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安居院 あかね; 櫻井 浩*; 田村 拓郎*; 倉知 俊誉*; 田中 真人*; 安達 弘通*; 河田 洋*
Journal of Synchrotron Radiation, 17(3), p.321 - 324, 2010/05
被引用回数：16 パーセンタイル：60.02(Instruments & Instrumentation)磁気コンプトン散乱強度には電子のスピン成分のみが寄与することが知られている。われわれは、この特色を利用し、その磁場変化から磁性電子の「スピン選択ヒステリシス」を観測することを試みた。試料はTb
Co
アモルファス膜を試料としテスト実験を行った。磁気コンプトン散乱実験はKEK-PF-AR・NE1Aの50keVの(楕)円偏光X線を試料に照射し、試料温度は室温で行った。磁場は超伝導マグネットを用い膜面垂直に印加した。散乱強度の磁場依存性測定は-2T
2Tの範囲で60秒積算ごとに磁場を反転させ計測した。この方法によって磁気コンプトン散乱強度の磁化曲線を測定することができた。この測定はスピン磁気モーメントを選択的に測定する方法として薄膜試料でも十分な検出精度があることが示された。
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
Ne中村 隆司*; 小林 信之*; 近藤 洋介*; 佐藤 義輝*; 青井 考*; 馬場 秀忠*; 出口 茂樹*; 福田 直樹*; Gibelin, J.*; 稲辺 尚人*; et al.
Physical Review Letters, 103(26), p.262501_1 - 262501_4, 2009/12
被引用回数：198 パーセンタイル：97.53(Physics, Multidisciplinary)理化学研究所のRIBFにて中性子過剰核Neの1中性子分離反応の断面積を測定した。鉛ターゲットと炭素ターゲットの断面積を比較することにより、Neのクーロン分解反応断面積が540(70)mbと導出された。その断面積は通常の原子核の断面積と比べ非常に大きく、中性子が非常に弱く束縛されているハロー構造を示唆している。この原子核のクーロン分解断面積を直接ブレークアップ模型と殻模型で求めた波動関数の重なり(分光学的因子)を組合せることにより定量的に計算した結果、Ne核の最後の1個の中性子は、普通の軌道の順序である
ではなく
軌道を主に占め、
軌道の小さな軌道角運動量により一粒子ハローを形成していることが明らかとなった。
山本 将博*; 本田 洋介*; 宮島 司*; 内山 隆司*; 小林 正則*; 武藤 俊哉*; 松葉 俊哉*; 坂中 章悟*; 佐藤 康太郎*; 斉藤 義男*; et al.
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.860 - 862, 2009/08
ERL実証機となるコンパクトERL(cERL)の建設準備がKEK東カウンターホールにて進められている。cERL早期運転実現のため、開発要素の多い電子銃部については実機開発の他、バックアップ及びR&D機として原子力機構及び高エネルギー加速器研究機構それぞれにおいて同時に開発を進めることとなった。現在原子力機構で先行して立上げが行われている1号機に対し、今後高エネルギー加速器研究機構にて立上げる2号機では、1号機との互換性を持たせつつも、(1)透過型光陰極の採用,(2)光陰極複数同時活性化及びその保存機能を持つ準備システムの開発,(3)電子銃の極高真空化のための真空系及び600kV絶縁セラミック管の開発・改良に力点を置き、現在設計を進めている。
小林 幸則*; 坂中 章悟*; 佐藤 康太郎*; 春日 俊夫*; 河田 洋*; 羽島 良一; 中村 典雄*
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.66 - 69, 2009/08
高エネルギー加速器研究機構は、エネルギー回収型リニアック(ERL)に基づく次世代放射光源を将来計画と位置付け、その実現に向けたR&Dを行うべくコンパクトERL建設へ向けて具体的な作業を開始した。ERLで最も重要な装置は、超高輝度の電子ビームを発生できるフォトカソードDC電子銃と、大電流のビームを高電界で加速できる超伝導空洞である。ERL計画推進チームでは、これらの装置を開発しつつ、コンパクトERLを設置する予定の東カウンターホール(旧陽子シンクロトロン実験室)の改修,インフラの増強,ヘリウム冷凍機の整備を行っている。本学会では、コンパクトERLの進捗状況と今後の予定について報告する。
坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06
コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。
坂中 章悟*; 小林 幸則*; 佐藤 康太郎*; 春日 俊夫*; 河田 洋*; 羽島 良一; 中村 典雄*
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.225 - 227, 2008/00
エネルギー回収型リニアックによる次世代放射光源の実現を目指したプロジェクトが国内複数機関の協力のもと実施されている。本報告では、要素技術開発の現状,設計研究の成果などを述べる。
林 正太郎; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 根本 慎一*; 宮地 茂彦*
PNC TN8410 88-039, 58 Pages, 1988/09
パルスカラム抽出器は使用済燃料再処理において主分離工程の抽出装置としてミキサ・セトラと同様に使用されてきている。 これまで開発されてきたパルスカラムは,有機相と水相とを分離するための相分離セトラーをカラム本体の下部又は上部に設けた1体型が主であった。このため相分離セトラー内に生じた界面の位置はカラム内溶液の密度変化やパルミングの影響を受けた界面位置を一定に保持することが困難で,かつ界面を検出するための検出器もカラム高さ分に相当する液の背圧を受けての検出であり精度の点で問題があった。更に界面に生ずるクラッドを除去することも技術的に困難であった。 以上のような技術的な課題を解決するため,従来,カラム本体と1体化されていた相分離セトラーをカラム本体から切り離し,分離型セトラーとし,工学規模での実証試験を行った。 本方式は界面をカラム内に設けず,外部に設置した分離型セトラーに設けるものである。 以下に実証試験結果の要約を示す。 1)従来方式では困難とされていた技術課題「高背圧下での界面検出とその方法」,「界面クラッドの除去対策」,「界面を安定に保ちつつ重液のみを抜き出す方法」など本分離型セトラーの採用により大部分の課題が解決できる目途を得た。2)分離型セトラーの形状はカラム本体にとらわれることなく任意に決定できるため,臨界安全形状,遠隔保守性,レイアウトの融通性など設計上,従来型に比べ有利となった。 3)カラム内液密度変化やパルシングの影響を受けないため安定に抽出操作を行うことができる。
岸本 洋一郎; 都所 昭雄*; 河田 東海夫*; 大竹 茂*; 沢田 稔*; 大内 仁; 豊田 修*; 山田 雅人*
PNC TN8410 88-026, 217 Pages, 1988/05
本報告は,高レベル放射性物質研究施設(CPF)のA系列において高燃焼度燃料溶解性及び抽出工程時の乳酸によるPu,Uの分配に主眼を置いて実施した第11回ホット試験の結果をとりまとめたものである。 試験には,平均燃焼度94,000MWD法 ,冷却日数約2.5年,健全ピンにして3本相当の切断済み Phenix燃料を用いて実施した。 試験の結果,下記の知見が得られた。 (1)溶解は,初期硝酸濃度3.0M,沸点にて,溶解時間27時間で溶解率92.8%であった。 (2)溶解液中不溶解性残渣は,ほとんどが2.0
m以下の粒子であった。 (3)回収した不溶解性残渣重量は,MOX燃料重量の1.94%に相当した。 (4)抽出は,ミキサ・セトラを用いて実施しU,Puの分配には,乳酸・硝酸混合液を使用し,分離性能において還元剤(HAN)に比べても遜色の無い事を確認した。
林 正太郎; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫*
PNC TN8410 88-011, 89 Pages, 1988/02
