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Kreinder, B.; Cox, I.*; Grzywacz, R.*; 西尾 勝久; 他24名*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1085, p.171298_1 - 171298_7, 2026/05
被引用回数：0In recent experiments, inorganic scintillators have been used to study the decays of exotic nuclei, providing an alternative to silicon detectors and enabling measurements that were previously impossible. However, proper use of these materials requires us to understand and quantify the scintillation process, specifically in response to very heavy nuclei. In this work, we show a simplified method based on the models of Birks (1951) and Meyer and Murray (1962) to parametrize the light output of inorganic scintillators in response to beams of energetic heavy ions over a broad range of energies. We test the accuracy of our parametrization approach by calculating light output and quenching factors for various ions and comparing them with experimental data from Lutetium Yttrium Orthosilicate (LYSO:Ce), a common inorganic scintillator. The Meyer-Murray model suggests that, for sufficiently heavy ions at high energies, the majority of the light output is associated with the creation of delta electrons, which are induced by the passage of the beam through the material. These delta electrons dramatically impact the response of detection systems when subject to ions with velocities typical of beams in modern fragmentation facilities. To illustrate this, we also present a qualitative estimate of the effects of delta rays on overall light output using the Birks-Meyer-Murray parametrization. The approach presented herein will serve as a basic framework for further, more rigorous studies of scintillator response to heavy ions. This work is a crucial first step in planning future experiments where energetic exotic nuclei are interacting with scintillator detectors.
Kim, M.; 吉村 和也; 佐久間 一幸; Malins, A.*; 阿部 智久; 中間 茂雄; 町田 昌彦; 斎藤 公明
Journal of Environmental Radioactivity, 294, p.107931_1 - 107931_8, 2026/03
福島第一原子力発電所近傍の居住地域で、除染以外の人間活動(交通など)が空間線量率に与える影響を、現地調査とシミュレーションにより定量評価した。現地調査では、
Cs沈着量と交通量を収集したところ、交通量が多い地域ほどCs沈着量の減少が顕著であることが確認され、車両の移動などがセシウムのウェザリングを促進する可能性が示唆された。3D-ADRESによるモンテカルロシミュレーションでも、人間活動が舗装面の空間線量率低下を加速し、最大約50%の減少が見られた。これにより、除染以外の人為的活動が空間線量率低下に大きく寄与することが明らかになった。
Zn
Mo
O
Bao, S.*; Liao, J.*; Huang, Z.*; Shangguan, Y.*; Ma, Z.*; Zhang, B.*; Cheng, S.*; Xu, H.*; Song, Z.*; Dong, S.*; et al.
Physical Review Letters, 136(9), p.096502_1 - 096502_8, 2026/03
Lattice vibrations can carry angular momentum and magnetic moments under broken inversion or time-reversal symmetry, forming so-called chiral phonons. While such excitations have been explored in nonmagnetic systems via optical probes, their direct detection in magnetic materials and coupling to spin excitations remain largely unexplored. Here, using neutron spectroscopy, sensitive to both nuclear and magnetic scattering, we reveal the magnetic signature of chiral phonons in ferrimagnetic FeZnMoO with Curie temperature 
K. Below 
, we observe enhanced magnetic scattering of phonons at small momenta, arising from strong magnon-phonon coupling. In addition, out-of-plane intensity modulation, phonon mode splitting, and field-induced Zeeman shifts are observed, all closely associated with the ferrimagnetic order. These features vanish above , where phonon spectra are dominated by nuclear scattering. These observations demonstrate the existence of chiral phonons carrying substantial magnetic moments that directly contribute to magnetic scattering, and establish neutron spectroscopy as a powerful, momentum-resolved probe of their magnetic character.
SbO
Piyakulworawat, C.*; 森田 克洋*; 福元 好志*; Hsieh, W.-Y.*; Chen, W.-T.*; 中島 健次; 河村 聖子; Zhao, Y.*; Wannapaiboon, S.*; Piyawongwatthana, P.; et al.
