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-clustering in atomic nuclei from first principles with statistical learning and the Hoyle state character大塚 孝治; 阿部 喬*; 吉田 亨*; 角田 佑介*; 清水 則孝*; 板垣 直之*; 宇都野 穣; Vary, J. P.*; Maris, P.*; 上野 秀樹*
Nature Communications (Internet), 13, p.2234_1 - 2234_10, 2022/04
被引用回数：18 パーセンタイル：94.51(Multidisciplinary Sciences)多くの原子核では核子の独立粒子模型がよい近似であり、それが原子核構造の出発点となっているが、一部の軽い原子核では陽子2個と中性子2個からなるアルファ粒子が局在しているアルファクラスターを構成要素としてもよいと考えられている。しかしながら、アルファクラスターそのものを観測することは困難であり、それがどの程度よい近似なのかは軽い核を理解する上で重要である。本研究では、核力から出発した第一原理モンテカルロ殻模型計算により、ベリリウム同位体および炭素12の多体波動関数を得た。物体固定系での密度分布の計算結果から、ベリリウム同位体では2個のアルファクラスターが局在していることを示した。また、炭素12では基底状態は比較的液滴模型に近く、ホイル状態として知られる第一励起
状態はアルファクラスターと液滴状態が混合したクロスオーバーとしてとらえられることがわかった。これらの解析に、デンドログラムという統計的学習手法が有効であることもわかった。
松岡 秀樹*; Barnes, S. E.*; 家田 淳一; 前川 禎通; Bahramy, M. S.*; Saika, B. K.*; 竹田 幸治; 和達 大樹*; Wang, Y.*; 吉田 訓*; et al.
Nano Letters, 21(4), p.1807 - 1814, 2021/02
被引用回数：14 パーセンタイル：76.58(Chemistry, Multidisciplinary)Magnetocrystalline anisotropy, a key ingredient for establishing long-range order in a magnetic material down to the two-dimensional (2D) limit, is generally associated with spin-orbit interaction (SOI) involving a finite orbital angular momentum. Here we report strong out-of-plane magnetic anisotropy without orbital angular momentum, emerging at the interface between two different van der Waals (vdW) materials, an archetypal metallic vdW material NbSe
possessing Zeeman-type SOI and an isotropic vdW ferromagnet V
Se
. We found that the Zeeman SOI in NbSe induces robust out-of-plane magnetic anisotropy in V
Se
down to the 2D limit with a more than 2-fold enhancement of the transition temperature. We propose a simple model that takes into account the energy gain in NbSe in contact with a ferromagnet, which naturally explains our observations. Our results demonstrate a conceptually new magnetic proximity effect at the vdW interface, expanding the horizons of emergent phenomena achievable in vdW heterostructures.
角田 直文*; 大塚 孝治; 高柳 和雄*; 清水 則孝*; 鈴木 俊夫*; 宇都野 穣; 吉田 聡太*; 上野 秀樹*
Nature, 587, p.66 - 71, 2020/11
被引用回数：42 パーセンタイル：93.06(Multidisciplinary Sciences)与えられた陽子数に対し、どれだけの中性子数の原子核が存在可能であるかという問いは、原子核物理における最も基本的な問題の一つである。原子核は独立粒子描像がよく成り立つため、従来は陽子数で決まるポテンシャルが作る束縛状態の個数で決まると考えられてきた。この研究では、最近実験で確定した、フッ素からナトリウムに対する中性子ドリップ線(最も中性子数の多い同位体)を、核力から出発した第一原理的な大規模殻模型計算によって再現し、そのメカニズムを理論的に解析した。ハミルトニアンを単極相互作用と多重極相互作用に分解し、さらに多重極相互作用を対相互作用と残りの部分に分け、基底状態におけるそれぞれの項の寄与を調べた。その結果、多重極相互作用の変形エネルギーに相当する部分が中性子ドリップ線を決めるのに非常に重要な役割を果たしていることがわかった。すなわち、中性子数が増えていくと徐々に変形エネルギーが増大するものの、ある中性子数でそれが飽和し、その後は減少していくが、その減少過程で中性子ドリップ線が決まるというシナリオである。本研究は、ドリップ線に対する新しい見方を与え、天体中の元素合成過程の理解に重要な貢献をすることが期待される。
Se epitaxial thin films中野 匡規*; Wang, Y.*; 吉田 訓*; 松岡 秀樹*; 真島 裕貴*; 池田 啓祐*; 平田 靖透*; 竹田 幸治; 和達 大樹*; 小濱 芳允*; et al.
