Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Batsaikhan, M.; 赤岡 克昭; 佐伯 盛久*; 狩野 貴宏; 大場 弘則; 若井田 育夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 13 Pages, 2023/00
被引用回数：1 パーセンタイル：68.31(Nuclear Science & Technology)この実験研究では、レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を用いて模擬燃料デブリの二次元元素マッピングを実行し、サンプル表面の元素組成と分布を決定した。本物の燃料デブリはサンプルとして入手できないため、化合物や金属などの予測材料から模擬燃料デブリを作製した。Nd:YAGレーザーの第2高調波を使用して、サンプル表面にプラズマを生成させた。さらに、エシェル分光器を使用して、435
650nmの可視波長範囲でプラズマからの発光を検出した。収集されたデータセットのサイズと複雑さから従来のデータ分析方法では良い効果が得られないことが判明した。そのため本研究では、主成分分析や多変量曲線分解能代替最小二乗法などのラベルフリー化学測定法に基づく方法を実装して、サンプル内の各成分に関する空間情報およびスペクトル情報を取得した。結果として、LIBSと化学測定法の統合が、事前知識がほとんどまたは全く無くてもサンプル(燃料デブリなど)に関する定性情報を取得するための非常に効果的なツールであることを実証した。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：44 パーセンタイル：97.1(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 正規; 田村 浩司; 佐伯 盛久
光学, 48(1), p.13 - 20, 2019/01
レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)や関連技術である共鳴吸収分光の原子力分野での応用について紹介する。放射性物質を多く含有した次世代低除染MOX燃料への適用や、福島第一原子力発電所の損傷炉内といった高放射線・過酷環境における燃料出渕のその場サーベランスにおいては、光ファイバーを活用したLIBS技術や共鳴吸収分光技術は、遠隔分析手法として最も有力な手法の一つとして期待されている。これらの技術の基本及び性能について現状を紹介し、LIBS技術などの原子力分野への適用についてレビューする。
佐伯 盛久; 田口 富嗣; 中島 信昭*; 大場 弘則
Journal of Photochemistry and Photobiology A; Chemistry, 299, p.189 - 193, 2015/02
被引用回数：14 パーセンタイル：35.17(Chemistry, Physical)Metal separation by using laser-induced particle formation was applied to the recovery of Pd from a mixed solution with Mo. In this separation, the Pd ions in the mixed solution containing 1 vol% ethanol were selectively reduced by irradiation of pulsed laser (10 Hz repetition rate) and high-repetition-pulse (HRP) laser (30 kHz repetition rate) with the wavelength of 355 nm while keeping irradiation power constant. The laser-induced reduction resulted in the generation of the Pd neutrals, which is followed by the aggregation of Pd neutrals in the absence of a stabilizing agent. The generated Pd particles were recovered and separated from the Mo ions by filtration. ICP-AES analysis of the filtrate elucidated that the Pd metals were successfully separated from Mo with a high recovery efficiency (84%). The recovery efficiency of Pd was different in the irradiation between the pulsed and HRP lasers; the efficiency obtained using the pulsed laser was 12% higher than that from the HRP laser. XRD analyses demonstrated that the Pd particles subjected to pulsed laser irradiation were 30 times larger than those subjected to the HRP laser. Based on TEM observations, the sizes of the Pd primary particles were approximately 200 nm (pulsed laser) and 
10 nm (HRP laser). The formation of submicron Pd particles using the pulsed laser increased the recovery efficiency of Pd in this separation, because the Pd particles were recovered by a 0.2 
m pore size filter. The formation of different size Pd particles in the irradiation between the pulsed and HRP lasers clearly suggests that the pulsed laser irradiation contributes not only to the reduction of the Pd ion but also to the Pd particle growth in the laser-induced particle formation.
