に、国内の軽水炉燃料設計,安全性評価,材料開発を実施してきた人材,解析ツール,ノウハウ、及び経験を最大限活用して進められてきた。本論文では、プロジェクトの総括として、各要素技術について3年半の研究開発の成果をまとめ、日本の事故耐性燃料開発の現状と課題を整理した。
社本 真一; 伊藤 孝; 大西 弘明; 山内 宏樹; 稲村 泰弘; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 樹神 克明; 中尾 朗子*; 茂吉 武人*; et al.
Physical Review B, 97(5), p.054429_1 - 054429_9, 2018/02
被引用回数：22 パーセンタイル：64.91(Materials Science, Multidisciplinary)イットリウム鉄ガーネットの核および磁気構造と全マグノン分散を中性子散乱により調べた。低エネルギーの分散は強磁性マグノンで期待されるように14meVまで2次関数の分散を示した。
積分した動的磁化率
"(
)の虚部は低エネルギーで平方根のエネルギー依存性を示した。"()から絶対値でマグノン状態密度を求めた。その値は理論的に予想されるマグノン分散でひとつのカラリティーモードに対応する。
by an in-cell remote process吉持 宏; 根本 雅直; 門藤 健司; 小山 真一; 滑川 卓志
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(8), p.850 - 856, 2004/08
3%及び5%のAmを添加したMOXペレットの遠隔操作による製造技術を開発した。JNCのPIE施設である照射燃料試験室のホットセル内に系統的に機器を設置し、できる限り自動で制御可能なシステムとした。UOペレットの製造を通して粉末性状に応じた基本的な試験技術を確立した後、Amを添加したMOXペレットの製造を行い、5%Amを添加した燃料製造に成功した。特に、ペレット密度と原料粉末の混合条件の関係を明らかにし、本試験では10時間以上の混合が必要であることがわかった。また、均一なペレットを製造するためには、残留粉末の除去が重要であることがわかった。
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：0.00(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。
Tchernychev, F. V.*; 草間 義紀; 根本 正博; 森岡 篤彦; 飛田 健次; 石田 真一
Plasma Physics and Controlled Fusion, 41(10), p.1291 - 1301, 1999/00
被引用回数：7 パーセンタイル：26.98(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uにおける高パワー中性粒子ビーム加熱時に、d-d反応で生成されるトリトン(三重水素イオン)のエネルギー分布関数を初めて測定することができた。高ポロイダル
Hモードを生成してトリトン密度を上昇させ、高パワービーム入射を停止した後にロシア・ヨッフェ研究所より導入した荷電交換中性粒子分析器を用いてトリトンの測定を行った。0.3MeV~0.6MeVの範囲でトリトンが中性化されてプラズマを飛び出したトリチウム原子を測定した。それをもとに荷電交換反応を行った相手(ターゲット)を定量的に評価することにより、プラズマ中でのトリトンのエネルギー分布を評価することができた。フォッカープランク方程式から得られるトリトンのエネルギー分布関数と測定された分布関数を比較した結果、両者は良く一致することが明らかになった。測定されたトリトンは非捕捉粒子で、良く閉じ込められていることを示している。
飛田 健次; 西谷 健夫; 原野 英樹*; 谷 啓二; 磯部 光孝*; 藤田 隆明; 草間 義紀; G.A.Wurden*; 白井 浩; 及川 聡洋; et al.
Fusion Energy 1996, Vol.1, p.497 - 505, 1997/00
核融合反応で生成した1MeVトリトンの燃焼率と中性粒子入射イオンの核融合反応を利用して、高エネルギーイオンの輸送と損失を調べた。通常の磁気シアと比べ、負磁気シアの配位では、トリトン燃焼率が低く(粒子損失がないと仮定した計算の10-60%)、高エネルギーイオンの閉じ込め特性が劣ることを実験で示した。軌道追跡モンテカルロコードを使った解析により、粒子損失の原因はリップル統計拡散と衝突リップル拡散であることを明らかにした。これらの結果は、負磁気シアの炉心プラズマを構想する際に、
粒子を含めた高エネルギーイオンの損失に留意しなければならないことを示している。また、ITER相当の上下非対称リップルを持つプラズマにおいて高エネルギーイオンの損失を調べた。実験の結果、この上下非対称性は粒子損失に影響を与えないことがわかった。
木村 晴行; 森山 伸一; 三枝 幹雄; 草間 義紀; 小関 隆久; Kramer, G. J.*; 藤田 隆明; 及川 聡洋; 藤井 常幸; 根本 正博; et al.
Fusion Energy 1996, Vol.3, p.295 - 305, 1997/00
第2高調波少数イオンICRF加熱が負磁気シア配位プラズマに初めて適用され、輸送障壁の内部でプラズマを効率的に加熱できた。ICRF加熱による高エネルギーイオンの蓄積エネルギーは正磁気シア配位におけるものに匹敵する。TAEモードは負磁気シア配位において強い輸送障壁がある場合には安定であった。これはアルヴェン連続スペクトルのギャップが不整列となることで説明される。輸送障壁が弱まると比較的高いトロイダルモード数(5-8)のTAEモードが観測された。TAEモードの制御のためにトロイダル方向のプラズマ回転速度のシアの制御が有効であることが確認された。
木村 晴行; 内藤 磨; 三枝 幹雄; 井手 俊介; 根本 正博; 池田 佳隆; 森山 伸一; 近藤 貴; 藤井 常幸; 関 正美; et al.
