Evidence for a new nuclear "magic number" from the level structure of Ca

Steppenbeck, D.*; 武内 聡*; 青井 考*; Doornenbal, P.*; 松下 昌史*; Wang, H.*; 馬場 秀忠*; 福田 直樹*; 郷 慎太郎*; 本間 道雄*; et al.

Nature, 502(7470), p.207 - 210, 2013/10

https://doi.org/10.1038/nature12522

中性子数34の新しい魔法数が中性子過剰核で存在することが10年ほど前に東京大学と発表代表者らのグループによって指摘されて以来、世界各地の不安定核研究施設にてその実験的検証の試みがなされてきた。しかし、中性子数34の魔法数はカルシウムのみに見られる極めて局所的なものであり、カルシウム54を十分に生成するのが困難なことから、これまで実験的な証拠が得られてこなかった。この研究では、理化学研究所のRIBFにてカルシウム54の励起状態を線分光によって初めて観測し、第一励起状態が約2MeVにあることを見つけた。この励起エネルギーは、カルシウム42,44,46,50などの非中性子魔法数のものに比べかなり高いものであり、中性子数34の魔法数の存在が確立された。発表代表者らによる理論解析の結果、中性子数34の殻ギャップは、既に魔法数として知られている中性子数32のものと同程度の大きさであることがわかった。

Horonobe Underground Research Laboratory Project; Synthesis of phase I investigation 2001 - 2005, Volume "Geological disposal research"

藤田 朝雄; 谷口 直樹; 松井 裕哉; 棚井 憲治; 前川 恵輔; 澤田 淳; 牧野 仁史; 笹本 広; 吉川 英樹; 柴田 雅博; et al.

JAEA-Research 2011-001, 193 Pages, 2011/03

JAEA-Research-2011-001.pdf:5.23MB

本報告書では、堆積岩で塩水系地下水を対象とした幌延深地層研究計画において段階的に得られる地質環境条件を一つの適用例として、第1段階である地上からの調査で得られた情報をもとに処分場の設計技術や性能評価技術それぞれの適用性について論じるとともに、必要に応じて実施した技術の改良や代替技術の開発状況を取りまとめた。

Effects of energetic heavy ion irradiation on the structure and magnetic properties of FeRh thin films

藤田 直樹*; 小杉 晋也*; 図子 善大*; 松井 利之*; 齋藤 勇一; 岩瀬 彰宏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(6), p.921 - 924, 2009/04

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.02.054

Fe-54at.%Rh thin films were irradiated with 10 MeV iodine ions at room temperature. Before and after the irradiations, the changes in magnetic properties and the lattice structure of the samples were studied by means of a SQUID magnetometer and X-ray diffraction. For the low fluence irradiation, the SQUID measurement at 20 K shows that the anti-ferromagnetic region of the thin film is changed into ferromagnetic region by the irradiation. As the film thickness is much smaller than the ion range, we can discuss the relationship between the density of energy deposited by ions and the change in magnetization quantitatively. For the high fluence irradiation, the magnetization of the film is strongly decreased by the irradiation, which can be explained as due to the change in lattice structure from the CsCl type structure into FCC structure by the irradiation.

幌延深地層研究計画における地上からの調査研究段階(第1段階)研究成果報告書; 分冊「地層処分研究開発」

藤田 朝雄; 谷口 直樹; 松井 裕哉; 棚井 憲治; 西村 繭果; 小林 保之; 平本 正行; 前川 恵輔; 澤田 淳; 牧野 仁史; et al.