伊藤 主税; 内藤 裕之; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 伊藤 敬輔; 石川 高史; 西村 昭彦; 若井田 育夫; 関根 隆
Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07
福島第一原子力発電所の燃料デブリの取り出しに向けた原子炉圧力容器・格納容器内の燃料デブリの位置や状況の把握に適用可能な光ファイバを用いた遠隔調査技術を開発している。積算
線量100万Gyまで使用できる性能を目指し、ヒドロキシ基を1000ppm含有させることにより耐放射線性を向上させた高純度石英光ファイバを試作して線照射試験によりその耐放射線性を確認した。これにより、積算100万Gyまで、イメージファイバによる観察及びレーザー分光による元素分析が行える見通しを得た。また、さらに耐放射線性を向上させるためにフッ素を含有した高純度石英光ファイバを試作し、ルビーシンチレータと組み合わせて放射線計測できることを確認した。これらにより、高耐放射線性光ファイバを用いた高放射線環境の遠隔調査装置が開発できることを示した。
大道 正明*; 麻野 敦資*; 佃 諭志*; 高野 勝昌*; 杉本 雅樹; 佐伯 昭紀*; 酒巻 大輔*; 小野田 晃*; 林 高史*; 関 修平*
Nature Communications (Internet), 5, p.3718_1 - 3718_8, 2014/04
被引用回数：35 パーセンタイル：77.9(Multidisciplinary Sciences)高分子薄膜に入射するイオンの飛跡に沿って直径ナノオーダーの架橋体を形成し溶媒抽出する方法(SPNT)を、人由来血清アルブミン(HSA)やアビジン等のタンパクに適用した結果、タンパクナノワイヤーの形成が確認できた。得られたタンパクナノワイヤーに、リジン・アルギニン残基のペプチド結合を選択的に切断するトリプシンを用いた加水分解反応を適用したところ、反応時間の経過とともにナノワイヤーの断片化が進行し、反応開始20分で完全に消失した。また、HSAとアビジンの混合物から作製したハイブリッドのナノワイヤーでは、ペルオキシダーゼ活性等の生物学的な性質を示すとが確認できた。これらの結果は、SPNTで作製されたタンパクナノワイヤーはタンパク質の基本構造であるペプチド結合を保持していることを示唆している。このSPNTによる作製技術は、任意のタンパク質分子を大きな比表面積のナノワイヤーに成形し、その表面に機能性を付与する基礎技術として幅広い活用が期待できる。
麻野 敦資*; 高野 勝昌*; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 前吉 雄太*; 本庄 義人*; 佐伯 昭紀*; 山田 圭介; et al.
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 163, 2013/01
In this study, a visualization of the tracks of fragments from a dissociated cluster ion in a target was tried using polystyrene derivatives with higher sensitivity for the ion beam irradiation. The results were compared with the case of ion beam consisting of single ion, considering the feature of cluster beam irradiation. The ion species were selected to be 
C
and 
Ti. As a result, the density of the structures at the Ti beam irradiation was almost the same to the ion fluence. However, the density at the C irradiation was much less than the ion fluence. It is supposed that many cluster particles are fragmentized during penetration in the polymer film. The radial dose distribution inside a particle tracks is decreased, and then the cross-linking reaction is induced insufficiently. In order to visualize the tracks of the fragmentation, optimization of the development or selection of materials with higher sensitivity should be needed.
前吉 雄太*; 佐伯 昭紀*; 諏訪 翔太郎*; 大道 正明*; 丸井 裕美*; 麻野 敦資*; 佃 諭志*; 杉本 雅樹; 岸村 顕広*; 片岡 一則*; et al.
Scientific Reports (Internet), 2, p.600_1 - 600_6, 2012/08
被引用回数：45 パーセンタイル：72.46(Multidisciplinary Sciences)高分子薄膜に入射するイオンの飛跡に沿って生じる高濃度活性種により直径ナノオーダーの架橋体を形成し、これを溶媒抽出する方法を用いて、フラーレン(C
)やその誘導体である[6,6]phenyl C
butyric acid methyl ester (PCBM)のナノワイヤーの作製を試みた。C及びPCBMを0.14mの厚さに成膜し、
Xe
450MeVあるいは
Os
490MeVイオンを照射した結果、半径811nmのナノワイヤーの作製に成功した。また、有機半導体の原料であるポリチオフェンに、長さ120mのPCBMナノワイヤーを数密度1
10
cm
で混合して試作した有機薄膜太陽電池は、ナノワイヤーを混合しない場合に比べて約7%変換効率が増大することを見いだした。これは、ポリチオフェン中に、PCBM分子が個々に分散しているよりも、ナノワイヤーとして混合する方が電子の移動度が大きくなるためと考えられる。微細加工が困難なフラーレン誘導体から、イオンビームを用いた技術によりナノワイヤーが作製可能で有り、これを有機薄膜太陽電池へ応用することで、変換効率が向上できることを実証できた。
高野 勝昌*; 麻野 敦資*; 前吉 雄太*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐伯 昭紀*; 関 修平*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.
