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伊藤 孝憲*; 森 昌史*; 犬飼 学*; 仁谷 浩明*; 山本 孝*; 宮永 崇史*; 井川 直樹; 北村 尚斗*; 石田 直哉*; 井手本 康*
Photon Factory News, 33(1), p.18 - 24, 2015/05
固体酸化物型燃料電池の電解質に用いられる安定化ジルコニアにおいて、長時間アニールによる結晶構造、局所構造への影響をマルチプローブ(放射光, 中性子, 第一原理計算)によって考察した。放射光X線,中性子回折を用いたリートベルト解析、最大エントロピー法解析の結果から、アニールすることで、周期的構造が秩序的となる場合と無秩序的になる場合があることが分かった。一方、X線吸収スペクトルと第一原理計算によると、アニールによってZrOが歪むことが確認された。これらの結果から、アニールによる導電率の低下は周期的構造が関係していると考えられる。
伊藤 孝憲*; 森 昌史*; 犬飼 学*; 仁谷 浩明*; 山本 孝*; 宮永 崇史*; 井川 直樹; 北村 尚斗*; 石田 直哉*; 井手本 康*
Journal of Physical Chemistry C, 119(16), p.8447 - 8458, 2015/04
被引用回数:17 パーセンタイル:50.98(Chemistry, Physical)放射光X線や中性子線回折によるリートベルト解析・最大エントロピー法解析、X線吸収スペクトル法と第一原理計算を併用することによって、2種類のジルコニア((ZrY)Oおよび(ZrScCe)O)の結晶構造や局所構造に対するアニーリング効果の相違を調べた。これらジルコニアは共に空間群-3で、大きな原子変位パラメータを持つ立方晶構造であるが、(ZrY)Oはアニーリングによって原子変位パラメータが減少し、結晶中の電子は、Zr/酸素サイトに集まる傾向を示した。一方、(ZrScCe)Oではこれとは逆の傾向を示した。これらの傾向の違いは、(ZrY)Oではアニーリングによってジルコニア結晶を構成するZrO多面体では局所的な歪みが生じるがその周期性はないこと、一方、(ZrScCe)O中のZrO多面体は周期性を有し、かつ局所的な歪みが生じるためであることが明らかになった。
浜尾 尚樹*; 北村 尚斗*; 伊藤 孝憲*; 井川 直樹; 井手本 康*; 大道 博行; 加来 正典*; 窪寺 昌一*
Solid State Ionics, 253, p.123 - 129, 2013/12
被引用回数:3 パーセンタイル:15.53(Chemistry, Physical)燃料電池用固体電解質材料、LaBaGaMgOを固相反応法で合成し、電気伝導度やRietveld/最大エントロピー法による結晶構造解析を行った。基本材料であるLaBaGaOの一部をBaやMgで置換することで、プロトン伝導度が向上した。Rietveld/最大エントロピー法解析の結果、1000Kまでの温度ではLaBaGaMgOはLaBaGaOと同じ結晶構造を有すること、プロトンはO3サイト近傍に配置し、この酸素と水素結合していることがわかった。
渡壁 智祥; 金子 尚昭*; 相田 重一*; 大谷 章仁*; 月森 和之; 森泉 真; 北村 誠司
Dynamics and Design Conference 2013(D&D 2013)講演論文集(USB Flash Drive), 8 Pages, 2013/08
配管系の地震応答解析を実際の振動応答挙動に近いものとするためには、多点入力解析を取り入れる必要がある。多点入力解析手法に関する理論的検討は過去に複数実施されているものの、解析手法の妥当性について配管実挙動と比較したものは少なく、十分な検討がなされているとは言えない。そこで、本研究では、多点入力解析法の妥当性及び適用性を検証することを目的とし、本報では、複数の支持点を有する3次元配管モデルを用いた多点入力加振試験を実施した。
渡壁 智祥; 金子 尚昭*; 相田 重一*; 大谷 章仁*; 森泉 真*; 月森 和之; 北村 誠司
Proceedings of 2013 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2013) (DVD-ROM), 8 Pages, 2013/07
現行の配管耐震解析に多入力解析を適用することで配管強度評価の合理化が期待できる。本件では、3点支持配管供試体及び3振動台を用いた加振試験を実施し、多入力を受ける配管の実挙動について調査した結果をまとめたものである。
田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 仲島 康行*; 為ヶ井 強*; 岡安 悟; 北村 尚*; 村上 健*; Laviano, F.*; Ghigo, G.*
Physica C, 484, p.62 - 65, 2013/01
被引用回数:8 パーセンタイル:37.27(Physics, Applied)CoドープしたBaFeAsにXeおよびAu照射を行った場合の超伝導特性へのイオンエネルギー依存性について報告する。照射によって起こる超伝導転移温度の低下は欠陥構造や試料の厚さなどと関連していることがわかった。重イオン照射は臨界電流密度の増大とヒステリシスループでの小さなディップ構造を引き起こす。また未照射試料に見られたヒステリシスループのフィッシュテール効果は少ない照射量で完全に消失する。臨界電流密度の増大は欠陥構造に大きく依存する。低エネルギーで導入されたスプレー状の円柱状欠陥は磁束量子のエンタングルメントを引き起こして臨界電流密度が大きく上昇する。
為ヶ井 強*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 土屋 雄司*; Mohan, S.*; 谷口 智隆*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; et al.
