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中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
樹神 克明; 池田 一貴*; 礒部 正彦*; 武田 晃*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*
Journal of the Physical Society of Japan, 85(9), p.094709_1 - 094709_5, 2016/09
被引用回数：1 パーセンタイル：11.46(Physics, Multidisciplinary)We have performed powder neutron diffraction on the half-metallic ferromagnet CrO which has a rutile-type crystal structure with a tetragonal unit cell. Although the powder diffraction pattern can be fitted by the reported crystal structure including a single Cr site, the atomic pair distribution function (PDF) can be fitted by the structural model with an orthorhombic unit cell including two kinds of inequivalent Cr sites. The difference between the valences of the two inequivalent Cr sites, 
of Cr
, estimated from the local structural parameters is about 0.06. The shapes of the two CrO
octahedra are slightly different, suggesting the short-range orbital ordering of the Cr 3
orbitals. The lattice distortion and the improvement of the fitting to the PDF obtained using the locally distorted structure model are apparent in the region below about 10 
, suggesting that the domain size or correlation length of the locally distorted structure is about 10 , roughly corresponding to the size of two unit cells.
東稔 達三; 関 昌弘; 湊 章男*; 堀江 知義; 河村 洋; 小川 益郎; 藤村 薫; 武田 哲明; 深谷 清; 飯田 浩正; et al.
JAERI-M 86-176, 299 Pages, 1987/01
核融合炉においてプラズマに面して設置される構造物(主として第1壁、ダイバ-タ板、リミタ板)の健全性及び寿命評価に関する総合的な解析的及び実験的研究を行なった。以下の項目について成果が得られた。(1)寿命制限の主用因子の検討、(2)2次元弾塑性解析による塑性変形効果、(3)再付着効果によるダイバ-タ板/リミタ板の正味エロ-ジョン量の緩和、(4)片面熱負荷条件化における、非一様熱伝達率分布を求める機能を有する2次元有限要素法熱構造解析コ-ドの開発(5)プラズマ・ディスラプションを模擬した、電子ビ-ムによる金属材料の溶融厚みと蒸発量の測定及び解析、(6)溶融層の安定性解析モデルの開発、(7)ろう付け及び鋳込によるW/Cu接合構造のアルゴン・プラズマジェットによる熱サイクル疲労実験、(8)ろう付けによるW/Cu接合構造のせん断疲労実験、(9)非磁性体厚肉構造の過電流と動的電磁力及び磁性体の磁化による電磁力の解析手法の開発、(10)非磁性体(304SS)と磁性体(HT-9、軟鉄)の電磁力による変形実験
杉本 朝雄; 武田; 古橋 晃; 桂木 学; 引田 実弥; 内藤 奎爾; 近藤 靖子; 長崎 隆吉; 山崎 弥三郎; 黒井 英雄; et al.
JAERI 4018, 52 Pages, 1961/06
溶液炉心スラリーブランケット型を対象の中心として、水性均質炉の技術的問題点を検討した。水性均質炉は熱中性子増殖の最も高い可能性と多くの優れた点を有してはいるが、かなりの困難に直面しており、これらの困難は主として燃料の不安定性とスラリー技術の未熟さに帰することができる。燃料の不安定性はHRE-2で発生した炉心タンクの2つの孔の原因をなすものであって、これは二相分離といった相的不安定面が炉の運転領域の上に存在するため、ウランの沈着,過熱,溶融という自己触媒的な結果を生じたものと考えられる。スラリー技術に関しては、スラリーを使用した炉の運転実績がないことが最も大きい弱点であって、スラリーに対する放射線の影響が未だ十分には明らかでなく、また各種機器にも改良の余地が多く残されている。沸騰スラリーという概念は外部循環回路の省略によって、スラリー技術の開発に対する要求をある程度緩和するという点において有望であろう。今後研究を集中すべき主要な題目は、燃料の不安定現象が炉心の適当な流体力学的設計と材料改善によって克服できるか、スラリー炉で思わぬところへスラリーが蓄積することがないよう十分な制御が可能かということになる。
大江 俊昭*; 長崎 晋也*; 木村 英雄; 武田 聖司; 関岡 靖司; 加藤 博康*; 赤堀 邦晃*
no journal, ,
収着分配係数のデータベースに内在するデータの変動について、ベントナイトに対するCsの挙動を対象とし、収着モデルを利用して欠損データの推測を行い、変動要因を分析した。その結果、イオン交換反応が卓越すると予想されるCsの分配係数に着目し、共存イオン濃度,初期Cs濃度,砂混合の有無、などの試験条件の相違がベントナイトに対する分配係数のばらつきの要因であることを明らかにした。また、表面錯体反応とイオン交換反応を同時に考慮したモデル解析から、実測結果にかかわる変動は、イオン交換反応に競合するNa濃度の変動が最も大きな要因であることを明らかにした。
見掛 信一郎; 山本 勝; 池田 幸喜; 神谷 晃; 武田 信一
no journal, ,
超深地層研究所計画では、2本の立坑(主立坑:内径6.5m及び換気立坑:内径4.5m)と複数の水平坑道からなる研究坑道の掘削工事を行っている。掘削の進捗状況は、2010年1月5日時点で、主立坑深度419.0m,換気立坑深度442.6mまで到達しており、現在、継続して研究坑道掘削を進めている。本報告では、研究坑道の建設の現状や、今後の予定として、より深部の地質環境におけるグラウチング技術における課題などについて述べる。
He Filter法による偏極中性子の物性研究への応用; スピンコントロールデバイスの開発堤 健之*; 大山 研司*; 平賀 晴弘*; 山口 泰男*; 猪野 隆*; 奥 隆之; 坂口 佳史; 吉良 弘; 有本 靖*; 武田 全康; et al.