AIP Conference Proceedings 355, p.81 - 88, 1996/00
少数イオンICRF加熱により高プラズマ電流領域のTAEモードが調べられ、4MA放電では13程度の高いトロイダルモード数を有するTAEモードが現れることが明らかにされる。イオンサイクロトロン高調波共鳴(第2~第4調波)によるビーム加速時のMeV領域のエネルギースペクトルが測定され、テイル温度は調波数がふえるに従って高くなることが示される。低域混成(LH)波の吸収分布は入射波動スペクトル、入射位置、安全係数、を変えることにより制御できる。誘導電流と逆方向にLH波による電流駆動を行い、電流分布の制御性が向上することが実証される。両方の波動に対してセパラトリックスとアンテナ間の大きなギャップに対するアンテナ結合が実証される。
辻 俊二; 牛草 健吉; 池田 佳隆; 今井 剛; 伊丹 潔; 根本 正博; 永島 圭介; 小出 芳彦; 河野 康則; 福田 武司; et al.
Physical Review Letters, 64(9), p.1023 - 1026, 1990/02
被引用回数：57 パーセンタイル：88.31(Physics, Multidisciplinary)トカマクのリミタ放電において、低域混成波電流駆動によるHモードが世界で初めて実現された。1.74+2.23GHzや1.74+2.0GHzのように、2つの異なる周波数で高周波パワーを加えるのが、Hモード達成に効果的である。水素プラズマにおいて高周波パワーのしきい値は1.2MWであり、ジュール加熱パワーと同等であるくらい低い。プラズマ表面に局在化した不安定性をともなわない準定常状態が、顕著な不純物の蓄積を起こすことなく最大3.3秒間持続した。エネルギー閉じ込め時間の改善は最大30%であるが、それは粒子閉じ込め改善による電子密度上昇で大部分嫁いでいる。高周波パワーがビームイオンに吸収されるとHモードからLモードに遷移することから、低域混成波によって発生する高速電子がHモード実現に有利に働いている可能性がある。
田中 忠三郎*; 根本 真一*; 坪谷 隆夫*; 星野 忠也*
PNC TN841 71-35, 33 Pages, 1971/10
亜硝酸を用いたPurex軽水炉型共除染工程フローシート条件で,ネプツニウム亜硝酸の濃度プロフィルを検討した結",抽出装置内の亜硝酸濃度プロフィルを,抽出部では比較的高濃度に,洗浄部を極力低濃度に保持すれば,ウランの有機相に対するloadingが高い場合でも,プロダクト側に高い回収率でネプツニウムを回収できることがわかった。また,硝酸水溶液中における亜硝酸によるNp(V)
Np(VI)酸化還元反応速度,平衡関係を分光光度法を用いて測定し,定量的に数式化できた。この数式に基づいて,ミキサセトラ内の亜硝酸濃度プロフィルを与えることにより,ネプツニウムの回収率,濃度プロフィル,各段での酸化・還元量を計算できる計算コード,NEPTUNを開発し,シミュレーションを行なった。亜硝酸濃度プロフィルのコントロールは,亜硝酸分解剤として,ヒドラジン,または,スルファミン酸を使うことによって可能なことがわかった。スルファミン酸,ヒドラジンのNp(VI)
Np(V)還元作用についても調べた。
坪谷 隆夫*; 根本 真一*; 星野 忠也*
PNC TN841 71-34, 38 Pages, 1971/10
Np(IV)およびNp(VI)についてTBP(Tri-n-butylphosphate in dodecane diluent)-U-HNO3における抽出分配データを求めた結果,10,20,30 %(v/v)TBP系においていずれもlog ENp/(TBP)2。とlog(NO3)aqの間に定量的な直線関係が成り立つことを見いだした(ただし,ENp:Np抽出係数,(TBP)。:TBPのうち,U,HNO3と結合していないTBPの濃度(計算値),(NO3)aq:水相の硝酸根濃度)。また,既に求められている活量定数を用いて,熱力学的平衡定数Kaを求めたところ,Np(IV)については Ka=0.66,Np(VI)についてはKa=74を得た。分配データからENp/EUを求めると,Np(IV),Np(VI)ともおよそ0.2
3MのNO3濃度範囲にわたって,その値は一定であることを明らかにした。また連続抽出装置を用い,軽水炉型フローシート(30%(v/v)TBP-U-HNO3系)におけるNp(VI)の抽出性を求め,その結果とバッチ抽出における結果にみられる差異について言及した。
山下 真一郎; 井岡 郁夫; 根本 義之; 川西 智弘; 倉田 正輝; 加治 芳行; 深堀 智生; 野澤 貴史*; 佐藤 大樹*; 村上 望*; et al.
