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北村 遼; 二ツ川 健太*; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 森下 卓俊; 根本 康雄*; 小栗 英知
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 26(3), p.032802_1 - 032802_12, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Nuclear)バンチシェイプモニター(BSM)はビーム輸送中にある地点での縦方向位相分布を測定して、縦方向ビームチューニングを行う際に有用な装置である。低エネルギー負水素(H
)イオンビームの縦方向位相分布を測定するために、大強度ビーム負荷による熱負荷を軽減できるよう2次電子を放出する標的に高配向性グラファイト(HOPG)が採用した。このHOPGターゲットにより、50mA程度の高いピーク電流を持つ3MeV Hイオンビームの中心部で縦方向位相分布の測定が可能となった。テストスタンドでHOPG-BSMを用いて縦方向のバンチ幅を測定したところ、ビームシミュレーションと一致した。HOPG-BSMを用いて、ビーム横方向と縦方向の相関測定を実証した。HOPG-BSMを用いて、縦方向Qスキャン法により縦方向Twissとエミッタンスを測定した。
beam with 3 MeV by the bunch-shape monitor北村 遼; 二ツ川 健太*; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 根本 康雄*; 森下 卓俊; 小栗 英知
JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011012_1 - 011012_6, 2021/03
J-PARCリニアックフロントエンドの大強度3MeV Hのバンチ幅を測定するためには、新たなバンチシェイプモニター(BSM)が必要である。カーボンナノチューブワイヤーとグラフェンスティックは大強度ビームを測定するために十分な強度を持つ素材であるため、BSMの標的ワイヤーの良い候補である。しかしながらBSMではワイヤーに数kV以上の負極性高電圧を印加するために放電抑制が課題であった。ワイヤーからの放電による影響を調査するための高電圧試験の後、グラフェンスティックを用いてピーク電流55mAでビーム中心部における信号検出に初めて成功した。本講演ではバンチ幅測定のプレリミナリーな結果を報告する。
北村 遼; 二ツ川 健太*; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 根本 康雄*; 森下 卓俊; 小栗 英知
Proceedings of 17th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.251 - 253, 2020/09
大強度・低エミッタンスな陽子ビーム加速を実現するため、空間電荷効果の影響が大きい低エネルギー領域での縦方向分布モニター(バンチシェイプモニター: BSM)の運用試験を進めている。BSM内部でビームを受ける二次電子生成標的に熱負荷耐性の良い高配向性グラファイト(HOPG)を導入したことで、既存のタングステン製標的で問題となっていた標的破損による計測中断が無くなり、安定した計測が可能となった。しかしHOPGを導入したBSMで初めて測定した縦方向バンチ位相分布はシミュレーションによる予想より広がっており、改善の余地がある。J-PARCリニアック棟テストスタンドのビームを利用して、BSMの応答特性を調査した。この試験ではBSMを構成する電子増倍管,偏向電磁石及びRFデフレクタの各パラメータの応答特性を調査・調整した。調整後に測定した縦方向バンチ位相分布はシミュレーションの予想分布と一致した。
Wang, H.*; 大津 秀暁*; 千賀 信幸*; 川瀬 頌一郎*; 武内 聡*; 炭竃 聡之*; 小山 俊平*; 櫻井 博儀*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; et al.
Communications Physics (Internet), 2(1), p.78_1 - 78_6, 2019/07
被引用回数：8 パーセンタイル：55.71(Physics, Multidisciplinary)陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、
Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。
北村 遼; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 守屋 克洋; 小栗 英知; 二ツ川 健太*; 宮尾 智章*; 大谷 将士*; 小坂 知史*; et al.
Proceedings of 10th International Particle Accelerator Conference (IPAC '19) (Internet), p.2543 - 2546, 2019/06
バンチシェイプモニター(BSM)は縦方向位相空間分布を測定するための重要な装置の一つである。例えば、J-PARCリニアックではタングステンワイヤーを用いたBSMが加速空洞間のバンチ形状を測定するためACSセクションに3台導入されている。しかしながら、このBSMではRFQとDTLセクション間のビーム輸送系における3MeVのHビームのバンチ形状を測定することは、ビーム中心部でワイヤーが断線してしまうために困難である。そこで3MeVのHビームのバンチ形状を測定できるよう、カーボンナノチューブワイヤー(CNT)を用いた新たなBSMを開発している。CNTワイヤーに-10kVの高圧を印加するには細心の注意を要する。ワイヤーからの放電を抑制しつつBSMを運転するためにいくつかの対策を実施した。この講演ではCNT-BSMの最新の開発状況と将来の展望を報告する。
-wave one-neutron halo configuration on 
Mg小林 信之*; 中村 隆司*; 近藤 洋介*; Tostevin, J. A.*; 宇都野 穣; 青井 考*; 馬場 秀忠*; Barthelemy, R.*; Famiano, M. A.*; 福田 直樹*; et al.
