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村瀬 清華*; 片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 西村 耕司*; 橋本 大志*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 小川 泰信*; et al.
Journal of Space Weather and Space Climate (Internet), 12, p.18_1 - 18_16, 2022/06
被引用回数：1 パーセンタイル：20.65(Astronomy & Astrophysics)巨大な太陽フレアによってもたらされる太陽風により磁気圏内にエネルギーが溜まり、そのエネルギーが一気に解放されるサブストームが発生する。そのサブストームが発生する際、高エネルギー電子が大量に中間圏まで降り注ぐ事象(EEP)がしばしば観測されるが、その詳細な発生メカニズムは解明されていない。本研究では、あらせ衛星により観測された2つのEEPに対して、3次元グローバル電磁流体力学的(MHD)シミュレーションや放射線挙動解析コードPHITSを使った解析によりその発生メカニズムを検討した。その結果、カレントシート散乱とwave-particle散乱がEEPの初期及びサブストーム発生後に重要な役割を果たしていることが示唆された。
Zhao, Y.*; Suzuki, T.*; Iimori, T.*; Kim, H.-W.*; Ahn, J. R.*; 堀尾 眞史*; 佐藤 祐輔*; 深谷 有喜; Kanai, T.*; Okazaki, K.*; et al.
Physical Review B, 105(11), p.115304_1 - 115304_8, 2022/03
被引用回数：1 パーセンタイル：15.88(Materials Science, Multidisciplinary)本研究では、時間・角度分解光電子分光を用いて、SiC基板上に作製したグラフェン層におけるキャリアダイナミクスについて調べた。光ポンピング後の準結晶グラフェンのディラックバンドでは、電子ドーピングに層依存性が観測された。また、光誘起キャリア輸送量は基板からの距離に依存することがわかった。フラット基板及びステップ基板上の単層グラフェンの結果から、キャリアの生成源は界面のステップ状態に由来することがわかった。本メカニズムは、密度汎関数計算による電子構造を基にした動的モデルにより記述できる。
石井 守*; 塩田 大幸*; 垰 千尋*; 海老原 祐輔*; 藤原 均*; 石井 貴子*; 一本 潔*; 片岡 龍峰*; 古賀 清一*; 久保 勇樹*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.108_1 - 108_20, 2021/12
被引用回数：8 パーセンタイル：61.09(Geosciences, Multidisciplinary)科研費新学術領域研究・太陽地球圏環境予測(PSTEP)の一環として、日本における宇宙天気災害の発生規模と頻度の関係を包括的に調査した。調査した情報は、国内における宇宙天気ユーザーが理解できる形で公開した。本論文では、その包括的調査の結果をまとめるとともに、宇宙天気災害が電力や航空業界に与える経済的損失に関して定量評価した結果も紹介する。
草野 完也*; 一本 潔*; 石井 守*; 三好 由純*; 余田 成男*; 秋吉 英治*; 浅井 歩*; 海老原 祐輔*; 藤原 均*; 後藤 忠徳*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.159_1 - 159_29, 2021/12
被引用回数：6 パーセンタイル：49.29(Geosciences, Multidisciplinary)PSTEPとは、2015年4月から2020年3月まで日本国内の太陽・地球惑星圏に携わる研究者が協力して実施した科研費新学術領域研究である。この研究枠組みから500以上の査読付き論文が発表され、様々なセミナーやサマースクールが実施された。本論文では、その成果をまとめて報告する。
3)-ordered silicon layer on Al(111)佐藤 祐輔*; 深谷 有喜; Cameau, M.*; Kundu, A. K.*; 志賀 大亮*; 湯川 龍*; 堀場 弘司*; Chen, C.-H.*; Huang, A.*; Jeng, H.-T.*; et al.
