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大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
He
excimer cluster tracers in superfluid helium-4 via neutron-
He absorption reactionSonnenschein, V.*; 辻 義之*; 國立 將真*; 久保 渉*; 鈴木 颯*; 富田 英生*; 鬼柳 善明*; 井口 哲夫*; 松下 琢*; 和田 信雄*; et al.
Review of Scientific Instruments, 91(3), p.033318_1 - 033318_12, 2020/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Instruments & Instrumentation)For the purpose of future visualization of the flow field in superfluid helium-4, clusters of the triplet state excimer He are generated along the micro-scale recoil tracks of the neutron-absorption reaction n + He 
T + p. This reaction is induced by neutron irradiation of the He fraction contained in natural isotopic abundance liquid helium with neutron beams either from the Japan Proton Accelerator Research Complex, Materials and Life Science Experimental Facility (J-PARC)/Materials and Life Science Experimental Facility or from the Kyoto University Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science. These He clusters are expected to be ideal tracers of the normal-fluid component in superfluid helium with several advantageous properties. Evidence of the excimer generation is inferred by detection of laser induced fluorescence emitted from the He clusters excited by a purpose-built short pulse gain-switched titanium:sapphire (Ti:sa) laser operating at a wavelength of 905 nm. The setup and performance characteristics of the laser system including the Ti:sa and two continuous wave re-pumping lasers are described. Detection at the fluorescence wavelength of 640 nm is performed by using optical bandpass filtered photomultiplier tubes (PMT). Electrical noise in the PMT acquisition traces could successfully be suppressed by post-processing with a simple algorithm. Despite other laser-related backgrounds, the excimer was clearly identified by its fluorescence decay characteristics. Production of the excimer was found to be proportional to the neutron flux, adjusted via insertion of different collimators into the neutron beam. These observations suggest that the apparatus we constructed does function in the expected manner and, therefore, has the potential for groundbreaking turbulence research with superfluid helium.
He
clusters via neutron-He absorption reaction toward visualization of full velocity field in quantum turbulence松下 琢*; Sonnenschein, V.*; Guo, W.*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 広田 克也*; 井口 哲夫*; 伊藤 大介*; 北口 雅暁*; 鬼柳 善明*; et al.
Journal of Low Temperature Physics, 196(1-2), p.275 - 282, 2019/07
被引用回数：1 パーセンタイル：4.76(Physics, Applied)For flow visualization study of quantum turbulence in superfluid He, He excimers are unique tracers which follow only normal-fluid component flow above 1 K. To generate detectable small He clouds (clusters) required for full-space velocity field measurements, we have adopted a new method based on neutron absorption reaction of He impurities in He and conducted proof-of-principle experiments. Generation of the He excimers was detected by laser-induced fluorescence using photomultiplier tubes. The fluorescence was observed to increase proportionally to the neutron flux, suggesting that a sufficient amount of He excimers were generated by neutrons. We also estimated the number of He excimers possibly generated by 
-rays and found that the relevant contribution was less than 40%. Thus, the majority of the He excimers was confirmed to be generated via n-He absorption reactions.
-ray spectroscopy of 
Mg via knockout reactions at intermediate energies籾山 悟至*; Doornenbal, P.*; Scheit, H.*; 武内 聡*; 新倉 潤*; 青井 考*; Li, K.*; 松下 昌史*; Steppenbeck, D.*; Wang, H.*; et al.
Physical Review C, 96(3), p.034328_1 - 034328_8, 2017/09
被引用回数：6 パーセンタイル：47.01(Physics, Nuclear)理化学研究所の不安定核実験施設RIBFにて、中性子過剰核Mgの励起状態を
Mgおよび
Alからのノックアウト反応によって生成し、そこからの脱励起線を観測した。Mgは中性子数20魔法数が消滅するとされる「逆転の島」と呼ばれる領域に含まれると考えられており、また、奇核であることから、一粒子状態と集団的状態が結合した興味深い核構造が出現すると期待されている。この実験によって、206keV, 443keV, 616keV, 670keVの4本の線を観測し、これらを全て基底状態へ脱励起する線であると仮定して励起準位を構成した。この準位構造、ノックアウト反応の断面積、移行運動量分布を殻模型計算および反対称化分子動力学計算と比較した。二つの計算は、基底状態近傍の高い準位密度などいくつかの特徴的な核構造を再現することに成功し、Mgは「逆転の島」に含まれるという描像と無矛盾であることがわかった。
Ar and the 
=32 subshell closureSteppenbeck, D.*; 武内 聡*; 青井 考*; Doornenbal, P.*; 松下 昌史*; Wang, H.*; 宇都野 穣; 馬場 秀忠*; 郷 慎太郎*; Lee, J.*; et al.