Journal of Photopolymer Science and Technology, 25(1), p.43 - 46, 2012/07
被引用回数：2 パーセンタイル：6.54(Polymer Science)The proton beam writing (PBW) with energy of several MeV ranges is a unique tool of three-dimensional microprocessing for a polymer material. Three-dimensional structures like a bridge structure can be fabricated by the double exposures of PBW with two deferent energies followed by the one-time development using etching solution. In this study, the fabrication of an arched bridge was attempted by means of the supercritical drying with liquid carbon dioxide to a SU-8 photoresist film, as the polymer material, coated on a substrate of epoxy sheet, after the PBW process. In the exposures, two patterns of bridge girders and piers were written with 0.5 and 3 MeV proton beams to the SU-8 photoresist films, respectively. After these writings, the photoresist films were developed with the solution of diacetone alcohol and rinsed with the solution of isopropyl alcohol. Then the supercritical drying with liquid carbon dioxide was used at 12 MPa, 40C. As the results, the bridge structures with curved girders to the vertical direction were formed due to the swelling effect of the photoresist film on the drying. In the conference, the microprocessing method of the bridge structure and the swelling effect of the photoresist film will be represented in detail.
高野 勝昌*; 杉本 雅樹; 麻野 敦資*; 前吉 雄太*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐伯 昭紀*; 関 修平*; 佐藤 隆博; 石井 保行; et al.
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 37(2), p.237 - 240, 2012/06
A three dimensional microfabrication technique for polymer films has been investigated on the basis of fabricating micrometer structures composed of the fine wire structures which were fabricated by the chemical reaction induced along ion tracks of heavy ions with the energy of hundred MeV. In this study, we propose a new hemispherical microfabrication technique of epoxy resin for the fabrication of optical lenses using two times irradiation technique combining proton beam writing and low fluence irradiation of heavy ion beam. At first, an epoxy resin films composed of an etching and a non-etching layers of epoxy resin were irradiated at a frame pattern using a 3 MeV focused proton beam. At second, the low fluence irradiation of 450 MeV Xe was performed by a raster line scanning with oblique angle of 45 degree. Finally, the non-irradiated area of the etching layer of the films were etched by the developer. The observation of the etched films showed that the dome-like structures arrayed with a grid were formed on the non-etching layer of the epoxy resin films. The more detailed observation showed that each dome was composed of the fine wire structures formed by cross-linking reactions induced along the Xe tracks. The domes are expected to function as optical condenser-lenses.
前吉 雄太*; 高野 勝昌*; 麻野 敦資*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 石井 保行; 大久保 猛; 江夏 昌志; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 51(4R), p.045201_1 - 045201_4, 2012/04
被引用回数：1 パーセンタイル：4.41(Physics, Applied)A relation between the fluence and the beam-induced chemical reaction in poly(9,9'-dioctylfluorene), PFO, films has been investigated to fabricate PFO-based nano-micro structures using Proton Beam Writing, PBW. In this investigation, we observed that the cross-linking reaction in PFO occurred without a cross-linking agent using PBW. Furthermore, not only the surface morphology but also structure and shape on PFO films were changed from nano-meter to micro-meter size by controlling the fluence of proton beam irradiation on the basis of the investigation. Consequently, the structure of the arabic numbers was successful fabricated as three-dimensional PFO structures with the aspect ratio of 12 at the fluence of 3.5 10
ions/m
by PBW.