Physical Review Materials (Internet), 4(6), p.064005_1 - 064005_6, 2020/06
被引用回数：6 パーセンタイル：30.33(Materials Science, Multidisciplinary)本研究では、放射光角度分解光電子分光を用いて、Al(111)表面上の33周期を持つSi層の電子バンド構造を解明した。実験では、線形のエネルギー分散に起因する閉じたフェルミ面を観測した。ハニカム状のシリセンをモデル構造とした第一原理計算の結果、これは基板との混成状態を起源としたディラックコーン様の金属バンドと考えられる。Al(111)表面上のSi層は、基板との相互作用によりディラック電子を発現し、いわゆるXeneと呼ばれる2次元物質群のモデルシステムになりうることを示唆する。
片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 内田 ヘルベルト陽仁*; 海老原 祐輔*; 江尻 省*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 佐藤 薫*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 71(1), p.9_1 - 9_10, 2019/12
被引用回数：8 パーセンタイル：39.55(Geosciences, Multidisciplinary)2017年6月30日22時21分から26分(世界時)にかけて、昭和基地にあるPANSYレーダーによってオーロラ爆発時の中間圏における過渡電離が観測された。通常、中間圏における過渡電離は100keV以上の高エネルギー電子が中間圏まで到達することにより引き起こされるが、同時間帯においてあらせ衛星が観測した100keV以上の電子フラックスは有意な上昇を示していなかった。このことから、本イベントは、10keV以下の低エネルギー電子が大量に熱圏に降り注ぐことにより発生したX線による電離であるとの仮説を立てた。この仮説の妥当性を検証するため、粒子・重イオン挙動解析コードPHITSを用いて様々なエネルギースペクトルを持つ電子が大気上空に進入した場合の電離分布を計算した。その結果、10keV以下の電子でも中間圏において十分な電離を引き起こすことが可能であることが分かり、仮説の妥当性が証明された。
近藤 恭弘; 浅野 博之*; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 石山 達也; 伊藤 崇; 川根 祐輔; 菊澤 信宏; 明午 伸一郎; 三浦 昭彦; et al.
Proceedings of 28th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2016) (Internet), p.298 - 300, 2017/05
J-PARC加速器の要素技術開発に必要な3MeV H
リニアックを構築した。イオン源にはJ-PARCリニアックと同じものを用い、RFQは、J-PARCリニアックで2014年まで使用したものを再利用している。設置作業の後、2016年6月からRFQのコンディショニングを開始した。このRFQは様々な問題を克服し、なんとか安定運転に達していたが、2年間運転できなかったので再度コンディショニングが必要であった。現状定格のデューティーファクタでは運転できてはいないが、短パルスならばビーム運転可能となっている。この論文では、この3MeV加速器のコミッショニングと最初の応用例であるレーザー荷電変換試験の現状について述べる。
平野 耕一郎; 浅野 博之; 石山 達也; 伊藤 崇; 大越 清紀; 小栗 英知; 近藤 恭弘; 川根 祐輔; 菊澤 信宏; 佐藤 福克; et al.
Proceedings of 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.310 - 313, 2016/11
単位面積当たりの熱負荷を減らすため、67
のビーム入射角を有するビームスクレーパをJ-PARCリニアックのRFQとDTLの間のMEBTで使用している。67ビームスクレーパは粒子数1.47E22個のHビームによって照射された。レーザ顕微鏡を用いてスクレーパのビーム照射による損傷部を観察すると、高さ数百
mの突起物が無数にあった。ビームスクレーパの耐電力を調べるため、3MeVリニアックを新たに構築した。2016年末にスクレーパ照射試験を実施する予定である。今回は、J-PARCリニアックのビームスクレーパの現状、及び、ビームスクレーパの照射試験に用いる3MeVリニアックについて報告する。
小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
木村 祥紀; 篠原 伸夫; 佐藤 兼章; 戸田 暢史; 篠田 芳晴; 舟竹 良雄; 綿引 優; 久野 祐輔
Proceedings of INMM 55th Annual Meeting (Internet), 7 Pages, 2014/07