Superconductor Science and Technology, 25(8), p.084008_1 - 084008_14, 2012/08
被引用回数:83 パーセンタイル:93.26(Physics, Applied)様々な高エネルギー粒子を鉄系超伝導体に照射し、臨界電流密度と磁束ダイナミクスへの影響を系統的に調べた。十分なエネルギー付与のできる粒子線照射ならば、銅酸化物高温超伝導体の場合と同様に、の増加や磁束ダイナミクスの抑制に効果があることがわかった。一般に、の増大は銅酸化物に比べて遙かに高い照射量まで持続する。照射効果の詳細はイオン種やエネルギーに依存するが、同種のイオンやエネルギーでもその効果は対象となる鉄系超伝導体ごとに異なる。重イオン照射によって作られる欠陥の相関性は不可逆磁化の角度依存性によって確かめられた。
内藤 裕之; 板垣 亘; 岡崎 義広; 今泉 和幸; 伊藤 主税; 長井 秋則; 北村 了一; 社本 尚樹*; 竹島 由将*
JAEA-Technology 2012-009, 100 Pages, 2012/05
本研究では、高速炉の炉内観察に使用するための耐熱性・耐放射線性に優れたファイバスコープを開発することを目的として、ファイバスコープの構成要素であるイメージファイバとライトガイドファイバの高温環境における耐放射線性向上策の検討と、照射試験によるファイバスコープの構成要素の照射特性の評価を実施した。ファイバの耐放射線性については純粋石英コアのファイバが優れており、不純物によって耐放射線性が左右されることがわかっている。また、光の一部はクラッドを通過するため、クラッドについても耐放射線に優れた材料にする必要がある。そこで、コアをOH基1,000ppm含有の純粋石英,クラッドをフッ素ドープ石英とすることで耐放射線性の向上を目指した。照射試験の結果、コアのOH基含有量を1,000ppmに増加したことで伝送損失の増加につながる照射による新たなプレカーサ生成を抑制できていることが確認できた。クラッドについても、フッ素ドープ石英クラッドは樹脂クラッドより伝送損失増加量や増加速度を大きく改善することができた。本研究の結果、イメージファイバ及びライトガイドファイバのコア材についてはOH基を1,000ppm含有する純粋石英,クラッド材についてはフッ素ドープ石英とし、これらでファイバスコープを構成することより、200C環境で510Gy照射後でも観察できる見通しが得られた。
為ヶ井 強*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; 村上 健*; 神原 正*; 金井 保之*
Physica C, 471, p.777 - 780, 2011/00
被引用回数:6 パーセンタイル:29.31(Physics, Applied)粒子線照射前後でBa(FeCo)Asの磁化緩和を測定した。規格化緩和率Sは未照射試料ではセルフフィールド以下の低磁場で抑制される。重イオン照射ではこうした異常は大きく抑制されるが、イオン種やエネルギーに依存して弱く痕跡を残す場合もある。例えば陽子照射の場合は緩和率Sの低磁場異常は未照射試料と比較すると鈍ってはいるが残っている。これらの結果からSの低磁場での異常は欠陥によって抑えられ、その効果は円柱状欠陥のような相関性のある欠陥ではより顕著になることがわかる。
仲島 康行*; 土屋 雄司*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 為ヶ井 強*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; 村上 健*
Physica C, 470(20), p.1103 - 1105, 2010/11
被引用回数:3 パーセンタイル:17.22(Physics, Applied)異なる重イオン照射によってCoドープBaFeAs単結晶に導入される円柱状欠陥の形成について報告する。200MeV Auイオン照射で円柱状欠陥が照射量の約40%形成されることを透過顕微鏡観察で確認した。磁気光学映像法およびバルク磁化測定から、臨界電流密度は200MeV Auイオン照射と800MeV Xeイオン照射では増大するが200MeV Niイオン照射では変化しないことが明らかになった。また円柱状欠陥導入によって磁束クリープ速度が大きく抑制されることがわかった。これらの結果を銅酸化物超伝導体と比較した。
伊藤 孝憲*; 平井 岳根*; 山下 純一*; 渡部 昌司*; 川田 悦也*; 北村 尚斗*; 井手本 康*; 井川 直樹
Physica B; Condensed Matter, 405(8), p.2091 - 2096, 2010/04