本報告書は応用試験棟に設置されているパルスカラム試験装置によるウラン試験の中で経験した,「抽出カラム内液相分散状態化」についてまとめたものである。なお,合せて,液相分散状態悪化の影響及び対策,回復方法についても一部試みたので,これらも合せ収録した。以下に今回得られた知見を示す。 1)抽出カラムの正常液相分散時に必要な有効抽出部長さが2.3mであったものが,液相分散悪化時には同一条件下において4.3mと増大することが判った。 2)一方,液相分散状態の悪化は分散相(有機相)の体積分率をも増大させ,有機相のカラム内ホールドアップを増す原因となった。 3)このホールドアップ割合はカラム軸方向に対して正常時に一様であったものを,一様でない分布をもたらした。 4)NaOHによるカラム洗浄の結果ではウラン濃度プロフィルの改善はみられたものの完全には回復できなかった。NaOH洗浄後の有効抽出部長は3.6mであり正常時の約2倍で安定した。 以上,今回の経験により,パルスカラム長さの決定には正常な条件下で求めた結果及びそれらデータを反映させた計算コードによる計算結果に対し液相分散状態悪化時を考慮した安全係数をとる必要があると共に,運転停止時においても目皿のぬれ性を保持する観点から連続相を常時カラム内に張っておくことが好ましいと判断される。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 根本 慎一*
PNC TN8410 88-009, 49 Pages, 1988/01
本報告書は,応用試験棟に設置されているパルスカラム抽出試験装置(2)で実施した外乱特性試験結果に関するものである。 今回の試験で,パルスカラム抽出器の動特性に関し,以下の知見を得た。 1)10mH
10--
の抽出カラムでは,抽出運転全停止による放置4時間までは,抽出廃液へのウランリークに変化はない。 2)ウランリーク率を0.05%以下におさえるには,放置許容時間を1時間と仮定すると約5mのカラム長さが必要である。 3)放置によって抽出カラム下部までウランが拡散しても,約2カラムボリュームのクリーン溶媒供給によって,ウラン濃度プロフィルは停止時の状態に回復する。 4)逆抽出カラムでは,カラム内の滞留液の影響により,逆抽出運転全停止約3時間までの間,カラム上部の濃度上昇が起こる。 5)洗浄カラムからのウラン取出し濃度を約90g/-から約110g/-まで増加させた場合,約12時間で抽出カラム内のウラン濃度が増加し,アキュミュレーションの兆候が現われる。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 大内 仁; 山田 雅人*; 算用子 裕孝*; 鹿志村 卓男; 葉賀 徹*
PNC TN8410 88-004, 123 Pages, 1987/12
本報告書は,高レベル放射性物質研究施設(CPF)のA系列において実施した第10回ホット試験の結果をとりまとめたものである。 試験には,高速実験炉「常陽」MK-2,燃料度31,700MW-法-,冷却日数約1.8年の燃料ピン3本を対象として再処理試験を実施した。 1.溶解は初期硝酸濃度3.5M,沸点にて13時間保持したが溶け残りが完全に溶解することは出来ず同じMK-2燃料(P-富化度29%)でも燃焼度13,800MW-法-と31,700MW-法-とでは燃焼度の高い方が溶解性が悪い。 2.小型溶解装置による溶解試験では,酸濃度,温度,U・P-濃度,剪断長による溶解速度の変化を求める為に十数回の試験を実施した。その結果, (1)剪断長の短い方が溶解時間が短いことが分かった。 (2)溶解中のU・P-濃度の高い方が溶解時間が短いことがわかった。 3.共除染・分配試験では,新しいミキサセトラを用いて行った結果抽出段のテーリングは認められなかった。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫; 林 正太郎; 根本 慎一; 北村 航一郎
PNC TN8410 88-001, 142 Pages, 1987/12
本報告書は,高速炉燃料再処理用のパルスカラム確証試験の一環として実施してきたウラン試験のうち,逆抽出カラムに関して,その運転パラメータ影響評価結果をまとめたものである。 試験は,応用試験棟に設置されている実規模パルスカラムを用いて行われ,抽出,洗浄,逆抽出カラムのうち逆抽出カラム関する評価を行った。 その結果を以下に示す。 1)カラム下部の高濃度域における逆抽出効率に大きな影響を及ぼす運転パラメータは硝酸濃度である。また上部の低濃度域においては主に溶媒劣化度や温度の影響が大きい。 2)逆抽出カラムの安定な濃度プロフィルを得るためには,流量比A/Oを1.3以上にする必要がある。 3)カラム内の線流速は1630m/hの範囲では逆抽出効率への影響は小さい。 4)パルス条件は,振幅を20mmとした場合,振動数40(cpm)と60(cpm)とで逆抽出効率に大差はない。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 林 正太郎; 根本 慎一; 北村 航一郎
