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論文

The $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the $$^{60}$$Fe nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, X. Y.*; 西尾 勝久; Lugaro, M.*; Li, Z. H.*; 牧井 宏之; Pignatari, M.*; Wang, Y. B.*; Orlandi, R.; 廣瀬 健太郎; et al.

Astrophysical Journal, 919(2), p.84_1 - 84_7, 2021/10

 被引用回数:0

The long-lived $$^{60}$$Fe (with a half-life of 2.62 Myr) is a crucial diagnostic of active nucleosynthesis in the Milky Way galaxy and in supernovae near the solar system. The neutron-capture reaction $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe on $$^{59}$$Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of $$^{60}$$Fe in massive stars. This reaction cross section has been previously constrained by the Coulomb dissociation experiment, which offered partial constraint on the E1 $$gamma$$-ray strength function but a negligible constraint on the M1 and E2 components. In this work, for the first time, we use the surrogate ratio method to experimentally determine the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.5$$pm$$3.5 mb at $$kT$$ = 30 keV and 13.4$$pm$$1.7 mb at $$kT$$ = 90 keV, roughly 10%-20% higher than previous estimates. We analyzed the impact of our new reaction rates in nucleosynthesis models of massive stars and found that uncertainties in the production of $$^{60}$$Fe from the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe rate are at most 25$$%$$. We conclude that stellar physics uncertainties now play a major role in the accurate evaluation of the stellar production of $$^{60}$$Fe.

論文

Investigation of the $$Delta$$$$n$$ = 0 selection rule in Gamow-Teller transitions; The $$beta$$-decay of $$^{207}$$Hg

Berry, T. A.*; Podoly$'a$k, Zs.*; Carroll, R. J.*; Lic$u{a}$, R.*; Grawe, H.*; Timofeyuk, N. K.*; Alexander, T.*; Andreyev, A. N.; Ansari, S.*; Borge, M. J. G.*; et al.

Physics Letters B, 793, p.271 - 275, 2019/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:52.47(Astronomy & Astrophysics)

Gamow-Teller $$beta$$ decay is forbidden if the number of nodes in the radial wave functions of the initial and final states is different. This $$Delta$$$$n$$ = 0 requirement plays a major role in the $$beta$$ decay of heavy neutron-rich nuclei, affecting the nucleosynthesis through the increased half-lives of nuclei on the astrophysical $$r$$-process pathway below both $$Z$$ = 50 (for $$N >$$ 82) and $$Z$$ = 82 (for $$N >$$ 126). The level of forbiddenness of the $$Delta$$$$n$$ = 1 $$nu$$1$$g_{9/2} rightarrow pi$$0$$g_{7/2}$$ transition has been investigated from the $$beta^{-}$$ decay of the ground state of $$^{207}$$Hg into the single-proton-hole nucleus $$^{207}$$Tl in an experiment at the ISOLDE Decay Station. From statistical observational limits on possible $$gamma$$-ray transitions depopulating the $$pi$$0$$g^{-1}_{7/2}$$ state in $$^{207}$$Tl, an upper limit of 3.9$$times$$10$$^{-3}$$ % was obtained for the probability of this decay, corresponding to log$$ft >$$ 8.8 within a 95% confidence limit. This is the most stringent test of the $$Delta$$$$n$$ = 0 selection rule to date.

論文

Battery-free, skin-interfaced microfluidic/electronic systems for simultaneous electrochemical, colorimetric, and volumetric analysis of sweat

Bandodkar, A. J.*; Gutruf, P.*; Choi, J.*; Lee, K.-H.*; 関根 由莉奈; Reeder, J. T.*; Jeang, W. J.*; Aranyosi, A. J.*; Lee, S. P.*; Model, J. B.*; et al.

Science Advances (Internet), 5(1), p.eaav3294_1 - eaav3294_15, 2019/01

 被引用回数:194 パーセンタイル:99.9(Multidisciplinary Sciences)

非侵襲でバイオマーカーを検出し得るウェアラブルデバイスが注目されている。しかしながら現在までに存在するウェアラブルデバイスはその電力源や検出部分などの小型化が困難であったことから重さや大きさの点でポータビリティに欠けていた。本研究では、バッテリーフリーでかつ電気的、呈色式を用いて重要バイオマーカーである塩化物, 乳酸, グルコース, pHを検出できるスウェットデバイスを開発した。

論文

Fast-timing study of the $$l$$-forbidden 1/2$$^+$$ $$rightarrow$$ 3/2$$^+$$ $$M1$$ transition in $$^{129}$$Sn

Lic$u{a}$, R.*; Mach, H.*; Fraile, L. M.*; Gargano, A.*; Borge, M. J. G.*; M$u{a}$rginean, N.*; Sotty, C. O.*; Vedia, V.*; Andreyev, A.; Benzoni, G.*; et al.