Nano Letters, 19(12), p.8806 - 8810, 2019/12
被引用回数：57 パーセンタイル：92.23(Chemistry, Multidisciplinary)The discoveries of intrinsic ferromagnetism in atomically thin van der Waals crystals have opened a new research field enabling fundamental studies on magnetism at two-dimensional (2D) limit as well as development of magnetic van der Waals heterostructures. Here we demonstrate that VSe epitaxial thin films grown by molecular-beam epitaxy exhibit emergent 2D ferromagnetism with intrinsic spin polarization of the V 3d electrons although the bulk counterpart is originally antiferromagnetic. Moreover, thickness-dependence measurements reveal that this newly developed 2D ferromagnet could be classified as an itinerant 2D Heisenberg ferromagnet with weak magnetic anisotropy.
Al
ground stateHeylen, H.*; De Rydt, M.*; Neyens, G.*; Bissell, M. L.*; Caceres, L.*; Chevrier, R.*; Daugas, J. M.*; 市川 雄一*; 石橋 陽子*; Kamalou, O.*; et al.
Physical Review C, 94(3), p.034312_1 - 034312_5, 2016/09
被引用回数：38 パーセンタイル：91.71(Physics, Nuclear)フランスGANIL研究所にて、中性子過剰核
Alの電気的四重極モーメントの高精度測定を
-NQR法を用いて行った。この領域の不安定核では、
Mgでは中性子数20魔法数が消滅しており、
Siでは中性子数20魔法数が保たれていることが知られている。その中間にあるAlで魔法数が消滅しているか否かは大きな興味を持たれているが、これまでの実験では魔法数消滅の程度に対する決定的なデータは存在しなかった。この実験では、魔法数の消滅の程度に敏感と考えられている電気的四重極モーメントを高精度で測定し、
mbが得られた。この値を殻模型計算と比較したところ、Alでは魔法数が50%以上消滅していることが明らかになった。
=20 shell in Al investigated through the ground-state electric quadrupole moment島田 健司*; 上野 秀樹*; Neyens, G.*; 旭 耕一郎*; Balabanski, D. L.*; Daugas, J. M.*; Depuydt, M.*; De Rydt, M.*; Gaudefroy, L.*; Gr
vy, S.*; et al.
Physics Letters B, 714(2-5), p.246 - 250, 2012/08
被引用回数：7 パーセンタイル：41.21(Astronomy & Astrophysics)中性子過剰核における魔法数消滅の研究を目的として、フランスGANIL研究所にて、ベータNMR法を用いて中性子過剰核Alの電気的四重極モーメント(
モーメント)の測定を行った。得られたモーメントの値の絶対値は、133(18)
mbとなった。この実験値を殻模型及び粒子・振動結合模型の二つの理論模型の値と比較した。その結果、中性子数20の閉殻構造消失を考慮に入れていない従来の殻模型計算では、モーメントを過小評価する一方、魔法数消滅を考慮に入れた大規模殻模型計算では実験値を正しく再現した。同様の値が、中性子数20の閉殻構造消失を考慮に入れた粒子・振動結合模型でも得られた。その結果、中性子20の閉殻構造はAl核でも相当程度消失していることが判明した。
杉本 昌弘*; 小杉 恵三*; 片山 功多*; 伊井 秀樹*; 高木 亮*; 遠藤 壮*; 清水 仁司*; 坪内 宏和*; 木津 要; 吉田 清
