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論文

むつタンデトロンAMSによる$$^{14}$$C測定の高度化; 少量化への試み

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫

JAEA-Conf 2010-001, p.122 - 125, 2010/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2010-001.pdf

分子量分画や化学分画による物質の動態研究において、加速器質量分析(AMS)による放射性炭素測定を利用する研究が始まっている。分画の結果として、AMSに必要な試料量の少量化が進んでいる。今後、ますますこの傾向は強くなっていくと予想される。しかし、原子力機構むつ事務所が所有するAMS(JAEA-AMS-MUTSU)は、現在、約2mgの炭素量が必要であり、少量化の傾向に遅れている。そこで、JAEA-AMS-MUTSUでの放射性炭素測定に必要な試料の少量化を試みる。本研究では、AMS測定の際に、試料であるグラファイトを圧着するターゲットピースの形状及び圧着時に必要な器具について改良した。その結果、JAEA-AMS-MUTSUで約0.5mgの炭素量でも放射性炭素測定が可能であることを示した。

論文

タンデトロンAMS利用の現状と施設利用料金改定について

山本 信夫; 木下 尚喜; 甲 昭二; 田中 孝幸

JAEA-Conf 2010-001, p.88 - 91, 2010/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2010-001.pdf

日本原子力研究開発機構むつ事務所の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。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月,平成15年5月から開始され、平成17年度までは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てきた。平成18年度からは共用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの測定に利用されている。本稿では、JAEA AMS MUTSUの利用の現状と平成22年度からの施設利用料金改定について報告する。

論文

むつタンデトロンAMS運転の現状2008-2009

甲 昭二; 木下 尚喜; 田中 孝幸; 山本 信夫

JAEA-Conf 2010-001, p.126 - 129, 2010/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Conf-2010-001.pdf

日本原子力研究開発機構(JAEA)青森研究開発センターむつ事務所に設置されている加速器質量分析装置は、オランダHigh Voltage Engineering Europa社製で1997年に導入された。このAMSは3MVのタンデム型静電加速器に炭素同位体比及びヨウ素同位体比測定用の専用ビームラインが取り付けられている。2006年4月にAMSの施設共用が開始され、稼働率は年々上昇し、2009年には総運転時間が2万時間を超えた。本報告では、2008年4月から2009年9月までのAMSの運転状況や故障等をまとめる。また、2009年6月から7月に行われたAMS運転制御システムの更新について報告する。

論文

JAEA-AMS-MUTSUにおける$$^{14}$$C測定の現状

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫

KURRI-KR-153, p.29 - 34, 2010/03

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、1997年に設置され、放射性炭素については、1999年から定常運転を開始した。放射性炭素測定は、昨年度、1,193試料測定し、定常測定以来、8,809試料測定した。2006年度からは外部利用者が利用可能な共用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。JAEA-AMS-MUTSUの制御システムは、設置以来、Windows 3.1上で制御されているので、Windows 3.1と互換性のある交換部品の入手が困難となっていた。そこで、制御システムをWindows XPへと更新した。本講演では、JAEA-AMS-MUTSUの現状及び制御システムの更新について報告し、さらには、本年開発した溶存有機炭素中放射性炭素測定のための抽出法についても紹介する。

論文

JAEA-AMS-MUTSUの現状; 2008-2009

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.107 - 110, 2010/01

日本原子力研究開発機構むつ事務所の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。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月,平成15年5月から開始され、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てきた。平成18年度からは共用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの測定に利用されている。本稿では、平成20年度の運転状況と測定データのクオリティの確認結果について報告する。

論文

The AMS facility at the Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI)

荒巻 能史; 水島 俊彦; 水谷 義彦*; 山本 忠利; 外川 織彦; 甲 昭二*; 久慈 智幸*; Gottdang, A.*; Klein, M.*; Mous, D. J. W.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 172(1-4), p.18 - 23, 2000/10

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(00)00335-9
 被引用回数：26 パーセンタイル：82.56(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究所むつ事業所では、1997年にハイボルテージ社のタンデトロンを設置した。同装置は$$^{14}$$C及び$$^{129}$$Iの測定を行うための2つのビームラインを有している。$$^{14}$$Cについては精度確認を終了し、$$^{14}$$C/$$^{12}$$Cについて1.58‰、$$^{13}$$C/$$^{12}$$Cについて0.25‰の変動係数が得られた。$$^{129}$$Iについては精度確認のための最終調整を行っている。さらに$$^{14}$$C測定のための正確さを評価するため、IAEAが配布する標準試料を測定した結果、その値は他の機関により報告されている値と一致した。また、当研究室ではおもに海洋中の水循環や炭素循環を研究する目的でDIC中の$$^{14}$$C測定を計画している。そこで海水中のDICを効率よく抽出するための前処理法を開発し、自動化を推進している。講演では、これら前処理法を用いて得られた西部北太平洋のデータについても一部紹介する。

