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徐 平光; 高村 正人*; 岩本 ちひろ*; 箱山 智之*; 大竹 淑恵*; 鈴木 裕士
Isotope News, (774), p.7 - 10, 2021/04
近年、地球温暖化対策として、自動車などの軽量化に求められている中、高張力鋼板の成形性向上は重要な開発課題となっている。破断まで優れた伸び特性を持たせた高張力鋼板の開発には、オーステナイト組織の相分率と各構成相の集合組織を正しく制御することは極めて重要である。透過能に優れた中性子回折法は、鋼材内部の結晶情報をバルク平均で得られる特徴を持つことから、相分率と集合組織を測定する上で有力な手段である。しかし、現状では中性子回折測定が可能な中性子源は、研究用原子炉や大型加速器施設などの大型実験施設に限られ、これらは共用施設のため利用者が頻繁に測定する機会を得ることは困難である。そこで、理化学研究所では、大学や企業の研究室、工場などの現場で手軽に使える小型中性子源として「理研小型加速器中性子源RANS」を構築し、日本原子力研究開発機構と協力しながら鋼材特性の分析技術に関する一連の研究開発を進めてきた。本解説論文では、大型実験施設と比べるとビーム強度の低い小型加速器中性子源を用いて実施した、中性子回折法による相分率と集合組織測定に関する共同研究成果と、今後の展望を紹介する。
薄井 利英; 三上 智; 橋本 周; 中山 直人; 鈴木 ちひろ*; 谷 幸太郎*; 山崎 敬三*; 三澤 毅*
KURRI Progress Report 2010, P. 209, 2011/10
中性子場に応じた線量評価ができる可搬型中性子線量計の開発を行っている。この可搬型中性子線量計は熱中性子と速中性子それぞれによる反応に基づく出力から被ばく線量推定するものである。この可搬型中性子線量計を用いた中性子線量評価は、現場におけるスペクトル情報がなくとも、中性子場の状況を的確に反映した線量評価を可能にする技術として期待される。本線量計を用いた線量評価手法の有効性の検証及び線量評価性能の向上のため、特有の中性子エネルギー分布が予想される京都大学の加速器駆動未臨界炉にて、検出器の特性試験を実施した。
落合 謙太郎; 近藤 恵太郎; 大西 世紀; 高倉 耕祐; 佐藤 聡; 阿部 雄一; 今野 力; 鈴木 ちひろ*; 八木 貴宏*
Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1953 - 1956, 2011/08
被引用回数：4 パーセンタイル：33.73(Physics, Multidisciplinary)鉛は核融合炉ブランケットの中性子増倍材として重要な候補材料の一つである。われわれはDT中性子源施設である原子力機構FNS施設で、DT中性子による鉛のベンチマーク実験を実施し、鉛の評価済み核データの妥当性検証を実施した。45.3cm立方体の鉛体系に距離20cmの位置からDT中性子を照射した。鉛体系内の中性子場の評価として、
Al(n,
)
Na, 
Nb(n,2n)
Nb, 
Zr(n,2n)
Zr及び
In(n,n')
In反応による放射化箔法と2MeV以上の中性子スペクトル測定を行った。検証した核データはJENDL-3.3, ENDF/B-VII.0, JEFF-3.1及びFENDL-2.1で、モンテカルロコードMCNPを用いて、上記の反応率と中性子スペクトルを計算し、実験値との比較を行った。その結果、ENDF/B-VII.0, JEFF-3.1及びFENDL-2.1による計算結果は実験と良い一致を示した。一方、JENDL-3.3を用いた計算結果は実験と明らかな不一致があり、JENDL-3.3の(n,2n)及び非弾性散乱断面積データがこの不一致に大きく寄与していることを明らかにした。
荻野 晴之*; 河野 恭彦; 山外 功太郎; 藤原 慶子*; 鈴木 ちひろ*
日本原子力学会誌ATOMO
, 52(8), p.458 - 461, 2010/08
我が国における放射線障害防止にかかわる現行の諸法令は、国際放射線防護委員会(ICRP)のICRP1990年勧告に基づいて定められている。ICRPは2007年に17年ぶりの主勧告の改訂を行い、ICRP1990年勧告に代わるICRP2007年勧告を公表した。これを受け、現在、文部科学省に置かれた放射線審議会により、ICRP2007年勧告の国内法令取入れに関する審議がなされている。本稿では、放射線審議会における検討の中でも重要な事項として挙げられている「女性の線量限度」,「電離健康診断」,「緊急時被ばく」,「監視区域」,「線量拘束値」について、放射線防護に携わる若手の考えを提言した。
東谷 篤志*; 杉本 朋子*; 森 ちひろ*; 鈴木 蓉子*; 齋藤 るみ子*; 一石 英一郎*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 和田 成一*; 柿崎 竹彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 113, 2007/02
モデル生物の1つである線虫を用いて、生殖細胞系の放射線影響、特にDNA損傷によるアポトーシスと細胞周期の停止とバイスタンダー効果について検討した結果、線虫の生殖細胞形成時のパキテン期チェックポイント機構によるアポトーシスに関しては、同一個体内での間接的な効果、バイスタンダー効果によりアポトーシスが誘導される可能性は低いことが示唆された。そこで、腸管や筋肉等の体細胞における放射線誘発バイスタンダー効果の有無を検証するとともに、放射線被曝を受けていない細胞においてほかのストレス応答が誘導されているかどうかを解析するため、さまざまな外部ストレスに応答して発現が上昇することが知られている低分子heat shock protein: 
遺伝子に大腸菌
遺伝子が融合した
組換え体線虫などを用いて生物効果のモニター系の構築を行った。
近藤 恵太郎; 落合 謙太郎; 鈴木 ちひろ*; 八木 貴宏*; 大西 世紀; 高倉 耕祐; 佐藤 聡; 阿部 雄一; 今野 力
