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論文

JAEA-AMS-TONOにおける自動グラファイト調製装置AGE3の現状

渡邊 隆広; 國分 陽子; 藤田 奈津子; 石坂 千佳*; 西尾 智博; 松原 章浩*; 三宅 正恭; 加藤 元久*; 磯崎 信宏*; 虎沢 均*; et al.

JAEA-Conf 2018-002, p.116 - 119, 2019/02

東濃地科学センター土岐地球年代学研究所では、放射性廃棄物の地層処分の研究開発の一環として加速器質量分析法(AMS)を用いた放射性炭素年代測定を実施している。しかし、高時間分解能でのデータが必要となるケースもあり、多数の試料を効率良く処理する手法が求められている。したがって、放射性炭素年代測定の前処理の効率化を進めるため、自動グラファイト調製装置(IonPlus社製AGE3)を2016年度に導入した。年代値を適切に評価するためには、試料調製時における炭素汚染や収率を把握することが重要となる。本研究では、標準物質であるIAEA-C1, C4, C5, C6, C7, C9およびNIST-SRM4990Cを用いて、AGE3の性能評価を実施した。測定結果は各標準試料の放射性炭素濃度の合意値とおおよそ$$pm$$2$$sigma$$の範囲で一致した。また、バックグラウンド評価として実施したIAEA-C1の測定結果は0.15$$pm$$0.01pMCであり、地質試料の年代測定において十分に適用可能であると考えられる。

論文

JAEA-AMS-TONOにおける$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比測定の整備

岡部 宣章; 藤田 奈津子; 松原 章浩*; 三宅 正恭; 西尾 智博*; 西澤 章光*; 磯崎 信宏*; 渡邊 隆広; 國分 陽子

JAEA-Conf 2018-002, p.51 - 54, 2019/02

高レベル放射性廃棄物処分の安全評価では、処分した放射性核種が漏洩し、地下水によって輸送されることを想定した「地下水シナリオ」が重要になる。放射性核種は漏出までの時間が長いほど放射壊変によって危険度が低下するため、処分場周辺の地下水流速が遅い方が安全評価上有利である。そのためには、地下水の年代測定等によってその滞留時間を把握する必要がある。滞留時間の長い地下水を対象とした年代測定法として、$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比年代測定法がある。日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比による地下水の年代測定を行うため、AMS装置(JAEA-AMS-TONO)の整備を開始した。本発表では、平成28年度までの測定技術や前処理方法の整備について報告する。

論文

JAEA-AMS-TONOの20年のあゆみ

國分 陽子; 藤田 奈津子; 松原 章浩*; 西澤 章光*; 西尾 智博; 三宅 正恭; 石丸 恒存; 渡邊 隆広; 尾方 伸久; 島田 顕臣; et al.

JAEA-Conf 2018-002, p.5 - 8, 2019/02

日本原子力研究開発機構東濃地科学センター土岐地球年代学研究所JAEA-AMS-TONOは、平成9年3月に5MVの加速器(NEC製ペレトロン15SDH-2)を有する加速器質量分析装置を導入し、平成29年で20年を迎えた。本発表では、JAEA-AMS-TONOのこれまでのあゆみについて紹介する。現在、土岐地球年代学研究所では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として行う深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究の基盤となる年代測定技術の開発を行っている。その中で、JAEA-AMS-TONOは放射性炭素をはじめとする数種の年代測定が可能であり、その中核施設としての役割を担っている。これまで放射性炭素やベリリウム-10、アルミニウム-26測定により、断層の活動性や津波の痕跡、気候変動に関する研究、地表面の侵食速度や岩石の露出年代を求める研究に貢献している。

論文

JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成28年度

藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 石丸 恒存; 松原 章浩*; 西尾 智博*; 加藤 元久*; 磯崎 信宏*; 虎沢 均*; et al.