報告書

タンデム型加速器質量分析装置の整備

水島 俊彦; 外川 織彦; 水谷 義彦*; 甲 昭二*; 山本 忠利

JAERI-Tech 2000-004, p.68 - 0, 2000/02

JAERI-Tech-2000-004.pdf:7.24MB

海水の混合及び循環などの過程についてその機構を解明するため、タンデム型加速器質量分析装置(以下「タンデトロン」という。)を1997年4月むつ事業所大湊施設に設置した。タンデトロンは、おもに炭素の同位体比を測定するラインと質量数の重いヨウ素の同位体比を測定するラインから構成される。炭素ラインは、整備が終了して海水試料の測定を開始し、ヨウ素ラインは、重イオン検出器による測定精度の確認が終了している。本報告は、タンデトロンの整備状況についてまとめたものであり、これまでの調整状況、タンデトロンの概要、測定性能に関する試験、遮蔽性能に関する評価及び検査・問題点とその改善対策等について記述したものである。

報告書

X線結晶構造解析プログラムの並列化

渡部 弘*; 南 正雪*; 山本 昭二*

JAERI-Data/Code 97-038, 24 Pages, 1997/10

JAERI-Data-Code-97-038.pdf:0.95MB

X線結晶構造解析プログラムのベクトル化及び並列化について報告する。ベクトル化ではベクトル長の長い多次元離散フーリエ変換ルーチンを開発導入し、オリジナル版の12.0倍の高速化を達成した。さらに上記ルーチンをSX-4のマイクロタスク機能により、共有メモリ内での並列化を行った。その結果、14並列でさらに3.0倍の高速化が図られた。オリジナル版の経過時間と14並列版の経過時間を比べると、35.9倍の高速化に成功している。

論文

TiO$$_{2}$$の表面電子物性に及ぼす照射イオン種(B$$^{+}$$,C$$^{+}$$,N$$^{+}$$,O$$^{+}$$,F$$^{+}$$,Ne$$^{+}$$)効果

笹瀬 雅人*; 佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 山本 博之; 磯部 昭二*

表面科学, 14(6), p.319 - 323, 1993/00

https://doi.org/10.1380/jsssj.14.319

表面電導性に及ぼす照射イオン種の効果を明らかにすることを目的として、TiO$$_{2}$$に第2周期元素の6種のイオンを照射した。照射後の変化はイオン種によって次の3つに大別される。1)XPS,UPSによる表面電子構造変化が小さいものの電気抵抗変化は大きい(B$$^{+}$$,C$$^{+}$$)、2)抵抗減少、電子構造変化が小さい(N$$^{+}$$,O$$^{+}$$,F$$^{+}$$)、3)抵抗が照射量とともに減少し、同時に電子構造も大きく変化する(Ne$$^{+}$$)。XPS,UPS測定の結果から、3)ではn型半導体、1)ではp型半導体の表面層(~40$AA)$に改質されたと考えられる。

論文

Variation of surface electric resistance for TiO$$_{2}$$ by reactive sputtering

笹瀬 雅人*; 磯部 昭二*; 佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 山本 博之

Proc. of the 2nd Int. Symp. on Sputtering and Plasma Processes; ISSP93, p.243 - 244, 1993/00

表面電気伝導性に及ぼす照射イオン種の効果を明らかにするために、6種の反応性イオンを照射したTiO$$_{2}$$の表面電気伝導性及び電子構造を検討した。照射後の表面電気伝導性は3つに大別できる。1)B$$^{+}$$,C$$^{+}$$イオン照射では、表面電気抵抗が10$$^{5}$$$$Omega$$付近で平衡になる。2)N$$^{+}$$,O$$^{+}$$,F$$^{+}$$イオン照射では、表面電気抵抗の変化が小さく、10$$^{7}$$$$Omega$$付近で平衡になる。3)Ne$$^{+}$$イオン照射では、表面電気抵抗が照射量とともに減少し続け、6$$times$$10$$^{16}$$ions/cm$$^{2}$$でも平衡に達しない。また、表面化学変化についてはXPSの解析から2)$$>$$1)$$>$$3)の順にTiの還元が顕著になることが明らかとなった。さらに、UPS測定により3)では、照射に伴いフェルミ準位近傍に非結合性Ti$$_{3}$$dピークが現れることから、電子をキャリアとするn型半導体が生じているものと考えられる。一方、1)ではフェルミ準位近傍がほとんど変化しないことからキャリアはホールである可能性を示唆する(P型半導体)。

