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論文

General-purpose nuclear data library JENDL-5 and to the next

岩本 修; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 中山 梓介; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 長家 康展; 多田 健一; et al.

EPJ Web of Conferences, 284, p.14001_1 - 14001_7, 2023/05

Japanese Evaluated Nuclear Data Library version 5 (JENDL-5) was released in 2021. JENDL-5 is intended to extend its generality from JENDL-4.0 by covering a wide variety of nuclear data for applications not only to nuclear design and decommissioning, but also to radiation-related fields. Overview of JENDL-5 and a future plan for the next of JENDL-5 are presented. JENDL-5 includes up-to-date neutron reaction cross sections incorporating other various types of data such as newly evaluated nuclear decay, fission yield, and thermal neutron scattering law. The neutron induced reaction cross sections especially on minor actinides in the resonance regions are improved by the experimental data measured at ANNRI. The extensive benchmark analyses on neutron nuclear data were made and the performance of JENDL-5 was confirmed by benchmark tests of ICSBEP and IRPhEP as well as fast reactors, radiation shielding calculations, and so on. So far, several JENDL special-purpose files have been developed for various applications. The data cover neutron, charged particles, and photon induced reactions. As the neutron induced reaction files, two special purpose files of JENDL/AD-2017 and JENDL/ImPACT-2018 were released to meet needs of nuclear backend applications including activation evaluation for nuclear facilities and nuclear transmutations of high-level radioactive wastes of long-lived fission products, respectively. Furthermore, the photon, proton and deuteron data were released as JENDL/PD-2016.1, JENDL-4.0/HE and JENDL/DEU-2020, respectively, for accelerator applications. With updating the data, they were incorporated in JENDL-5 as sub-libraries for facilitation of usability of JENDL. As the next step of JENDL-5, provision of the proper and sufficient covariance will be a major challenge, where cross correlations across different reactions or data-types may play a significant role in connection with data assimilation for various applications.

論文

SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$ storage phosphors for wide-range neutron detection

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 落合 謙太郎; 今野 力

Proceedings of 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference; 21st International Symposium on Room-Temperature Semiconductor X-ray and $$gamma$$-ray detectors (NSS/MIC 2014), Vol.3 , p.1834 - 1839, 2016/05

SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体にLi$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$とポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行ったところ、ポリエチレンを含まない場合が最も輝尽性蛍光強度が大きくなり、モンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。これは、本サンプルのような酸素原子の割合が高い媒体においては、高速中性子照射の場合、高速中性子と酸素の反応O(n,$$alpha$$)等によるアルファ粒子のエネルギー付与が大きくなるためであることがわかった。また、低速・中速中性子エネルギー範囲においては、$$^{10}$$B(n,$$alpha$$)や$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)の中性子捕獲反応がエネルギー付与に支配的であることがわかった。さらに相対論による$$^{7}$$Li粒子やアルファ粒子の付与エネルギーは高速中性子との反応の場合、一定の値ではなく、ある幅を持った一様分布になるが、高いエネルギー中性子との反応の場合、アルファ粒子や$$^{7}$$Li粒子がサンプルから飛び出してその全エネルギーを付与しない場合が多くなることもわかった。

論文

放射化、遮蔽材

助川 篤彦; 飯田 浩正*; 糸賀 俊朗*; 奥村 啓介; 甲斐 哲也; 今野 力; 中島 宏; 中村 尚司*; 伴 秀一*; 八島 浩*; et al.

放射線遮蔽ハンドブック; 基礎編, p.299 - 356, 2015/03

日本原子力学会 「遮蔽ハンドブック」研究専門委員会により、放射線遮蔽に関する研究の最新知見を放射線遮蔽ハンドブック基礎編にまとめた。その中で、著者は、第8章放射化の執筆責任者として原子力施設・加速器施設の放射化のメカニズム、放射化計算コードの概要、低放射化のための考え方等について解説した。これと併せて、第9章遮蔽材については、$$gamma$$線遮蔽材としてタングステン、中性子用遮蔽材としてポリエチレンと水素含有材料について解説した。

論文

Application of KCl:Eu$$^{2+}$$ storage phosphors to wide-range neutron detection

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

Proceedings of 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2013 NSS/MIC), Vol.3, p.2024 - 2030, 2013/00

KCl:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体に$$^{6}$$LiFとポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行った。その結果、ポリエチレン濃度が約5%で最大の輝尽性蛍光強度が得られることがわかった。これはモンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。また、低速・中速エネルギー範囲においては、$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応によるものが支配的であることもわかった。さらに、$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応において、相対論を用いて$$alpha$$粒子のエネルギーを中性子エネルギーの関数として計算したところ、中性子エネルギーが高い場合、実験室系では$$alpha$$粒子は一定のエネルギーを有するのではなく、ある幅を持った一様分布になることがわかった。これを用いて$$alpha$$粒子の平均の付与エネルギーを計算したところ、5MeV以上の中性子エネルギーでは$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応だけでなく、K(n,$$alpha$$)反応のような核破砕反応がエネルギー付与に寄与することがわかった。

