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論文

A New Standard DNA Damage (SDD) data format

Schuemann, J.*; McNamara, A. L.*; Warmenhoven, J. W.*; Henthorn, N. T.*; Kirkby, K.*; Merchant, M. J.*; Ingram, S.*; Paganetti, H.*; Held, K. D.*; Ramos-Mendez, J.*; et al.

Radiation Research, 191(1), p.76 - 93, 2019/01

DNA損傷には様々なタイプがあり、異なった生物学的効果を引き起こす。過去数10年間、放射線照射によるDNA損傷の生成やそれらが引き起こす生物効果のシミュレーションが行われてきたが、各研究者が独自のデータフォーマットを用いて解析していたため、相互比較を行うことができなかった。そこで、本論文では、新しい標準DNA損傷データフォーマットを提案し、モデル間の相互比較を可能とする。これにより、放射線照射によるDNA損傷のメカニズム解明や放射線影響シミュレーション研究の活性化を図る。

論文

CIELO collaboration summary results; International evaluations of neutron reactions on uranium, plutonium, iron, oxygen and hydrogen

Chadwick, M. B.*; Capote, R.*; Trkov, A.*; Herman, M. W.*; Brown, D. A.*; Hale, G. M.*; Kahler, A. C.*; Talou, P.*; Plompen, A. J.*; Schillebeeckx, P.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 148, p.189 - 213, 2018/02

 被引用回数:8 パーセンタイル:4(Physics, Nuclear)

CIELO国際協力では、原子力施設の臨界性に大きな影響を与える重要核種($$^{235}$$U, $$^{238}$$U, $$^{239}$$Pu, $$^{56}$$Fe, $$^{16}$$O, $$^{1}$$H)の中性子断面積データの精度を改善し、これまで矛盾していると考えられた点を解消することを目的として研究が行われた。多くの研究機関が参加したこのパイロットプロジェクトは、IAEAの支援も受けて、OECD/NEAの評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)のSubgroup 40として組織された。本CIELOプロジェクトは、新たな実験研究や理論研究を行う動機付けとなり、測定データを正確に反映し臨界性の積分テストに優れた新たな一連の評価済みライブラリとして結実した。本報告書は、これまでの研究成果と、本国際協力の次の段階の計画概要をまとめたものである。

論文

The CIELO collaboration; Progress in international evaluations of neutron reactions on Oxygen, Iron, Uranium and Plutonium

Chadwick, M. B.*; Capote, R.*; Trkov, A.*; Kahler, A. C.*; Herman, M. W.*; Brown, D. A.*; Hale, G. M.*; Pigni, M.*; Dunn, M.*; Leal, L.*; et al.

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.02001_1 - 02001_9, 2017/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:0.6

CIELO共同研究では中性子断面積データの改善及びこれまでの評価で見られた断面積の不一致を解決することを目的として、原子力の臨界性に大きな影響を与える5核種($$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, $$^{239}$$Pu)の中性子断面積を評価している。この国際パイロットプロジェクトでは、経済協力開発機構・原子力機関・核データ評価国際協力ワーキングパーティに設置されたサブグループ40の下でIAEAからのサポートを受けて、実験並びに理論的な研究を活発に実施している。これらの研究を通じて測定データを精度よく反映し、さらに臨界性に関する積分テストで良い結果を示す新しい評価済ライブラリを開発している。

論文

A New evaluation of the neutron data standards

Carlson, A. D.*; Pronyaev, V.*; Hale, G. M.*; Zhenpeng, C.*; Capote, R.*; Dur$'a$n, I.*; Hambsch, F.-J.*; 河野 俊彦*; 国枝 賢; 他13名*

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.02025_1 - 02025_4, 2017/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:1.43

近年測定された新しい断面積測定値を反映させることにより、IAEA標準核データである$$^1$$H(n,n), $$^6$$Li(n,t), $$^{10}$$B(n,$$alphagamma$$), $$^{10}$$B(n,$$alpha$$), C(n,n), $$^{197}$$Au(n,$$gamma$$), $$^{235}$$U(n,f)及び$$^{238}$$U(n,f)反応断面積の更新を行った。また、Au(n,$$gamma$$)反応断面積については、従来の標準核データに格納されていたデータを低エネルギー側へ拡張した。さらに、$$^{209}$$Biや$$^{238}$$U等に対する高エネルギー核分裂断面積、熱中性子反応による$$^{235}$$Uの核分裂中性子スペクトルや$$^{252}$$Cf自発核分裂中性子スペクトル等のデータを標準断面積に準じる参考値として整備した。

論文

Ground-state configuration of neutron-rich $$^{35}$$Al via Coulomb breakup

Chakraborty, S.*; Datta, U.*; Aumann, T.*; Beceiro-Novo, S.*; Boretzky, K.*; Caesar, C.*; Carlson, B. V.*; Catford, W. N.*; Chartier, M.*; Cortina-Gil, D.*; et al.