Physical Review Research (Internet), 8(1), p.013247_1 - 013247_16, 2026/03
歪んだハニカム化合物CuSbOの中性子非弾性散乱および磁化データを、一次のダイマー展開計算と量子モンテカルロシミュレーションを用いて解析した。これまでに提案されたハニカム格子モデルとは対照的に、この系は相互作用するダイマースピン鎖を有し、鎖に沿って強磁性-反強磁性結合が交互に現れることが示された。さらに、他のCu
ベースの歪んだハニカム磁性体で観測される典型的な結合とは異なり、スピン鎖は、予想される層間の鎖間結合ではなく、主にハニカム層間に生じる反強磁性結合を介して結合する。つまり、CuSbOの磁気結合スキームが異なることが明らかになった。さらに、X線分光法と透過型電子顕微鏡を利用して、化合物の結晶構造と積層欠陥モデルも従来のモデルをより精密化した。
nucleiKumar, A.*; 清水 則孝*; 宮城 宇志*; 角田 佑介*; 宇都野 穣
Physics Letters B, 874, p.140184_1 - 140184_7, 2026/03
被引用回数：0中性子数50の原子核は、ニッケル以上の陽子数(
)では低励起状態が知られており、そこでは中性子魔法数50が保たれていることが知られている。本研究では、Valence Space In-Medium Similarity Renormalization Group (VS-IMSRG)法に使って構築された、第一原理的な有効相互作用を用いた大規模殻模型計算によって中性子過剰な中性子数50同位体の低励起状態の構造を調べた。計算の1粒子エネルギーを適切な値に設定するだけでこれまで知られてきた準位構造をよく再現した。さらに、ニッケルよりも陽子数の小さな不安定核では、中性子魔法数50が消滅し、変形するという予言が与えられた。
-decay strength of 
VDahl, J. K.*; Larsen, A. C.*; 清水 則孝*; 宇都野 穣
Physical Review C, 113(2), p.024328_1 - 024328_16, 2026/02
Vに対する核準位密度とガンマ線強度関数を、
-
-
殻をバレンス殻にとった大規模殻模型計算によって調べた。オスロ法による実験データを全体的によく説明し、特に、低エネルギーの
遷移の強度が増大するという特徴を再現することに成功した。そのメカニズムを解明するために、遷移の行列要素を軌道角運動量部分とスピン角運動量部分に分け、その干渉項の符号の分布を調べた。その結果、低エネルギーガンマ崩壊に対しては、正の干渉が主であるという新しい知見が得られた。
RhZhang, J. Z.*; Chen, Z. Q.*; Qu, T.*; Wang, Y. K.*; Li, Z. H.*; Orlandi, R.; 他62名*
Physics Letters B, 873, p.140144_1 - 140144_9, 2026/02
被引用回数：0At the RIKEN, 
-delayed -ray spectroscopy studies were conducted on 
Rh and 
Rh, resulting in the world's first successful identification of a 1/2
isomer in these isotope, extending the energy difference between the 9/2
and 1/2 states up to neutron number 
=74. Comparison of the new results with state-of-the-art calculations suggests that triaxial deformation plays a significant role in the evolution of the energy difference, indicating a shape transition from axially symmetric to triaxial deformation within the Rh isotopic series. These findings provide new insights into the structure of neutron-rich nuclei in the atomic number 
region, elucidating the interplay between triaxial deformation and shell evolution.
原田 寛之; Saha, P. K.; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; 渕 葵*; 佐藤 篤*; 金正 倫計
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2026(2), p.023G01_1 - 023G01_17, 2026/02
被引用回数：0大強度陽子加速器では、ビーム強度を制限するビーム損失を抑制すべく、ビーム形状を測定し、制御することが重要である。ビーム分布や形状を測定する従来のモニタは、金属などのワイヤーを用いた破壊型だが、ワイヤーの断線などにより大強度ビームを測定できていなかった。本研究では、ワイヤーではなく短パルスのレーザーを負水素イオンビームに照射し、付随する電子を1つ剥ぎ取り中性水素に変換し、その量を計測する。そして、照射タイミングを走査しながら、その測定を繰り返すことで時間方向のビーム形状(バンチシェイプ)を測定できる非破壊型のバンチシェイプモニタを考案した。考案したビーム形状モニタを実証すべく、レーザー光源を開発し、大強度ビームに対して照射実験した結果、今までにないレーザーによるバンチシェイプモニタの開発に成功した。
Ji, Y.-Y.*; Ji, W.*; Kim, K.*; Kim, M. J.*; 越智 康太郎; 森下 祐樹; 眞田 幸尚
Radiation Physics and Chemistry, 244, p.113781_1 - 113781_12, 2026/02
UAVによる空中線スペクトロメトリは迅速な放射線マッピングを可能にするが、飛行高度による減衰、視野効果、汚染の不均一性、地形条件により地上線量率の定量評価は難しい。本研究では福島第一原子力発電所周辺でホバリング飛行による校正と地上測定を組み合わせた実用的手法を開発した。二重指数モデルで高度補正係数を導出し、三脚およびバックパック測定と比較した結果、不均一サイトでの補正は系統誤差を生むが、均一サイトでの校正により一致が改善された。適切な補正を用いれば、UAV空中測定は信頼できる線量率分布評価が可能である。
Lobzenko, I.; 森 英喜*; 都留 智仁
Journal of Materials Research and Technology, 40, p.3798 - 3805, 2026/01