JAEA-Conf 2018-013, p.96 - 99, 2019/02

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターではJAEA-AMS-TONOを平成9年に導入し、当機構で進める深地層の科学的研究を行うための年代測定等を行っている。本発表では平成28年度のJAEA-AMS-TONOの状況について報告する。装置は大きな故障もなく順調に稼働している。装置メンテナンスは主に5月$$sim$$6月に実施し、加速器タンク内の定期メンテナンス及びブロワーユニットからの異音を取り除くためブロワーモーターの交換を行った。また同期間中に、同重体分別にかかわる研究開発を進めるため、重イオン検出器前に実験用チェンバーを設置した。また1月には5年ごとの定期検査・定期確認を受け、2月には原子力規制庁による立ち入り検査を受けた。

論文

チャネリング条件近傍での荷電分布の取得

松原 章浩*; 藤田 奈津子; 三宅 正恭; 磯崎 信宏*; 西澤 章光*

JAEA-Conf 2018-013, p.135 - 139, 2019/02

加速器質量分析(AMS)では、測定目的核種である長半減期放射性核種とこの安定同重体の分別が必須である。我々は比較的小型の加速器でも大きな原子番号の核種のAMSを可能にする同重体分別技術として、結晶チャネルにイオンを通過させること(イオンチャネリング)を用いた方法を考案している。本研究では基礎実験として単結晶薄膜の角度に対するイオン収量を測定し、イオンチャネリング状態の生成について調べた。その結果イオンチャネリングのドーナツ効果によりイオンビームがドーナツ状に広がっていることが分かった。このようなビーム形状の変化は、結晶薄膜通過後のイオンの空間的分別において対処すべき現象であり、今後ビーム形状の広がり方等の解析を進めていく予定である。

論文

JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成29年度

藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 松原 章浩*; 加藤 元久*; 岡部 宣章; 磯崎 信宏*; 石坂 千佳*; 虎沢 均*; et al.

第31回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.92 - 95, 2018/12

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターではJAEA-AMS-TONOを平成9年に導入し、当機構で進める深地層の科学的研究の基盤となる年代測定等を行っている。本発表では平成29年度のJAEA-AMS-TONOの状況について報告する。平成29年度は、タンク内の定期メンテナンスに加え、不具合の生じていたペレットチェーン用インバータ及びストリッパーガス圧計の交換を実施した。装置に関する不具合としては、4月にダブルスリットの動作の不具合が生じた。調査の結果、原因は制御基板のコンデンサーの老朽化による破損にあることが判明した。また、平成30年2月にはイオン源のリークが発生した。調査の結果、原因はセシウム輸送管の溶接部の亀裂にあることが分かった。このため、アイオナイザーハウジング一式の更新を行った。

論文

測定同位体比のカソード位置依存性

松原 章浩*; 三宅 正恭; 藤田 奈津子; 磯崎 信宏*; 西澤 章光*; 國分 陽子

第19回AMSシンポジウム・2016年度「樹木年輪」研究会共同開催シンポジウム報告集, p.118 - 121, 2017/06

AMSでは通常マルチカソードイオン源を用い、数十個あるいは百数十個の固体試料カソードをカソードディスクの円周上の穴に装填し、一つのバッチとして測定する。試料カソードの測定同位体比は、理想的には、どこの穴に装填しても同じ値を示さなくてはならない。しかし例えば、同じ試料から複数の試料カソードを作り、これらを別々の穴に装填し測定すると、得られた同位体比は、統計的に許されるばらつきの範囲を超えてばらつき、装填位置に対して系統的に変化しているように見えることがある。我々は、その原因究明において、穴の加工精度によるカソード位置のずれに着目し、炭素測定でのカソード位置を調べ、この位置と対応する測定結果の相関を調べた。

論文

JAEA-AMS-TONOの現状; 平成28年度

藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 石丸 恒存; 松原 章浩*; 磯崎 信宏*; 西尾 智博*; 加藤 元久*; 虎沢 均*; et al.