Physical Review Letters, 112(24), p.242501_1 - 242501_5, 2014/06
被引用回数：90 パーセンタイル：94.35(Physics, Multidisciplinary)軽い中性子過剰核では束縛線限界近くにハローと呼ばれる1あるいは2中性子が空間的に非常に広がった構造を持つことが知られているが、重くなってくると一般に軌道角運動量が大きくなり、変形も発達するためハローが存在するかどうかは不明だった。本論文では、非常に中性子過剰なマグネシウム同位体Mgの核力およびクーロン分解反応実験を理化学研究所RIBFにて行い、マグネシウム同位体でも波と考えられるハローを持つことを初めて明らかにした。本実験では、炭素標的と鉛標的の断面積の差から、ハロー構造に敏感なクーロン力による分解反応の断面積を引き出すとともに、脱励起
線の測定によって、
Mgの基底状態へ遷移する断面積も引き出した。実験値を大規模殻模型計算の結果と比較したところ、Mgの基底状態はMgの基底状態に波中性子が付いた波動関数が40%程度占め、その波成分がハロー構造を生み出していることがわかった。
-wave halos at the drip-line; 
Ne中村 隆司*; 小林 信之*; 近藤 洋介*; 佐藤 義輝*; Tostevin, J. A.*; 宇都野 穣; 青井 考*; 馬場 秀忠*; 福田 直樹*; Gibelin, J.*; et al.
Physical Review Letters, 112(14), p.142501_1 - 142501_5, 2014/04
被引用回数：62 パーセンタイル：91.04(Physics, Multidisciplinary)理化学研究所RIBFを用いて中性子過剰核Neの1中性子分離反応実験を行い、理論計算との比較から、Neが波ハロー(一部の中性子が核内に局在せず、空間的に極めて広がっていること)を持つことを明らかにした。この実験では、ターゲットとしてクーロン分離反応が優位な鉛と核力分離反応が優位な炭素の両方を用いるとともに、脱励起線も測定することによって、包括的な断面積のみならず、
Neの基底状態への直接遷移のクーロン分解断面積を決めることに成功した。その実験結果を殻模型計算と比較した結果、Neの基底状態は、Neの基底状態に波の中性子が付加されている確率が大きく、その中性子はハローになるという特異な構造を持つことがわかった。それは、変形による波と
波の配位混合と、Neが極めて弱く束縛されていることの両面によるものであると考えられる。
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：97.52(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。
近藤 賀計; 内田 直樹; 照沼 宏隆; 田中 康介; 大山 孝一; 桂井 清道; 鷲谷 忠博
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.277 - 280, 2009/09
東海再処理工場(TRP)で、PWRとATRの使用済燃料を溶解後に溶解槽で採取されたスラッジのXRDによる組成分析を行った。分析結果からモリブデン酸ジルコニウムの生成が確認された。この結果は溶解工程において、MoとZrの化合物が沈殿することを示唆する。一方、モリブデン酸ジルコニウムの生成挙動を評価するため、MoとZrを含む模擬の化合物を使用したコールドビーカ試験により、MoとZr濃度変化の酸濃度依存性を確認した。低硝酸濃度の条件では生成する沈殿生成物の量は低下することが確認され、生成した沈殿生成物はモリブデン酸ジルコニウムと同定された。金属表面への付着量を検討するために、ステンレス鋼並びにチタンへのモリブデン酸ジルコニウムの付着量の温度依存性を調べた。付着量の材質による顕著な相違はみられず、いずれも約70
C付近に付着量のピークがあることを確認した。またモリブデン酸ジルコニウムの洗浄性を確認するために、NaOH, C
HO
-HNO
並びにHO-HNOを洗浄試薬とした洗浄試験を実施した。いずれの試薬でも洗浄は可能であることが確認できた。
富本 浩; 加藤 康; 大和田 博之; 佐藤 直; 島崎 洋祐; 小澤 太教; 篠原 正憲; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 野尻 直喜; et al.