被引用回数：0ハイエントロピー合金(HEA)は複数の主要元素から構成される金属材料であるが、その優れた機械的特性のメカニズムは未だ十分に解明されていない。HEAの原子論的モデリングは、原子環境の化学的不均一性によって複雑化しており、古典的近似の範囲内で大規模システムの機械的応答をシミュレートするための新たな相互作用ポテンシャルの開発が求められている。機械学習を用いた原子間ポテンシャルは、この問題に対する有力なアプローチであることが示されている。本研究では、体心立方合金であるVNbMoTaWおよびTiZrNbHfTaを対象とし、人工ニューラルネットワークに基づく機械学習ポテンシャルを構築した。新たに開発したポテンシャルにより、体積弾性率、弾性定数、積層欠陥エネルギーといった基本的な材料特性を高精度に再現できることを示した。さらに、VNbMoTaWとTiZrNbHfTaはいずれも広い温度範囲で高い強度を示すが、延性の違いの要因について、これら2種の合金におけるらせん転位の滑り挙動のシミュレーション解析を実施した。その結果、強いピンニング効果がVNbMoTaWの高い脆性に寄与していることを明らかにし、対照的にTiZrNbHfTaではピンニングが抑制され、(112)滑り面が容易に活性化されることがわかった。
Su, Y. H.; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 及川 健一; 甲斐 哲也; Gong, W.; 伊東 達矢; Harjo, S.; 相澤 一也; 鬼柳 善明*; et al.
Materials Science & Engineering A, 951, p.149607_1 - 149607_16, 2026/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nanoscience & Nanotechnology)Local variations in residual stress/strain and microstructure during fatigue crack growth in compact tension specimens of SUS304 austenitic stainless steel were investigated using complementary methods: pulsed neutron Bragg-edge imaging (NBEI), neutron diffraction (ND), digital image correlation (DIC) and electron backscatter diffraction (EBSD). Surface strain fields were evaluated using DIC and EBSD. NBEI provided two-dimensional averaged microstructure information, whereas ND yielded detailed three-dimensional distributions of residual lattice (elastic) strain and stress. This study particularly focused on how NBEI is helpful in understanding overall damage characteristics in the vicinity of a crack tip two-dimensionally. Distribution of microstructural parameters associated with crack growth, such as lattice constant, crystallite size, and texture, across the entire specimen was considered using Bragg-edge spectral analysis. The plastic zone in front of the crack tip, characterized by reduced crystallite size, was observed during crack propagation. After final fracture, two distinct zones with reduced crystallite size were identified: one caused by localized plastic deformation near the crack tip, and the other by bending at the back end of the specimen. This paper introduces the four experimental techniques and describes their respective features. Each method has its own advantages and limitations; However, by integrating their results, a more comprehensive understanding of the overall stress/strain field can be achieved.
福永 久典*; 清野 良輔*; 松谷 悠佑; 高島 弘幸*; 石川 正純*; 小野寺 康仁*; 白土 博樹*; 宮田 治彦*; Prise, K. M.*
Medcomm (Internet), 7(1), p.e70568_1 - e70568_11, 2026/01
生殖毒性試験の主な目的は、医薬品、食品添加物、環境化学物質などの異物投与が生体の生殖機能に悪影響を及ぼすかを評価することである。試験による結果は、人間の生殖健康に対する潜在的リスクを評価する科学的根拠として応用可能である。そこで本研究では、生殖毒性を評価するための新しいルシフェラーゼレポーターマウスモデルを開発した。本開発により、マウスの安楽死を必要とせずに、精子に含まれるタンパク質分解酵素(アクロシン)の生体内イメージングを通じて男性の生殖能力を長期的かつ定量的に評価することに成功した。本アプローチは、生殖毒性の発現と回復の根底にあるメカニズムの理解を深めるのに役立つ。さらに本開発により、研究評価に使用する動物数を減らし、動物研究における3Rのコアコンポーネントの1つである「削減」の原則に貢献する。
Villagrasa, C.*; Baiocco, G.*; Chaoui, Z.-E.-A.*; Dingfelder, M.*; Incerti, S.*; Kundr
t, P.*; Kyriakou, I.*; 松谷 悠佑; 甲斐 健師; Parisi, A.*; et al.