PNC TN8410 87-084, 144 Pages, 1987/06
本報告書は、高速炉燃料再処理用のパルスカラム技術開発における逆抽出特性に関して、運転パラメータの影響を評価したものであり、その結果得た知見を以下に示す。(1)カラム下部の高濃度域における逆抽出効率に大きな影響を及ぼす運転パラメータは硝酸濃度である。また上部の低濃度域においては主に溶媒劣化度や温度の影響が大きい。(2)逆抽出カラムの安定な濃度プロフィルを得るためには、流量化A/Oを1.3以下とする必要がある。(3)カラム内の線流速は、1630m/hの範囲では逆抽出効率への影響は小さい。(4)パルス条件は、振幅を20mmとした場合、振動数40(cpm)と60(cpm)とで逆抽出効率に大差はない。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 林 正太郎; 根本 慎一*; 北村 航一郎*; 植野 和浩*
PNC TN8410 87-083, 50 Pages, 1987/06
本報告書は、応用試験棟に設置されているパルスカラム抽出試験装置(II)で実施した外乱特性試験結果に関するものである。今回の試験で、パルスカラム抽出器の動特性に関し、以下の知見を得た。(1)10mHx10cmの抽出カラムでは、全停止による放置4時間までは、抽廃へのウランリークに変化はない。(2)ウランリーク率を0.05%以下におさえるには、放置許容時間を1時間と仮定すると約5mのカラム長さが必要である。(3)設置によって抽出カラム下部までウランが拡散しても、約2カラムボリュムのクリーン溶媒供給によって、ウラン濃度プロフィルは停止時の状態に回復する。(4)逆抽出カラムでは、カラム内の滞留液の影響により、全停止約3時間までの間は、カラム上部の濃度上昇が起こる。(5)洗浄カラムからウラン取出し濃度を約90g/lから約110g/lまで増加させた場合、約12時間で抽出カラム内のウラン濃度が増加し、アキュミレーションの兆候が現れる。なお、パルスカラム動特性に関する他のいくつかの課題については、引続き検証する。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 根本 慎一*
PNC TN8410 87-08, 125 Pages, 1987/05
本報告書は,動燃東海事業所技術部廃棄物処理開発室における高レベル廃液の群分離技術開発の成果をまとめたものである。Am及び希士類元素の分離,回収を目的としてDBBP,TBP,D2EHPAおよびD2EHPA/M2EHPA混合溶媒(moe比D/M=1/1)を用いた溶媒抽出法により,バッチ抽出試験およびミキサセトラによる連続抽出試験を行った。 また関連して,活性炭を触媒とした硝酸溶液中におけるPu(4)およびFe(3)のヒドラジンによる還元,乳酸-硝酸混合溶液によるPu(4)/U(6)の分離試験など実施した。 Am(3),Eu(3)およびCe(3)について,DBBP,TBP,E2EHPA,D2EHPA/M2EHPA-HNO3-M-(NO3)-系における抽出データを求めた結果log(E/ 〔ORG〕n)対log〔NO3〕mag,logE対log〔H+〕nagとの間に定量的な直線関係が成立つことを見い出した。これらの元素の見かけの抽出定数(KM)は,DBBP系で1.10(Am)1.26(Eu),1.22(Ce),TBP系で0.0269(Am),0.0324(Eu),0.0219(Ce)D2EHPA系で0.845(Am)更にD2EHPA/M2EHPA混合溶媒系では22(Am),22.7 (Eu)および18.6(Ce)であった。 一方,ヒドラジン-HNO3-活性炭触媒系におけるPu(4),Fe(3)の還元反応では,反応比対反応時間が良い直線性を示し,見かけ上一次反応となった。また,反応速度は活性炭の含まれていない系に比べ300倍増大していた。 乳酸-硝酸混合溶液によるPu(4)/U(6)の分離試験においては,HNO3-U-Pu-TBP系に乳酸が加わると,特にPu(4)の抽出性が低下し,例えば0.5HHNO3-0.3M乳酸の混合溶液ではPu(3)の抽出係数に接近することが判った。
林 正太郎; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 田中 睦男; 根本 慎一; 北村 航一郎
PNC TN8410 87-082, 92 Pages, 1987/04