被引用回数:14 パーセンタイル:55.1(Physics, Condensed Matter)酸素イオン伝導体(BaSr)(CoFe)Oについて、高温中性子回折実験を行い、リートベルト法,最大エントロピー法(MEM)及びMEMに基づくパターンフィッティング法(MPF)解析によって、本物質における酸素拡散機構を解析した。720Kでは、多量の欠損が生じている4サイト上に存在する酸素の異方性原子変位パラメータと中性子散乱長密度は4及び8サイト方向を向いていることから、酸素イオンは4-4サイト間及び4-8サイト間を経由して拡散していることを明らかにした。
伊藤 孝憲*; 白崎 紗央里*; 藤江 良紀*; 北村 尚斗*; 井手本 康*; 大坂 恵一*; 廣沢 一郎*; 井川 直樹
電気化学および工業物理化学, 77(2), p.161 - 168, 2009/02
被引用回数:3 パーセンタイル:8.26(Electrochemistry)電子伝導と酸素イオン伝導の混合伝導体である(LaSr)MnOと(BaSr)(CoFe)Oの結晶構造を中性子回折法によって、電子密度分布を放射光X線回折法によって解析した。(LaSr)MnOは空間群が であり、(La,Sr), Mn, Oが各々6, 6, 18サイトを占める。(BaSr)(CoFe)Oはを取り、(Ba,Sr), (Co/Fe), O1, O2が各々8, 8, 4, 8サイトを占め、また、O1及びO2の占有率は0.59, 0.87であることがわかった。(LaSr)MnOにおけるMn-O面と(BaSr)(CoFe)Oにおける(Co, Fe)-O2面は強い共有結合を持つことから電子伝導に寄与し、(BaSr)(CoFe)Oにおける(Ba, Sr)-O1面は高い酸素欠損率を有する強いイオン結合性を持つことから酸素イオン伝導に寄与することが明らかになった。
伊藤 孝憲*; 西田 有希*; 冨田 文*; 藤江 良紀*; 北村 尚斗*; 井手本 康*; 大坂 恵一*; 廣沢 一郎*; 井川 直樹
Solid State Communications, 149(1-2), p.41 - 44, 2009/01
被引用回数:35 パーセンタイル:77.04(Physics, Condensed Matter)(BaSr)(CoFe)Oの結晶構造と電子密度分布を中性子回折及びX線回折法によって解析した。結晶構造は空間群の分割原子モデルによる解析の結果、酸素1(4)及び酸素2(8)サイトの席占有率が各0.59, 0.87であり、(Co, Fe)-O2面は異方性共有結合とイオン結合、(Ba, Sr)-O1結合は低密度のイオン結合性であることが明らかになった。
中野 政尚; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 根本 正史*; 蓮沼 啓一*; 北村 尚士*
海の研究, 18(1), p.37 - 55, 2009/01
沿岸域での風と流れの関係を調べるため、2年間に及ぶ風と流れの連続観測を実施した。観測海域は外洋に直接面した茨城県東海村沖である。沿岸水域特有の強い密度躍層の存在を考慮し、躍層以浅に注目した観測を行った。風と流れの変動は1日と数日以上の周期が卓越していた。風の長周期の変動には恒常的に北風成分が存在しており、これが南下流を形成している。また、風と表層0.5mの流れの間には2年間を通じて高い相関(相関係数0.64)が得られた。1日周期の変動は、調和解析の結果、卓越するS1分潮として現れたが、これは海陸風とそれによる吹送流であった。海陸風にはS1以外の太陽潮周期の成分も含まれており、これは対応する分潮流に吹送流成分を加える。その結果、太陽潮周期の分潮流にはあたかも潮流のように振舞う吹送流(擬似潮流)が含まれる。
北村 哲浩; 岡田 尚; 嘉代 甲子男; 吉野 正則*; 平野 宏志*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.531 - 536, 2007/09
原子力機構サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センター第三開発室に設置されている解体設備での廃棄物の取扱作業について説明する。解体設備では同じ容積のグローブボックスのみを取り扱うが、将来どのような廃棄物処理法になっても対応できるよう、廃棄物を材質ごとに分別している。今後の廃止措置,廃棄物処理・処分に反映するために取得したデータを分析する。また、これまでに実施した改善及び今後導入が必要と考えられる改善案をまとめる。
北村 哲浩; 中道 晋哉; 岡田 尚
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 7 Pages, 2007/04
グローブボックス解体設備におけるグローブボックス解体データを分析し、ある程度の精度で作業単位ごとの必要時間の算出を試みた。例えば、変動差が30%程度以下であれば、ほぼ定型化作業とみなせ作業時間の見積もりが可能である。また変動が大きくとも作業時間が少なければ、ある程度小さな上限値で押さえることができ、作業時間の見積もりが可能である。すなわち、ある程度時間のかかる作業で変動が30%程度以内のものを「作業予測が可能」な作業と定義し、大きな変動はあっても時間のかからない作業を「抑制可能」な作業と定義し、それ以外を、「作業予測が不可能」な作業と定義し分別整理した結果、ほぼすべての作業の推定が可能となることがわかった。