no journal, ,
鉛は核融合炉のブランケットにおける中性子増倍材の候補の一つとして検討が進められており、重要な元素の一つである。本研究では鉛の評価済み核データの精度検証を目的として、DT中性子源を用いた鉛ベンチマーク実験を実施した。実験は原子力機構の核融合中性子源施設FNSで行った。一辺約46cmの立方体の鉛体系を構築し、反応のしきいエネルギーが0.3MeV以上の放射化箔(In, Ni, Al, Nb, Zr)を用いた体系内の反応率測定と、NE213検出器を用いた体系内の中性子スペクトル測定を実施した。最新の核データライブラリを用いた計算値との比較の結果、JENDL-3.3を用いた計算値は体系が深くなるにつれて10MeV以上の中性子束を過小評価する傾向があり、40cm深さで50%近くの大きな過小評価を示すことがわかった。一方、ENDF/B-VII.0とJEFF-3.1を用いた計算値は比較的実験値をよく再現した。
河野 恭彦; 荻野 晴之*; 外間 智規; 山外 功太郎; 藤原 慶子*; 鈴木 ちひろ*
no journal, ,
国際放射線防護委員会(ICRP)は2007年に17年ぶりの主勧告の改訂を行い、ICRP1990年勧告に代わるICRP2007年勧告を公表した。これを受け、現在、文部科学省に置かれた放射線審議会により、ICRP2007年勧告の国内法令取り入れに関する審議が行われている。本発表では、この新ICRPの国内法令への取り入れに関する若手の考えを述べ、放射線夏の学校に参加している学生に向けてわれわれの活動をアピールしたい。
薄井 利英; 三上 智; 中山 直人; 橋本 周; 鈴木 ちひろ*; 山崎 敬三*; 三澤 毅*
no journal, ,
中性子場に応じた線量評価を可能とするため、混合ガスを封入した比例計数管(以下、「複合型比例計数管」という)の開発を行っている。この複合型比例計数管は、熱中性子と高速中性子それぞれによる反応数の比に基づき、それぞれの場の中性子エネルギー分布状況に適した線量評価指標を抽出し、線量を推定するものである。これまでに、単色エネルギーの中性子場や原子炉容器周辺などの中性子場で試験し、その性能が確認されている。京都大学臨界集合体実験装置(以下、「KUCA」という)の加速器駆動未臨界炉周辺では、D-T反応により生み出される高速中性子(約14MeV)と原子炉からの熱中性子が混在する特有のエネルギー分布の中性子場であると想定される。その場において、複合型比例計数管を使用した線量評価法のより一層の適合性を確認するために、実験を行ったので報告する。
角田 龍之介*; 高村 正人*; 徐 平光; 岩本 ちひろ*; 高梨 宇宙*; 大竹 淑恵*; 栗原 諒*; 高橋 進*; 鈴木 裕士
no journal, ,
During the production of high-strength steel structural parts, the residual stress is necessary to be well controlled for the better dimensional accuracy and the longer service life. The neutron diffraction measurement is a good candidate to monitor the microscopic lattice strain of polycrystalline materials in bulk average. RANS (Riken Accelerator-driven Compact Neutron Source) has been developed and upgraded aiming at in-house, on-site and on-demand measurements to meet with industrial needs. Recently, the phase volume fractions and the bulk textures of steel materials have been measured successfully at RANS. In order to measure the lattice strain at RANS, it is required to improve the energy resolution to observe slight peak shift, and the decoupled moderator is thought as a good solution method for that. In this study, a new decoupled moderator consisting of polyethylene with 20 cmm thickness and B
C rubber was designed and fabricated, and its neutron beam characteristic was investigated in order to improve the time energy resolution to realize in-house neutron stress measurement at RANS. Here, the preliminary results of the resolutions comparing between the new decoupled moderator and the traditional coupled moderators with 20 and 40 mm thickness polyethylene will be reported together with the scattering angle dependent instrumental resolution of the linear neutron position-sensitive detector.
