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論文

CHCl dissociation, CH abstraction, and Cl adsorption from the dissociative scattering of supersonic CHCl on Cu(111) and Cu(410)

牧野隆正*; 津田泰孝; 吉越章隆; Dio, W. A.*; 岡田美智雄*

Applied Surface Science, 642, p.158568_1 - 158568_6, 2024/01

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.158568

被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Physical)

To study the elementary steps in the Rochow-Muller process, we bombarded Cu(111) and Cu(410) with 0.7-1.9 eV supersonic molecular beams (SSMB) of CHCl. We then identified the corresponding adsorbed species using X-ray photoemission spectroscopy (XPS) in conjunction with synchrotron radiation (SR). We found Cl as the dominant adsorbed species (much higher than that of adsorbed carbonaceous species) coming from the dissociative scattering of CHCl. We also found that the threshold kinetic energy of the reaction depends on the crystal surface orientation.

論文

Interface atom mobility and charge transfer effects on CuO and Cu $_{2}$ O formation on Cu $_{3}$ Pd(111) and Cu $_{3}$ Pt(111)

津田泰孝; Gueriba, J. S.*; 牧野隆正*; Dio, W. A.*; 吉越章隆; 岡田美智雄*

Scientific Reports (Internet), 11, p.3906_1 - 3906_8, 2021/02

https://doi.org/10.1038/s41598-021-82180-w

被引用回数：3 パーセンタイル：16.03(Multidisciplinary Sciences)

We bombarded Cu $_{3}$ Pd(111) and Cu $_{3}$ Pt(111) with a 2.3 eV hyperthermal oxygen molecular beam (HOMB) source, and characterized the corresponding (oxide) surfaces with synchrotron-radiation X-ray photoemission spectroscopy (SR-XPS). At 300 K, CuO forms on both Cu $_{3}$ Pd(111) and Cu $_{3}$ Pt(111). When we increase the surface temperature to 500 K, Cu $_{2}$ O also forms on Cu $_{3}$ Pd(111), but not on Cu $_{3}$ Pt(111). For comparison, Cu $_{2}$ O forms even at 300 K on Cu(111). On Cu $_{3}$ Au(111), Cu $_{2}$ O forms only after 500 K, and no oxides can be found at 300 K. We ascribe this difference in Cu oxide formation to the mobility of the interfacial species (Cu/Pd/Pt) and charge transfer between the surface Cu oxides and subsurface species (Cu/Pd/Pt).

論文

PCDFプロセス運転における査察手法の改善に係る施設者の貢献

清水靖之; 牧野理沙; 向泰宣; 石山港一; 栗田勉; 中村仁宣

第37回核物質管理学会日本支部年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2017/02

核燃料サイクル工学研究所(JNC-1サイト)への統合保障措置(IS)アプローチは、2008年8月に適用され、核燃料物質転用の抑止力を高めるため、予め日程を設定した従来のIIVから短時間通告及び査察人工(PDI)削減を伴うランダム査察(RII)へ移行された。その後、再処理施設は潜在的安全リスク削減を目的に2014年4月からプルトニウム転換技術開発施設(PCDF)の運転の再開を決定した。これにより、原子力機構はRIIのスキームをPCDFのプロセス運転へ取り入れるため、査察官のPDI増加と探知確率の低減を伴わない新たなスキームを査察側へ提案し、協議等の結果、2014年3月からの導入に至った。PCDFにおける新たなスキームは、スケジュール査察(FDR)、リモートモニタリング、運転状態確認シートの改善、NRTAの導入及び適時性のある計量管理データ申告等により構成される。これにより、情報提供に係る施設者の負荷は若干増加したが、運転の実施とIS要求事項のバランスを図ることができ、適切な保障措置の実施及び2年間にわたる施設の安定運転に貢献することができた。

論文

Operator's contribution on the improvement of RII scheme against the process operation at PCDF