論文

Electronic structure of U(Ru$$_{1-x}$$Rh$$_{x}$$)$$_2$$Si$$_2$$ studied by laser angle-resolved photoemission spectroscopy

吉田 力矢*; 中村 祥明*; 福井 仁紀*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 大川 万里生*; Shin, S.*; 平井 正明*; 村岡 祐治*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 273, p.012021_1 - 012021_4, 2011/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:34.07

Electronic structures of U(Ru$$_{1-x}$$Rh$$_x$$)$$_2$$Si$$_2$$ is studied employing ultrahigh-resolution laser angle-resolved photoemission spectroscopy. A hole-like dispersive feature, which presumably has Rh $$d$$-band character, was observed.However, although a heavy quasiparticle band appears in the hidden-order state of URu$$_2$$Si$$_2$$ ($$x$$ = 0), it was not observed for $$x$$ = 0.03 over the temperature range studied.

論文

Signature of hidden order and evidence for periodicity modification in URu$$_2$$Si$$_2$$

吉田 力矢*; 中村 祥明*; 福井 仁紀*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 大川 万里生*; Shin, S.*; 平井 正明*; 村岡 祐治*; et al.

Physical Review B, 82(20), p.205108_1 - 205108_6, 2010/11

 被引用回数:61 パーセンタイル:88.17(Materials Science, Multidisciplinary)

The detail of electronic structures near the Fermi level in URu$$_2$$Si$$_2$$ has been investigated employing state-of-art laser angle-resolved photoemission spectroscopy. The observation of a narrow dispersive band near the Fermi level in the ordered state as well as its absence in RH-substituted sample strongly suggest that the emergence of the narrow band is a clear signature of the hidden-order transition.

論文

Storage characteristics of KBr:Eu$$^{2+}$$ phosphors with radiators by irradiation of fast neutrons

坂佐井 馨; 岩元 洋介; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力

2010 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (CD-ROM), p.966 - 970, 2010/10

14.8MeV高速中性子を照射したときのKBr:Eu$$^{2+}$$蛍光体のストレージ特性を調べた。中性子感度を増大させるため、陽子発生器としてポリエチレンシートを蛍光体の前面に配置した。最大の輝尽性蛍光強度が得られるのは、ポリエチレンシートの厚さが3mmのときであった。実験結果はPHITSを用いたモンテカルロ計算とよく一致した。高速中性子照射場に付随する$$gamma$$線の輝尽性蛍光強度に対する影響は無視できる程度であった。このような蛍光体及びポリエチレンシートの組合せは高速中性子のモニタリングやイメージングに有用であると考えられる。

論文

Magnetism and superconductivity in the new family of actinide compounds; AnPd$$_{5}$$Al$$_{2}$$

芳賀 芳範; 本間 佳哉*; 青木 大*; 池田 修悟*; 松田 達磨; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 中島 健次; 荒井 康夫; et al.

IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012046_1 - 012046_7, 2010/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:1.02

It is now well recognized that 5f electrons in actinide show a variety of intriguing physical properties such as heavy fermions, various magnetic and multipolar orderings and exotic superconductivity. Particularly, superconductivity in transuranium compounds are characterized by rather higher transition temperature compared to uranium- or rare-earth-based superconductor, as well as the existence of localized-like 5f paramagnetic moments following Curie-Weiss law. Among them, NpPd$$_{5}$$Al$$_{2}$$ is the first neptunium-based heavy fermion superconductor. Detailed investigations of the magnetic and thermal properties around the upper critical field have been performed. It is shown that the large anisotropic paramagnetic moment as well as electronic specific heat existing in the normal state vanish in the superconducting state, indicating a spin-singlet pairing.

論文

Heavy fermion state and quantum criticality

大貫 惇睦; 摂待 力生*; 本多 史憲*; Dung, N. D.*; 石倉 達朗*; 竹内 徹也*; 松田 達磨; 立岩 尚之; 中村 彰夫; 山本 悦嗣; et al.

Physica B; Condensed Matter, 405(9), p.2194 - 2199, 2010/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.5(Physics, Condensed Matter)

The heavy fermion state in the f-electron systems is due to competition between the RKKY interaction and the Kondo effect. To understand the electronic state, we studied the Fermi surface properties via the de Haas-van Alphen (dHvA) experiments and energy band calculations for CeSn$$_{3}$$, CeRu$$_{2}$$Si$$_{2}$$, UPt$$_{3}$$, and nowadays, transuranium compounds of NpGe$$_{3}$$ and PuIn$$_{3}$$, together with YbCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$.