Proceedings of 24th International Cryogenic Engineering Conference (ICEC 24) and International Cryogenic Materials Conference 2012 (ICMC 2012) (CD-ROM), p.799 - 802, 2012/05
JT-60SAの中心ソレノイド(CS)と平衡磁場(EF)コイル用の3種類の超伝導撚線の量産が完遂した。製作した超伝導素線の低温特性は十分に要求性能を満足するもので、かつ、その特性のばらつきは小さく、高い生産上の歩留まりも達成した。EF撚線に施されたニッケルめっきは素線間の摩擦がクロムめっきのCS撚線に比べ大きいことが見いだされ、初期には撚線中の断線が生じた。結果として、新規に開発した検査装置を用いた撚線手法は、撚線製作性を飛躍的に向上させ、品質保証に対しても効果的であった。
中村 博雄; Agostini, P.*; 荒 邦章; Cevolani, S.*; 千田 輝夫*; Ciotti, M.*; 深田 智*; 古谷 一幸*; Garin, P.*; Gessii, A.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 83(7-9), p.1007 - 1014, 2008/12
被引用回数：19 パーセンタイル：75.95(Nuclear Science & Technology)本報告では、国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウム(Li)ターゲットの最近の設計について述べる。IFMIFは、核融合材料照射のための加速器型中性子源である。中性子は、重陽子ビームを液体Li流に照射して発生させる。ターゲット系の主な設計要求は、1GW/m
の熱負荷除熱のための流速10m/sから20m/sで安定なLi流を実現することである。そのため、2段絞りのノズル及び曲面流が採用され、流動特性は水とLi流実験で確証された。純化系は、コールドトラップ及び2種類のホットトラップから構成されており、トリチウム,ベリリウム7,酸素,窒素,炭素等を、許容量以下に制御する。窒素は10ppm以下に、トリチウムは1ppm以下である。また、信頼性のある長期運転のため、自由表面計測など種々の計測器が設置される。ターゲットアセンブリの背面壁は、50dpa/yの中性子照射を受けるため、遠隔操作で交換可能な構造が不可欠であり、2つの方式が検討中である。
Al小澤 顕*; 松多 健策*; 長友 傑*; 三原 基嗣*; 山田 一成*; 山口 貴之*; 大坪 隆*; 百田 佐多夫*; 泉川 卓司*; 炭竃 聡之*; et al.
Physical Review C, 74(2), p.021301_1 - 021301_4, 2006/08
被引用回数：43 パーセンタイル：89.18(Physics, Nuclear)理化学研究所のリングサイクロトロンで、陽子過剰核Alの
因子を初めて測定した。実験的に測定された因子の絶対値は、1.557
0.088と決められた。この原子核は、鏡像核Neのエネルギー準位から見ると、基底状態は1/2
もしくは5/2と考えられる。決められた因子と殻模型計算による因子との比較から1/2は明らかに否定されるため、基底状態のスピンは5/2と与えられた。これまで、Alは陽子ハロー構造のため、1/2状態が基底状態になる可能性が議論されてきたが、この実験により少なくとも基底状態にハロー構造が存在しないことがはっきりした。また、Neの磁気モーメントの実験値から、Alの基底状態におけるアイソスカラー固有スピンの期待値が求められるが、その値は
Cのように異常な値を示さず、正常であることがわかった。
吉田 陽一*; Yang, J.*; 近藤 孝文*; 関 修平*; 古澤 孝弘*; 田川 精一*; 柴田 裕実*; 田口 光正; 小嶋 拓治; 南波 秀樹
JAEA-Review 2005-001, TIARA Annual Report 2004, p.183 - 185, 2006/01
シングルフォトンカウンティングシステムを用いて重イオンパルスラジオリシス技術を開発した。このシステムでは、溶液試料入射前に置かれた薄膜シンチレータにイオンを照射した時にシンチレータから発した光を溶液試料中に生成する初期活性種の検出光源として用いた。このシステムを用いて水中における水和電子の時間過渡吸収の測定が達成でき、これにより本技術の有用性が示された。
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。
小林 博英; 吉田 忠義; 長谷川 市郎; 圓尾 好宏; 宮部 賢次郎; 鈴木 秀樹*
JNC TN8410 2002-006, 82 Pages, 2002/08