Physical Review Letters, 114(25), p.252501_1 - 252501_6, 2015/06
被引用回数：44 パーセンタイル：87.83(Physics, Multidisciplinary)理化学研究所の不安定核施設RIBFにて、中性子過剰核Arを
Ca, 
Sc, 
Tiからの核破砕反応によって生成し、その脱励起線を初めて観測した。最も強度の強い線エネルギーから、Arの第一励起
状態の励起エネルギーが1178(18)keVであることがわかった。この実験結果および周辺核の状態の励起エネルギーを大規模殻模型計算と比較した結果、Arでは中性子数32のサブシェルギャップが
Caと同じくらい大きくなることによってその第一励起エネルギーが
Arよりも高くなることがわかった。また、殻模型計算によって、中性子数34のサブシェルギャップがCaからArにかけて増大することを予言し、その影響は今後行われるであろうArの励起状態の測定で確かめ得ることを示した。
Si and YbTZn
(T: Co, Rh, Ir)大貫 惇睦; 安井 慎一*; 松下 昌輝*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 広瀬 雄介*; Dung, N. D.*; 本多 史憲*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA003_1 - SA003_6, 2011/12
We studied the Fermi surface properties of YbCuSi and YbCuGe with the tetragonal structure by measuring the de Haas-van Alphen (dHvA) oscillations, together with the energy band calculations. It was clarified that 4f electrons contribute to the Fermi surface of a valence fluctuating compound YbCuSi, but not to that of a divalent compound YbCuGe. We also studied the heavy fermion properties of YbTZn (T: Co, Rh, Ir) with the cubic caged structure. The metamagnetic behavior or an abrupt nonlinear increase of magnetization was observed. By measuring the electrical resistivity under pressure and magnetic field, we clarified that the electronic state close to the quantum critical point is realized in YbIrZn at 5.2 GPa and also YbCoZn at ambient pressure.
Zn大貫 惇睦; 安井 慎一*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 松下 昌輝*; 広瀬 雄介*; 竹内 徹也*; 本多 史憲*; 摂待 力生*; 杉山 清寛*; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 273, p.012013_1 - 012013_4, 2011/02
被引用回数：1 パーセンタイル：33.9(Physics, Condensed Matter)Metamagnetic behavior of the heavy fermion compound YbIrZn has been studied experimentally. The metamagnetic transition was clearly seen in the bulk magnetization curve. Near the metamagnetic critical field H
100 kOe, the effective mass of conduction electrons exhibits a significant enhancements. It is suggested that the present metamagnetism is related to the magnetic instability around the quantum critical point.
Zn竹内 徹也*; 安井 慎一*; 戸田 雅敏*; 松下 昌輝*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 広瀬 雄介*; 吉谷 尚久*; 本多 史憲*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 79(6), p.064609_1 - 064609_15, 2010/06
被引用回数：42 パーセンタイル：83.7(Physics, Multidisciplinary)Metamagnetic behavior of the heavy-fermion compound YbIrZn was studied by magnetization, de Haas-van Alphen effect, magnetoresistance, specific heat, thermal expansion and magnetostriction. Metamagnetic behavior was observed for all the physical properties at low temperatures. It is remarkable that the Fermi surfaces observed in the dHvA effect unchanges across the metamagnetic transition.
Zn吉内 伸吾*; 戸田 雅敏*; 松下 昌輝*; 安井 慎一*; 広瀬 雄介*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 本多 史憲*; 杉山 清寛*; 萩原 政幸*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 78(12), p.123711_1 - 123711_4, 2009/12
被引用回数：39 パーセンタイル：82.77(Physics, Multidisciplinary)High-field magnetization and de Haas-van Alphen effect were measured on a heavy fermion compound YbIrZn. Large cyclotron masses ranging from 4 to 27 
were detected in the dHvA experiment, and are found to be reduced at magnetic fields higher than 120 kOe. From the present experimental results together with the 4f-itinerant band calculations, the 4f electrons are considered to form heavy fermion state.