論文

Detection method for irradiated garlic using ESR

鵜飼 光子*; 亀谷 宏美*; 中村 秀夫*; 等々力 節子*; 菊地 正博; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦

JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 85, 2009/12

電子スピン共鳴(ESR)法によって照射ニンニク中のフリーラジカルを検出した。ニンニクの典型的なESRスペクトルは${it g}$=2.0の一本線であった。シグナルは有機フリーラジカルに起因している。$$gamma$$線照射によって、新しいシグナルが検出された。照射効果を分析するために、われわれは照射ニンニクのESR検知法を提案する。

論文

R&Ds of a Li$$_2$$TiO$$_3$$ pebble bed for a test blanket module in JAEA

谷川 尚; 星野 毅; 河村 繕範; 中道 勝; 落合 謙太郎; 秋場 真人; 安堂 正己; 榎枝 幹男; 江里 幸一郎; 林 君夫; et al.

Nuclear Fusion, 49(5), p.055021_1 - 055021_6, 2009/05

 被引用回数:22 パーセンタイル:63.33(Physics, Fluids & Plasmas)

原子力機構が開発を進めている、固体増殖水冷却方式のテストブランケットモジュールについて、特に増殖材料に関する最新の研究成果を報告する。増殖材料の化学的安定性の向上を目的とし、Li$$_2$$O添加型のLi$$_2$$TiO$$_3$$の開発に成功した。増殖材微小球の充填体の熱機械挙動については、実験的にデータを取得し、各物性値を体系的に整理しモデル化した。テストブランケットモジュール内に設置可能な核計測手法として放射化箔法を提案し、基礎試験において実機への適用性を確認した。水冷却方式において重要なトリチウムの透過については、開発した透過低減皮膜の効果を実験によって確認するとともに、得られたデータを元にして運転条件における透過量を評価した。これらの成果に基づき、テストブランケットモジュールの設計が進められている。

論文

Storage characteristics of KCl:Eu$$^{2+}$$ phosphors with radiators by irradiation of fast neutrons

坂佐井 馨; 岩元 洋介; 中村 龍也; 藤 健太郎; 高倉 耕祐; 今野 力

Proceedings of 2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2009 NSS/MIC), Vol.2, p.1422 - 1426, 2009/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:54.14

$$gamma$$線感度のKCl:Eu$$^{2+}$$蛍光体及び陽子発生源としてのポリエチレンシートを用いて高速中性子検出を試みた。最大の輝尽性蛍光出力が得られるのは14.8MeV中性子に対して約3mmであり、これはPHITSによるモンテカルロシミュレーションの結果と一致した。高速中性子発生に伴う$$gamma$$線の影響は無視できる程度であった。本蛍光体とポリエチレンシートの組合せは高速中性子モニタリングやイメージングに有効である。

論文

Heavy fermion superconductivity with the strong Pauli paramagnetic effect on NpPd$$_5$$Al$$_2$$

青木 大*; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 立岩 尚之; 池田 修悟*; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 塩川 佳伸*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 77(Suppl.A), p.159 - 164, 2008/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:27.62(Physics, Multidisciplinary)

新しいネプツニウム超伝導体NpPd$$_5$$Al$$_2$$の物性を詳細に研究した。大きな電子比熱係数,磁気及び超伝導の異方性、そして強い常磁性効果は、スピン一重項異方的超伝導状態が実現していることを示唆する。

論文

重い電子系形成途上で出現するNpPd$$_5$$Al$$_2$$の異方的超伝導

青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 立岩 尚之; 池田 修悟; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

固体物理, 42(9), p.569 - 580, 2007/09

ネプツニウム化合物において初めて超伝導体を発見した。新物質NpPd$$_5$$Al$$_2$$は、希土類及びアクチノイドではこれまで報告されていなかった、新しい組成・構造を持つ物質である。f電子系としてはかなり高い超伝導転移温度5Kを有するほか、Np 5fによる強い磁性との共存,重い電子状態の形成とそれが作り出すクーパー対,常磁性効果を反映した上部臨界磁場における1次転移など、従来の超伝導体とは著しく異なる性質を示すことがわかってきた。

論文

Unconventional heavy-fermion superconductivity of a new transuranium compound NpPd$$_5$$Al$$_2$$

青木 大*; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 立岩 尚之; 池田 修悟; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 塩川 佳伸*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 76(6), p.063701_1 - 063701_4, 2007/06

 被引用回数:105 パーセンタイル:93.4(Physics, Multidisciplinary)

ネプツニウム化合物において、新物質NpPd$$_5$$Al$$_2$$を発見し、この物質が超伝導転移温度5Kの超伝導体であることを見いだした。常伝導状態での大きな電子比熱係数は、この物質が重い電子状態にあることを示し、またそれが超伝導に転移することが比熱測定から示され、重い電子による超伝導が実現していることを明らかにした。またネプツニウムによる常磁性と超伝導が共存しており、磁気異方性を反映して上部臨界磁場は異方的である。特に、上部臨界磁場が一次転移になっていることが示され、常磁性効果が顕著であることが明らかとなった。