Belloni, J.*; Crowell, R. A.*; 勝村 庸介; Lin, M.; Marignier, J. L.*; Mostafavi, M.*; 室屋 裕佐*; 佐伯 昭紀*; 田川 精一*; 吉田 陽一*; et al.
Recent Trends in Radiation Chemistry, p.121 - 160, 2010/05
放射線誘起高速現象を測定するための高速分光装置の開発と応用について、世界各国で進められているプロジェクトも合わせてまとめた。
吉田 陽一*; Yang, J.*; 佐伯 昭紀*; 田川 精一*; 柴田 裕実*; 南波 秀樹; 小嶋 拓治; 田口 光正
JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.143 - 144, 2004/11
AVFサイクロトロンの重イオンを用いたパルスラジオリシス研究のため、ナノ秒の時間分解能を持つ重イオン時間分解光吸収システムを構築した。Cイオンがシンチレータを通過する際に発する光を分析光として用い、水溶液試料を入れたサンプルセルの底面に設けたレンズ集光機能を持つ光ファイバーを通して光検出器に導き、フォトンカウンティング法により水中に生成する活性種を測定した。観測波長を480nmとし、水の有る場合と、無い場合の光強度の差を用いて、水和電子の吸光度を算出した。光強度の絶対値の評価ができていないため詳細な定量的議論ができないものの、水和電子の減衰には、10ns程度の速い減衰過程とそれに続く遅い減衰過程があることがわかった。このような二成分の減衰は軽イオンを用いた海外での研究や、吸収でなく発光測定法による研究においても観測されており、速い減衰過程は高密度励起に起因すると考えられる。
吉田 陽一*; Yang, J.*; 関 修平*; 佐伯 昭紀*; 田川 精一*; 柴田 裕実*; 田口 光正; 小嶋 拓治; 南波 秀樹
JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.145 - 146, 2003/11
AVFサイクロトロンからのCイオンを、試料液面上に設置したシンチレータを通過させ、水溶液試料に照射した。Cイオンがシンチレータを通過する際に発する光を、分析光として用い、試料容器底面に設けたレンズ集光機能を持つ光ファイバーを通して、光測定系に導いて生成物の吸光特性を調べた。吸光度は、溶質の存在する場合と、無い場合の光強度の差を用いて算出した。Cイオン照射により生成したOHラジカルとの反応により生成した(SCN)
の過渡吸収時間プロファイルを480nmで測定した。この結果得られた吸光度は20nsで立ち上がることがわかった。これは、システムの時間分解能に等しい。また、吸光度の減衰は、10ns程度の速い減衰過程とそれに続く遅い減衰過程が観測された。この速い減衰過程は高密度励起に起因するものと考えられる。
小沢 健二; 佐伯 昭; 遠藤 昭; 大草 享一
Nuclear Technology, (6), 0 Pages, 1996/00
原子力発電プラント向けの自律型運転制御システム研究を実施している。本システムでは,人工知能(AI)システムが,運転員と従来型の制御方式に代わるものとして重要な役割を果たす。著者らは,運転員が行っていると考えられる意志決定過程を人工知能システムにより実現するためニ,モデルベース推論法を基本方針とした。自律型運転制御システムの主な設計概念としては,多面的モデル構築,方式の多様化等を提案した。これらの概念により,共通要因によるシステム機能の喪失を防ぐことが可能となる。プロトタイプシステムの開発目的は,人工知能システムの自律型運転への適用性評価と実現性を確認するためである。シミュレーション実験の結果,診断機能は,異常発生後の複雑なプロセス挙動に対して対応できること,制御機能は,従来型の制御方式に比べ性能が向上していることが確認できた。
大草 享一; 佐伯 昭; 小沢 健二; 遠藤 昭
動燃技報, (93), p.94 - 101, 1995/03