本報告書は、応用試験棟に設置されているパルスカラム抽出試験装置(II)で実施しているウラン試験において抽出塔の分散状態の悪化がみられたので、その原因及び対策等についての知見の一部を取りまとめたものである。今回の調査結果で、分散状態悪化時の対策及びその回復性等に関し、以下の知見を得た。(1)NaOHによるカラム内洗浄後、抽出カラム内濃度プロフィール上、やや改善はみられたものの、分散悪化時と正常時の中間に位置し、再現性を得られた事から、NaOHによるカラム内洗浄効果はあまりなかった。(2)正常時有効抽出部が2.3mであったものが分散悪化時のそれが4.3m,NaOHによる洗浄後のそれが3.6mとなっており、悪化時は正常時の約1.9倍となった。(3)分散悪化と共に体積分率が増加し、悪化時においては、正常時に比べあきらかにホールドアップの割合が大きくなり、又カラム軸方向に対し一様な分布をしなくなった。よって、今後は、上記知見に鑑み、目皿の濡れ性に十分注意し、常にカラム内を連続相で浸す等の処置を施しながらウラン試験を継続する予定である。
大内 仁; 算用子 裕孝*; 鹿志村 卓男; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 堀江 水明; 葉賀 徹*; 大西 清孝*
PNC TN8410 87-011, 253 Pages, 1987/01
高速炉使用済燃料の溶解性及び抽出等に関する基礎データを取得する。 本報告書は,高レベル放射性物質研究施設(CPF)のA系列において実施した第8回ホット試験の結果をまとめたものである。 試験には,燃焼度31,700MWD法T,冷却日数約1.1年の常陽MK-2燃料ピン3本を用いて実施した。試験の結果,下記の知見が得られた。 1)各工程における85Krの放出率は,それぞれ剪断時に4046%,溶解時に43%,小型溶解時に2%であり,合計で85%91%であった(ORIGEN値比較)。 2)バスケット充填での溶解率は,初期硝酸濃度3.5M,温度97
,加熱時間約10時間の条件下で94%であった。 3)剪断片1ヶの溶解試験では,初期硝酸濃度3.5M,温度約90の条件下で約6.5時間で全量溶解した。 4)小型パルスカラムを用いた有機相連続抽出試験では,以下に示す結果を得た。 1高飽和度(55%)領域でのDFは80,また相当理論段高(HETS)はUに対して60cm/段,Puに対しては80cm/段であった。 2低飽和度(1.8%)領域でのDFは20,また相当理論段高(HETS)はUに対して130cm/段,Puに対しては140cm/段であった。
樫原 英千世*; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 林 正太郎; 根本 慎一*; 北村 航一郎; 小島 久雄; 鈴木 重昭*; 照沼 友教*; 植野 和浩
PNC TN8410 87-081, 98 Pages, 1986/12
本報告書は、応用試験棟に設置されているパルスカラム抽出試験装置(II)における洗浄塔分散状態の悪化とその原因について、硝酸一30%TBP/n-ドデカン系を用いて実施した調査試験に関するものである。今回の試験で以下の知見を得た。(1)目皿表面の付着物が分散状態悪化の原因であり、この付着物はCl,P,Zrを含む親有機性物質であった。(2)付着物は、試薬による方法では除去できないほど強固なものであった。(3)これらの付着物を除去した結果、分散状態が回復できた。
岸本 洋一郎; 河田 東海夫*; 林 正太郎; 根本 慎一*; 田中 睦男
PNC TN8410 87-080, 42 Pages, 1986/12
本報告書は、高速炉燃料再処理主分離工程技術開発用として、応用試験棟に設置し、一連のウラン試験に使用して来たパルスカラム抽出試験装置(II)の周辺設備について実プラントへの適用性の観点から、検討、評価した結果をまとめたものである。通常運転時における抽出カラムの必要長さは、安定操作条件のもとでは約3mであり、更に異常時におけるそれは、5mであるとのR&D結果に基づき、必要ラック寸法を検討した。その結果、現試験設備をそのまま実プラントに適用した場合に必要なラック寸法一16.5mを5.5m短縮でき、11mとすることができる。ただし、この場合、減圧方式による重液抜き出し方法は除外する。又、洗浄塔の場合、現試験設備では抽出塔からの溶媒を重力流で供給しているが、ラックの統一化を図るため、溶媒をエアリフトで送液することが必要となる。なお、一部については、試験進行中のものもあり、最終的評価は今後の課題とした。