Physical Review C, 93(4), p.044303_1 - 044303_7, 2016/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:46.38(Physics, Nuclear)

The levels in $$^{129}$$Sn populated from the $$beta^-$$ decay of $$^{129}$$In isomers were investigated at the ISOLDE facility of CERN using the newly commissioned ISOLDE Decay Station. The lowest 1/2$$^+$$ state and the 3/2$$^+$$ ground state in $$^{129}$$Sn are expected to have configurations dominated by the neutron $$s_{1/2}$$ ($$l$$=0) and $$d_{3/2}$$ ($$l$$=2) single-particle states, respectively. Consequently, these states should be connected by a somewhat slow $$l$$-forbidden $$M1$$ transition. Using fast-timing spectroscopy we have measured the half-life of the 1/2$$^+$$ 315.3-keV state, $$T_{1/2}$$ = 19(10) ps, which corresponds to a moderately fast $$M1$$ transition. Shell-model calculations using the CD-Bonn effective interaction, with standard effective charges and $$g$$ factors, predict a 4-ns half-life for this level. We can reconcile the shell-model calculations to the measured $$T_{1/2}$$ value by the renormalization of the $$M1$$ effective operator for neutron holes.

論文

Energy neutral phosphate fertilizer production using high temperature reactors; A Philippine case study

Haneklaus, N.*; Reyes, R.*; Lim, W. G.*; Tabora, E. U.*; Palattao, B. L.*; Petrache, C.*; Vargas, E. P.*; 國富 一彦; 大橋 弘史; 坂場 成昭; et al.

Philippine Journal of Science, 144(1), p.69 - 79, 2015/06

リン酸肥料製造工程においてリン酸からウランを抽出することができるため、このウランを燃料に用いた高温ガス炉から電気、水素、プロセスヒート等をリン酸肥料製造へ供給することによって、エネルギーニュートラルな肥料製造プロセスを構築できる可能性がある。本報告では、フィリピンにおける代表的なリン酸肥料製造プラントと原子力機構が設計した高温ガス炉(HTR50S and GTHTR300C)を組み合わせたシステムを例に、エネルギーニュートラルな肥料製造プロセスの可能性について検討した。

論文

Dynamics of stimulated L$$rightarrow$$H transitions

三木 一弘; Diamond, P. H.*; Hahn, S.-H.*; Xiao, W. W.*; G$"u$rcan, $"O$. D.*; Tynan, G. R.*

Physics of Plasmas, 20(8), p.082304_1 - 082304_11, 2013/08

 被引用回数:14 パーセンタイル:59.76(Physics, Fluids & Plasmas)

L$$rightarrow$$H遷移が刺激される場合のモデル研究を簡易化メゾスケールモデルを用いて行った。粒子入射を亜臨界加熱状態のプラズマに入射することでL$$rightarrow$$H遷移が誘発された。粒子入射はプラズマ周辺領域の密度・温度勾配を変化させて、径電場を変える。この周辺領域の径電場変化が亜臨界状態でのL$$rightarrow$$H遷移において重要である。弱い加熱状態で、強い粒子入射を行うと、過渡的な輸送障壁の形成が予測された。このとき、過渡的な輸送障壁の持続時間よりも短い周期で粒子入射を連続的に与えると、輸送障壁が維持された。ガスパフによってL$$rightarrow$$H遷移を誘発させる場合と粒子入射の場合と比較すると、L$$rightarrow$$H遷移を起こすのに必要な粒子数はガスパフの場合の方が非常に多い。これは、L$$rightarrow$$H遷移を起こすために、短い時間で強い粒子入射を与えた方が良いことを示している。L$$rightarrow$$H遷移が誘発される場合には、帯状流は遷移のトリガーとしての役割を果たさない。

論文

Natural analogues of cement; Overview of the unique systems in Jordan

亀井 玄人; Alexander, W. R.*; Clark, I. D.*; Degnan, P.*; Elie, M.*; Khoury, H.*; Milodowski, A. E.*; Pitty, A. F.*; Salameh, E.*; Smellie, J. A. T.*

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.141 - 147, 2010/10

Natural cements in Jordan have been produced by the combustion of organic-rich clay biomicrites and are very close analogues of industrial cement. Following interaction with groundwaters, natural hyperalkaline leachates are produced and these move out of the cement into the surrounding host rock, subsequently interacting with and altering it. The conclusions of the Jordan Natural Cement Analogue Study are presented and the safety assessment (SA) implications of the interaction of cementitious hyperalkaline leachates on repository host rock and bentonite are discussed.

論文

Systematic changes of the electronic structure of the diluted ferromagnetic oxide Li-doped Ni$$_{1-x}$$Fe$$_x$$O with hole doping

小林 正起*; Hwang, J. I.*; Song, G.*; 大木 康弘*; 滝沢 優*; 藤森 淳; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 寺井 恒太*; 岡根 哲夫; et al.

