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論文

Optimization of a slab geometry type cold neutron moderator for RIKEN accelerator-driven compact neutron source

Ma, B.*; 勅使河原 誠; 若林 泰生*; Yan, M.*; 橋口 隆生*; 山形 豊*; Wang, S.*; 池田 裕二郎*; 大竹 淑恵*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 995, p.165079_1 - 165079_7, 2021/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165079
 被引用回数：2 パーセンタイル：33.7(Instruments & Instrumentation)

理研加速器駆動型小型中性子源における冷中性子モデレータの最適化を行った。安全かつ管理の容易な物質であるメシチレンをモレデータ材として選択し、粒子・重イオン輸送計算コードシステム(PHITS)を用いて、20Kメシチレンモデレータに室温ポリエチレン(PE)プレモデレータ組み合わせ、スラブ形状で結合した冷中性子の最適化を行った。冷中性子強度を増加させるために、メシチレンとPEの厚さ, 反射体、及び遮へい配置のパラメータを検討した。中性子発生ターゲットから2mの位置で冷中性子強度1.15$$times$$10$$^{3}$$n/cm$$^{2}$$/$$mu$$Aを達成した。これは現在のPEモデレータの12倍である。メシチレンが冷中性子モデレータ材料として魅力的なモデレータ材であることを示した。

論文

$$gamma$$線照射によるシルク細胞培養基材の力学特性の変化

河原 豊*; 関口 孝弘*; 西川 幸宏*; 長澤 尚胤

日本シルク学会誌, 23, p.67 - 69, 2015/03

http://doi.org/10.11417/silk.23.67

蚕の液状絹を原料として凍結乾燥法により作製した絹エアロゲルは、再生医療用に利用可能な3次元構造を有するシルク細胞培養基材としての利用が期待されている。絹エアロゲルを生体内外で細胞培養する際に、その圧縮強度は重要な物性の一つであることから、絹エアロゲル中の水溶性セリシンの架橋効果を調べた。未処理とセリシンを除去処理した試料に$$gamma$$線を10, 25, 50kGy照射し、照射前後の絹エアロゲルの圧縮強度について評価した。セリシン除去処理した絹エアロゲルは線量の増加とともに圧縮強度が低下したが、未処理絹エアロゲルでは逆に圧縮強度が増加した。50kGy照射した場合、未処理絹エアロゲルの圧縮強度は、未照射の2倍の0.3MPaになった。$$gamma$$線照射によりセリシンに架橋構造が導入され絹エアロゲルの圧縮強度を改善できることから新規シルク細胞培養基材を作製できる手がかりを得た。

論文

$$gamma$$線照射した絹フィブロイン繊維の物性

河原 豊*; 鷲家 真吾*; 池田 善光*; 長澤 尚胤

日本シルク学会誌, 21, p.11 - 13, 2013/00

生体適合性が高いシルクフィブロイン繊維を医療材料に展開するには、滅菌処理方法の評価は不可欠である。医療材料は25kGy程度の$$gamma$$線で滅菌処理して提供されることが望ましいことから、シルク繊維に25kGyの$$gamma$$線を照射して色相や力学特性の変化を調べた。その結果、照射によって酸化劣化による黄変が生じることがわかった。照射後の試料の引張強度と破断伸びは照射前の90%を保持するとともに、結晶化度は、照射前後で0.48でほぼ一定であった。以上、25kGyの$$gamma$$線照射は着色変化を起こすものの、力学的物性に寄与するシルク繊維中の高次構造の変化を起こすほど大きく影響を及ぼさないことがわかった。

報告書

NSRRにおけるカプセル装荷装置B型の設計・製作(受託研究)

村松 靖之; 大河原 正美; 鈴木 寿之; 柴田 功; 更田 豊志

JAEA-Technology 2007-028, 47 Pages, 2007/03

JAEA-Technology-2007-028.pdf:4.76MB

原子炉安全性研究炉NSRR(Nuclear Safety Research Reactor)では、燃料等安全高度化対策の一環として、高燃焼度酸化ウラン燃料及びプルトニウム-ウラン混合酸化物燃料(MOX燃料)を用いた照射実験を行う。この照射実験を行う際に照射カプセルの移動及び炉心への装荷にカプセル装荷装置を使用するが、既存の装荷装置では高燃焼MOXには対応できないため、中性子遮へい能力を強化し、さらに新型の高圧水カプセルにも対応したカプセル装荷装置B型を設計・製作した。