PLOS ONE (Internet), 21(1), p.e0340500_1 - e0340500_22, 2026/01
被引用回数：0電離放射線被ばくの生物学的影響を理解するために重要なナノ線量測定は、分子スケールでの原子相互作用を再現するMonte Carlo Track Structure (MCTS)コードにより評価可能である。数十年にわたり独立して開発された様々なMCTSコードは、生物組織の主成分である液体水中の電子線の相互作用について、異なる物理モデルと断面積データセットを使用してきた。本研究では、様々なMCTSコード内の相互作用断面積の違いによって生じるナノ線量測定計算の不確実性を評価した。7つのMCTSコード(Geant4-DNA, PARTRAC, PHITS, MCwater、およびPTra)の計算結果から、平均電離数や2回以上の電離が起こる確率などの分子スケールの物理量に大きな相違があることが明らかとなった。最も大きな相違が確認されたのは低エネルギー電子で、相互作用断面積の寄与が不確実性の主要因であることがわかった。本成果より、断面積の相違が複雑なDNA損傷などの生物学的影響に無視できない影響を与えることが浮き彫りになった。
Fe
O
Lenander, E. Y.*; Nielsen, F. B.*; Lass, J.*; Hansen, U. B.*; Krighaar, K. M. L.*; Preuss, A.*; Weber, T.*; Enderle, M.*; Jacobsen, H.*; Stuhr, U.*; et al.
Physical Review B, 113(1), p.014424_1 - 014424_14, 2026/01
被引用回数：0The frustrated magnet BiFeO has been reported to exhibit complex spin dynamics coexisting with conventional spin wave excitations. The magnetic Fe
(
) ions are arranged into a distorted two-dimensional Cairo pentagonal lattice with weak couplings between the layers, developing long-ranged noncollinear antiferromagnetic order below 245 K. In order to enable studies and modeling of the complex dynamics close to 
, we have reexamined the magnetic excitations across the complete energy scale (
meV) at 10 K. We discover two distinct gaps, which can be explained by introducing, respectively, easy axis and easy plane anisotropy on the two unequivalent Fe sites. We develop a refined spin Hamiltonian that accurately accounts for the dispersion of essentially all spin-wave branches across the full spectral range, except around 40 meV, where a splitting and dispersion are observed. Polarization analysis shows that the system has magnetic anisotropic fluctuations, consistent with our model. A continuum of scattering is observed above the spin wave branches and is found to principally be explained by an instrumental resolution effect. The full experimental mapping of the excitation spectrum and the refined spin Hamiltonian provides a foundation for future quantitative studies of spin waves coexisting with unconventional magnetic fluctuations in this frustrated magnet found at higher temperatures.
Batsaikhan, M.; 大場 弘則*; 狩野 貴宏; 赤岡 克昭; 若井田 育夫*; 岩田 圭弘; 坂本 寛*
Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 21 Pages, 2026/00
被引用回数：0This study presents the development and application of a fiber optic laser-induced breakdown spectroscopy system designed for remote, in situ analysis of nuclear fuel debris at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The system was deployed for the first time in a hot cell under high radiation to analyse an actual Boiling Water Reactors spent fuel sample as an exemplar of FDNPS fuel debris. The system successfully identified the main fuel components along with several long lived fission products and related markers such as Sr, Cs, Mo, Ba, and Rb. The emission intensity of the Ba, Rb, and Cs near the periphery region was slightly higher than at the center of the fuel. This indicates a higher concentration of these elements in that area.
増田 啓人*; 山根 結太*; 土肥 昂尭*; 山崎 匠*; Modak, R.*; 内田 健一*; 家田 淳一; Kl
ui, M.*; 高梨 弘毅; 関 剛斎*
Advanced Science (Internet), 12(48), p.e14598_1 - e14598_9, 2025/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Multidisciplinary)Current-induced domain-wall motion (CIDWM) in a synthetic antiferromagnet is a key phenomenon for developing potential high-density-packed magnetic domain-wall memory with fast operation. Here, we report CIDWM in the antiferromagnetically-coupled two Co layers through the Ir interlayer sandwiched by the two Pt layers: Pt/Co/Ir/Co/Pt. The top and bottom Pt layers play a role for generating the spin current coming from the spin Hall effect, which gives rise to the dual spin-orbit torque (SOT) acting on the perpendicular magnetizations of the Co layers. Although a simple argument would predict that SOTs from top and bottom Pt layers cancel each other out, the dual SOT nucleates a reversed magnetic domain and drives the CIDWM effectively at current density of the order of 10
A m
. This study also examines the effect of antisymmetric interlayer exchange coupling (AIEC) on CIDWM. We find a positive correlation between the magnitude of AIEC and the domain wall velocity whereas the current density required for nucleating the reversed domain shows a negative correlation with the magnitude of AIEC. These facts suggest that the existence of AIEC improves the performance of CIDWM. Our results provide a new avenue to design SOT domain wall devices based on a synthetic antiferromagnet.