JNC-TN8410-2002-006.pdf:2.58MB
排気モニタは、原子力施設から放出される空気中の放射性物質を測定、監視、記録する設備である。排気モニタの構成は一般的に、排気を吸引するためのサンプリングポンプを有するポンプユニット、試料捕集部及び検出器を有するサンプリングユニット及び検出器からの信号を測定・記録する測定部から構成される。サンプリングポンプはサンプリングユニットの中でも重要な機器であり、連続的なモニタリングを行う上で適切な運転管理が要求される。ところが、1998年に排気モニタ用のポンプについて、吐出側圧力や吸気側圧力が規定の圧力を超えたことによるポンプ停止事象等が相次いで発生した。そこでサンプリングポンプの故障を未然に防止するために、過負荷時の動特性や平均故障時間について調査を実施した。結果として、急激な圧力上昇ならば数分の間、常用定格圧力の2
3倍程度の運転に耐えられるが、その後OCRが働き停止することが分かった。また、平均故障時間を過去10年間の保守記録より調査した結果、7,60035,500時間であることが分かった。これらの結果を基に、予防保全及び適正条件でのサンプリングポンプの運転を行う体制の整備を行った。
二宮 博正; 狐崎 晶雄; 清水 正亜; 栗山 正明; JT-60チーム; 木村 晴行; 川島 寿人; 都筑 和泰; 佐藤 正泰; 伊世井 宣明; et al.
Fusion Science and Technology, 42(1), p.7 - 31, 2002/07
被引用回数：13 パーセンタイル：27.27(Nuclear Science & Technology)先進定常トカマク運転に必要な高い総合性能を維持する科学的基盤を確立するため、JT-60Uは改善閉じ込めモードの運転制御シナリオの最適化を進め、各種のプラズマ性能を向上してきた。この結果、定常トカマク炉に向けた顕著な成果を得た。これらの成果の詳細を報告する。JFT-2Mでは、高性能プラズマの開発と核融合炉で採用が予定されている構造材料開発のための先進的研究と基礎的な研究を進めている。真空容器外側に設置したフェライト鋼により、トロイダル磁場リップルが減少することが示された。真空容器内の20%の領域にフェライト鋼を設置しても、プラズマ性能への影響は見られなかった。TRIAM-1Mの結果についても報告する。
O(
) reaction at forward angles and structure of the spin-dipole resonances川畑 貴裕*; 石川 貴嗣*; 伊藤 正俊*; 中村 正信*; 坂口 治隆*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 内田 誠*; 安田 裕介*; 與曽井 優*; et al.
Physical Review C, 65(6), p.064316_1 - 064316_12, 2002/06
被引用回数：20 パーセンタイル：70.04(Physics, Nuclear)392MeVでのO()反応における反応断面積と偏極観測量が散乱角0°から14°までの角度で測定された。O原子核の離散準位と共鳴準位へのスピン反転,スピン非反転強度がモデルに依存しない形で得られた。励起エネルギー19~27MeVの領域の巨大共鳴が主に角運動量移行L=1で励起されていることがわかった。
S=1,L=1をもつスピン双極子遷移の励起強度が求められた。その強度は理論計算と比較された。実験結果は原子核の殻模型から計算された波動関数を用いたDWIA核反応計算で説明されることがわかった。
O (p,p') experiment川畑 貴裕*; 秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 原 圭吾*; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 石川 貴嗣*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(1-2), p.171 - 176, 2001/02
被引用回数：17 パーセンタイル：74.75(Instruments & Instrumentation)「まど」なとの氷ターゲットの作成法を記述している。29.7mg/cmの氷ターゲットが液体チッソ温度にまで冷まされて磁気スペクトロメータで使用された。O (p,p')反応が陽子エネルギー392MeVでこのターゲットを用いて測定された。
岡下 宏*; 新山 利隆*; 吉田 秀樹*
PNC TJ8508 98-002, 42 Pages, 1998/03