徐 平光; 高村 正人*; 池田 義雅*; 角田 龍之介*; 高橋 進*; 箱山 智之*; 岩本 ちひろ*; 大竹 淑恵*; 鈴木 裕士
no journal, ,
自動車の軽量化のために使用されている高張力薄鋼板は、プレス成形による加工性が低いことから、生産不良が多い。そのため、プレス成形性を向上させる手段の一つとして、鋼材の集合組織制御に期待が寄せられている。実用に供される金属材料の微視組織は不均一な集合組織を有している。圧延板の加工性など金属材料のマクロな特性を議論する際には、金属材料のバルク平均の集合組織を考慮することが適切だと考えられる。中性子線を用いた集合組織測定は、高い透過性と大きなゲージ体積という特徴を生かして、加工性に直結する金属材料のバルク平均情報を容易に測定することができる。しかしながら、日本国内に限らず、世界中には、集合組織が測定できる中性子回折装置が極めて少ない。そこで、我々は研究用原子炉施設(JRR-3)の定常中性子源と大強度陽子加速器施設(J-PARC)のパルス中性子源を用いた集合組織測定技術を確立し、世界トップレベルの測定精度を有する集合組織測定装置を開発した。近年、中性子評価技術をより広く普及するため、理化学研究所が"いつでも、どこでも、手軽に利用できる"をキャッチフレーズとした小型中性子源(RANS)の開発を進めており、我々がこれまでに培ってきたノウハウを最大限に生かして、RANSを用いた粉末回折技術や集合組織測定技術の開発に挑戦してきた。本発表では、JRR-3, J-PARCおよびRANSで開発した鉄鋼材料の集合組織測定技術を簡単に紹介するとともに、中性子回折による集合組織測定研究に関して大型中性子施設と小型中性子源との連携案について議論する。
高村 正人*; 岩本 ちひろ*; 徐 平光; 角田 龍之介*; 栗原 諒*; 箱山 智之*; 池田 義雅*; 鈴木 裕士; 大竹 淑恵*
no journal, ,
High strength steels are becoming more and more important in automotive body structures for good weight reduction, providing further requirement in the balance between strength and formability. Numerical models in forming simulations taking into account the texture evolution may accurately analyze macroscopic plastic behavior, through referring to local surface texture measurement using Electron backscatter diffraction or X-ray diffraction. In contrast, neutron diffraction may measure the microstructure factors including bulk-averaged texture, enable to more deeply understand the mechanisms of deformation behavior. Such neutron diffraction studies usually require large-scale experimental facilities like a reactor and a large accelerator, so meet certain difficulty in the instrumental accessibility. To solve these problems, Riken Accelerator-driven Compact Neutron Source (RANS) has been developed. On-site evaluation of microstructural factors enables us to analyze metal deformation processes more efficiently. Authors have recently succeeded in accurately measuring the texture evolution of an IF steel and also in determining the retained austenite volume fraction of multi-phase steels, by optimizing the beam condition and layout of collimators, samples, detectors, etc. These results show the possibility of practical use of an in-house compact neutron source in laboratories of universities, research institutes and industrial firms.