論文

Photoelectron spectroscopic and surface resistance measurements of TiO$$_{2}$$ and V$$_{2}$$O$$_{5}$$ after rare-gas sputtering

佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 磯部 昭二*

Surface and Interface Analysis, 20, p.682 - 686, 1993/00

https://doi.org/10.1002/sia.740200812
 被引用回数：4 パーセンタイル：21.41(Chemistry, Physical)

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$を1.5~15keV He$$^{+}$$,Ar$$^{+}$$,Xe$$^{+}$$で照射し、絶縁体から半導体の変化することを見い出した。表面電気伝導度は1$$times$$10$$^{17}$$Ar$$^{+}$$/cm$$^{2}$$の線量で数10$$Omega$$$$^{-1}$$cm$$^{-1}$$であった。XPSによる検討の結果、表面酸素量は減少しTi(II),Ti(III),V(IV)などの還元化学種が生成していることがわかった。また、UPSスペクトルのE$$_{F}$$レベル近傍に新たにピークが出現し、この非結合性3d電子がチャージキャリアーになると考えた。伝導度測定及びXPS測定のデータより、イオン1個当りの酸素欠損量が求められ、8keVHe$$^{+}$$で60個、8keVAr$$^{+}$$で110個、8keVXe$$^{+}$$で300個と決定された。

論文

Ion bombardment effects on chemical states and electrical properties of some oxides

馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*

Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.275 - 285, 1992/00

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$表面の化学状態及び電気的特性におよぼすイオン照射効果について検討した。Ar$$^{+}$$イオン照射により、これらの酸化物表面は、低次の酸化物(Ti(II),Ti(III)及びV(III)に還元される。また照射に伴いフェルミレベル近くにMetal3dに奇因するバンドの出現が認められるとともに、TiO$$_{2}$$表面の電気伝導度1$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量まで、照射量に比例して増大した。以上の結果にもとづき、イオン照射による表面電気伝導度変化の機構を、電子構造変化との関連において議論した。

報告書

高速実験炉「常陽」性能試験報告書 : 臨界近接(NT-11)

山本 寿*; 石井 愛典*; 野本 昭二*; 関口 善之*; 原 忠*; 坂田 肇*

PNC TN941 80-04, 221 Pages, 1980/01

PNC-TN941-80-04.pdf:29.27MB

高速実験炉「常陽」の臨界近接試験は昭和52年3月16日より開始された。炉心は,総合機能試験の初期の段階で55本のダミー燃料,203本のブランケット燃料,48本の反射体が装荷された。中性子源はアンチモン-ベリリウム型で予想された臨界炉心の境界に装荷された。中性子源強度は約10$$times$$10n/secであった。中性子計測用の予備チャンネルは3系統用意され,これらの計測系はミニコンに入力され,タイプライタ及びカラーディスプレイに自動的に表示できるようプログラムされた。臨界近接は中心のダミー燃料(最終段階では1部のブランケット)と炉心燃料と置換することによって行われ,燃料装荷は15ステップにわけて実施された。燃料装荷にあたっては逆増倍曲線より推定される燃料装荷本数の1/2を装荷する「1/2クライテリア」が適用された。臨界近接の過程で,炉内燃料貯蔵ラックに一時貯蔵される燃料の中性子増倍により,中性子計測か大きな影響を受けたが,実測されたラック内燃料効果を用いて補正することにより,良好な逆増倍曲線が得られた。初臨界は4月24日に達成され,最小臨界本数は64本であった。予測された臨界本数は61+-5であり,試験結果との一致は良好であった。

口頭

原子力機構むつ事務所のAMSによるヨウ素129測定の現状及び海洋研究への応用

鈴木 崇史; 甲 昭二; 山本 信夫; 外川 織彦

no journal, , 

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターむつ事務所に設置してある加速器質量分析装置の極低レベルヨウ素129測定時の安定性を確認する目的でNIST 3230 BlankとWoodward iodine及びOld iodine試料を測定した。それぞれ4回測定した平均はそれぞれ(3.8$$pm$$0.4)$$times$$10$$^{-14}$$と(5.0$$pm$$0.4)$$times$$10$$^{-14}$$及び(3.9$$pm$$0.3)$$times$$10$$^{-14}$$であった。この結果から10$$^{-14}$$レベルが安定して測定できることがわかった。またヨウ素129をトレーサーとして利用した海洋研究を行った。日本海底層水のヨウ素同位体比が約60年かけて天然レベルから現在のレベルになったことから日本海底層水のturnover timeを求めた。結果は約300年となり今まで見積もられていた100-500年と一致した。

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