JAEA-Research 2007-045, 140 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-045-1.pdf:38.33MB
JAEA-Research-2007-045-2.pdf:44.62MB

本報告書では、堆積岩で塩水系地下水を対象とした幌延深地層研究計画において段階的に得られる地質環境条件を一つの適用例として、第1段階である地上からの調査で得られた情報をもとに処分場の設計技術や性能評価技術それぞれの適用性について論じるとともに、必要に応じて実施した技術の改良や代替技術の開発状況を取りまとめた。処分技術の信頼性向上では、最新の知見を踏まえ第2次取りまとめにおいて示された処分場全体設計フローの更新や人工バリアなどの設計手法の詳細化、並びに設計における地質環境条件の一般的な留意点や設計入力データ項目について整理を行った。また、これらを踏まえ、幌延の地質環境条件を一例とした場合の施設設計,人工バリア設計及び閉鎖設計を通じて第2次取りまとめで採用された設計手法が適用可能であることがわかった。安全評価手法の高度化については、第2次取りまとめにおいて示された安全評価手法を実際の地質環境に適用するために必要な具体的な作業をフローとして構築した。これに基づき、幌延の地質環境条件を一例として物質移行解析を行い、これらの検討を通じて第2次取りまとめの手法を堆積岩地域に適用した場合の調査から解析・評価に至る一連の方法論及び、その過程で得られるノウハウや知見,調査や解析上の留意点を整理した。

Location of deuterium atoms in BaSnInO by neutron powder diffraction at 10 K

伊藤 剛*; 長崎 正雅*; 岩崎 航太*; 吉野 正人*; 松井 恒雄*; 井川 直樹; 石井 慶信

Solid State Ionics, 178(1-2), p.13 - 17, 2007/01

https://doi.org/10.1016/j.ssi.2006.10.030

典型的なプロブスカイト型プロトン伝導体であるBaSnInOについて、プロトン伝導経路を明らかにするためにそのプロトンの位置を中性子回折法によって解析した。重水素溶解前後の試料について10Kの低温における中性子回折をJRR-3に設置した高分解能中性子回折装置(HRPD)によって測定した。得られた中性子回折パターンについて、リートベルト解析法及びマキシマムエントロピー法を併用することで詳細な結晶構造を解析し、さらに重水素溶解前後の結晶構造を比較することで、試料中の水素位置を決定した。その結果、BaSnInOの空間群はであり、重水素は12サイトを占有すること、また、酸素-重水素の原子間距離は0.97Aであることが明らかになった。

幌延深地層研究計画第2段階(平成1721年度)を対象とした工学技術の適用性検討に関する計画案

青柳 茂男; 油井 三和; 棚井 憲治; 川上 進; 藤田 朝雄; 谷口 直樹; 柴田 雅博; 小西 一寛; 西村 繭果; 菊池 広人*; et al.

JAEA-Review 2006-014, 61 Pages, 2006/03

JAEA-Review-2006-014.pdf:5.03MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)では、北海道の天塩郡幌延町にて、堆積岩を対象とした幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画は、平成17年度より、地下研究施設の建設に伴い、地上からの調査段階(第1段階)から坑道掘削時の調査研究段階(第2段階)へと移行していく。一方、原子力機構では、これまで工学技術の基盤技術開発として、「わ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」で示した一連の工学技術をベースとしつつ、幌延地区の地上からの調査段階で得られた地質環境条件を対象として工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を行ってきた。今後は、工学技術の基盤技術開発として、幌延深地層研究計画の進捗に併せて、第2段階を通じた工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を進め、それらの成果を体系的に整理し提示していく必要があると考える。よって、本報告書では、現時点の幌延の地下施設の建設工程及び「幌延深地層研究計画; 地下施設を利用した第2,第3段階における調査試験計画案」に基づき、幌延深地層研究計画の第2段階のうち、平成17年度から平成21年度までの5年間に焦点をあてた工学技術の適用性検討に関する研究計画を、個別研究課題ごとに整理し立案した。なお、本計画は、今後、幌延の地下施設の施工状況や最新の動向を踏まえ随時変更する可能性があるとともに、今後より詳細化していく必要がある。

JMTRにおける再照射技術の開発

松井 義典; 井手 広史; 板橋 行夫; 菊地 泰二; 石川 和義; 阿部 新一; 井上 修一; 清水 道雄; 岩松 重美; 渡辺 直樹*; et al.