報告書

NSRR高速炉燃料実験用ナトリウム取り扱い設備の開発,1; 純化・充填及び試験部循環設備

中村 武彦; 池田 良和; 谷内 茂康; 大河原 正美; 吉永 真希夫; 田苅子 功; 豊川 俊次; 片西 昌司; 傍島 眞

JAERI-Tech 2000-019, p.162 - 0, 2000/03

JAERI-Tech-2000-019.pdf:6.02MB

軽水炉の運転により生成されるプルトニウムの利用及びアメリシウム等の長半減期放射性物質の消滅処理の担い手として期待される高速炉の実用化にあたっては、軽水炉とは大きく異なる事故時燃料挙動等の解明及びこれに基づく安全評価指針類の整備が不可欠である。原研の原子炉安全性研究炉(NSRR)では、高速炉燃料をナトリウム冷却条件でパルス照射して、過渡出力事故時の燃料挙動を解明するためのナトリウム取り扱い設備として、(1)純化・充填及び試験部循環設備、(2)試作ナトリウム・カプセルの開発と製作・設置を行った。本報告書は、この内、ナトリウムの純化運転等を行う(1)純化・充填及び試験部循環設備の開発及び製作・設置について、その目的、概要、仕様、性能、運転結果等をまとためものである。純化・充填設備はNSRR原子炉施設の一部であり、同設備により照射用カプセルへのナトリウムの注入が可能となった。また、試験部循環設備では、実験燃料を模擬としたヒーターピンを用いて伝熱特性試験や実験用計装の各種開発試験を行う。さらに、照射実験を実現するためには、パルス照射後の燃料やナトリウムで汚染されたカプセル等を取り扱う解体設備等を整備する必要がある。

論文

Next generation neutron source project in Japan Atomic Energy Reserch Institute(JAERI)

山田 安定*; 渡辺 昇*; 新村 信雄; 森井 幸生; 片野 進; 相澤 一也; 鈴木 淳市; 小泉 智; 長壁 豊隆; 勅使河原 誠*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 241-243, p.42 - 45, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(97)00508-5
 被引用回数：4 パーセンタイル：33.02(Physics, Condensed Matter)

原研は、従来、研究用原子炉を中心として研究を行って来た東海研究所の新しい将来を拓く目的で「中性子科学研究センター構想」を提案している。この研究センターは「大強度陽子加速器を中心とする多目的研究施設」として特徴づけられる。この計画の第1の柱は自然科学の基礎分野の発展を図ることで、この中には、中性子散乱による物質科学、材料科学、生命科学の研究の他中性子核物理学等が含まれる。第2の柱は、高レベル廃棄物の処理に関連して加速器駆動長寿命核種消滅処理技術を開発することである。6~8MWの陽子加速器を用い、このうち約5MWが中性子散乱施設に供給される。

論文

Measurement of $$^{122}$$Sn neutron resonance parameters

中島 豊; 大久保 牧夫; 古田 悠*; 水本 元治; 杉本 昌義; 河原崎 雄紀

Annals of Nuclear Energy, 17(2), p.95 - 99, 1990/00

https://doi.org/10.1016/0306-4549(90)90012-3
 被引用回数：1 パーセンタイル：19.59(Nuclear Science & Technology)

原研リニアックの190m測定室で92.20%に濃縮した$$^{122}$$Snの酸化物試料の中性子透過率を中性子飛行時間法により測定した。ブライト・ウイグナー多準位公式に基づいた形状解析コードにより1.5から30keVまでの21本の共鳴準位のエネルギーと中性子幅を決定した。S波中性子に対して、平均準位間隔D$$_{o}$$=1.17$$^{+0.09-0.08}$$keV、S波強度関数S$$_{o}$$=0.30$$^{+0.12-0.08}$$、ポテンシャル散乱半径R=5.60$$pm$$0.05fmが得られた。この$$^{122}$$SnのS波中性子強度関数はDoor way state modelによる理解的推定値よりかなり大きい。