第19回AMSシンポジウム・2016年度「樹木年輪」研究会共同開催シンポジウム報告集, p.68 - 71, 2017/06

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、JAEA-AMS-TONOを用いて機構で進める深地層の科学的研究や、施設供用利用制度による外部機関の研究に関わる年代測定等を行うため、炭素-14, ベリリウム-10及びアルミニウム-26のルーチン測定を行っている。また、最近では塩素-36やヨウ素-129の測定技術の整備にも取り組んでいる。本発表では平成28年度の状況について報告する。

論文

JAEA-AMS-TONOタンデム加速器の現状; 平成27年度

藤田 奈津子; 松原 章浩*; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 梅田 浩司*; 石丸 恒存; 西澤 章光*; 三宅 正恭; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; et al.

第29回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.39 - 42, 2017/03

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは平成9年に導入したJAEA-AMS-TONOを用いて年代測定等を行っている。平成27年度の状況としては、大きな故障もなく順調に稼働している。装置メンテナンスは主に8月及び9月に実施し、電磁石の電源の更新及び制御システムの更新等を行った。

論文

JAEA-AMS-TONOの現状; 平成27年度

藤田 奈津子; 松原 章浩; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 梅田 浩司; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 加藤 元久*

第18回AMSシンポジウム報告集, p.85 - 90, 2016/12

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、JAEA-AMS-TONOを機構で進める深地層の科学的研究や、施設供用利用制度による外部機関の研究に関わる年代測定等を行うため、放射性炭素, ベリリウム-10及びアルミニウム-26のルーチン測定を行っている。また、最近では塩素-36の測定技術の整備にも取り組んでいる。本発表では平成27年度の状況について報告する。

論文

Progress on multi-nuclide AMS of JAEA-AMS-TONO

國分 陽子; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 眞田 勝樹*; 花木 達美

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 361, p.48 - 53, 2015/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:22.72(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、1997年に加速器質量分析施設であるJAEA-AMS-TONOを設置し、$$^{14}$$C及び$$^{10}$$Be測定を行っている。現在さらに測定核種を増やすため、$$^{26}$$Al-AMSの構築を試みている。本発表では、施設の現状とともに現在取り組んでいる多核種AMSへの試みについて報告する。本施設は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関わる地質環境の長期安定性研究における$$^{14}$$C及び$$^{10}$$Be年代測定を行うため、$$^{14}$$C及び$$^{10}$$Be測定を行っている。現在さらに$$^{26}$$Al年代測定を可能にすべく、$$^{26}$$Al測定のための測定条件の検討及び試験測定を実施している。

論文

$$^{14}$$C-AMSに対する炭素ビーム軌道測定

藤田 奈津子; 松原 章浩; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 國分 陽子

第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.134 - 137, 2015/03

東濃地科学センターでは加速器質量分析装置(JAEA-AMS-TONO)を用いて炭素,ベリリウム,アルミニウムなどの元素の測定を行っている。AMSでは同位体比を安定して測定するため、装置ビームライン上において同位体のビーム軌道を可能な限り一致させる必要がある。当装置では逐次入射方式でビームを入射しており、各軌道が理想的に一致していれば、例えば偏向器の変動によってビームが振られ真空容器内壁でビームが損失したとしても同位体比には影響しない。しかしながら、当装置では実際には同位体のビーム軌道は十分一致しておらず、同位体比のビーム強度依存性が多少なりとも現れるため、AMS測定のさらなる安定化を目指し、各核種のビーム位置を調査している。発表ではこれまで得られた調査結果について報告する。

論文

JAEA-AMS-TONOの現状; 平成25年度

松原 章浩; 藤田 奈津子; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 西尾 智博*; 大脇 好夫*; 眞田 勝樹*; 國分 陽子; 石丸 恒存