UTNL-R-0416, p.5_1 - 5_10, 2002/03

原研では他の原子炉等で照射された材料試料をさらにJMTRで照射する、いわゆる再照射技術を平成6年度から開発してきた。この再照射技術を適用して、平成11年度から軽水炉圧力容器鋼材の中性子照射脆化に対する焼鈍効果の研究のための照射がJMTRで計画された。この照射計画では再照射の機能に加え、照射途中での試料の交換が必要なため、平成11年から試料交換を可能にするためのキャプセル端栓構造の設計と試験を開始するとともに、キャプセルの設計を行った。また、その他のキャプセル製作に必要となる種々の技術についても平成12年8月までに全ての開発試験を終了した。上記再照射試験用のキャプセル(再照射キャプセル)の製作は平成13年8月に完了し、平成13年10月からJMTRにおいて1回目の照射を行い、平成14年1月に照射された試料の焼鈍を実施した。その後、1月から2月にかけて試料の一部交換を実施し、3月からは2度目の照射を開始している。本報では、再照射技術の実用例として、本照射試験に用いているキャプセルの構造及び開発試験,照射及び焼鈍作業の結果、試料交換作業等について報告する。

Development of NbAl superconductors for ITER

綾井 直樹*; 山田 雄一*; 三雲 明*; Ito.M*; 大松 一也*; 佐藤 謙一*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 松井 邦浩; 杉本 誠; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.2688 - 2691, 1999/06

https://doi.org/10.1109/77.785040

ITER-EDAの一環として、NbAl超電導線の開発を行った。本開発では、大量生産用のビレット(素線単長16km相当分)を使用して、高臨界電流性能、低抵抗安定化銅を達成することを目的とした。開発の結果、1500m単長歩留70%を達成した。また、臨界電流性能は、12T,4.2Kの条件にて600A/mmを、安定化銅抵抗は1.610mを達成した。

Structural analysis of ion irradiated pure and Al-doped LiSiO

中沢 哲也; 野田 健治; 石井 慶信; 松井 尚之*; 井川 直樹; D.Vollath*; 大野 英雄; 渡辺 斉

Fusion Technology 1992, p.1444 - 1448, 1993/00

核融合炉トリチウム固体増殖材料の候補材料であるLiSiOやLiAlSiOは、核融合炉の稼働中著しい照射環境に曝される。このような環境下において、これら材料内に形成された欠陥は照射された材料の性質を支配する要因の一つとなる。従って、固体増殖材に及ぼす照射効果に関する基礎情報を得るため、これらリチウムセラミックスの照射損傷に関する基礎的な知見を得ることは重要である。本研究では、酸素イオンを照射したこれら試料のラマン分光、赤外分光測定及び電子顕微鏡観察を行い、新たに得られた照射損傷の知見について報告する。このうち、ラマン分光及び赤外分光測定では、原研タンデム加速器を用いて10個/mの酸素イオン(120MeV)を照射したLiSiOについていくつかの新しい相の出現が確認された。これらの新しい相はLiSiOを構成するSiOの分解生成物と考えられ、その内の一つはSiOであることが赤外スペクトルから診断された。

ペロブスカイト型酸化物中の重水素存在位置の決定

伊藤 剛*; 長崎 正雅*; 岩崎 航太*; 吉野 正人*; 松井 恒雄*; 井川 直樹; 石井 慶信

no journal, , 

乾燥及び重水を固溶させたペロブスカイト型水素イオン伝導体BaSnInO中の10Kにおける水素イオンの存在位置を中性子回折実験を用いたリートベルト解析した。解析結果をもとにマキシマムエントロピー法によって本試料の中性子散乱長密度を求めた。乾燥試料及び重水素溶解試料の比較によって、重水素が立方晶ペロブスカイト型構造(空間群)の12サイトに存在すること、また、酸素-重水素間の距離は0.97であることなどを明らかにした。