論文

Neutron resonances in $$^{133}$$Cs

中島 豊; 大久保 牧夫; 杉本 昌義; 水本 元治; 河原崎 雄紀

Annals of Nuclear Energy, 17(10), p.569 - 577, 1990/00

https://doi.org/10.1016/0306-4549(90)90047-H
 被引用回数：3 パーセンタイル：40.32(Nuclear Science & Technology)

$$^{133}$$Csの中性子捕獲断面積と中性子透過率を測定し、個々の共鳴中性子捕獲面積と中性子幅をそれぞれ2keV及び5.9keVまで求めた。中性子透過率の形状解析により100eV以下の5個の共鳴準位に対し中性子捕獲幅を得た。S波平均共鳴パラメータとして次の値を得た。So=(0.77$$pm$$0.09)$$times$$10$$^{-4}$$、D=22.4$$pm$$1.5eV、$$Gamma$$$$_{gamma}$$=119$$pm$$3MeV。共鳴準位間隔の分布は2種類の集団から共鳴準位が構成されていると仮定した場合のWigner分布と良く一致した。また共鳴準位の長距離相関を示す量としてDysonとMehtaが導入した$$Delta$$$$_{3}$$の実験値はDysonとMehtaがorthogonal ensembleを用いて計算した値と良く一致している。

論文

Neutron capture cross section measurements of $$^{155}$$Gd and $$^{157}$$Gd from 1.1 to 235 keV

中島 豊; 坪根 泉*; 水本 元治; 古田 悠*; 大久保 收二; 杉本 昌義; 河原崎 雄紀

Annals of Nuclear Energy, 16(11), p.589 - 597, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0306-4549(89)90013-3
 被引用回数：8 パーセンタイル：67.25(Nuclear Science & Technology)

$$^{155}$$Gdと$$^{157}$$Gdの中性子捕獲断面積を原研リニアックを用いて1.1から235keVまで測定した。測定結果を他の測定値およびJENDL-2と比較した。測定した中性子捕獲断面積を最小自乗法により解析し、次の平均共鳴パラメータを得た。$$^{155}$$Gdに対しては、S波中性強度関数=(3.00$$pm$$0.28)$$times$$10$$^{-4}$$、P波中性子強度関数=(3.7$$pm$$1.1)$$times$$10$$^{-4}$$、S波放射捕獲幅=119$$pm$$29eV、P波放射捕獲幅=140$$pm$$60eVであり、$$^{157}$$Gdに対しては、S波中性子強度関数=(2.23$$pm$$0.57)$$times$$10$$^{-4}$$、P波中性子強度関数=(2.2$$pm$$0.7)$$times$$10$$^{-4}$$、S波放射捕獲幅=115$$pm$$28eV、P波放射捕獲幅=129$$pm$$25eVである。

論文

Radiative neutron resonances in $$^{1}$$$$^{3}$$$$^{9}$$La below 2.5keV

中島 豊; 大西 宣幸*; 神田 幸則*; 水本 元治; 河原崎 雄紀; 古田 悠; 浅見 明*

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(3), p.183 - 190, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.183
 被引用回数：6 パーセンタイル：60.91(Nuclear Science & Technology)

原研120MeVリニアックの中性子飛行時間測定装置により1$$^{3}$$$$^{9}$$Laの2.5keV以下の中性子捕獲断面積を測定した。中性子束は、11.6cm$$phi$$$$times$$0.635cmtの$$^{6}$$Li-ガラスシンチレーションカウンターで、捕獲$$gamma$$線は3500lの液体シンチレーションカウンターで測定した。実験条件は次の通りである。リニアックパルス幅:30nsec、時間分析器チャンネル幅:最小25nsec(アコーディオンモードで使用)、飛行距離:51.93m、試料:La$$_{2}$$O$$_{3}$$,0.0117atoms/barn。モンテカルロ法で多重散乱の補正を行なって面積法により2.5keV以下の共鳴準位の捕獲幅を求めた。この実験で新たに4つの共鳴準位の捕獲幅と20の共鳴準位の捕獲断面積2g$$Gamma$$n$$Gamma$$$$gamma$$/Гが求まった。$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{9}$$Laは3keV附近に共鳴強度が集中していわゆる「中間構造」があるにもかかわらず、このエネルギーを含む領域で平均捕獲断面積は統計モデルによる計算値とよく一致することがわかった。

論文

Neutron resonance parameters of $$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Ag and $$^{1}$$$$^{0}$$$$^{9}$$Ag

水本 元治; 杉本 昌義; 中島 豊; 大久保 牧夫; 古田 悠; 河原崎 雄紀

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(11), p.883 - 892, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.883
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)