天野 光; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 桑原 潤; 北田 慶信*; 渡部 幸也*; 北村 敏勝
第19回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.1 - 4, 2007/01
日本原子力研究開発機構むつ事業所タンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europa製 Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。これまで海洋環境における放射性核種の移行挙動にかかわる研究等におもに利用され、平成17年度末までに約6,000試料(原子力機構:80%,原子力機構以外20%)を測定した。本発表では、17年度の運転及び維持管理状況,前処理技術開発等について報告するとともに、18年度から開始した施設共用についても報告する。
鈴木 崇史; 北村 敏勝; 甲 昭二; 外川 織彦; 木下 尚喜; 天野 光
JAEA-Technology 2006-018, 40 Pages, 2006/03
日本原子力研究開発機構むつ事業所には1997年に加速器質量分析装置(JAEA-AMS)が設置された。この加速器質量分析装置は炭素同位体比測定用とヨウ素同位体比測定用の独立したビームラインを有している。ヨウ素測定について、2000年7月に行われたアクセプタンステストの結果では精度が2.01.5%、再現性が1.50.7%であった。その後、マルチチャンネルプレート(MCP)の交換や再アライメントを行い、現在では精度0.6%,再現性0.26%に達した。さまざまなヨウ素同位体比(I/I)を持つ標準物質を測定した結果、I/Iが10から10の間で理論値と測定値がよく一致したことから、測定値の信頼性が確認された。Iをほとんど含まない市販試薬を用いてこのヨウ素ラインの検出限界を見積もった結果、実質的にはI/Iで10以下であることが確認された。現在、市販されている低レベルのI標準試料はNIST SRM 3230がAMS用として利用できるが、高価であり少量しか使用できない。そこで2次標準物質を作製しNIST SRM 3230で規格化した。2次標準物質のI/Iは、Iso Trace Lab.の標準物質で(1.210.01)10, Standard No. 3Kで(7.220.03)10, Standard No. 3iで(2.770.03)10であった。
天野 光; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 北村 敏勝
UTTAC-74, p.77 - 81, 2006/00
加速器質量分析装置(AMS: Accelerator Mass Spectrometer)は、タンデム型加速器と質量分析装置を組合せた装置である。1997年4月に原研むつ事業所に導入されたAMSは、High Voltage Engineering Europa社製の小型タンデム加速器を用いた新世代型で、炭素の同位体比測定とヨウ素等の重イオンの同位体比測定が可能なイオンビーム入射方式の異なる2つのビームラインを持っている世界で唯一のAMS施設である。炭素については、測定試料に含まれる炭素を二酸化炭素ガスとして分離・抽出した後、鉄触媒で水素ガスによりグラファイト(炭素)に還元して測定する。ヨウ素については、試料中のヨウ素を化学処理してヨウ化銀にして測定する。試料はAl製円柱状ホルダーの先端にプレスして詰め込み、ターゲットホルダーに59個まで装着、自動的に連続測定ができる。イオン源は2つのビームラインともセシウムスパッター型負イオン源である。測定について炭素ラインではC-12, C-13イオンビームはファラディーカップ,C-14イオンはパルス電離箱型検出器,ヨウ素ラインでは、I-127イオンビームはファラディーカップ,I-129イオンは飛行時間型(TOF)検出器でそれぞれ測定している。2005年末までに、約5000個の炭素,約400個のヨウ素試料を測定した。2006年4月よりは共用施設として外部機関からの測定も受け付ける。
北村 哲浩; 岡田 尚; 浅妻 新一郎; 植松 真一; 石橋 隆
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-12) (CD-ROM), 6 Pages, 2004/00
これまでにプルトニウム燃料センターが実施したグローブボックス内装機器の解体・撤去の実績と今後予定しているプルトニウム燃料第二開発室の廃止措置計画の概要を紹介する。