no journal, ,
J-PARCのようなパルス中性子での偏極中性子実験には白色中性子に対応したHeスピンフィルター法の実用化が必要であるが、さらに偏極させたビームのスピン制御デバイスも白色対応する必要がある。われわれは、偏極中性子での物性実験のために、J-PARCを見据え、白色対応スピンフリッパーの開発を進めている。ドラブキン型スピンフリッパーは逆向き電流を流した2つのコイルにより中心位置で零磁場領域を発生し、量子化軸を反転させることでスピンを制御する装置で、白色中性子に対応が可能である。しかし、問題点として、コイルの中心軸以外では動径方向の横磁場が必ず発生しており、これが偏極を乱す大きな要因となる。したがって、ビーム通過領域での横磁場をいかに抑えるかが実用上重要となる。そこでわれわれは、横磁場の影響を最小にするドラブキン型スピンフリッパーを開発する目的で、磁場分布のシミュレーションと実測を行った。発表ではそれらの結果をもとに、理想的なデバイスのパラメータについての考察、及び開発の進捗状況を述べる。
上野 広樹; 川北 至信; 尾原 幸治*; 島倉 宏典; 田原 周太*; Kumara, L. S. R.*; 山口 展史*; 安永 晃教*; 脇阪 有衣子*; 伊藤 真義*; et al.
no journal, ,
ビスマス-亜鉛系は、Bi
Zn
組成を臨界組成とする二液相分離領域を有する系である。こうした相分離領域に近づくとき濃度揺らぎが大きくなることはよく知られている。先行研究では、相分離の原因として、BiとZnの原子サイズの差を挙げている。最近の実験装置や解析手法の発展により、部分構造や、原子配置が理解できるようになってきた。われわれは液体Bi
Znの中距離構造に見られる揺らぎに着目し、JRR-3M原子炉に東北大学が設置しているHERMES回折計を用いた中性子回折実験、及びSPring-8L08ビームラインを用いた高エネルギーX線回折測定を行った。逆モンテカルロ法による構造モデリングの結果、中距離構造の濃度揺らぎが温度降下とともに大きくなる様子が観測された。
大山 研司*; 横尾 哲也*; 伊藤 晋一*; 鈴木 純一*; 岩佐 和晃*; 佐藤 卓*; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 猪野 隆*; 奥 隆之; et al.
no journal, ,
We aim at constructing a polarisation analysis neutron spectrometer at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) based on a collaboration of KEK and Tohoku Univ. The proposed instrument, named POLANO, is designed as a compact chopper spectrometer with a rotary detector bank (
= 17.5 m, 
= 2.5 m). At the first phase of the project, we will concentrate the 
30 meV region using a fan type bender supermirror spin analyser because rich scientific targets in basic and application materials science exist in this region. In the second phase, we will try to install a He spin filter analyser for the 
100 meV region. This project passed in the final board of J-PARC on SEP-2011, and the construction has been authorized already.