Physical Review C, 96(3), p.034301_1 - 034301_9, 2017/09

 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

GSIのLAND-FRSセットアップを用いて、$$^{35}$$Alの基底状態配位をクーロン分解反応によって調べた。そこで得られた包括的断面積は78(13)mbとなった。単一粒子模型によるクーロン分解反応断面積を大規模殻模型計算による$$^{34}$$Al+1中性子系の分光学的因子と組み合わせることによって得られた理論計算の断面積を実験値と比較した。その結果、殻模型計算では$$f$$軌道の寄与をいくらか過大評価し、$$p$$軌道の寄与を過小評価していることがわかった。これは、$$^{35}$$Alの基底状態において中性子数28の殻ギャップが著しく縮まっており、それによって、$$pf$$殻を占める最後の2個の中性子軌道が$$p$$軌道をより多く占有しているためであると考えられる。

論文

Extension of TOPAS for the simulation of proton radiation effects considering molecular and cellular endpoints

Polster, L.*; Schuemann, J.*; Rinaldi, I.*; Burigo, L.*; McNamara, A. L.*; Steward, R. D.*; Attili, A.*; Carlson, D. J.*; 佐藤 達彦; Ramos M$'e$ndez, J.*; et al.

Physics in Medicine and Biology, 60(13), p.5053 - 5070, 2015/07

 被引用回数:29 パーセンタイル:5.42(Engineering, Biomedical)

TOPASとは、陽子線治療計画に幅広く利用されているソフトウェアである。本研究の目的は、TOPASに陽子の生物学的効果比(RBE)を計算する機能を追加することである。その目的のため、8つの生物物理モデルをTOPASに組み込んだ。それらモデルのうち4つは、RBEの指標となる物理学的なパラメータとしてLETを用い、残りの4つは、それぞれDNAダメージ数、平均z値, y値,飛跡構造を用いる。その中で、y値を指標としたモデルには、原子力機構が開発したマイクロドジメトリ機能が使われた。導入した8つのモデルの精度は、実験的に求めた陽子のRBEと比較することにより検証した。本研究は、陽子線治療を臨床診療へと近づけるための治療計画の最適化に重要な成果である。

論文

The CIELO Collaboration; Neutron reactions on $$^1$$H, $$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, and $$^{239}$$Pu

Chadwick, M. B.*; Dupont, E.*; Bauge, E.*; Blokhin, A.*; Bouland, O.*; Brown, D. A.*; Capote, R.*; Carlson, A. D.*; Danon, Y.*; De Saint Jean, C.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 118, p.1 - 25, 2014/04

 被引用回数:75 パーセンタイル:0.97(Physics, Nuclear)

CIELO(Collaborative International Evaluated Library Organization)は核反応データの評価作業を国際協力により実施するためのワーキンググループである。CIELOでは国際的な核データコミュニティから専門家を集め、既存の評価済ライブラリや測定データ、モデル計算の間にある矛盾を明らかにし、その原因を取り除き、より信頼性の高いデータを開発することを目的としている。最初の取り組みとして、最重要核種である$$^{1}$$H, $$^{16}$$O, $$^{56}$$Fe, $$^{235,238}$$U, $$^{239}$$Puを対象とする予定である。この論文ではこれらの最重要核種の評価済データ及び積分結果をレビューし、評価間の矛盾を調査する。また、この枠組みで実施する核データ評価に関する作業計画をまとめている。

論文

ENDF/B-VII.1 nuclear data for science and technology; Cross sections, covariances, fission product yields and decay data

Chadwick, M. B.*; Herman, M.*; Oblo$v{z}$insk$'y$, P.*; Dunn, M. E.*; Danon, Y.*; Kahler, A. C.*; Smith, D. L.*; Pritychenko, B.*; Arbanas, G.*; Arcilla, R.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 112(12), p.2887 - 2996, 2011/12

 被引用回数:1155 パーセンタイル:0.01(Physics, Nuclear)

原子力科学・技術の利用分野ための評価済み核データライブラリーENDF/B-VII.1を公開した。米国核データ評価委員会が中心となって評価・整備したこの最新ライブラリーは、前バージョン(ENDF/B-VII.0)公開以後に得られた原子核理論や実験に関する知見を反映した中性子断面積,共分散,核分裂収率や崩壊データ等を格納している。ライブラリーの主な更新内容は、核種数の拡大、共分散データの拡充、R行列理論に基づく軽核の共鳴パラメータ評価、中重核やアクチノイドデータの改訂等である。核外輸送コードMCNPによるベンチマーク解析を行った結果、臨界予測性能等のパフォーマンスが向上した。