ファジィ制御は言語的な規則の記述が可能であるという特徴を持ち、広い範囲できめ細かく制御が行える等の利点がある一方、推論に使用する規則の決定を経験や試行錯誤によらなければならないと言う問題がある。この問題点の解決策の一つとして、忘却付き学習を用いたニューラルネットワーク駆動型ファジィ制御法(以下NDF制御)を開発し、DHX出口Na温度制御に適用した。「常陽」の動特性解析コードにNDF機能を付加し、DHX出口Na温度制御を行った結果、人間が試行錯誤で構築した規則によるファジィ制御と同等な制御ができた。
Ugolini, D.; 吉川 信治; 佐伯 昭
3rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-3), Vol.3, p.1545 - 1549, 1995/00
原子力は、将来において根幹をなし、最も合理的なエネルギー源であることは疑いのないものになりつつある。しかし、不幸なことに公衆の意見は、しばしば原子力の展開を好まない場合がある。そこで、プラントの制御システムの改良が原子力プラントの安全性と信頼性を向上させること並びにPAの向上の意味で、極めて重要である。このことから人工知能のような新技術の開発が、現時点のみならず次世代原子力プラントの運転等において、多大な貢献を果たすであろう。人工知能技術の分野においても注目を浴びているニューラルネットワーク技術(ANN)は、事業団においても自律型プラントの概念構築の一環として研究が行われている。本報告では、モデルベースト適応制御技術(MRAC)にANNを組み合わせたシステム制御技術を用いたところ、その制御性が向上したことを報告する。MRACシステムは、線形事象によく適用される。
遠藤 昭; 佐伯 昭; 三木 哲志; 姫野 嘉昭
Mathematical Methods and Supercomputing in Nulear Applications, 0 Pages, 1993/00
原子力プラントの運転,保守における人的因子を極力排除して,稼働率や安全性を向上させる為,運転員の役割を人工知能で代替し,加えて制御性能を向上させるべく自律型運転制御システムの概念の検討を行った。代替にあたっては,問題解決に必要な知識の根源的知識に基づく体系化と問題解決過程の一般化が必要である。システム構成としては,機能の動的な再組織化などに優れた階層型分散協調システムを採用し,その実現は,マルチエ-ジェントシステムに依るのが適当である。自律型運転制御システムに対するAI技術の適用性を評価し,その成立性に対する見通しを得るため,プロトタイプシステムの製作を計画し,概念設計を行った。プロトタイプシステムは,FBRの原子炉系,主冷却系,主蒸気系及びタ-ビン発電機系等における通常起動,通常停止,トリップ後処理,負荷変動及び原子炉出力変動等を対象に,異常診断,状態評価等を実現した
金子 義彦; 水本 元治; 西田 雄彦; 中原 康明; 岩本 昭; 舩橋 達; 数又 幸生; 竹田 辰興; 星 三千男; 篠原 伸夫; et al.
JAERI-M 91-095, 137 Pages, 1991/06
陽子加速器の長半減期核種の消滅処理への適用について、昭和63年原子力委員会は群分離消滅処理研究の強化を求める決定を行い、これに従い、科学技術庁はオメガ計画を発足させた。一方OECD/NEAも国際協力計画をまとめた。このような情勢に対応するため、原子炉工学部は物理部、核融合研究部、化学部の協力を得て、大型加速器の性能、その開発手順、加速器利用研究計画などについて検討を進め、大強度陽子加速器計画としてまとめた。この計画の目標は、1.5GeV、10mAの工学試験用加速器である。技術開発用加速器(10MeV,10mA)の建設を中心にした大出力化のための技術開発ステップと工学試験用加速器の構成についてのデザインを示した。さらにこの加速器によって拓かれる核物理、核データ、固体物理、核融合、核化学等の基礎科学領域における先端研究についての展望をまとめた。
石森 富太郎; 上野 馨; 木村 幹*; 星 三千男; 佐伯 正克; 斉藤 昭; 浅野 雅春; 吾勝 常勲; B.Leugger*
Journal of Nuclear Science and Technology, 9(12), p.716 - 720, 1972/12
1.3kgのThOを平均の中性子束610
n/sec.Cm
で241日照射し、1.2年冷却した。線放射能は特別な遮蔽を必要としないほどに減少した。約10mgの
UをTBP抽出法で分離し、
線測定により定量した。質量分析の結果、Uは天然ウランで汚染されていることが分った。
