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前川 藤夫; 原田 正英; 及川 健一; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 大井 元貴; 坂元 眞一; 高田 弘; 二川 正敏; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 620(2-3), p.159 - 165, 2010/08
被引用回数：74 パーセンタイル：97.56(Instruments & Instrumentation)J-PARCの1MWパルス核破砕中性子源JSNSは、2008年5月30日、運転開始に成功した。以来、JSNSのモデレータ設計と中性子性能の優れた特徴を実証するため、幾つかの中性子実験装置において、中性子スペクトル強度,絶対中性子束,中性子パルス形状の時間構造等の測定を行ってきた。モデレータ設計の期待どおり、エネルギースペクトルの測定値にはパラ水素の特徴が明瞭に示された。0.4eV以下の中性子束測定値は設計値と
20%で一致したことから、JSNS設計計算の信頼性が示された。モデレータと中性子実験装置の適切な設計により、世界クラスの高分解能回折データ取得に成功した。さらに、大型円筒形の結合型モデレータの優れた設計により、世界クラスの高強度中性子束を提供可能であることが示された。
前川 藤夫; 及川 健一; 原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 春日井 好己; 明午 伸一郎; 大井 元貴; 二川 正敏; 渡辺 昇*; et al.
Proceedings of 19th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-19) (CD-ROM), 8 Pages, 2010/07
JSNSの中性子性能の確認を行った。おもにNOBORU装置を、そして必要に応じて他装置も使用し、以下を確認した。(1)測定したスペクトル形状から判断し、水素モデレータ中のパラ水素割合が予測どおりほぼ1であった。これは、水素循環系に変換触媒を導入したことによる。(2)絶対スペクトル強度とパルス形状は、シミュレーション計算値とよく一致した。粉末回折装置SuperHRPDにおいて、世界最高分解能である0.035%を確認した。(4)チョッパー装置である四季において、1MW出力換算で3
10
n/s/cm
の中性子束を観測した。これは既存の核破砕中性子源では世界最高であり、時間平均強度においても強力な原子炉中性子源の値と肩を並べるものである。
原田 正英; 及川 健一; 大井 元貴; 甲斐 哲也; 酒井 健二; 前川 藤夫; 渡辺 昇*; 篠原 武尚; 高田 慎一
Proceedings of 19th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-19) (CD-ROM), 10 Pages, 2010/07
近年、パルス中性子源を用いたイメージング手法が開発されている。J-PARCのMLFに設置された中性子ビームラインNOBORUは、大きなビームサイズ,短いサンプルまでの飛行距離,大きな実験室など、イメージング実験に適している。そこで、イメージング実験の適用性を評価するために、サンプル位置での中性子スペクトルと中性子束分布を測定した。また、フィルター, コリメータ, スリットなどを使用した場合の特性も測定した。また、予備的な実験結果として、幾つかの合金のブラッグエッジと幾つかの試料の共鳴吸収を測定した。その結果、ブラッグエッジから、溶接部分と非溶接部分を見分けることができた。また共鳴吸収から、幾つかの元素を識別することができた。これらの結果より、J-PARCの中でもNOBORUは、イメージング実験に非常に適していると言える。
前川 藤夫; 及川 健一; 原田 正英; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 春日井 好己; 大井 元貴; 酒井 健二; 勅使河原 誠; 長谷川 勝一; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.335 - 337, 2009/02
被引用回数：42 パーセンタイル：92.82(Instruments & Instrumentation)J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)の中性子源JSNSの第10番目の中性子ビームラインであるNOBORUが建設された。NOBORUの第一目的はJSNSの中性子性能を研究することである。NOBORUにより、JSNSで発生する記念すべき最初の中性子パルスの測定を行い、そして施設診断を目的として中性子のパルス形状,スペクトル,強度分布等を測定する計画である。NOBORUはテストポートとしての性格も併せ持ち、革新的実験装置開発のための試験も積極的に受け入れる。現在、NOBORUを利用した幾つかの革新的実験装置の実証実験を計画中である。
及川 健一; 前川 藤夫; 原田 正英; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 春日井 好己; 大井 元貴; 酒井 健二; 勅使河原 誠; 長谷川 勝一; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 589(2), p.310 - 317, 2008/05
被引用回数：54 パーセンタイル：94.98(Instruments & Instrumentation)中性子源特性試験装置NOBORUをJ-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に建設した。NOBORUは、1MWの核破砕中性子源(JSNS)を「観測する」、すなわちJSNSの中性子特性を研究するために設計した。また、「研究」活動、すなわちR&Dや新しいアイデアを持っているトライアルユーザのためのテストポートとしても利用される予定である。本論文はNOBORUの設計と利用について記述し、期待される性能をモンテカルロシミュレーションにより検証した。
川村 淳; 大井 貴夫; 牧野 仁史; 梅田 浩司; 新里 忠史; 安江 健一; 河内 進; 石丸 恒存; 瀬尾 俊弘; 蛯名 貴憲*; et al.