第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.47 - 51, 2015/03

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターにおける加速器質量分析(JAEA-AMS-TONO)ではAMS装置(NECペレトロン15SDH-2;最大加速電圧5MV)の運用開始(平成10年度)以降、$$^{14}$$C測定を基盤として、$$^{10}$$Beや$$^{26}$$Alなどの宇宙線生成核種を用いた地層科学研究への応用に向け、多核種AMS化を進めている。ここでは、平成25年度の運用状況、装置状況について報告する。

論文

JAEA-AMS-TONOの装置技術の現状; 平成25年度

松原 章浩; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 國分 陽子

第16回AMSシンポジウム報告集, p.21 - 26, 2014/11

原子力機構東濃地科学センターでは$$^{14}$$C測定を継続しつつ、地層の隆起・侵食速度の評価に関わる$$^{10}$$Beや$$^{26}$$Alなどの宇宙線生成核種を利用した岩盤の露出年代の推定等に向け、AMS装置(15SDH-2ペレトロン、最大電圧: 5MV)の技術整備を進めている。平成24年度後半から$$^{26}$$Al測定のルーチン化に向けた整備を開始した。標準試料の同位体比の平均値は不確かさの範囲内で参照値と一致し、信頼性ある測定結果が得られている。

論文

Quaternary geochronology using accelerator mass spectrometry (AMS); Current status of the AMS system at the Tono Geoscience Center

松原 章浩; 國分 陽子; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 石丸 恒存; 梅田 浩司

Geochronology; Methods and Case Studies, p.3 - 30, 2014/07

第四紀地質年代学は加速器質量分析AMSによって大きく前進している。それに用いられる代表的な核種として$$^{10}$$Be, $$^{14}$$C, $$^{26}$$Al, $$^{36}$$Clがよく知られる。当施設では、それらの核種のAMS測定に向け技術開発を進めている。ここでは当施設の複数核種のAMS測定に向けた取り組みと現状について述べる。

論文

江門遺跡出土の果実類及び木片の放射性炭素年代測定

國分 陽子; 松原 章浩; 石丸 恒存; 三宅 正恭*; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*

平成24年度土岐市市内遺跡発掘調査報告書, p.28 - 30, 2014/03

土岐市江門遺跡トレンチ1のIVb層及びVb層から採取されたイネ科種子5試料及び木片1試料について加速器質量分析法による放射性炭素年代測定を行った。木片は年輪を計数した後、ウィグルマッチンのために最外輪及び最内輪をそれぞれ含む5年分ずつ、計2つを試料とした。種子及び木片はJAEA-AMS-TONOにてグラファイトに調製し、加速器質量分析装置で炭素同位体比を測定して放射性炭素年代を求めた後、暦年較正した。IVb層の2試料のイネ科種子の暦年代は、15$$sim$$17世紀の範囲で整合する。一方、Vb層は、2試料の暦年代が14世紀で一致した。また、IVb層の木片の最外輪は、ウィグルマッチングの結果、1300年前後となり、同層で採取されたイネ科種子より古い暦年代が得られた。

論文

$$^{10}$$Be-AMSにおける電離箱のパルストレースに現れるベースラインの揺らぎ

松原 章浩; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 國分 陽子; 石丸 恒存

第26回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.90 - 93, 2013/07

$$^{10}$$Be-AMSでは、$$^{10}$$Bと$$^{10}$$Beの分別のため$$Delta$$$$E$$電離箱の入射口に設置したガスセルを利用する。ガスセルは、$$^{10}$$Beのエネルギーよりも$$^{10}$$Bのそれを大きく損失させ、エネルギースペクトル($$Delta$$$$E$$$$_{1}$$-$$E$$$$_{Res}$$)上で双方の分別を容易にする。筆者はこの機能を調査する中で、ガスセルのガス圧${it P$_{C}$}$を通常測定時の値よりも低下させると、$$Delta$$$$E$$$$_{1}$$のパルス信号のベースラインが著しく揺らぐことを発見した。この振幅は$$^{10}$$Beの信号のパルス高の30%程度に達する。そこで分別性能の改善を目的としてその原因を調べた。揺らぎの大きさ$$sigma$$${it P$_{C}$}$依存性は、数値シミュレーション(SRIM)で得られる$$Delta$$$$E$$$$_{1}$$領域に付与する$$^{10}$$Bのエネルギー の${it P$_{C}$}$依存性によく合うことがわかった。また、検出器手前のファラデーカップで測定した電流値をもとに$$^{10}$$Bの平均入射時間間隔を評価した結果、整形されたパルス幅の時間尺度よりも十分短いことがわかった。したがって一つの可能性のある原因として、$$^{10}$$Bの多重入射による信号パルスの積み上がり、いわゆるパイルアップが挙げられる。