松下 能孝*; 泉 富士夫*; 小林 清*; 井川 直樹; 北澤 英明*; 尾山 由紀子*; 三好 正悟*; 山口 周*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.319 - 321, 2009/02
被引用回数：22 パーセンタイル：80.43(Instruments & Instrumentation)アパタイト型Laシリケート・La
Si
O
について10Kにて粉末中性子回折データを測定し、Rietveld解析を行った。解析の結果、本物質の空間群はP6
/mであり、格子定数は
=0.971297(7)nm, 
=0.717950(6)nmであることがわかった。最大エントロピー法解析によって、La2サイトの周りにランダムに格子間酸素位置が存在すること、これがO4サイトによるイオン伝導に対して高い伝導度をもたらすことが明らかになった。
小林 清*; 松下 能孝*; 井川 直樹; 泉 富士夫*; 西村 睦*; 三好 正悟*; 尾山 由紀子*; 山口 周*
Solid State Ionics, 179(38), p.2209 - 2215, 2008/11
被引用回数：24 パーセンタイル：67.78(Chemistry, Physical)アパタイト型ランタンシリケートの新しい合成法を、水溶液を用いたゾルゲル法によって開発した。アパタイト相生成過程をX線回折法とTG-DTAによって調べ、873K以下の温度で二酸化ランタン炭酸塩が生成し、1073K以上の温度でアパタイト型ランタンシリケートが生成することを見いだした。このアパタイト型ランタンシリケートは、粉末X線回折と中性子回折によって空間群が
6/
のオキシアパタイト構造として精密化することができた。
黒崎 幸夫*; 山地 宏志*; 勝沼 好夫*; 中田 雅夫*; 桑原 秀樹*; 山田 文孝*; 松下 清*; 佐藤 稔紀*
JAEA-Research 2008-048, 274 Pages, 2008/03
JAEA-Research-2008-048.pdf:10.93MB
瑞浪超深地層研究所の研究坑道は、超大深度の立坑と水平坑道から計画されている。この超大深度立坑と水平坑道の連接部は3次元の地盤構造を形成し、掘削過程では複雑な力学的挙動を呈することが予測されるが、超大深度立坑連接部の支保部材を定量的に設計する手法は確立されていない。このような状況に鑑み、超大深度立坑連接の崩壊機構を検討するため、過去の立坑工事に関する文献調査と工事従事者からの聞き取り調査を実施し、立坑連接においてどのような崩壊や変状が発生したかを調査し、調査結果を有識者のレビューを交えて考察した。その結果、超大深度立坑連接の崩壊機構は立坑連接部の施工過程と地質条件のいずれにも依存することが明らかとなった。一方、超大深度連接部が大きな角度で断層や破砕帯に交差する地点では、「高抜け」と呼ばれる崩壊の発生や覆工に異常な土圧作用する現象が見られる。これらの現象の機構を解明するためには、連接部周辺地山の挙動を再現することのできる数値計算による研究を実施する必要がある。このために、既往数値解析手法の中で可能な有限差分法が最も適切であることを、有識者のレビューを踏まえて示した。
磯部 光孝*; 東井 和夫*; 松下 啓行*; 後藤 和幸*; 鈴木 千尋*; 永岡 賢一*; 中島 徳嘉*; 山本 聡*; 村上 定義*; 清水 昭博*; et al.
Nuclear Fusion, 46(10), p.S918 - S925, 2006/10
被引用回数：30 パーセンタイル：69.47(Physics, Fluids & Plasmas)将来の核融合炉におけるアルファ粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うアルファ粒子の異常損失の危惧から、近年、高速粒子モード(EPM)やTAEモードといったMHD不安定性と高速イオンとの相互作用、並びにその結果生ずる高速イオン輸送・損失に関する研究が重要視されるようになってきている。核融合科学研究所のCompact Helical System(CHS)では、シンチレータを利用した高速イオンプローブ,高速中性粒子分析器、並びに多チャンネルHalpha光計測システム等を駆使して上記を研究対象とした実験を進めている。最近の研究から、中性粒子ビーム(NB)加熱プラズマにおいて発生するバースト的EPMモード(m/n=3/2)により、入射エネルギー近傍のエネルギーを持つ高速イオンのみが大半径方向外側へ排出されていることがわかった。磁場揺動レベルが最大に達した頃に高速イオンの排出が始まり、磁場揺動の周波数は、排出が始まると同時にダウンシフトを示す。高速イオン排出が収まるのとほぼ同時に磁場揺動も収まり、これらの観測結果は、このモードは入射エネルギー近傍の高速ビームイオンによりいわば共鳴的に励起されていることを示唆している。また、TAEモードについては、2機のNBを低密度プラズマに接線co-入射した場合に、顕著な高速イオンの排出が確認された。