IAEA保障措置の効率的・効果的な適用に資するため、動力炉・核燃料開発事業団(以下「動燃」と略す)のプルトニウム取扱施設に適用されているNRTAデータ評価手法に関する調査を行った。(1)誤差算出手法の調査・計量管理及びNRTAデータ評価に用いられる誤差(偶然誤差、短期系統誤差、長期系統誤差)の概念、算出方法等について調査を行った。(2)NRTA評価手法の調査・NRTAデータ評価に使用される統計手法を体系的に整理するとともに代表的な逐次検定手法(MUF、CuMUF、GE-MUF、ページ・テスト等)の概念及び解析アルゴリズム等について調査を行った。(3)NRTAの統計用語の調査・NRTA評価に用いられる統計用語及びその計算方法について調査を行った。
佐久間 秀樹; 杉原 弘造; 長谷川 健; 小出 馨; 吉田 英一; 濱 克宏; 戸高 法文
PNC TN7010 97-005, 17 Pages, 1997/08
本計画書は「超深地層研究所地層科学研究基本計画」(PNC TN7070 96-002)および「超深地層研究所 地表からの調査予測研究段階計画(案)」(PNC PN7070 97-001)に基づき、「地表からの調査予測研究段階」の平成9年度の計画を示したものである。平成9年度は第1段階である地表からの調査予測研究段階の第2年度にあたる。地表からの調査予測研究段階では、地質構造、地下水の水理や地球化学などに関する研究が主体となる。この段階では物理探査や試錐調査によって地質構造の概略を把握し、これに基づいて地質構造を簡明に示す地質構造モデル、水理地質構造モデルおよび地下水の地球化学モデルを構築する。これらのモデルは、地下水流動解析や地下施設の設計などの基礎となる。また、取得される膨大な情報を効率よく管理し活用するために不可欠なデータ管理システムなどの構築を行う。これらの研究の結果に基づき、深部地質環境の特徴、地下施設の建設に伴う地下水の流動と水質の変化などを予測すると同時に、予測結果を評価する基準や方法を決定しておく。また、地下施設の詳細設計を行うとともに、この段階に続く坑道の掘削を伴う段階の詳細な研究計画を決定する。地表からの調査予測研究段階の段階目標は、以下の3項目である。(1)地表から地質環境に関するデータを取得し、地下の地質環境の概略を把握し、地下施設の建設が地質環境に与える影響を予測する。(2)上記で行う予測の結果を、坑道の掘削を伴う研究段階に取得される情報との比較により検証するための評価方法を決定する。(3)本段階で取得される情報と予測結果に基づき、地下施設の詳細設計を行い、坑道の掘削を伴う研究段階の計画を決定する。
佐久間 秀樹; 杉原 弘造; 長谷川 健; 小出 馨; 吉田 英一; 濱 克宏; 戸高 法文
JNC TN7400 2000-013, 85 Pages, 1997/02
JNC-TN7400-2000-013.pdf:3.69MB
超深地層研究所計画は、「第1段階:地表からの調査予測研究段階」、第2段階:坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階:坑道を利用した研究段階」の3段階で行う計画となっている。本書は、核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)の前身である動力炉・核燃料開発事業団が、第1段階の現地調査に着手する以前の平成9年2月に、調査研究の具体的な実施内容を内部検討するために作成した「超深地層研究所-地表からの調査予測研究段階計画書-(案)」を、公開資料として登録するものである。本書では、第一段階の研究期間で実施する具体的な調査研究計画を示し、続く第2段階、第3段階については、調査研究計画の概要を示している。
-rays and heavy ions小泉 均*; 田口 光正; 南波 秀樹; 市川 恒樹*; 吉田 宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 132, p.633 - 638, 1997/00
被引用回数：5 パーセンタイル：46.15(Instruments & Instrumentation)固体アジピン酸の線、175MeVAr
,220MeVC
,及び350MeVNeイオン照射によるラジカル生成をESR法によって測定した。イオン照射によるラジカル生成収率はクリティカルフルエンス(Arイオンの場合は5
10
ions/cm
,C及びNeイオンの場合は10
ions/cm)以下では一定であった。一方、それ以上のフルエンス領域では、イオンフルエンスの増加にともない減少した。ラジカル生成のG値はそれぞれCイオンで5.6、Neイオンで2.3、Arイオンで0.65であった。アラニンと比べてアジピン酸ではより大きな線質効果が得られたが、これはラジカル生成における収率の線量依存性の違いによって説明される。