JAEA-Technology 2009-025, 29 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-025.pdf:21.78MB
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1989年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。燃料体組立は12種類の濃縮度がある燃料棒4770本を黒鉛ブロックに装荷する。第2次燃料体組立では150体の燃料体を組立てた。燃料棒は設計上、燃料棒の濃縮度誤装荷防止について考慮されているが、さらに確実な取扱いができるように作業上の誤装荷対策をあらかじめ検討した。燃料棒の受入れを2008年6月から開始し、原子炉建家内で組立作業を行い、新燃料貯蔵ラックへの貯蔵を行った。組立,貯蔵作業は、3回の期間に分けて実施し、各々の期間ごとに使用前検査を受検し、2008年9月にすべての作業を完了した。その後、同年11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。
近藤 等士; 礒崎 和則; 川原 啓孝; 冨田 直樹
JNC TN9410 2003-004, 137 Pages, 2003/06
JNC-TN9410-2003-004.pdf:10.25MB
高速実験炉「常陽」では、照射能力の高度化に向けたプロジェクト(MK-III計画)を進めている。MK-III計画は、炉心の高速中性子束を高める、照射運転時間を増やす、照射技術を向上させることを目的としている。熱出力は、炉心の中性子束を高めることでMK-II炉心の100MWtから140MWtに増大する。よって、その除熱能力を高めるため、原子炉冷却系機器のうち、主中間熱交換器(50MW/基
2基)及び主冷却機(25MW/基4基)をはじめとした冷却系機器を交換するための改造工事を2000年10月30日から2001年9月21日間実施した。改造工事においては、改造範囲を極力少なくする観点から既設設備の配置を変更しないとの条件の中で、主中間熱交換器の必要交換熱量(70MWt/基)を確保した。MK-III用主中間熱交換器の設計では、伝熱・流動特性、圧力損失、流力振動、機器区分・耐震クラスの考え方、構造の特徴を踏まえた機械的強度、遮へい機能といった種々の面からの検討を行うと共に、主要構造材料に高温でのクリープ破断及びクリープ疲労特性を向上させた316FRを採用した。これにより、旧主中間熱交換器の改善点及びMK-III条件(出入口温度差(
T)の増大、流量の増加)に伴う以下の問題点を解決した。(1)旧主中間熱交換器(A)で生じていた熱交換量に寄与しない無効流の抑制(2)旧主中間熱交換器(B)で生じていた放射性腐食生成物(CP)の付着抑制(3)流量増加に伴うナトリウム液面低下(4)熱過渡緩和本報告書は、MK-III用主中間熱交換器の設計・製作にあたっての特徴、設計に対する考え方、各種設計データをまとめたものである。なお、(3)項については、2003年2月から3月に実施した総合機能試験(その2)において設計の妥当性を確認した。(1)項及び(4)項については、2003年8月から11月に実施される性能試験で確認すると共に、(2)項については、今後運転を継続していく中でCP測定データを蓄積することにより設計の妥当性を明らかにする。
O
浦川 啓*; 近藤 忠*; 井川 直樹; 下村 理*; 大野 英雄
Physics and Chemistry of Minerals, 21, p.387 - 391, 1994/00
放射光を用いて、高温高圧下におけるKAlSiOの相関係を研究した。実験は高エネ研のBL-14Cに設置されている高圧装置MAX90を用いて行った。カリ長石(KAlSiO)と、ウェーデアイト型KSiO
+カイアナイト(AlSiO
)とコーサイト(SiO)混合物とホランダイト型KAlSiOの相関係を融点も含めて11GPaまでの条件で決定した。その結果は八木と赤荻によって報告されたデータときわめてよい一致を示した。また、カリ長石が3相に分解することにより融点が下がることが発見された。ホランダイト型KAlSiOでも融点は1800C程度であり、主要マントル鉱物に比べかなり低いことがわかった。
近藤 直樹; 牧野 仁史; 梅木 博之; 平野 史生; 石原 義尚*
no journal, ,
放射性廃棄物の処分について、放射性廃棄物の包括的な管理という視点から検討を行うため、先進サイクルを含む多様な核燃料サイクルから発生すると想定される廃棄物の特性や処分システム条件の影響を体系的に検討するシステムズアナリシスの手法を開発し、試解析によりその有効性を確認した。
近藤 直樹; 牧野 仁史; 梅木 博之; 石原 義尚*
no journal, ,
原子力の持続的利用のためには、核燃料サイクルを処分を含めた包括的な廃棄物管理の観点から検討することが重要である。今後導入が検討されている先進サイクルから発生する廃棄物は、現行サイクルから発生する廃棄物とは特性が異なると考えられるため、本研究では、処分への影響の検討に資することに重点を置きつつ、核燃料サイクルの条件の違いにより廃棄物特性にどのような差異が生じるかを定量的に評価可能なツールを開発した。
近藤 直樹; 牧野 仁史; 梅木 博之; 日置 一雅; 石原 義尚*
no journal, ,
先進サイクルの導入にあたっては処分への影響をあらかじめ検討しておくことが重要であり、サイクル条件の違いが発生する廃棄物の特性(発生本数,発熱量,核種量等)に及ぼす影響、さらにこれらの特性や処分システムの条件の違いが処分に及ぼす影響を体系的に評価すること(システムズアナリシス)が必要である。本報では、廃棄物特性の柔軟かつ定量的な評価を可能とするツールの開発・高度化、及びシステムズアナリシス手法の構築と実施例について報告する。
北村 遼; 二ツ川 健太*; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 根本 康雄*; 森下 卓俊; 小栗 英知
no journal, ,
J-PARCリニアックでは、バンチシェイプモニター(BSM)を用いた中エネルギービーム輸送系での縦方向マッチング最適化によるビーム品質向上に取り組んでいる。BSMでは負水素イオンビームから生成した二次電子ビームを用いて間接的にバンチ位相分布を測定する。しかし大強度かつ3MeVのビーム中心部を測定する場合、バンチ位相分布測定は二次電子標的の熱負荷制限により未達成であった。そのため熱負荷耐性の高いグラフェンを標的に採用して、ビームによる性能評価試験を実施した。ビーム中心部に設置したグラフェン標的で生成した二次電子信号の検出に成功し、グラフェンが大強度・低速ビーム用BSMの二次電子標的として有用であることが明らかとなった。