Physical Review B, 78(15), p.155322_1 - 155322_4, 2008/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:27.8(Materials Science, Multidisciplinary)

The electronic structure of Li-doped Ni$$_{1-x}$$Fe$$_x$$O has been investigated using photoemission spectroscopy (PES) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The Ni $$2p$$ core-level PES and XAS spectra were not changed by Li doping. In contrast, the Fe$$^{3+}$$ intensity increased with Li doping relative to the Fe$$^{2+}$$ intensity. However, the increase of Fe$$^{3+}$$ is only $$sim 5%$$ of the doped Li content, suggesting that most of the doped holes enter the O $$2p$$ and/or the charge-transferred configuration Ni $$3d^8underline{L}$$. The Fe $$3d$$ partial density of states and the host valence-band emission near valence-band maximum increased with Li content, consistent with the increase of electrical conductivity. Based on these findings, percolation of bound magnetic polarons is proposed as an origin of the ferromagnetic behavior.

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 井口 春和*; 浜田 泰司*; 中野 治久*; 大島 慎介*; 伊藤 公孝*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S718 - S726, 2007/10

 被引用回数:90 パーセンタイル:95.56(Physics, Fluids & Plasmas)

帯状流の物理の実験的進展につきレビューする。新しい測定器により、プラズマ中の帯状流の存在が確認され、その時間空間特性,乱流や閉じ込めとの関係が明らかにされてきた。特に、測地的音波モードという振動帯状流について、測定結果が集積し、理論的進展をうながしている。乱流による帯状流の生成機構も解明されつつある。各国の装置の結果を比較,協力することにより、今後もなお一層、帯状流と閉じ込めとの関係の解明を進めることが重要である。

論文

Phase change observed in ultrathin Ba$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$TiO$$_3$$ films by in situ resonant photoemission spectroscopy

Lin, Y.-H.*; 寺井 恒太*; 和達 大樹*; 小林 正起*; 滝沢 優*; Hwang, J. I.*; 藤森 淳; Nan, C.-W.*; Li, J.-F.*; 藤森 伸一; et al.

Applied Physics Letters, 90(22), p.222909_1 - 222909_3, 2007/05

AA2007-0754.pdf:0.58MB

 被引用回数:6 パーセンタイル:28.01(Physics, Applied)

パルスレーザー堆積法によりNbをドープしたSrTiO$$_3$$(100)基板上にBa$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$TiO$$_3$$のエピタキシャル薄膜を作製し、室温と低温で価電子帯のTi 2p$$rightarrow$$3dの共鳴光電子分光スペクトルを測定した。その結果膜厚が2.8nm($$sim$$7ML)と2.0nm($$sim$$5ML)の間で大きな違いがみられ、強誘電転移の臨界膜厚が2.0-2.8nmの範囲にあることがわかった。

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 浜田 泰司*; 星野 克道; 永島 芳彦*; 篠原 孝司; 中野 治久*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

帯状流に関する実験の現状についてまとめる。測定の進歩により、帯状流の存在,時間空間特性,乱流との関係,閉じ込めとの関係などが明らかになりつつある。特に、帯状流の一種である測地的音波モードの測定結果の集積により、これを記述できる理論の構築が必要となっている。これらの帯状流と閉じ込めの解明をさらに進めるためには、装置間の横断的研究が非常に有効であると考えられる。

口頭

Natural analogues of cement; Overview of the unique systems in Jordan

亀井 玄人; Alexander, W. R.*; Clark, I. D.*; Degnan, P.*; Elie, M.*; Khoury, H.*; Mader, U.*; Milodowski, A. E.*; Pitty, A. F.*; Salameh, E.*; et al.

no journal, , 

The safety assessment implications of the novel data from the Jordan Natural Analogue Study, which looked into interaction of natural cementitious hyperalkaline leachates on repository host rocks and clays, are presented. For example, Maqarin site in northern Jordan represents repository host rocks with advective groundwater systems. Hydrogeological, hydrochemical and structural data collected on the fractured rock at the site has been used to assess the likely implications of hyperalkaine leachate interaction on the long-term flow conditions in similar repository host rocks.

口頭

Physics of stimulated and spontaneous L-H transitions

三木 一弘; Diamond, P. H.*; Hahn, S.-H.*; Xiao, W. W.*; G$"u$rcan, $"O$. D.*; Tynan, G. R.*

no journal, , 

核融合プラズマの実現にはH-modeの物理解明が必要である。H-modeに関しては、理解をするだけではなく制御方法についても議論をしなければならない。L-H遷移の制御方法として考えられるのが、粒子入射をプラズマ端にパルスとして与える方法である。本発表では、LH遷移を再現する1次元のメゾスケールモデルを紹介し、その数値計算で粒子入射によってLH遷移が誘起されたことを報告する。従来の加熱による自発的なL-H遷移では、加熱によって乱流が励起し、帯状流が励起され、乱流が減少し、圧力勾配が上昇して径電場が上昇してH-modeが固定される。しかし、自発的な輸送遷移が起こらないような低い加熱状態でも、粒子入射をプラズマ端に与えると、プラズマ端の径電場が変化してH-modeが固定された。これを解析すると、帯状流は本質的には輸送遷移のトリガーとしての役割を果たさないことが分かった。

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