論文

Tritium behavior intentionally released in the room

小林 和容; 林 巧; 岩井 保則; 山西 敏彦; Willms, R. S.*; Carlson, R. V.*

Fusion Science and Technology, 54(1), p.311 - 314, 2008/07

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

ITER及び将来の核融合炉建設に向けて、環境へのトリチウム放出や作業従事者被ばくを低減し安全を確保する観点から、最終閉じ込め系である建屋内のトリチウムの挙動を把握することは重要である。そこで、本研究では、米国ロスアラモス国立研究所トリチウム試験設備の管理区域を用い、条件を変えて(放出位置や水素同位体量の違いによる影響)計画的に3回のトリチウム放出実験を実施し、建家内のトリチウム挙動に関するデータを取得した。その結果、いずれの条件においても、トリチウム放出直後におけるトリチウムモニターの応答性に違いは見られるものの、均一濃度に達するまでの時間は、30分から40分程度であり、大きな違いは見られなかった。また、その結果を改良した汎用性三次元流体解析コード(FLOW-3D)を用い解析した結果、実験結果をよく反映することが可能となった。

報告書

Comparison of $$^{235}$$U fission cross sections in JENDL-3.3 and ENDF/B-VI

河野 俊彦*; Carlson, A. D.*; 松延 廣幸*; 中川 庸雄; 柴田 恵一; Talou, P.*; Young, P. G.*; Chadwick, M. B.*

JAERI-Research 2001-058, 28 Pages, 2002/01

JAERI-Research-2001-058.pdf:1.71MB

JENDL-3.3とENDF/B-VIの$$^{235}$$U核分裂断面積の比較を、微分データと積分データの両方に対して行う。核分裂断面積と核分裂比のデータを、実験データと詳細に比較する。また、スペクトル平均断面積を計算し、実験値と比較する。用いたスペクトルは、$$^{235}$$U即発核分裂中性子スペクトル,$$^{252}$$Cf自発核分裂中性子スペクトル,$$^{9}$$Be(d,xn)反応中性子スペクトルである。$$^{235}$$U核分裂スペクトルによる平均断面積では、ENDF/B-VIの評価値が実験データを再現する。一方、$$^{252}$$Cf自発核分裂と$$^{9}$$Be(d,xn)反応の中性子スペクトルでは、JENDL-3.3の方がENDF/B-VIよりも良好な結果を与える。

論文

Tritium behavior intentionally released in the radiological controlled room under the US-Japan collaboration at TSTA/LANL

林 巧; 小林 和容; 岩井 保則; 山西 敏彦; 西 正孝; 奥野 健二; Carlson, R. V.*; Willms, R. S.*; Hyatt, D. R.*; Roybal, B.*

Fusion Technology, 34(3), p.521 - 525, 1998/11

大空間内のトリチウム挙動の実データを蓄積することを目的として、日米協力プログラムに基き、米国ロスアラモス研究所のTSTAにおいて、3000m$$^{3}$$の容積をもつ放射線管理室内にて、37GBのトリチウム計画放出実験を実施した。放出トリチウムは室内の空気の挙動により拡散し、30分から40分で均一濃度となった。室内の換気(1時間あたり5度,室内空気が換気される速度で換気)開始後、室内のトリチウム濃度は下がっていき、開始後1時間でバックグランドのレベルとなった。残存表面汚染レベルを測定した結果、最大で1Bq/cm$$^{2}$$となり、材質の違いでは表面汚染レベルの大きい順にリノリウム,エポキシ材,アクリル樹脂,ブチルゴム,ステンレスの順となった。また、これらの表面汚染は換気開始後、数日で消えた。

口頭

Recent progress in ITER tritium plant systems design and layout

Glugla, M.*; Beloglazov, S.*; Carlson, B.*; Cho, S.*; Cristescu, I.*; Cristecu, I.*; Chung, H.*; Girard, J.-P.*; 林 巧; Mardoch, D.*; et al.

no journal, , 

For the operation of ITER with equimolar DT mixtures a rather complex chemical plant -the ITER tritium plant - is needed. Fuel cycle systems are designed to process considerable and unprecedented DT flow rates with high flexivility and reliability. Multiple confinement of tritium will be achieved through passive physical barriers and active detritiation systems. High decomtamination factor for effluent and release streams and low tritium inventories in all systems are required to minimize chronic and accidental emissions, respectively. The paper will provide an update of all aspects of the ITER tritium plant design, will report on construction supporting R&D and will identify issues remaining for the immediate future.

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