論文

Magnetic properties and heavy electronic states in the antiferromagnet NpPtGa$$_5$$

青木 大*; 芳賀 芳範; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(11), p.114715_1 - 114715_7, 2006/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:37.36(Physics, Multidisciplinary)

We succeeded in growing a new neptunium compound NpPtGa$$_5$$ by the Ga-flux method. NpPtGa$$_5$$ orders antiferromagnetically below $$T_N = 26$$ K. A cylindrical Fermi surface was detected by the dHvA experiment in the antiferromagnetic state. The large cyclotron masses are consistent with the large electronic specific heat coefficient.

論文

Magnetic and fermi surface properties in NpIn$$_3$$

青木 大*; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 池田 修悟; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(8), p.084710_1 - 084710_10, 2006/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:51.8(Physics, Multidisciplinary)

インジウムフラックス法によりNpIn$$_3$$の純良単結晶育成に成功し、電気抵抗,比熱,磁化率,ドハース・ファンアルフェン効果を測定した。強磁性転移が14K、反強磁性転移が10K、さらに別の転移が8Kで生じた。磁場を試料に印加したとき、反強磁性状態は2段階のメタ磁性転移を経て、最終的に強磁性状態になった。反強磁性転移と2段階のメタ磁性転移は1次転移である。ドハース・ファンアルフェン効果の測定ではサイクロトロン有効質量が静止質量の3.4から14倍のドハース振動が観測された。これらのドハース振動についてLaIn$$_3$$のフェルミ面に基づいた5$$f$$局在モデルの観点から議論した。

論文

Fermi surface properties in an enhanced Pauli paramagnet NpGe$$_3$$

青木 大*; 山上 浩志*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.978 - 980, 2006/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Condensed Matter)

増強Pauli常磁性体NpGe$$_3$$の純良単結晶を育成し、ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った。フェルミ面のトポロジーは5$$f$$遍歴モデルに基づくバンド計算によりうまく説明できる。サイクロトロン有効質量は静止質量の2.6から16倍で、バンド質量のおよそ3.5倍増強されている。

報告書

Coarse break-up of a stream of oxide and steel melt in a water pool (Contract research)

森山 清史; 丸山 結; 宇佐美 力*; 中村 秀夫

JAERI-Research 2005-017, 173 Pages, 2005/08

JAERI-Research-2005-017.pdf:11.17MB

水プール中における融体ジェットの分裂は、軽水炉シビアアクシデント時における水蒸気爆発の粗混合過程及びデブリ冷却性に関連する重要な現象である。高温の酸化物及び鋼材の融体ジェットの水プール中における分裂挙動に関する実験を行った。目的は、ジェット分裂長さ及び分裂によって生じる融体液滴のサイズ分布,これらに対する融体物性の影響に関するデータを得ることである。また、融体ジェット分裂機構の検討に有用な、融体ジェットを取り巻く蒸気カラムの流れの強さや、これと融体液滴サイズの関係に関するデータの取得を試みた。実験では酸化ジルコニウム・酸化アルミニウム混合物とステンレス鋼の融体ジェット(水面で直径$$sim$$17mm,速度$$sim$$7.8m/s)を深さ2.1m又は0.6mで種々のサブクール度を持つ水プールに落下させた。 本実験の結果及び既存の実験データを用いた検討により、融体ジェット分裂長さ,融体ジェットが完全に分裂しない浅いプールの場合の分裂割合、及び、ジェット分裂によって生じる融体液滴サイズに関する相関式を得た。

論文

Itinerant 5$$f$$ electrons and the Fermi surface properties in an enhanced Pauli paramagnet NpGe$$_{3}$$

青木 大*; 山上 浩志*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 74(8), p.2149 - 2152, 2005/08

 被引用回数:25 パーセンタイル:72.95(Physics, Multidisciplinary)

Bi-フラックス法によりパウリ常磁性体NpGe$$_{3}$$の高品位の単結晶試料を育成し、ドハースファンアルフェン効果(dHvA)測定を行った。これにより本系のフェルミ面トポロジーを実験的に明らかにし、遍歴5$$f$$電子バンドモデルに基づいた相対論的バンド計算の結果とよく合うことを見いだした。フェルミ面は$$<$$100$$>$$方向に頚部を持ったほぼ球状の電子フェルミ面からなり、これはまた、単一のバンドから成るR点に中心を持つ中空のボールを形成している。サイクロトロン有効質量は2.6-16$$m_{0}$$の値であり、対応するバンド質量より3.5倍ほど増大している。

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