中村仁宣; 清水靖之; 牧野理沙; 向泰宣; 石山港一; 栗田勉; 池田敦司*; 山口勝弘*

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2016/07

日本国の統合保障措置は2004年に、核燃料サイクル工学研究所(JNC-1)においては2008年より導入され、査察業務量の低減及び核物質転用に対する抑止効果を高めることを目的とし、従前の中間在庫検認(IIV)に代わり短時間通告ランダム査察(RII)が導入された。そのRII手法は運転停止中(インターキャンペーン)を想定して設計されたため、運転時は改訂が必要であった。原子力機構では再処理施設の潜在的な安全上のリスクを低減するため、2014年4月よりPCDFの運転(溶液からMOX粉末への転換)を決定したことから、運転と統合保障措置の要件を満足させる最適な査察手法の検討に着手し、検知確率を減らすことなく、査察業務量を増加させることのない新たな査察手法をIAEA及び規制庁に提案した。IAEA等との協議の結果、同提案は受け入れられ、2014年3月に導入することができた。新たな査察手法では、査察日を事前確定型への変更、推定量の核物質を低減、リモートモニタリングデータの提供の実施、運転状態確認査察の改善及び適時性をもった在庫申告等の改善を図った。その結果、在庫情報等の提供に係る業務量は若干増加したものの、統合保障措置における要件とPCDFの運転を両立させることができ、2年間の運転に対する保障措置の効果的かつ効率的な実施に貢献した。

論文

Radiation response of silicon carbide metal-oxide-semiconductor transistors in high dose region

大島武; 横関貴史; 村田航一; 松田拓磨; 三友啓; 阿部浩之; 牧野高紘; 小野田忍; 土方泰斗*; 田中雄季*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 55(1S), p.01AD01_1 - 01AD01_4, 2016/01

https://doi.org/10.7567/JJAP.55.01AD01

被引用回数：14 パーセンタイル：54.92(Physics, Applied)

In this study, we report the effects of -ray irradiation and subsequent annealing on the electrical characteristics of vertical structure power 4H Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) with the blocking voltage of 1200 V. The MOSFETs were irradiated with -rays up to 1.2 MGy in a N $_{2}$ atmosphere at room temperature (RT). During the irradiation, no bias was applied to each electrode of the MOSFETs. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h to investigate the stability of their degraded characteristics. Then, the irradiated MOSFETs were annealed up to 360 $^{circ}$ C in the atmosphere. The current-voltage (I-V) characteristics of the MOSFETs were measured at RT. By 1.2 MGy irradiation, the shift of threshold voltage (V $_{T}$ ) for the MOSFETs was -3.39 V. After RT preservation for 240 h, MOSFETs showed no significant recovery in V $_{T}$ . By annealing up to 360 $^{circ}$ C, the MOSFETs showed remarkable recovery, and the values of V $_{T}$ become 91 % of the initial values. Those results indicate that the degraded characteristics of SiC MOSFETs can be recovered by thermal annealing at 360 $^{circ}$ C.

論文

Demonstration result of sample assay system equipped alternative He-3 detectors

谷川聖史; 向泰宣; 飛田浩; 倉田典孝*; 小林希望*; 高瀬操*; 牧野理沙; 大図章; 中村仁宣; 栗田勉; et al.

56th Annual Meeting of the Institute of Nuclear Materials Management (INMM 2015), Vol.1, p.693 - 701, 2016/00

原子力機構ではHe-3 ( $^{3}$ He)検出器の代替技術としてZnS/ $^{10}$ B $_{2}$ O $_{3}$ セラミックシンチレータを用いた中性子検出器の開発を進めてきた。この検出器は、ASAS(代替サンプル測定システム)と呼び、現在査察でMOX粉末等の測定に使用している $^{3}$ Heタイプのサンプル測定システム(INVS)を参考としたものである。 $^{3}$ Heの代替技術としてPuの測定が可能なことを示すために、原子力機構ではASASを設計・試作し、実際のプルトニウム(MOX粉末)を用いた測定試験を実施した。測定試験では、検出器の基本性能評価を行い、個々の性能についてINVSとの比較を実施した。その結果、代替 $^{3}$ He中性子検出器(ASAS)の技術開発に関し、実際に使用している査察機器(INVS)と遜色のない定量性を示すことができた。

論文

代替 $^{3}$ He中性子検出器を用いた在庫サンプル測定装置(ASAS)の開発,2; ASAS測定試験結果

谷川聖史; 向泰宣; 栗田勉; 牧野理沙; 中村仁宣; 飛田浩; 大図章; 呉田昌俊; 瀬谷道夫

核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/12

原子力機構では、 $^{3}$ Heガスの世界的な供給不足の課題を受け、その代替中性子検出器としてZnSセラミックシンチレータを用いた中性子検出器の設計・開発を進めてきた。この検出器を用いた測定装置ASAS(代替 $^{3}$ He在庫サンプル測定装置)は、現在査察でMOX粉末等の測定に使用している $^{3}$ He型のINVS(在庫サンプル測定装置(HLNCCタイプ))を参考としている。ASASがHLNCCタイプの代替装置としてPuの定量ができることを示すため、実際のMOX粉末を用いた測定試験及びINVSとの比較測定を実施した。測定試験では、検出器の基本性能評価(検出効率及び中性子の消滅時間)の他、測定の不確かさ評価等を実施した。その結果、ASASの基本性能はINVSに劣るものの、MOX粉末(少量サンプル)を用いた校正を行った結果、ASASの測定不確かさ評価ではINVSとほぼ同等の定量性を示すことを確認した。

論文

A Development of super radiation-hardened power electronics using silicon carbide semiconductors; Toward MGy-class radiation resistivity

土方泰斗*; 三友啓*; 松田拓磨*; 村田航一*; 横関貴史*; 牧野高紘; 武山昭憲; 小野田忍; 大久保秀一*; 田中雄季*; et al.

Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.130 - 133, 2015/11

In order to develop semiconductor devices with MGy radiation resistivity, we are developing power metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors (MOSFETs) based on silicon carbide (SiC) semiconductors. The -ray irradiation responses of power SiC-MOSFETs were studied under various irradiation temperatures and humidity with various gate-bias conditions. Making comparisons between these responses, the optimum device operating condition and a better device structure were derived and MGy resistivity was achieved. Besides, -ray irradiation tests for a motor-driver circuits consisting of SiC-MOSFETs were carried out, and as a result, their continuous operation up to 2 MGy was confirmed.

論文

Effect of humidity and temperature on the radiation response of SiC MOSFETs

武山昭憲; 松田拓磨; 横関貴史; 三友啓; 村田航一; 牧野高紘; 小野田忍; 田中雄季*; 神取幹郎*; 吉江徹*; et al.

Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.134 - 137, 2015/11

Influence of -ray irradiation under high temperature and high humidity circumstance on the electrical characteristics of Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) was investigated. The drain current (I $_{D}$ )-gate voltage (V $_{G}$ ) curves shifted to the negative voltage side and no significant further shift was observed with increasing the dose above 10 kGy. Suppression of the negative shift of threshold voltage (V $_{th}$ ) means that positive charges generated by irradiation were thermally annealed by elevated temperature during irradiation. The leakage current slightly increased at 5 and 10 kGy, however, those values recovered to be approximately the initial value above 40 kGy. Humidity circumstance attributed to remarkable suppression of the leakage current in comparison with dry circumstance.

論文

Recovery of the electrical characteristics of SiC-MOSFETs irradiated with gamma-rays by thermal treatments

横関貴史; 阿部浩之; 牧野高紘; 小野田忍; 田中雄季*; 神取幹郎*; 吉江徹*; 土方泰斗*; 大島武

Materials Science Forum, 821-823, p.705 - 708, 2015/07

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.821-823.705

Since silicon carbide (SiC) has high radiation resistance, it is expected to be applied to electronic devices used in harsh radiation environments, such as nuclear facilities. Especially, extremely high radiation resistant devices (MGy order) are required for decommissioning of TEPCO Fukushima Daiichi nuclear reactors. The development of radiation resistant devices based on Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) FETs is important since MOSFETs can easily realize normally-off and low-loss power devices. In this study, we irradiated vertical power 4H-SiC MOSFETs with gamma-rays up to 1.2 MGy, and investigated the recovery of their degraded characteristics due to thermal annealing up to 360 $^{circ}$ C. The drain current (I $_{D}$ ) - gate voltage (V $_{G}$ ) curves of SiC MOSFETs shift to the negative voltage side and the leakage of I $_{D}$ increased by irradiation at 1.2 MGy. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h. By the RT-annealing, no significant change in the degraded electrical characteristics of SiC MOSFETs was observed. The degraded characteristics of SiC MOSFETs began to recover by annealing above 120 $^{circ}$ C, and their characteristics reach almost the initial ones by annealing at 360 $^{circ}$ C.

報告書

TIARAサイクロトロンにおけるマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術の開発

横田渉; 佐藤隆博; 神谷富裕; 奥村進; 倉島俊; 宮脇信正; 柏木啓次; 吉田健一; 舟山知夫; 坂下哲哉; et al.

JAEA-Technology 2014-018, 103 Pages, 2014/09

JAEA-Technology-2014-018.pdf:123.66MB

日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)では、イオンビームを利用する主要な研究課題である生物細胞放射線影響評価研究と宇宙用半導体耐放射線性評価研究を推進するため、TIARAのサイクロトロンで加速した数百MeV重イオンビームを磁気レンズで集束させて直径1m以下のマイクロビームに形成する技術を世界で初めて実現した。更に、これを用いて1個のイオンをビーム径の空間精度で照準するシングルイオンヒットを可能にした。この過程で、TIARAの静電加速器で完成した数MeVイオンのマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術を活かしたビーム集束装置、ビーム照準・計測技術や、1mへの集束に必要なエネルギー幅の狭い数百MeV重イオンビームを加速するためのサイクロトロンに特有な技術を開発した。また、開発途中に利用研究の実験に試用することにより、本技術の適用性を適宜評価しその改良を行うことで、利用研究の試用実験を軌道に乗せることができた。本報告書は、およそ10年に亘るこれらの技術・装置開発の過程及び成果を、試用実験における評価とともにまとめたものである。

