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BiDoherty, D. T.*; Andreyev, A. N.; Seweryniak, D.*; Woods, P. J.*; Carpenter, M. P.*; Auranen, K.*; Ayangeakaa, A. D.*; Back, B. B.*; Bottoni, S.*; Canete, L.*; et al.
Physical Review Letters, 127(20), p.202501_1 - 202501_6, 2021/11
被引用回数：8 パーセンタイル：64.62(Physics, Multidisciplinary)Bi is the heaviest known proton emitting isotope. Its decay had been observed, but the assumed ground-state lifetime (
s) was incorrect, leading to unexplained hindrance. With two new experiments at Argonne National Laboratory, two states were clearly identified. One is the proton-emitting ground-state (spin 1/2
, half-life: 2.8
s), the second is a 58(2) s 
-decaying isomer. The new data show the inversion of the ground and isomeric states compared to neighboring Bi isotopes. This is the only known example of a ground-state proton decay to a daughter nucleus (
Pb) with a major shell closure.
decay of 
Te with a novel recoil-decay scintillation detectorXiao, Y.*; Go, S.*; Grzywacz, R.*; Orlandi, R.; Andreyev, A. N.; 浅井 雅人; Bentley, M. A.*; de Angelis, G.*; Gross, C. J.*; Hausladen, P.*; et al.
Physical Review C, 100(3), p.034315_1 - 034315_8, 2019/09
被引用回数：16 パーセンタイル：84.11(Physics, Nuclear)A search for super-allowed decay of N=Z nuclei Te and 
Xe was carried out using a novel recoil-decay scintillator detector at the tandem accelerator facility at Japan Atomic Energy Agency. Inorganic crystal scintillation material of YAP:Ce (Yttrium Aluminium Perovskite) coupled to position-sensitive photo-multiplier tube (PSPMT) was implemented for the first time in a radioactive decay experiment. Residues from the fusion-evaporation reaction 
Ni+
Fe
Xe
were separated by the JAEA Recoil Mass Separator (RMS) and implanted into the YAP:Ce crystal. decays of neutron-deficient tellurium isotopes were identified and proton-emission of 
I was observed. No conclusive evidence was found for the decay chain XeTe 
Sn within 3 days experiment. The cross section limit of 130 pb was obtained for production of two events of Xe, about an order of magnitude below the expectation based on earlier cross section measurements and HIVAP calculations.
Hg, Hg, 
Hg and 
HgWrzosek-Lipska, K.*; Rezynkina, K.*; Bree, N.*; Zieli
ska, M.*; Gaffney, L. P.*; Petts, A.*; Andreyev, A. N.; Bastin, B.*; Bender, M.*; Blazhev, A.*; et al.
European Physical Journal A, 55(8), p.130_1 - 130_23, 2019/08
被引用回数：11 パーセンタイル：73.85(Physics, Nuclear)The neutron-deficient mercury isotopes serve as a classical example of shape coexistence, whereby at low energy near-degenerate nuclear states characterized by different shapes appear. The electromagnetic structure of even-mass 
Hg isotopes was studied using safe-energy Coulomb excitation of neutron-deficient mercury beams delivered by the REX-ISOLDE facility at CERN. The population of 0
, 2, and 4
states was observed in all nuclei under study. Reduced 
matrix elements coupling populated yrast and non-yrast states were extracted, including their relative signs. These are a sensitive probe of shape coexistence and may be used to validate nuclear models. The experimental results are discussed in terms of mixing of two different configurations and are compared with three different model calculations: the Beyond Mean Field model, the Interacting Boson Model with configuration mixing and the General Bohr Hamiltonian. Partial agreement with experiment was observed, hinting to missing ingredients in the theoretical descriptions.
HgM
ller-Gatermann, C.*; Dewald, A.*; Fransen, C.*; Auranen, K.*; Badran, H.*; Beckers, M.*; Blazhev, A.*; Braunroth, T.*; Cullen, D. M.*; Fruet, G.*; et al.
Physical Review C, 99(5), p.054325_1 - 054325_7, 2019/05
被引用回数：8 パーセンタイル：63.51(Physics, Nuclear)陽子過剰核Hgにおける変形共存を調べることを目的として、ユヴァスキュラ大学の加速器において
Rh(
Kr, 
)反応によってHgを生成し、その原子核の励起状態からの脱励起の寿命を測定した。実験データを理論計算と比較した結果、Hgでは
Hgに比べ、プロレート変形した状態がより高い励起状態へとシフトするとともに、変形度が増大することがわかった。
Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A. N.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.
Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06
被引用回数：8 パーセンタイル：50.48(Physics, Nuclear)Radioactive ion beams of 
Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2 to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.
Maximenko, S.*; Lumb, M.*; Hoheisel, R.*; Gonz
lez, M.*; Scheiman, D.*; Messenger, S.*; Tibbits, T. N. D.*; 今泉 充*; 大島 武; 佐藤 真一郎; et al.
Proceedings of 40th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-40) (CD-ROM), p.2144 - 2148, 2014/06
多重量子井戸(MQW)構造を持つガリウム砒素(GaAs)太陽電池の放射線応答を明らかにするため、電子線および陽子線を照射し、電子線誘起電流(EBIC)測定および、容量・電圧(CV)測定を用いて複合的に解析した。MQW層の電子輸送特性をEBICによって調べ、2次元拡散モデルを用いて解析したところ、照射によりMQW層における電界強度分布が不均一化することが明らかとなった。また、CV測定の結果から、はじき出し損傷量が1
MeV/g以下の領域でMQW層の伝導型が弱いn型からp型へ変化している可能性が見出された。この結果は、EBICの測定結果から得られる電界強度の変化と一致しており、MQW層における特有の劣化現象である可能性が示唆された。
Hoheisel, R.*; Gonzlez, M.*; Lumb, M.*; Scheiman, D.*; Messenger, S. R.*; Bailey, C. G.*; Lorentzen, J.*; Tibbits, T. N. D.*; 今泉 充*; 大島 武; et al.
IEEE Journal of Photovoltaics, 4(1), p.253 - 259, 2014/01
被引用回数：19 パーセンタイル：61.82(Energy & Fuels)現在宇宙用太陽電池の主流となっているIII-V族半導体多接合太陽電池の更なる高効率化および耐放射線性向上のために、多重量子井戸(MQW)構造の導入が試みられているが、その放射線劣化メカニズムについては明らかにされていない。本研究では、MQW構造を有する太陽電池の放射線照射効果について、実験およびシミュレーションを行った。一般的に、太陽電池の放射線劣化の主因は少数キャリア寿命の減少とキャリア枯渇効果であるが、MQW構造を持つデバイスにおいては、キャリア枯渇効果が通常よりも劣化に強く影響することが明らかとなった。また、放射線照射量の増加に伴い、MQW層の伝導型変化が起こり、MQW層が位置するエミッタ・ベース間の電界強度を狭窄させることが分かった。
Gonzlez, M.*; Hoheisel, R.*; Lumb, M.*; Scheiman, D.*; Bailey, C. G.*; Lorentzen, J.*; Maximenko, S.*; Messenger, S. R.*; Jenkins, P. P.*; Tibbits, T. N. D.*; et al.
Proceedings of 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-39) (CD-ROM), p.3233 - 3236, 2013/06
多重量子井戸(MQW)構造をもつInGa
P/MQW-In
Ga
As/Ge三接合太陽電池と、その構成サブセルについて1MeV電子線と3MeV陽子線照射による放射線耐性評価を行った。発電特性評価に加え、電流・電圧特性、外部量子効率測定、エレクトルミネッセンス測定を行い、特性劣化の詳細を明らかにした。その結果、ミドルセル(MQW-InGaAs)の劣化が顕著であり、これが三接合太陽電池全体の劣化特性を支配していることから、MQW構造のさらなる改善が必要であることが明らかとなった。
isomer in 
RfRobinson, A. P.*; Khoo, T. L.*; Seweryniak, D.*; Ahmad, I.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Carpenter, M. P.*; Chowdhury, P.*; Davids, C. N.*; Greene, J.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064311_1 - 064311_7, 2011/06
被引用回数：32 パーセンタイル：84.78(Physics, Nuclear)104番元素Rfの励起状態に半減期17秒の核異性体があることを実験的に明らかにした。実験はアルゴンヌ国立研究所の反跳核分離装置を用いて行い、検出器に打ち込まれたRfと同時計数する内部転換電子を測定することで同定した。核異性体の生成率から、この核異性体は中性子数152の原子核で通常観測される2準粒子状態の核異性体ではなく、4準粒子状態の核異性体であると考えられる。2準粒子状態の核異性体が観測されなかった理由は、その核異性体が核分裂によって崩壊し、その半減期がRfの基底状態の半減期に近いと考えれば説明できる。あるいは、原子核の4重極変形度が104番元素から突然小さくなり、2準粒子状態の核異性体がまったく存在しない、という可能性も考えられる。
Seweryniak, D.*; Khoo, T. L.*; Ahmad, I.*; Kondev, F. G.*; Robinson, A.*; Tandel, S. K.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Carpenter, M. P.*; Chowdhury, P.*; et al.