の局所構造解析樹神 克明; 池田 一貴*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*
no journal, ,
ルチル型構造をもつCrOは394Kで強磁性秩序を示す半金属である。過去の構造解析からは、常磁性相から強磁性相に渡る広い温度範囲で結晶構造に変化はなく、Crサイトは結晶学的に等価であると報告されている。しかし強磁性状態でのNMR測定では磁気モーメントの大きさが異なる、あるいは3d電子の軌道占有状態が異なる2つの非等価なCrサイトが観測されている。そこで我々は粉末中性子回折データから原子対相関関数を導出し局所構造を調べた。得られた原子対相関関数を詳細に解析したところ、2つのCrサイトが非等価になる局所構造歪みが存在し、その相関長は30より充分小さいことを示唆する結果が得られた。
の局所構造解析樹神 克明; 社本 真一; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*
no journal, ,
CrOはルチル型の結晶構造をもち、394Kで強磁性を示す半金属である。常磁性相から強磁性相に渡って結晶構造は変化せず、ユニットセル中の2つのCrサイトは結晶学的に等価である。しかし強磁性状態でのNMR測定では磁気モーメントの大きさが異なる、あるいは3d電子の軌道占有状態が異なる2つのCrサイトが観測されている。これらは、通常の構造解析では1種類のCrサイトしかみえないが、局所的には2種類のCrサイトが存在することを示している。そこで我々はJ-PARCに設置されている高強度全散乱装置NOVAを用いて粉末中性子回折実験を行い、得られたデータから原子対相関関数(PDF)を導出して局所構造を調べた。実験から得られたPDFはユニットセル内の2つのCrO八面体が非等価になる局所構造モデルでよく再現され、わずかではあるが局所的に構造が歪んでおり、2つの非等価なCrサイトが存在することを示唆する結果が得られた。
の局所構造解析樹神 克明; 池田 一貴*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*
no journal, ,
CrOは394K以下で強磁性を示す半金属である。この系はルチル型の結晶構造をもち、ユニットセル中に含まれる2つのCrサイトは結晶学的に等価である。構造解析からは常磁性相から強磁性相に渡って結晶構造が変化しないことが報告されている。しかし強磁性状態におけるゼロ磁場中NMR測定からは価数が異なる、あるいは磁場中NMR測定からは3d電子の軌道占有状態が異なる2つのCrサイトが存在することが提案されている。これらの結果は通常の構造解析では1種類のCrサイトしかみえないが、局所的には2種類のCrサイトが存在することを示している。そこで我々はJ-PARCに設置されている高強度全散乱装置NOVAを用いて粉末中性子回折実験を行い、得られたデータから原子対相関関数(PDF)を導出して局所構造を調べた。強磁性状態で得られたPDFは2つの非等価なCrサイトを含む局所構造モデルでよく再現でき、このことからわずかではあるが局所的な構造歪みが存在し、2つの非等価なCrサイトが存在することを示唆する結果が得られた。
澤口 拓磨; 阿部 健康; 笹川 剛; 村上 裕晃; 竹内 竜史; 飯田 芳久; 武田 聖司
no journal, ,
廃棄物・環境安全研究グループで実施している「放射性廃棄物処分の安全評価に関する研究」のうち、ベントナイト系及びセメント系人工バリアの性能評価、ボーリング孔の閉鎖確認に係る研究の概要について報告する。
細田 正洋*; 斎藤 公明; 三上 智; 真田 哲也*; 大森 康孝*; 武田 晃*; 山田 崇裕*; 平尾 茂一*; 谷 幸太郎*; 折田 真紀子*; et al.
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故の教訓を反映した我が国の緊急時モニタリング体制の整備は、原子力発電所の再開が行われる現状にあって最重要事項である。保健物理学会緊急時モニタリング検討臨時委員会では、我が国のモニタリング体制に関する包括的調査を行い、緊急時における環境及び個人モニタリングを実施するための体制の整備と強化を目的とした提言を行うべく活動をしている。本委員会の調査活動の概略と成果報告に加え、緊急時モニタリングに係る我が国の体制強化に資する提言について発表する。
澤口 拓磨; 村上 裕晃; 竹内 竜史; 高井 静霞; 笹川 剛; 武田 聖司
no journal, ,
放射性廃棄物の中深度処分では、管理期間終了後、モニタリング用のボーリング孔が放射性物質の有意な移行経路とならないように閉塞される必要があるが、現時点では当該孔が適切に閉塞されたことを確認するための手法は確立しておらず、閉鎖確認時にその妥当性を判断するための科学的知見が不足している。そこで、本研究では、閉鎖確認手法を整備するため、ボーリング孔閉塞に関する知見を踏まえつつ、ボーリング孔の閉鎖に対し確認すべき事項を明らかにするための試験的、解析的検討を行った。試験的検討では、実際の孔内を想定したセル内でのベントナイトブロックの膨潤挙動及び透水性を把握するための室内試験を実施し、初期含水比が膨潤後のベントナイトブロックの内部構造に影響を与えることが示唆された。また、解析的検討については、ボーリング孔内及びその周辺岩盤が移行経路とならないために留意が必要と考えられる水理地質構造に対して、閉塞材の条件がボーリング孔の閉塞性に与える影響を把握するための地下水流動解析を実施し、掘削損傷領域へのグラウト充填等が当該移行経路とならない閉塞材条件であることを示した。
宇野 功一郎*; 中尾 淳*; 奥村 雅彦; 小暮 敏博*; 山口 瑛子; 武田 晃*; 丸山 隼人*; 信濃 卓郎*; 矢内 純太*
no journal, ,
黒雲母は層間での放射性セシウム(RCs)の選択的吸着(Cs吸着能)と層間からのカリウム(K)供給(K供給能)の2つの機能により土壌から植物へのRCs移行を抑制するが、両者を区別して議論することは難しかった。本研究では、層間Kをルビジウム(Rb)に置換しK供給力を欠損させた風化黒雲母を作製することで両者の機能が様々に異なる黒雲母を作成することに成功した。これらの黒雲母を系統的に比較することで、Cs吸着能及びK供給能が、植物へのRCs移行に及ぼす影響を明らかにした。