日本原子力研究所の電子線形加速器を用いて、銀の濃縮同位元素サンプルによる中性子透過率の測定が行われた。測定は飛行時間法によって行われ、中性子検出器として、$$^{6}$$Liガラス検出器、飛行管には56mおよび191mのものが用いられた。使用されたサンプルは98.2%濃縮の$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Agおよび99.3%濃縮の$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{9}$$Ag金属粉末である。得られた透過率の解析は、ブライト・ウィグナーによる多準位公式を用いた最小2乗法フィットによって行われた。中性子エネルギー400eVから7KeVに存在する多くの共鳴に対して、共鳴のエネルギーおよび中性子巾が決定された。得られたS-波強度関数および平均準位間隔は、$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{7}$$Agに対してSo=(0.43$$pm$$0.05)$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$、Do=20$$pm$$2eV、$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{9}$$Agに対してSo=(0.45$$pm$$0.05)$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$、Do=20$$pm$$2eVである。

論文

中性子共鳴準位,1; 測定と解析

浅見 明*; 水本 元治; 大久保 牧夫; 河原崎 雄紀; 中島 豊

日本原子力学会誌, 23(9), p.624 - 631, 1981/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.23.624
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)

色々な物質の中性子断面積は、原子力開発に不可欠な核データであり、中性子共鳴領域の断面積もその一部として、古くから強力に研究が行なわれてきた。また、低速中性子による共鳴は高い原子核の励起状態を極めて良いエネルギー分解能で調べることができる特異な分野である。以下に、原研における実験的研究を中心に、この分野の研究の概略を解説した。まず、中性子共鳴準位の理論の概要を述べ、続いて、共鳴準位の測定とデータ解析の章では、中性子飛行時間法スペクトロメータ、特に原研における測定システムを説明し、全断面積、捕獲、散乱断面積の測定法とデータ解析法を説明している。最後の章では、共鳴準位の性質として、共鳴準位の間隔、共鳴幅と強度関数などを解説している。

論文

Average neutron capture cross sections of $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{1}$$Eu and $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Eu from 3 to 100keV

水本 元治; 浅見 明; 中島 豊; 河原崎 雄紀; 更田 豊治郎; 竹腰 秀邦

Journal of Nuclear Science and Technology, 16(10), p.711 - 719, 1979/10

https://doi.org/10.3327/jnst.16.711
 被引用回数：11

$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{1}$$Euおよび$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Euの中性子による平均捕獲断面積の測定3keVから100keV迄のエネルギー範囲にわたって行なわれた。Euは高速炉中における重要な核分裂生成物の一つであり、又その制御棒としての使用の可能性も示唆されているが既存のデータ間の一致はよくない。本実験は原研リニアックにおいて飛行時間法を用いて行なわれた。捕獲$$gamma$$線は大型液体シンチレーション検出器を用いて測定され、中性子束の測定には$$^{6}$$Li-ガラス検出器が用いられた。得られた平均断面積は既存のデータと比較されさらに中性子平均強度関数の値が求められた。

報告書

The Neutron Time-of-flight Spectrometer at JAERI Linac

浅見 明; 更田 豊治郎; 河原崎 雄紀; 中島 豊; 大久保 牧夫; 作田 孝; 高橋 興起; 竹腰 秀邦

JAERI 1138, 27 Pages, 1967/08

JAERI-1138.pdf:1.08MB

パルス状中性子ビームは4$$mu$$secから40nsecの間の任意の値の幅に選ばれたリニアック電子パルスによって光中性子ターゲットにおいて発生し、真空飛行管を通してターゲットから50メートルの距離にある$$^{6}$$Liガラス・シンチレータからなる中性子検出器によって検出される。ターゲットと検出器との間の中性子飛行時間は、4096-チャンネル時間分析器によって測定される。中性子検出器の特性,中性子ビームのスペクトル,バックグランド,分解能,ビームのモニタリング,データ処理,中性子透過率のデータ例などについて報告する。

論文

Processing and analysis of neutron transmission data and consideration of the accuracy

更田 豊治郎; 浅見 明; 大久保 牧夫; 中島 豊; 河原崎 雄紀; 竹腰 秀邦

Proc.Conf.on Nuclear Data for Reactors, p.181 - 186, 1966/10

抄録なし

口頭

反応度事故条件下における高燃焼度PWR燃料の挙動,1; 出力過渡時の被覆管変形及びFPガス放出

杉山 智之; 富安 邦彦; 笹島 栄夫; 梅田 幹; 永瀬 文久; 更田 豊志; 大河原 正美; 本田 順一

no journal, , 

ジルカロイ-4よりも耐食性が向上したNDA及びM5被覆を備えた高燃焼度PWR燃料(約70GWd/t)を対象として反応度事故模擬実験を行い、被覆管径方向歪み及びFPガス放出に関する知見を得た。