2010年にワシントンDCで開催された核セキュリティサミットにおいて日本政府は、核物質の測定、検知及び核鑑識に係る技術の開発を3年間を目途に確立し、国際社会と共有するという声明を発表した。この声明を受け、核鑑識技術開発に必要なさまざまな分析能力を有している原子力機構は、2011年度から核鑑識技術の開発を開始した。原子力機構における核鑑識技術開発は、同位体・不純物測定技術や粒子形状分析技術、年代測定技術といった核鑑識分析技術に加えて、国家核鑑識ライブラリのプロトタイプ開発をカバーしている。本発表では、原子力機構における核鑑識技術開発プロジェクトの2011年度から2013年度までの進捗を報告する。また、当該プロジェクトの今後の展開についても発表する。
木村 祥紀; 篠原 伸夫; 舟竹 良雄; 佐藤 兼章; 戸田 暢史; 篠田 芳晴; 綿引 優; 久野 祐輔
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
原子力機構では、不法移転された核物質や放射性物質の属性を特定する核鑑識に係る分析手法をはじめとした技術開発を進めている。その開発項目の一つとして、核鑑識分析で得られた分析データから押収物質の起源や由来といった「属性」を特定し、それが国内のものかを判定する国内核鑑識ライブラリのプロトタイプ開発を進めている。本件では、国内核鑑識ライブラリの検討及び開発状況と今後の展望について報告する。また、原子力機構が参加した国内核鑑識ライブラリに係る国際トレーニングの概要と、その結果について報告する。
木村 祥紀; 篠原 伸夫; 佐藤 兼章; 戸田 暢史; 篠田 芳晴; 綿引 優; 久野 祐輔
Proceedings of INMM 54th Annual Meeting (CD-ROM), 7 Pages, 2013/07
2010年にワシントンDCで開催された核セキュリティサミットにおいて日本政府は、核物質の測定、検知及び核鑑識にかかわる技術の開発を3年間を目途に確立し、国際社会と共有するという声明を発表した。この声明を受け、核鑑識技術開発に必要なさまざまな分析能力を有している原子力機構は、2011年度から核鑑識技術の開発を開始した。原子力機構における核鑑識技術開発は、同位体・不純物測定技術や粒子形状分析技術、年代測定技術といった核鑑識分析技術に加えて、国家核鑑識ライブラリのプロトタイプ開発をカバーしており、各分野において米国DOEと国際協力の下で研究開発が進められている。研究開発プロジェクトの第一段階として、分析技術とライブラリの研究開発の結果が2013年度までに国際社会と共有される予定となっている。本発表では、原子力機構における核鑑識分析技術及び核鑑識ライブラリの研究開発プロジェクトの現状と一部結果について発表する。また研究開発の展望として、日本由来の核物質の特性評価や、核鑑識ライブラリへの原子力機構の核物質データの登録計画などについても発表する。
久野 剛彦; 実方 秀*; 佐藤 宗一; 駿河谷 直樹*; 黒沢 明; 久野 祐輔
Proceedings of International Conference on Future Nuclear Systems (GLOBAL'97), p.1244 - 1247, 1997/00
再処理工場から発生する高放射性廃液中の微量プルトニウム濃度をレーザ励起光音響法(LTPAS)により測定する方法について検討を実施した。高放射性廃液中のプルトニウムの価数をセリウム添加により6価に調整し、核分裂生成物等妨害種の影響の無い、高いモル吸光係数をもつ830nmで測定を行った。プルトニウム濃度0
100mg/lの範囲において、濃度と光音響信号強度は良好な直線性を示し、繰り返し精度2%で検出限界0.2mg/lの測定が可能である。
佐藤 宗一; 渡辺 恒介*; 黒沢 明; 久野 祐輔; 横山 友*
PNC TY8605 95-001, 37 Pages, 1995/06
含酸素置換基を有するカルボン酸のウラニル錯体及び無機のウラニル錯体(以下ウラニル錯体)の粉末に、これらのウラニル錯体により吸収される波長の可視レーザー光と、ウランの着目する同位体に選択的に吸収される赤外レーザー光とを同時に照射し、同位体に対して選択的な蛍光の発生、あるいは選択的な光化学反応を行わせる目的で試験を実施した。このうち蛍光の測定(同位体分析への適用)については、ウラニルの無機錯体(硝酸塩)を調製し使用した。はじめに、予備試験として、低温状態での赤外吸収スペクトルを観察したが、対象としたピークが同位体シフトの波数と比較してブロードであったため、完全な同位体毎の吸収ピークの分離はできなかった。したがって、蛍光測定においては、100%の弁別が求められているため、原理的に不可能であることが分かった。一方、有機化合物を用いた光還元試験(同位体分離への適用)では、3種類のウラニル錯体(ヒドロキシ酢酸ウラニル、エトキシ酢酸ウラニル及びフェノキシ酢酸ウラニル)を合成し、それぞれの赤外及び可視吸収波長の測定を行った。赤外光の吸収ピークは無機錯体の場合と同様にブロードではあったが、蛍光分析とは異なり100%の吸収ピークの分離は必要としていないため継続して試験を実施した。次に、その内のエトキシ酢酸ウラニル錯体に注目して赤外レーザー光(CO2 レーザー)と可視レーザー光(YAG励起-色素レーザー(OPO))により極低温下で同時照射を行いウラニル試料の光還元を行った。ウラニル錯体の光還元後、還元反応生成物および未反応成分を分離し、ウランの同位体比の測定を行った結果、未還元物と還元物のウランの同位体比には有意な差が生じることが分かった。
久野 祐輔; 小山 兼二; 舛井 仁一; 清水 甫; 鹿志村 卓男; 佐藤 宗一
American Chemical Society, 1995, 0 Pages, 1995/00