論文

The Effects of alloying and segregation for the reactivity and diffusion of oxygen on Cu $_{3}$ Au(111)

岡耕平*; 津田泰孝*; 牧野隆正*; 岡田美智雄*; 橋之口道宏*; 吉越章隆; 寺岡有殿; 笠井秀明*

Physical Chemistry Chemical Physics, 16(36), p.19702 - 19711, 2014/08

https://doi.org/10.1039/C4CP02675F

被引用回数：11 パーセンタイル：40.33(Chemistry, Physical)

Oxidation of Cu $_{3}$ Au(111) by a hyperthermal O $_{2}$ molecular beam was investigated by synchrotron X-ray photoemission spectroscopy. From the incident-energy dependence of O-uptake curve, dissociative adsorption of O $_{2}$ is less effective on Cu $_{3}$ Au(111) than on Cu(111). The dissociative adsorption is accompanied by the Cu segregation on Cu $_{3}$ Au(111) as well on Cu $_{3}$ Au(100) and Cu $_{3}$ Au(110). Obvious growth of Cu $_{2}$ O cannot be observed at incident energy of 2.3 eV and it suggests that Au-rich layers prevent the diffusion of O atoms into bulk. Density functional theory calculations indicate that O adsorption shows same behavior on Cu $_{3}$ Au(111) and on Cu(111). The barrier of diffusion into subsurface in segregated Cu $_{3}$ Au(111) is higher than that of Cu(111). It indicates that segregated Au-rich layer works as a protective layer.

論文

Improvement of INVS measurement uncertainty for Pu and U-Pu nitrate solution

牧野理沙; Swinhoe, M. T.*; 鈴木快昌; 向泰宣; Menlove, H. O.*; Marlow, J. B.*; 中村仁宣

Proceedings of INMM 55th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2014/07

在庫サンプル測定システム(INVS)は、プルトニウム転換技術開発施設の査察において採取されたサンプル中のMOX粉末またはPu溶液中のPu量を測定する非破壊測定装置であり、31.3%の比較的高い検出効率を有している。現在のINVSの測定不確かさは、3-5%程度であるが、仮に測定の不確かさを1%以下まで改善することができれば、計量管理に用いる破壊分析の低減、Puの迅速確定、Kエッジデンシトメトリー(KEDG)の代替機器としての活用等、種々の効果が期待できる。本研究では、INVSの高精度化を目的として、実際の硝酸Pu溶液(再処理施設で通常用いられている濃度範囲に限定)を用いた校正試験を、3つの手法(キャリブレーションカーブ法、known-法及びマルチプリシティ法)を適用して行った。なお、実試料の測定に先立ち、検出器の最適なパラメータ及び測定位置を確認する特性試験を行い、最適化されたパラメータを用いて校正を行った。校正試験の結果、それぞれの手法において不確かさに違いはあるものの、計数値とPu量との間に良い相関があることを確認した。特にキャリブレーションカーブ法が最も相関がよく、結果として1%以下の測定不確かの測定ができる見通しを得ることができた。溶液の測定は、様々な因子(濃度,酸濃度及び容量)が影響を与えるため、その結果についてもあわせて考察を行った。

論文

Initial stages of Cu $_{3}$ Au(111) oxidation; Oxygen induced Cu segregation and the protective Au layer profile

津田泰孝*; 岡耕平*; 牧野隆正*; 岡田美智雄*; Dio, W. A.*; 橋之口道宏*; 吉越章隆; 寺岡有殿; 笠井秀明*

Physical Chemistry Chemical Physics, 16(8), p.3815 - 3822, 2014/02

https://doi.org/10.1039/c3cp54709d

被引用回数：14 パーセンタイル：49(Chemistry, Physical)

We report results of our experimental and theoretical studies on the Au concentration profile of Cu $_{3}$ Au(111) during oxidation by hyperthermal O $_{2}$ molecule beam at room temperature, using X-ray photoemission spectroscopy, in conjunction with synchrotron radiation, and density functional theory. Before O $_{2}$ exposure, we observe strong Au segregation to the top layer, i.e., Au surface enrichment of the clean surface. We also observe a gradual Cu surface enrichment, and Au enrichment of the second and third (subsurface) layers, with increasing O coverage. Complete Cu segregation to the surface occurs at 0.5 ML O surface coverage. The Au-rich second and third layers of the oxidized surface demonstrate the protective layer formation against oxidation deeper into bulk.