論文

JAEA-AMS-TONOにおける$$^{10}$$Beのルーチン測定に向けた装置の整備

松原 章浩; 西澤 章光*; 三宅 正恭*; 國分 陽子; 石丸 恒存

第15回AMSシンポジウム報告集, p.25 - 28, 2013/03

東濃地科学センターでは、地層の隆起・侵食速度の評価にかかわる岩盤の露出年代の推定等に向け、当センターのAMS装置(15SDH-2ペレトロン、最大電圧: 5MV)による$$^{10}$$Be測定の技術基盤の整備を平成22年度から本格的に開始した。$$^{10}$$Be測定において妨害核種となる$$^{10}$$Bを分別するための検出器の調整をはじめとして、標準試料を用いた試験測定を積み重ね、測定結果の精度・確度、測定限界などの向上に取り組んできた。その結果、さまざまな同位体比を持つ標準試料に対する測定値とその公称値が測定精度内で一致するデータが安定して得られるようになり、ルーチン化に向けた装置技術の整備を完了した。

論文

Current status of the AMS facility at the Tono Geoscience Center of the Japan Atomic Energy Agency

國分 陽子; 西澤 章光*; 鈴木 元孝*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 松原 章浩; 齋藤 龍郎; 石丸 恒存; 梅田 浩司; 花木 達美

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 294, p.43 - 45, 2013/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:72.96(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、1997年に加速器質量分析装置JAEA-AMS-TONOを導入した。1998年以来、炭素同位体比のルーチン的な測定を行っている。近年の測定数は年間約800試料であり、おもに高レベル放射性廃棄物の地層処分の長期安定性研究に関連した地質構造や水理地質学の研究に利用している。また原子力機構の施設供用制度のもと、本装置は大学や他の研究機関の研究者にも利用されている。また、堆積速度や岩石の露出年代の推定など地球年代学研究を行うため、$$^{10}$$Be-AMSの開発も行っている。$$^{10}$$Be測定時の妨害となる$$^{10}$$Bの効果的な除去を期待し、以前より大きなガス吸収セルを有するMadenらにより報告されたガスカウンター検出器に変更した。装置の測定パラメーターの最適化を行い、標準試料を用いた試験測定を行った。測定した$$^{10}$$Be/$$^{9}$$Be比は、保証値とほとんど一致し、われわれの装置が$$^{10}$$Be-AMSの利用に十分な能力を有することを確認した。

論文

Current status of JAEA-AMS-TONO, the Japan Atomic Energy Agency

松原 章浩; 國分 陽子; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 石丸 恒存; 花木 達美

Proceedings of 4th East Asian Symposium on Accelerator Mass Spectrometry (EA-AMS-4), p.147 - 150, 2011/12

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターJAEA-AMS-TONOでは、1997年に導入されたNEC社製の多目的型15SDH-2(5MV)ペレトロン加速器質量分析装置を用い、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する深地層科学研究に向け、炭素同位体比等の測定を行っている。近年、岩石の露出年代や堆積年代の評価等の応用により装置利用の拡大を図るため、ベリリウム同位体比測定の開発も進めている。本稿では、JAEA-AMS-TONOにおける炭素同位体比測定の現状に加え、ベリリウムのルーチン測定のための技術整備として進めた一連の試験測定の結果について報告する。

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