徐 平光; 高村 正人*; 池田 義雅*; 角田 龍之介*; 岩本 ちひろ*; 箱山 智之*; 大竹 淑恵*; 鈴木 裕士
no journal, ,
Neutron diffraction is known as a powerful probe to determine the bulk averaged microstructural factors of metals and alloys. Compact neutron sources are being paid much attention for providing wide instrumental accessibility towards many potential on-site neutron diffraction applications, because of less technical complexity compared with large-scale neutron facilities. Here, the RIKEN Accelerator-Driven Compact Neutron Source (RANS) has been developed to establish the in-house technical environment of engineering diffraction for texture measurements. The measured texture of an interstitial-free (IF) steel sheet at RANS was found well consistent with the corresponding result obtained from a large-scale high-resolution time-of-flight neutron diffractometer. Such comparison suggests that RANS may be used to evaluate the ex situ texture characteristics of steel materials. Moreover, the increment of the output power and the addition of the neutron detector will be carried out in near future to enable rapid microstructural factor measurement of other high value-added metallic materials.
高村 正人*; 岩本 ちひろ*; 徐 平光; 上野 孝太*; 栗原 諒*; 鈴木 裕士; 大竹 淑恵*
no journal, ,
Plastic forming processes of metallic sheets, 
, forging, rolling, bending, pressing, drawing, and extruding, are important manufacturing methods to produce complex mechanical parts. Numerical simulation using the finite element method based on the crystal plasticity theory has been thought valuable to improve the forming accuracy and reduce the forming defects, especially for high strength automotive metallic sheets. For the realization of reliable numerical modelling and the development of strength-formability well-balanced novel metallic sheets, the bulk average microstructure information closely related to the mechanical characteristics is highly expected to be on-site available, or at least may be measured in time through neutron diffraction. Towards these on-site neutron diffraction measurement requirements from forming process designers and materials researchers, RIKEN has developed an accelerator-driven compact neutron source (RANS) and realized the texture and phase fraction measurement at a good precision level. Recently, a novel residual measurement technique using RANS is being carried out.
岩本 ちひろ*; 高村 正人*; 上野 孝太*; 栗原 諒*; 徐 平光; 鈴木 裕士; 大竹 淑恵*
no journal, ,
理化学研究所小型中性子源RANSでは、これまでに飛行時間法による中性子回折測定の開発を行っており、集合組織や体積率の測定を成功させてきた。さらに、残留応力測定への高度化として回折線分解能を向上するために、大型施設で利用されている非結合型中性子減速材の導入によって、結合型中性子減速材の場合と比較してBCC鉄粉の211結晶面からの回折線分解能が若干改善された。本研究では、回折線強度を増やし、かつバックグラウンドを低減するためのビームライン開発を行った。まず、空間的・時間的に広がった中性子ビームがサンプルへ照射されることを防ぐため、また広がった中性子ビームが実験室内床面などから散乱されることで発生するバックグランドを抑えるため、減速材から中性子取り出し口までの開口部内壁に、熱中性子遮蔽材であるBCゴムシートを貼りつけた。さらに、サンプルへのビーム強度を増加させるため、これまで中性子取り出し口からサンプルまでの間に設置していた長さ3m、開口50
50mm
のポリエチレンコリメータを外し、長さ3m、開口250250mmのボロン含有ポリエチレン(BPE)導管を設置した。この導管の下流側開口部には、上流からのビーム由来のバックグラウンドを低減するために、BPE導管の最下流に開口50mm角、厚さ15mmのBCゴムシートで作成したコリメータを設置した。この改善後のセットアップを用いてBCC鉄粉回折線を測定し、改善前のセットアップ時における回折線分布と比較した。200結晶面以外の回折線ピークにおいて、セットアップ改善後の回折線強度が増加し、また回折線ピークの形状も鋭い形状をしている結果が得られている。この改善により、RANSにおける残留応力測定のS/N向上及び測定時間短縮化が可能となることが示された。
岩本 ちひろ*; 栗原 諒*; 高村 正人*; 高橋 進*; 鈴木 康介*; 徐 平光; 大竹 淑恵*
no journal, ,