ピューレックス再処理におけるTBP劣化生成物である硝酸ブチル、ブチルアルコールの化学的挙動について調べた。得られた結果は以下のとおりである;DBP、MBPなど既に知られている劣化物以外のTBP劣化物は硝酸ブチルが主たるものであることが分かった。これについて実際の再処理の分散サイクルにおいて低い濃度の硝酸ブチルが検出されたものの、有機相(30%TBP-ドデカン)への蓄積はないことが確認された。また化学劣化、および放射線劣化両者とも硝酸系における溶液劣化生成物は(ブチルアルコールではなく)硝酸ブチルであることが確認できた。さらに硝酸ブチル/ブタノールともに容易に気相へ移行することが確認できた。これらの結果を基に、再処理工程内の挙動について説明を行った。
久野 祐輔; 佐藤 宗一; 大野 栄一*; 舛井 仁一
Analytical Sciences, 9(2), p.195 - 198, 1993/00
被引用回数：5 パーセンタイル：26.83(Chemistry, Analytical)核燃料再処理における高放射性廃液系溶液中(HRLW)の
Srを迅速かつ正確に定量する方法を検討した。HRLW中のSr濃度が高いこと、およびSrがアルカリ沈澱しないことという利点を利用し、簡易沈澱分離-チェレンコフ計測法により定量を試みた。Sr, Y各担体および鉄を添加した後、性状をアルカリに変え、鉄とともにYを含む大部分の核分裂生成物(FP)を共沈除去した。上澄溶液中から炭酸塩として沈澱分離されたSrは、分離後約2時間放置されたのち、周囲を0.2mmのSUSおよび水で覆われたバイアルに詰められ、直接チェレンコフ光を測定することにより定量した。FPの
線による妨害はなく、5%以内の精度で定量が可能である。全工程に要する時間は3時間以内であった。
佐藤 宗一; 西田 恭輔; 久野 祐輔; 舛井 仁一; 山内 孝道; 山村 修
GLOBAL '93, 0 Pages, 1993/00
再処理工場から排出される高放射性廃液からのアクチニド元素を回収することは、廃棄物処理処分の見地から数年来求められてきた。再処理工場では、アルゴンヌ国立研究所から提案されているOctly(phenil),N,N,diisobutyl carbomoly methyl phosphine oxide(CMPO)を用いて、アクチニド元素のような長半減期元素を他の核分裂生成物から分離するための検討を行ってきた。また、CMPOを用いて、東海再処理工場の高放射性廃液からアクチニド元素(U,Np及びAm)の分離試験を行った。本検討の結果、アクチニド元素の回収案として次の方法が提案できる。Npは、主プロセスの加温により、プロダクト流へ移行させる。また、他のアクチニドは、HAWよりもむしろラフィネート流からCMPO/TBP-ドデカンにより回収する。Npも場合によっては、上記CMPO/TBP-ドデカンプロセ
久野 祐輔; 佐藤 宗一; 舛井 仁一
Analytica Chimica Acta, 270(1), p.181 - 186, 1992/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Analytical)再処理工場から排出されるオフガス中に含まれる129Iは、アルカリスクラバ、銀フィルタによりその大部分が除去されることが確認されている。しかし、上記フィルタ直後のよう素濃度を常時オンラインでモニタできればより確実な工程管理が可能となる。そのため、高感度かつ常時モニタ可能であるレーザー光源を用いたよう素モニタの開発を行ったので発表する。オフガス中のよう素は、有機、無機両者の形態で存在するが、測定に先立ち紫外線を照射することにより無機よう素への転換を図った。無機よう素はアルゴンレーザーの514.5nmの光を励起光とした蛍光光度法により測定可能であるが、対象となるオフガス工程には多量のNOxが含まれているため、これがよう素の蛍光に対してクエンチャーとして働き、蛍光測定を妨害する。そこで、NOxがアルゴンレーザーの光を吸収することを利用し、本吸収を光音響法により検出することによりNOx濃度を求め、
駿河谷 直樹; 佐藤 宗一; 鎌田 正行; 久野 祐輔; 舛井 仁一
1994 IAEA Symposium on International Safeguards, ,
近年、再処理工場の廃棄物に対する保障措置が注目されつつあり、高放射性溶液中の微量プルトニウムについても、正確に把握する必要が生じている。このため、短時間でかつ高精度の分析が期待できるレーザー誘起光音響分光法および同位体希釈
スペクトル解析法の2方法について、その保障措置への適用性について検討を行ったので報告する。
久野 剛彦; 北川 修; 佐藤 宗一; 黒沢 明; 久野 祐輔
38th INMM, ,
東海再処理工場で処理される使用済み核燃料溶解液中のプルトニウム・ウランの濃度及び同位体組成比を同時に分析するための方法として同位体希釈
線スペクトロメトリー(IDGS)の検討を実施した。固相抽出剤を使用することによりプルトニウムとウランを選択的に吸着させ、核分裂瀬生物のみを分離すれば、プルトニウムについては、多量に混在するウランのマトリックスの影響を受けることなく短時間で測定が可能であり、実サンプルにおいても従来法である同位体希釈質量分析法(IDMS)と良好な一致が認められた。他方、ウランに関しては保障措置・計量管理上重要となる235U濃度について、抽出剤へのプルトニウムとウランの吸着率の差異を補正することで精度良く測定できることがわかった。