Dechenaux, B.*; Brovchenko, M.*; 荒木 祥平; 郡司 智; 須山 賢也
Annals of Nuclear Energy, 223, p.111555_1 - 111555_11, 2025/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)The safe retrieval of the fuel debris generated during the Fukushima Daiichi nuclear accident poses a number of challenges, among which an important one is to ensure the criticality safety of the recovery operations. At the heart of the problem lies the intrinsically heterogeneous nature of the problem, and the appearance of complex and disordered media whose neutronic properties are difficult to accurately characterize and reproduce in neutron transport simulations. Typically, a similar, simpler, problem is encountered in the modeling of assemblies with missing fuel rods. In both problems, the availability of experimental facilities capable of validating both the nuclear data and the simulation schemes in heterogeneous configurations is crucial. The modified STACY installation has been specially designed to provide and carry out critical experiments, allowing for highly non-uniform configurations, that will directly support fuel debris recovery operations, but can also be used for other experimental programs. The present work describes a method to consistently and orderly sample non-uniform core configurations in the modified STACY facility, and proposes two critical heterogeneous core configurations. They have the advantage to present a high sensitivity to the water thermal scattering law, whose importance was found to be more significant for more heterogeneous configurations. The proposed experiments will contribute to the exploration and validation of heterogeneous critical systems.
中川 洋; Ubbink, J.*
Food Hydrocolloids, 168, p.111453_1 - 111453_9, 2025/12
被引用回数：7 パーセンタイル：92.46(Chemistry, Applied)エクストルージョン条件下での植物タンパク質のテクスチャー化の分子メカニズムを、タンパク質の二次構造に対する加熱、冷却、せん断の影響を切り離すことにより、二次構造レベルで解明した。剪断を伴わない加熱では、ネイティブな
-ヘリックスと分子内-シートがランダムドメインに展開し、次いで分子間-シートが形成され、凝集が誘導される。冷却中、分子間シートはますます秩序化し、ランダムドメインは部分的に非ネイティブ構造へと折り畳まれる。加熱と剪断を組み合わせることで、加熱単独よりもより広範なシートが形成される。その結果、リッチ構造は、タンパク質鎖の絡み合ったネットワークと凝集性のタンパク質マトリックスを提供する。
大平 直也*; 樹神 克明; 伊藤 大介*; 齊藤 泰司*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚
Nuclear Materials and Energy (Internet), 45, p.102005_1 - 102005_7, 2025/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)Lead-bismuth eutectic has emerged as a promising candidate for liquid metal coolant for Gen-IV nuclear reactors. Lead-bismuth eutectic is a unique material that expands gradually within the solid state. It may induce pipe deformation or rupture if it solidifies in a pipe or a container. In this study, the strain distributions of lead-bismuth eutectic in stainless-steel cups were evaluated using wavelength-resolved neutron imaging method. The wettability-improved case exhibited significantly larger compressive strain than in the others. The adhesion between lead-bismuth eutectic and the inner surface of the cup was a critical issue in the present study.
Catumba, G.*; 平口 敦基; Hou, G. W.-S.*; Jansen, K.*; Kao, Y.-J.*; David Lin, C.-J.*; Ramos, A.*; Sarkar, M.*
Proceedings of Science (Internet), 466, p.145_1 - 145_10, 2025/12
SU(2)ゲージ場を持つカストディアル2ヒッグス二重項模型を格子上で研究する。この模型は標準模型と同じ大域的対称性を持つが、ヒッグス場が追加されることでスカラースペクトルが拡大し、大域的対称性の自発的破れが発生する可能性が出てくる。カストディアル2ヒッグス二重項模型のスペクトルと走るゲージ結合定数を、カットオフが300から600GeVで標準模型での物理量が一定となる線上で研究した。結果として追加したBSMスカラー場の実現可能な質量の下限は、Wボソンの質量よりはるかに小さいことがわかった。そして、この研究で選択した4点相互作用の結合定数では、BSM状態の1つに対する推定された下限質量は約
0.2
で、カットオフに依存しないことがわかった。