Nuclear Physics A, 834(1-4), p.357c - 361c, 2010/03
被引用回数：7 パーセンタイル：47.69(Physics, Nuclear)陽子数100,中性子数152近傍の原子核における一粒子軌道エネルギーの実験値は、超重核領域の殻構造を予測する理論計算の検証に重要な役割を果たす。われわれは
No及び
Noに2準粒子状態の高K核異性体を観測し、それらのエネルギーから陽子数100近傍における陽子の一粒子軌道エネルギーを評価することに成功した。また
Rfに3準粒子状態の高K核異性体を発見し、Rfの崩壊の実験データから中性子の一粒子軌道エネルギーも評価した。得られた実験値をさまざまな理論計算の予測値と比較した結果、Woods-Saxonポテンシャルを用いた計算が最もよく実験値を再現することを見いだした。
de Vries, P. C.*; Salmi, A.*; Parail, V.*; Giroud, C.*; Andrew, Y.*; Biewer, T. M.*; Cromb
, K.*; Jenkins, I.*; Johnson, T.*; Kiptily, V.*; et al.
Nuclear Fusion, 48(3), p.035007_1 - 035007_6, 2008/03
被引用回数：48 パーセンタイル：85.93(Physics, Fluids & Plasmas)JETにおいてトロイダル磁場リップルがトカマクプラズマの性能に与える影響を調べた結果、トロイダル磁場リップルがプラズマの回転に大きな影響を及ぼすことがわかった。回転速度を熱速度で規格化したマッハ数(M)は、トロイダル磁場リップル強度の関数として減少する。プラズマ中心部のMは、JETの通常の運転におけるリップル率0.08%におけるM=0.4-0.55に対し、0.5%ではM=0.25-0.40、1%ではM=0.1-0.3と減少する。プラズマ電流と同じ方向の中性粒子ビーム入射を用いる通常の実験では、プラズマ電流と同じ方向にプラズマが回転する。しかし、トロイダル磁場リップルが大きい場合(1%)、プラズマ中心部ではプラズマ電流と同じ方向に回転するものの、プラズマ周辺部ではプラズマ電流と逆方向に回転することがわかった。
入江 吉郎; Dooling, J.*; Horan, D.*; Kustom, R.*; Middendorf, M.*; Pile, G.*; Bayley, D.*; Cross, G.*; Gardner, I.*; Glover, M.*; et al.
Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2006) (CD-ROM), p.321 - 323, 2006/00
広帯域で低出力インピーダンス第2高調波空洞が日米英の3か国協力により開発された。低出力インピーダンスの特性は、陽極からグリッド電極へのフィードバックループにより実現される。30オーム以下の出力インピーダンスをもつこのシステムは、周波数2.76.2メガヘルツ,繰返し周波数50ヘルツの条件で大電力試験を行い、安定した高電圧発生(加速間隙あたり12キロボルト)に成功した。英国ラザフォード研究所のISISシンクロトロンにこの装置を適用した場合、精度良いビーム平坦化が可能となり空間電荷力が緩和される。その結果、大強度陽子シンクロトロンにおけるビーム損失の低減に大いに役立つことが期待される。
Pateman, R.*; Cooke, R.*; Jenkins, J.*; Mason, C.*
JNC TJ8440 2002-008, 45 Pages, 2002/02
JNC-TJ8440-2002-008.pdf:0.71MB
本報告書では、小型遠心抽出器を使用した抽出・洗浄試験の結果について以下のとおり報告する。試験は、約10%のプルトニウム含む照射済みMOX燃料を使用し、室温で行われた。放射性が高いことから、試験はホット・セルの中で行われた。試験の結論は以下の通り。(1)ウラン,プルトニウムともに、抽出プロセスで回収された率は、99.99%以上と、非常に高かった。抽出器の性能は、有機物中のウラン濃度に関らず安定していた。(標準誤差は、試験中に採取する6サンプルの平均濃度
3%であった。) (2)抽出の除染係数は、154Euと155Euでおよそ80から90の間であった。また、241Amと244Cmは、およそ140と170の間で、134Csと137Csは、1000以上であった。(3)154Eu, 155Eu, 241Am, 244Cmの抽出有機相中の濃度は、MOXのフィードのステージで減少した。恐らくこれは、抽出されたウランとプルトニウムに取って代わられたためであろう。(4)水相側のMOXフィードのエントレインメントにより、134Csと137Csが有機相へ混入したと仮定した場合、これら核種の除染係数から、水相の混入は