論文

Analysis on the Co-localization of asbestos bodies and Fas or CD163 expression in asbestos lung tissue by in-air micro-PIXE

松崎晋一*; 清水泰生*; 土橋邦生*; 長嶺竹明*; 佐藤隆博; 大久保猛; 横山彰人; 石井保行; 神谷富裕; 荒川和夫*; et al.

International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 23(1), p.1 - 11, 2010/01

https://doi.org/10.1177/039463201002300101

In-air micro-particle induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been utilized for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis byupregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Si, Fe, and Mg (the components of asbestos) deposition. These results indicate that the system could be useful for investigating the pathogenesis of inhaled particle-induced immune reactions and for determining harmful levels of exogenous agents.

論文

The H-Invitational Database (H-InvDB); A Comprehensive annotation resource for human genes and transcripts

山崎千里*; 村上勝彦*; 藤井康之*; 佐藤慶治*; 原田えりみ*; 武田淳一*; 谷家貴之*; 坂手龍一*; 喜久川真吾*; 嶋田誠*; et al.

Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01

https://doi.org/10.1093/nar/gkm999

被引用回数：51 パーセンタイル：71.25(Biochemistry & Molecular Biology)

ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。

報告書

地質環境調査・物質移行評価に関する研究の基本的な方針

前川恵輔; 澤田淳; 太田久仁雄; 操上広志; 國丸貴紀; 舟木泰智; 濱克宏; 竹内真司; 天野健治; 三枝博光; et al.

JAEA-Review 2007-011, 8 Pages, 2007/03

JAEA-Review-2007-011.pdf:0.66MB

日本原子力研究開発機構が進めている地層処分技術に関する研究開発のうち、地上からの調査研究段階を対象として、地質環境調査から水理・物質移行の解析・評価に至る一連の評価手法の整備を目的とした研究テーマである「地質環境調査・物質移行評価に関する研究」について、今後5年程度を見通した研究の目標と進め方を示したものである。

論文

Beam-palarization asymmetries for the (, $^{+}$ ) and (, $^{+}$ ) $^{0}$ reactions for $_{gamma}$ =1.5-2.4 GeV

Zegers, R. G. T.*; 住浜水季*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗秀俊*; 浅野芳裕; Chang, W. C.*; Dat, S.*; 江尻宏泰*; 藤村寿子*; et al.

Physical Review Letters, 91(9), p.092001_1 - 092001_4, 2003/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.092001

被引用回数：128 パーセンタイル：94.9(Physics, Multidisciplinary)

$_{gamma}$ =1.5-2.4GeVで(, $^{+}$ ),(, $^{+}$ ) $^{0}$ 反応に対するビーム偏極非対称が初めて測定された。この結果は未決定のハドロン共鳴や反応機構解明に用いられる。

論文

Evidence for a narrow = +1 Baryon resonance in photoproduction from the neutron

中野貴志*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗秀俊*; 浅野芳裕; Chang, W. C.*; 伊達伸*; 江尻宏泰*; 藤村寿子*; 藤原守; et al.

Physical Review Letters, 91(1), p.012002_1 - 012002_4, 2003/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.012002

被引用回数：1006 パーセンタイル：99.86(Physics, Multidisciplinary)

$K^{+}$ と $K^{-}$ の両粒子を前方で測定することにより、 $^{12}$ Cを標的にしたn $K^{+}$ $K^{-}$ n光反応を研究した。1.54GeV/C $^{2}$ に25MeV/C $^{2}$ 以下の幅の鋭いバリオン共鳴ピークを観測した。この共鳴ピークのストレンジネス()は+1であった。この状態は5つのクォーク()が $K^{+}$ と中性子に崩壊した状態であると解釈される。

口頭

原子炉用核燃料粉末の流動性改良,3

栗田勉; 加藤良幸; 向泰宣; 牧野崇義; 木村雄一*; 根本良*

no journal, ,

使用済核燃料を再処理して得られたPu及びUは、酸化物にしてペレット化し原子炉用燃料に再利用している。核燃料製造ではコスト低減や安全性向上が求められ、次世代の核燃料(高速増殖炉サイクル)製造プロセスとして、ペレット製造工程の簡素化に関する研究を行っている。簡素化ペレット法は核燃料粉末の成型金型への流動性を向上させるため、転動造粒処理による粉末流動性改良試験を実施した。Pu・U混合酸化物粉末,顆粒の物性測定結果とペレット成型性について報告する。