JAEA-Review 2006-039, 60 Pages, 2007/01
JAEA-Review-2006-039.pdf:7.39MB
本計画では、高レベル放射性廃棄物地層処分にかかわる地質環境の長期安定性研究から天然現象影響評価に関する研究を対象として、研究の必要性や反映の意義に基づいた目的と「我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性; 地層処分研究開発第2次取りまとめ(第2次取りまとめ)」までに実施された研究成果,「高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する知識基盤の構築(H17レポート)」までになされた研究成果とをまとめて、「研究とこれまでの経緯」として記述するとともに、今後の当面5年程度の計画を「フェーズ2における研究目的」,「研究内容」として記述し、それを実施するために必要となる天然現象に関する知見及び影響評価に必要となる個別現象にかかわる知見等を案としてまとめた。
in JSNS前川 藤夫; 及川 健一; 原田 正英; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 春日井 好己; 大井 元貴; 酒井 健二; 勅使河原 誠; 長谷川 勝一; et al.
Proceedings of 18th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-18) (CD-ROM), p.118 - 126, 2007/00
JSNSでは、23本の中性子ビームラインのうちの1本(NOBORU)が、JAEA中性子施設開発グループに割り当てられている。このビームラインの第一目的はJSNSの中性子性能測定であるが、さまざまな研究のためのテスト実験も実施可能である。本論文では、2008年の初陽子ビーム受け入れ後の、JSNS試運転期間中におけるNOBORUを利用した実験計画について述べる。第一目的のための研究内容は、JSNS運転パラメータと中性子性能の相関,ユーザーに提供するためのビームパラメータ取得,JSNS中心機器の健全性確認,中性子工学設計の検証、及び測定手法開発である。さらに、われわれはラジオグラフィー,高圧実験装置の導入,eV中性子分光に興味があり、さらに新しい研究を生み出すための試験的利用も歓迎する。
勅使河原 誠; 原田 正英; 渡辺 昇; 甲斐 哲也; 坂田 英明*; 池田 裕二郎; 大井 元貴*
JAERI-Conf 2001-002, p.835 - 847, 2001/03
核破砕反応による中性子は陽子を起因とする。そのため、陽子エネルギーの選択は性能の高い中性子源の開発において重要である。本研究では、最適な中性子源にとって最適な陽子エネルギーを見いだすため現実に近い体系(ターゲット・モデレータ・反射体)をモデルにし、そのモデレータから得られる中性子特性(中性子強度)をニュートロニクス計算によって評価した。ニュートロニクス検討の結果、最も性能の高い中性子源を得るための陽子エネルギーは1-2GeVであり、それ以上のエネルギーの増加は中性子強度が減少するため性能は下がることが得られた。中性子強度の陽子エネルギー依存性が、最適化された裸の体系から得られる全中性子収率と傾向が同じであることや、モデレータの種類(結合型や非結合型)に関わらず変化しないことも新しい知見として得られた。
斉藤 健弥*; 角田 章男*; 大井 昇*; 野俣 輝満*; 冨永 康夫*; 大越 由巳*; 樫部 信司*; 大内 淳弘*
PNC TJ4164 88-002VOL2, 24 Pages, 1988/05
PNC-TJ4164-88-002VOL2.pdf:1.53MB
放射性核分裂生成物および131I標識ヨウ化セシウムの高温時蒸発特性に係わる基礎データを得るために、BWR使用済燃料被覆管を用いて酸化性雰囲気の条件下で加熱試験およびサーモ・クロマトグライーを実施した。蒸発特性の要点は以下のとおりである。(1)硝酸煮沸処理済みの実炉使用済燃料被覆管(冷却期間8年以上)からは60Co、106Ru-Rh、125Sb、134Csおよび137Cs-Baの5核種が検出された。(2)60Coおよび125Sbの蒸発量は、試験温度150-1100度Cの範囲で無視できる。(3)核分裂生成物(106Ru-Rh、134Csおよび137Cs-Ba)の蒸発量は、試験温度約500度C以上で温度の上昇と共に多くなる。(4)CsIの蒸発量は、試験温度約600度C以上で温度の上昇と共に急激に多くなる。放射性核種の蒸発種の沈着温度の要点を以下に示す。(1)106Ru-Rhは約330度C(-64%)および約620度C(-28%)の温度帯に沈着する。(2)137Cs-Baは約620度C(-90%)および約290
C(-8%)の温度帯に沈着する。(3)CsIは約160度C以下(-60%)および約610度C(-27%)の温度帯に沈着する。
斉藤 健弥*; 角田 章男*; 大井 昇*; 野俣 輝満*; 冨永 康夫*; 大越 由巳*; 樫部 信司*; 大内 淳弘*
PNC TJ4164 88-002VOL1, 60 Pages, 1988/05
PNC-TJ4164-88-002VOL1.pdf:3.72MB
放射性核分裂生成物および131I標識ヨウ化セシウムの高温時蒸発特性に係わる基礎データを得るために、BWR使用済燃料被覆管を用いて酸化性雰囲気の条件下で加熱試験およびサーモ・クロマトグライーを実施した。蒸発特性の要点は以下のとおりである。(1)硝酸煮沸処理済みの実炉使用済燃料被覆管(冷却期間8年以上)からは60Co、106Ru-Rh、125Sb、134Csおよび137Cs-Baの5核種が検出された。(2)60Coおよび125Sbの蒸発量は、試験温度150-1100度Cの範囲で無視できる。(3)核分裂生成物(106Ru-Rh、134Csおよび137Cs-Ba)の蒸発量は、試験温度約500度C以上で温度の上昇と共に多くなる。(4)CsIの蒸発量は、試験温度約600度C以上で温度の上昇と共に急激に多くなる。放射性核種の蒸発種の沈着温度の要点を以下に示す。(1)106Ru-Rhは約330度C(-64%)および約620度C(-28%)の温度帯に沈着する。(2)137Cs-Baは約620度C(-90%)および約290度C(-8%)の温度帯に沈着する。(3)CsIは約160度C以下(-60%)および約610度C(-27%)の温度帯に沈着する。
及川 健一; 前川 藤夫; 原田 正英; 甲斐 哲也; 酒井 健二; 明午 伸一郎; 春日井 好己; 勅使河原 誠; 大井 元貴; 加藤 崇; et al.