0.1ボリューム%以下であることがわかる。この仮定は、収集されたサンプルの目視検査でも立証される。即ち、混入は観察されなかったのである。(5)洗浄工程において、ウラン・フィードの約7%プルトニウム・フィードの約8%が水相に移行した。(6)洗浄工程の見かけの除染係数は、244Cmで600以上、134/137Csでは15、154/155Euでは47、241Amでは約4であった。(7)FPの濃度は、第1洗浄段から第4洗浄段まで、大きな減少はなかった。エントレインメントは、水相の中間ステージにおける2つのサンプルで観察されただけであるが、ステージ間の混入性が高いせいであると思われる。(8)上記について、その他の可能性としては、有機相へのMOX溶液の飛沫同伴割合が高く、これをほとんどの洗浄段で効果的に取り除くことができなかったためであると考えることもできる。
Pateman, R.*; Cooke, R.*; Jenkins, J.*; Mason, C.*
JNC TJ8440 2002-006, 40 Pages, 2002/02
JNC-TJ8440-2002-006.pdf:0.51MB
本報告書では、実溶解液を用いて行った2点の晶析試験の結果について以下のとおり報告する。照射MOX燃料を用いた溶解液を使用し、試験を2点行った。条件面では最初のMOX試験1では液の最終温度を10度に設定し、2度目のMOX試験2では0度とした。双方の試験において、UNHの晶析が28度付近ですぐに起こり、純粋硝酸ウラニル・硝酸溶液で行った晶析試験の結晶析出温度32度よりも低かった。これは、PuとFP不純物の存在の影響によるものと思われる。MOX試験2では、予想通りMOX試験1よりもUNHの結晶析出量が多かった。U収率(プロセスにおけるMOXフィード中のU合計に対する結晶中のUの割合)は、試験1では0.57、試験2では、0.68であった。UNH結晶中のPu同伴率(プロセスにおけるMOXフィード中のPu合計に対する 直接分析によって得られた結晶中のPuの割合)は、非常に低かった。3段の洗浄の後、最終生成結晶の数値は、MOX試験1では8.2E-04、MOX試験2では1.03E-03だった。水分を含んだ結晶中のU濃度は、MOX試験1と2で、似たような数値を示した。それぞれ、0.488g/gと0.484g/gであった。これは、純粋UNHの理論化学量論的数値の2%-3%以内であった。結晶の中のU濃度と純粋UNH中のU濃度は、MOX試験1と2で、かなり合致した数値となっており、ろ過後の結晶中には、液体がほとんど残っていないことを示している。しかしながら、UNH結晶から洗浄されたアクチニドとFP不純物の量は、ろ液の濃度や量を鑑みた場合、比較的高い値を示した。これは、結晶中の水分が希釈され取り除かれる代わりに、洗浄により、アクチニドとFPがUNH結晶から浸出したと考えられる。PuからのUNH結晶、主要なアクチニドやFPの不純物については、洗浄により、高い除染効率を達成できた。例えば、
Am, 
Cm, 
Cs, 
Euの除染係数は、MOX試験1ではおよそ700から900、MOX試験2ではおよそ1200から2500であった。最終生成物の結晶のPuの除染係数は2つの試験で同様の数値で、MOX試験1、2双方とも700以下であった。MOX試験2では、Puの除染係数が、他のアクチニドや125Sbを除いたFPに比べかなり低く、Puの結晶同伴のメカニズムは他の元素のメカニズム
Hoheisel, R.*; Gonzlez, M.*; Lumb, M.*; Scheiman, D.*; Messenger, S. R.*; Bailey, C. G.*; Lorentzen, J.*; Tibbits, T. N. D.*; 今泉 充*; 大島 武; et al.
no journal, ,
多重量子井戸構造(MQW)を含む多接合太陽電池の放射線照射効果について詳細に調べた。太陽電池の放射線照射による特性劣化は、まず少数キャリア寿命の減少によって引き起こされるが、MQWではキャリア枯渇効果をさらに考慮する必要があることを明らかにした。また、MQWを含む領域は放射線照射によるキャリア枯渇効果によって擬似的に真性状態になるだけでなく、さらにn型もしくはp型へと転換することがわかった。これによって、MQWが位置するエミッタとベースの間の電界強度を低下し太陽電池特性の劣化が引き起こされるが、本発表ではこれを改善するデバイス設計について提案する。