口頭

反応度事故(RIA)及び冷却材喪失事故(LOCA)条件下における高燃焼度燃料の挙動,1; 研究計画の概要

更田 豊志; 永瀬 文久; 杉山 智之; 西野 泰治; 大河原 正美

no journal, , 

国内では入手が不可能な高い燃焼度まで欧州の動力炉において使用された酸化ウラン燃料及びウラン-プルトニウム混合酸化物燃料を入手し、これらを対象として反応度事故及び冷却材喪失事故時の燃料挙動に関する実験及び解析を実施した。RIA時の燃料破損限界,核分裂ガス放出量,燃料破損時の機械的エネルギー,LOCA時の被覆管酸化速度,被覆管の膨れ及び破裂挙動,酸化した被覆管の急冷時破断限界など、さらなる高燃焼度化及びプルサーマル本格利用において安全審査に必要となるデータを取得した。

口頭

$$gamma$$線照射処理した毛髪の物性

河原 豊*; 鷲家 真吾*; 池田 善光*; 長澤 尚胤

no journal, , 

天然系繊維の紫外線劣化機構には、吸着水が関与していることが知られている。その主な劣化に寄与する反応は、酸素がUVで励起されて水を過酸化水素に変換することによる繊維表面から内部への過酸化水素の拡散によってもたらされている。一方、$$gamma$$線は透過性に優れた高エネルギーの電磁波であるため、親水性繊維の場合、繊維内部においても容易に攻撃を受けて劣化が促進することが予測される。毛髪や羊毛をはじめとするケラチン繊維は紫外線に対して比較的安定であったことから、毛髪に注目して$$gamma$$線照射による力学物性の変化を調べた。一般に放射線滅菌に利用されている線量である25kGyを毛髪、綿繊維に空気中で$$gamma$$線照射した。その結果、照射後、綿繊維は、未照射と比較して強度が253Nから217Nと相対的に85%まで顕著な強度低下が見られたが、毛髪の強度低下は見られなかった(未照射試料:1.34N,照射試料:1.42N)。これは、綿繊維は従来の通り放射線分解により強度が低下したが、毛髪の場合、強度に関連する階層構造中のパラコルテックス部位への損傷が$$gamma$$線照射によってほとんど生じなかったためと推測される。

口頭

Current status of extreme environment single crystal neutron diffractometer SENJU, and latest news from JRR-3

金子 耕士; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 川崎 卓郎; 及川 健一; 田村 格良; 山内 康弘; 花島 隆泰*; 茂吉 武人*; 中尾 朗子*; et al.

no journal, , 

The TOF-Laue single crystal neutron diffractometer, SENJU installed at BL18 in MLF, J-PARC aims at structural studies in extreme sample environments. The instrument is equipped with 36 two-dimensional scintillation detectors arranged cylindrically around the demountable sample chamber, and one additional detector beneath the sample. The standard sample environment in SENJU is standard 4 K CCR, in which the fixed-$${chi}$$ two-axes goniometers driven by piezo-based motors are attached to the cold finger. This enables us to rotate a sample without moving the cryostat, which helps to reduce background. Since the first beam in 2012, several improvements were achieved, and the system can be steadily used in user programs. In addition to the 4 K CCR, other apparatuses including superconducting magnet were tested and used in the experiment. I will present representative data taken on SENJU, and latest news from the research reactor JRR-3.

口頭

Recovery and progress in sample environment at JRR-3

金子 耕士; 長壁 豊隆; 下条 豊; 山内 宏樹; 盛合 敦; 浅見 俊夫*; 川名 大地*; 杉浦 良介*; 大河原 学*

no journal, , 

JRR-3 has not been in operation since the end of 2010, because of the new regulatory requirement established after the large earthquake and the concomitant accident at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power plant. Japan Atomic Energy Agency (JAEA) submitted an application document for the restart of JRR-3 in 2014 which is still under the review. A recent official announcement by JAEA tells an expected restart of JRR-3 in the beginning of 2018. In parallel to this reviewing process, there is ongoing joint activities between JAEA and university groups for the recovery. This includes reorganization of experimental hall which results in securement of sample environment area. We are also trying to restart sample environment equipments safely after a long sleeping. We will show our strong efforts to realize "Science with Safety" in JRR-3. In addition, developments on sample environment have been made without neutron.

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