no journal, ,
パルス核破砕中性子源JSNSの出力は、既存の核破砕中性子源の出力を約1桁上回り、試運転を開始した米国SNS(定格2MW)と並び、世界で初めてのMWクラスパルス核破砕中性子源となる。JSNSを安定かつ安全に運転し、ユーザーに高品質,大強度の中性子ビームを提供することが使命となる。そこで、中性子源施設として独自の中性子ビームラインを所有し、自ら責任を持って中性子ビームの質を把握し、より良い中性子ビームの提供を目指すために、中性子源特性試験装置(英語名:NeutrOn Beam-line for Observation and Research Use、略称:NOBORU)を建設する。本装置では「高品質大強度中性子ビーム提供のための中性子源特性測定」を行い、(1)各種運転パラメータと中性子ビームの相関把握,(2)ユーザーに対する中性子ビーム情報提供,(3)中性子源構成機器の健全性確認,(4)中性子源設計の妥当性検証,(5)測定手法開発を行って行く。
及川 健一; 前川 藤夫; 原田 正英; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 春日井 好己; 大井 元貴; 酒井 健二; 勅使河原 誠; 長谷川 勝一; et al.
no journal, ,
平成15年度より建設を開始し、平成19年度に完成したJ-PARCの中性子源特性試験装置(NOBORU)は、JSNSの初中性子発生に向け準備をすすめてきた。平成20年5月30日にJSNSはDay-1を迎え、特性試験装置は14時25分にJSNS中性子ビームのファーストショット観測に成功した。5月,6月,9月のコミッショニング期間を通して、NOBORUはJSNSの基本的な中性子特性を多角的に検証した。具体的には(1)中性子強度・スペクトル,(2)パルス特性,(3)輝度分布等の測定である。特にJSNSの設計検証として最重要項目である中性子束とパルス特性については、現段階の統計精度・陽子ビーム強度においてではあるが、実測値と計算値がよく一致している。これらの検証結果は、計算に裏打ちされたJSNSの設計・製作・据付けが正しくなされていることを示しているものと考えられる。当日は、特性試験装置で得られたコミッショニングデータについて、解析結果を提示したい。
前川 藤夫; 及川 健一; 原田 正英; 甲斐 哲也; 春日井 好己; 大井 元貴; 明午 伸一郎; 酒井 健二; 勅使河原 誠; 高田 弘; et al.
no journal, ,
J-PARC 1MWパルス核破砕中性子源(JSNS)の性能(強度,エネルギースペクトル,パルス形状等)を実測し、世界最高レベルの性能であることを確認するとともに、設計予測値とよく一致したことから設計計算が妥当であることを示した。
前川 藤夫; 原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 及川 健一; 大井 元貴; 二川 正敏; 渡辺 昇*
no journal, ,
The J-PARC 1-MW pulsed spallation neutron source JSNS was successfully launched on 30th of May 2008. To demonstrate the unique features of the moderator design and the neutronic performance of JSNS the neutron spectral intensity, absolute neutron flux, and time structure of the neutron pulse shapes etc. have been measured using several neutron instruments since then. The measured energy spectra clearly revealed the feature of the para-hydrogen, as expected when designing the moderator. The measured neutron flux below 0.4 eV agreed with the corresponding design value within 20%, thus suggesting that the JSNS design calculations to have been reliable. World-class high-resolution diffraction data could be recorded due to the suitability of design of the moderators and the instruments. Another world-class high-intensity neutron flux was also capable of being demonstrated due to the unique design of the large cylindrical coupled moderator.