no journal, ,
事故耐性燃料(ATF)の技術基盤の確立を目指した研究開発プログラムが2015年に開始された。このプログラムでは、これまでに商用化された軽水炉の燃料や炉心の研究開発や実際の設計・評価の経験を最大限に活用するために、研究開発をプラントメーカー, 燃料メーカー, 国立研究機関, 大学と協力して進めてきた。これまでにATF候補材料として検討されてきた材料の中において、特にSiC複合材料とFeCrAl-ODS鋼は、高温特性と水蒸気酸化特性の観点で非常に魅力的な材料である。本プレゼンテーションでは、既存軽水炉で使用されているジルコニウム合金とATF候補材料のシビアアクシデント時における燃料ふるまいの違いの議論を踏まえつつ、ATF開発の進捗概要や使用可能なデータがどの程度存在するのか?材料挙動や特性の妥当性をどの程度か?について紹介する。最終的には、ATFの実用化に向けて残されている課題についても言及する予定である。
FeOのスピンポンピングと中性子磁気散乱社本 真一; 赤津 光洋*; 松浦 直人*; 家田 淳一; 安井 幸夫*; 針井 一哉; 小野 正雄; 山本 慧; 伊藤 孝; 根本 祐一*
no journal, ,
YFeOで、音響スピンポンピングによる白金電極の電圧測定と中性子散乱の同時測定を行い、その関連を調べたので報告する。逆スピンホール効果の電圧は10K以下の低温では観測できなかったが、140Kでは最大0.5V程度観測された。この結果とこれまでに観測された(220)磁気ブラッグ強度の増大との関連について議論する。
山下 真一郎; 井岡 郁夫; 根本 義之; 倉田 正輝; 川西 智弘; 加治 芳行; 深堀 智生; 渡部 清一*; 村上 望*; 佐藤 寿樹*; et al.
no journal, ,
軽水炉の安全性向上に資する新型燃料の技術基盤整備を目的に、2015年より経済産業省資源エネルギー庁からの委託を受けて、事故耐性を高めた新型燃料の既存軽水炉への導入に向けた研究開発を進めている。本シリーズ発表では、事業の中で対象としている、BWR用FeCrAl-ODS鋼, BWR用SiC複合材料, PWR用SiC複合材料の研究開発の現状、及び共通試験技術開発として実施したSiC複合材料のラウンドロビン試験について概略内容を紹介する。本発表では事業全体の概要を紹介する。
山下 真一郎; 井岡 郁夫; 根本 義之; 川西 智弘; 逢坂 正彦; 加治 芳行
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故を教訓に、冷却材喪失等の過酷条件においても損傷しにくく、高い信頼性を有する新型燃料の開発への関心が高まり、世界中の多くの国々において事故耐性を高めた新型燃料(ATF: Accident Tolerant Fuel)の研究開発が進められている。国内におけるATF開発は、経済産業省資源エネルギー庁からの委託を受けて共通基盤技術開発を担う原子力機構と、各ATF候補材料の要素技術開発を担うプラントメーカ,燃料メーカのコンソーシアムが、密接に連携協力しながら進めてきている。本講演では、各ATF要素技術の進捗状況報告に先立ち、本邦で進められているATF開発の状況について、国内でのATF開発における原子力機構の役割等の説明を交えながら概要を説明する。
Mohamad, A. B.; 古本 健一郎; 根本 義之; 井岡 郁夫; 佐藤 大樹*; 岡田 裕史*; 山下 真一郎; 逢坂 正彦
no journal, ,
Chromium (Cr) coated zirconium (Zr) based alloy cladding is the promising material for a near term accident tolerant fuel (ATF). Cr-coated Zr based cladding was fabricated by sputtering technique and HT oxidation tests were conducted up to different high temperatures (1100
C to 1400C). The present work aims to investigate the metallography of Cr-coated Zr cladding after HT steam test. The result showed CrO
layers were formed as a protective oxide layer at the outmost layer for all samples. However, Cr-Zr-Fe phases were observed In particular, the main phases observed in the cross-sectional area were CrO, Cr, ZrO, Cr-Zr, and Zr situated from outer to inner of the sample after HT test. The details of the microstructure and mechanism of these samples will be discussed in the presentation.
山下 真一郎; 根本 義之; 井岡 郁夫; 逢坂 正彦; 川西 智弘; 加治 芳行
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故を教訓に、冷却材喪失等の過酷条件においても損傷しにくく、高い信頼性を有する新型燃料の開発への関心が高まり、世界中の多くの国々において事故耐性を高めた新型燃料(ATF: Accident Tolerant Fuel)の研究開発が進められている。国内におけるATF開発は、経済産業省資源エネルギー庁からの委託を受けて共通基盤技術開発を担う原子力機構と、各ATF候補材料の要素技術開発を担うプラントメーカ、燃料メーカのコンソーシアムが、密接に連携協力しながら進めてきている。本講演では、日本におけるATF開発プロジェクトの全体概要として、日本におけるATF開発のアウトライン、各ATF要素技術の開発状況、国内ATF開発における原子力機構の役割等を説明する。