原田 清*; 安部 英昭*; 松下 雄一*; 李 典燦*
JNC TJ4440 2001-006, 138 Pages, 2002/03
JNC-TJ4440-2001-006.pdf:8.36MB
本報告書は、「もんじゅ」次世代長寿命型制御棒として有望視されているダブルポーラスプラグナトリウムボンド型制御棒要素のナトリウム中試験結果をまとめたものである。本試験では、上下ポーラスプラグナトリウムボンド型制御要素の模擬試験体を製作し、ナトリウム中試験を実施して、実機使用条件下でのナトリウム充填性、要素上部ガスプレナムの形成、ナトリウムドレン性及びNAOH洗浄性を確認し、以下の成果を得た。(1)制御棒をEVSTへ装荷時のナトリウム充填性 EVSTへの制御棒挿入速度を模擬した約6M/MINにて、190
のナトリウム中へ試験体を挿入した結果、要素内の全空間にナトリウムが充填されることを確認した。(2)制御棒要素内に発生するヘリウムガスによる上部ガスプレナムの形成 620および190のナトリウム中へ浸漬した試験体内にヘリウムガスの注入を行い、偏差10%以内でガスプレナムが形成できることを確認した。また、形成されたガスプレナムにヘリウムガスをさらに注入しても、ガスプレナム長さはほぼ一定に保持されることを確認した。(3)制御棒をEVSTから引抜いた時の制御棒要素からのナトリウムドレン性 EXSTからの制御棒引抜き速度を模擬した約6m/minにて、試験体を190 のナトリウム中から引き抜いた結果、試験体内にナトリウムが残留することなく、十分にドレンできることを確認した。(4)制御棒要素内残留ナトリウムのNaOH水溶液洗浄性 ナトリウムとNaOH水溶液の反応はマイルドであったが、制御要素内にナトリウムが充満状態で残留している場合においては、NaOH水溶液の積極的な循環が起きず、十分な洗浄ができなかった。
石原 豊秀; 角川 正義; 佐々木 諭; 笠井 篤; 人見 清一; 森内 茂; 片桐 浩; 松下 紘三
JAERI 1079, 73 Pages, 1965/07
当所敷地が東海村に決定した1956年から1963年までの敷地内外のでおこなった環境放射線および放射能の測定法、核種分析法と測定結果をのべ、その水準と変動を明らかにするとともに各環境試料放射能相互間の関係について解析した。すなわち空間分布放射線についてはその測定、校正法を、大気、降下物、環境試料(土壌、植物、水など)の放射能については、試料の採取、調整、測定、校正および核種分析法を説明した。また測定結果とその統計的解析により各環境試料放射能相互間の関係、大気放射能日変動の性質、大気放射能の沈着速度、沈着放射能の残存期間、土壌放射能のサンプリング誤差の性質などを明らかにした。当所諸施設からの野外への影響は、現在までのところJRR-1原子炉を除き、大型原子力施設がほとんど稼動しなかったので、皆無に近かった。
小林 清*; 吉田 晃*; 松下 能孝*; 西村 睦*; 尾山 由紀子*; 三好 正悟*; 泉 富士夫*; 井川 直樹; 山口 周*
no journal, ,
La
(SiO
)O
の伝導特性をA.C.法と酸素輸率測定によって、結晶構造をX線回折及び中性子回折法によって調べた。試料の結晶構造は空間群6/の六方晶アパタイト構造モデルで構造精密化できた。広い酸素分率及び温度範囲において酸化物イオン輸率が1である酸化物イオン伝導体であることが明らかになった。
石野 雅彦; 並河 一道; 松下 三芳*; 大和田 謙二; 清水 大輔*; 坂本 潤哉*; 水木 純一郎
no journal, ,
軟X線レーザー(波長13.9nm)を利用したX線スペックル空間相関計測により、リラクサー強誘電体Pb(Mg
Nb
)O-xPbTiO (PMN-xPT)の分極ドメイン構造を空間的及び時間的に明らかにすることを目指している。立方晶-正方晶相転移前後に現れるドメイン構造の変化をナノメートルからマイクロメートルの空間スケールで捉えることを目的として、最近、室温にて光学研磨したPMN-28%PTを用いたX線スペックルパターンの温度依存性の観察を行った。試料をキュリー温度(約418K)よりも高温から冷却していくと、試料の結晶構造及び電気容量(誘電率)が変化する相転移温度近傍において、明瞭なX線スペックルパターンの変化を捉えた。X線スペックルパターンは分極ドメインの構造を反映していることから、観察結果は相転移に伴う分極ドメインの出現と温度変化に伴うドメインの形態変化を示唆している。