中性子回折測定は、鉄鋼材料に溶接加工や鍛造加工を施した際に発生する残留応力を非破壊かつ定量的に測定できる最適な手法である。小型中性子源による中性子回折測定の実現は、このような測定のものづくり現場でのオンサイト測定を可能にし、材料加工研究開発のさらなる加速要望に応えるために必須である。一方で、中性子回折による応力測定には、回折線ピークの微小なシフトを測定するために高い回折線測定分解能が必要である。回折線分解能向上のためには、チョッパー機構やポイズンモデレータなどの短パルス化デバイス導入が一般的である。しかしながら、これらのデバイスは、ビーム強度の低下に直結し、かつ追加遮蔽導入によるシステムの大型化にもつながるため、中性子ビーム強度の低い小型中性子源の現場導入を前提とした開発には不向きである。本研究では、線源より下流側で中性子ビームの長パルス化を引き起こす"遅延中性子"に着目し、中性子ビーム強度と回折線測定分解能の間のトレードオフの関係を打開するための2つの開発を行なった。ひとつは、遅延中性子の発生を防ぐ非結合型コリメータシステムの開発、もうひとつは遅延中性子による長パルス化の影響を分離できる新しい回折線フィッティング関数を導入した解析法である。理化学研究所の小型加速器中性子源RANSのビームラインで、これらの手法を取り入れて、S45C試料に応力を付加させた既知応力サンプルからの中性子回折線を測定した。その結果500MPaの圧縮応力を格子ひずみから同定することに成功した。
岩本 ちひろ*; 高村 正人*; 栗原 諒*; 徐 平光; 鈴木 康介*; 高橋 進*; 山本 和喜; 菖蒲 敬久; 大竹 淑恵*
no journal, ,
中性子回折による応力測定には、回折線ピークの微小なシフトを測定するために高い回折線測定分解能が必要である。大型施設では、回折線測定分解能向上のためにチョッパー機構やポイズンモデレータなどの短パルス化デバイス導入が一般的である。しかしながら、これらのデバイスは、ビーム強度を低下させ、かつ追加遮蔽導入によるシステムの大型化にもつながる。そのため中性子ビーム強度の低い小型中性子源の現場導入を前提とした開発には不向きである。本研究では、中性子線源より下流側で中性子ビームの長パルス化を引き起こす"遅延中性子"に着目し、中性子ビーム強度と回折線測定分解能の間のトレードオフの関係を打開するための2つの開発を行なった。ひとつは、遅延中性子の発生を防ぐ非結合型コリメータシステムの開発、もうひとつは遅延中性子による長パルス化の影響を分離できる新しい回折線フィッティング関数を導入した解析法である。理化学研究所の小型加速器中性子源RANSのビームラインにおいて、これらの手法を取り入れてBCC鉄粉回折線を測定し、改善前のセットアップ時における回折線分布と比較した結果を図2に示す。(211)格子面からの回折ピークに対して、検出された回折中性子収量が非結合型コリメータシステムを使用することで2倍増加させながら、ひずみ分解能6.810
を達成した。これはヤング率が約200GPaの鉄鋼材料の応力を130MPaまで測定可能であることを示している。また、S45C試料に応力を付加させた既知応力サンプルからの回折中性子トライアル測定を行った。その結果500MPa
200MPaの圧縮応力を格子ひずみから同定することに成功した。
岩本 ちひろ*; 栗原 諒*; 高村 正人*; 高橋 進*; 鈴木 康介*; 徐 平光; 大竹 淑恵*
no journal, ,
Neutron diffraction is a powerful non-destructive method for evaluating the microscopic structure and internal stress of metal as a bulk average. To implement on-site stress measurements via the neutron diffraction at laboratories and factories frequently and even daily, we are working on improving the method of the neutron diffraction measurement and analysis with techniques of time-of-flight to at RIKEN accelerator-driven compact neutron source (RANS). In this study, we have proposed two methods to improve the determination resolution of the diffraction peak position by focusing on delayed neutrons due to scattering from devices such as reflector surrounding the moderator and the polyethylene collimator. First, an analysis method has been proposed to deconvolute original diffraction peak from the delayed neutron component by defining a model function describing the delayed neutron shape. Second, a new collimator system, called decouple collimator, to reduce the number of delayed neutrons has been developed. In this presentation, we will show following two results: First, the performances of these new methods were evaluated to measure diffraction patterns from a powder sample of pure body-centered cubic iron with the decouple collomator, and to analyze the diffraction peak of {211} reflection by the new analysis method using a model function of a single exponential decay function convoluted with a Gaussian function. The diffracted neutron yield increased by a factor of 2 comapred with a traditional small-apperture polyethylene collimator system while the diffraction peak was successfully separated clearly from the delayed neutron component. Second, a trial stress measurement of a carbon steel specimen applied to as-known compressive stress was performed. At present, the applied stress can be measured with an error of up to 200 MPa for the specimen with applied stress of 500 MPa.
