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論文

Extended X-ray absorption fine structure spectroscopy measurements and ${it ab initio}$ molecular dynamics simulations reveal the hydration structure of the radium(II) ion

山口 瑛子; 永田 光知郎*; 小林 恵太; 田中 万也; 小林 徹; 谷田 肇; 下条 晃司郎; 関口 哲弘; 金田 結依; 松田 晶平; et al.

iScience (Internet), 25(8), p.104763_1 - 104763_12, 2022/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:54.33(Multidisciplinary Sciences)

ラジウム(Ra)は環境汚染やがん治療の観点から注目を集めている元素である。しかし、安定同位体が存在せず扱いが難しいことから、物理化学的に重要な水和構造さえも原子レベルでの観測が行われていない。本研究では、世界で初めて、広域X線吸収微細構造(EXAFS)法を用いたRa水和構造の解明を行った。また、第一原理計算による水和構造解明も実施し、実験ではわからない水分子のダイナミクスの解明を行った。両者の比較も行ったところ、実験と計算の結果はよく一致し、Raの第一水和圏における配位数や酸素との距離を解明した他、アナログ元素であるバリウムに比べて水分子の配位が弱いことがわかった。これらはRaの環境挙動解明やがん治療開発等に資する結果である。

論文

Marking actinides for separation; Resonance-enhanced multiphoton charge transfer in actinide complexes

松田 晶平; 横山 啓一; 矢板 毅; 小林 徹; 金田 結依; Simonnet, M.; 関口 哲弘; 本田 充紀; 下条 晃司郎; 土井 玲祐; et al.

Science Advances (Internet), 8(20), p.eabn1991_1 - eabn1991_11, 2022/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:54.33(Multidisciplinary Sciences)

fブロック元素は化学的性質が類似している。一方、それらの電子スペクトルではf電子準位間の光学遷移が明瞭に異なる。このf-f遷移波長での共鳴励起によって元素の酸化状態を制御することができれば、化学的な分離が難しいfブロック元素の精密分離技術が生まれる可能性がある。これまでに3つのランタノイド元素で共鳴多光子還元が観測されているが、アクチノイドでの共鳴多光子反応は報告例はなかった。本研究では硝酸水溶液においてアクチノイドの一つである三価アメリシウムの共鳴多光子電荷移動による光酸化を観測した。また、硝酸錯体が一次過程に寄与することが示唆された。

論文

EXAFSによるRaの水和状態と粘土鉱物への吸着状態の解明

山口 瑛子; 永田 光知郎*; 田中 万也; 小林 恵太; 小林 徹; 下条 晃司郎; 谷田 肇; 関口 哲弘; 金田 結依; 松田 晶平; et al.

放射化学, (45), p.28 - 30, 2022/03

ラジウム(Ra)は環境挙動の解明が急務な元素であるが、安定同位体を持たないため分光法の適用が難しく、水和構造でさえも十分に解明されていない。本研究では、Raの広域X線吸収微細構造(EXAFS)を測定し、世界で初めてRaの水和状態及び粘土鉱物への吸着状態を分子レベルで解明した。水和構造について第一原理計算を実施した結果、実験値と計算値は整合した。粘土鉱物において、Raは内圏錯体を形成し、環境中でRaが粘土鉱物に固定されることが示唆された。本稿では特に水和構造の結果について詳細に述べる。

報告書

再処理施設の放射線遮蔽安全ガイド資料

関口 晃*; 内藤 俶孝

JAERI-M 86-060, 267 Pages, 1986/04

JAERI-M-86-060.pdf:7.01MB

多種多様の放射線源を取扱い、幾何学的条件も多岐にわたる再処理施設の遮蔽安全性評価を高い信頼度で合理的に行うための遮蔽安全ガイドブックを作成する事を目指し、原研は、財団法人原子力安全研究協会に「再処理施設における遮蔽安全評価手法に関する調査」を委託した。本報告書はこの調査結果を纏めたものであり、遮蔽安全基準の考え方、再処理施設の放射線源及びその強度の推定方法、遮蔽計算手法について記すと共に、再処理施設に関する具体的な遮蔽計算例を示す。

論文

軽水炉圧力容器の健全性監視試験データの解析法に関する国際相互比較´PSF Blind Test`

関口 晃*; 中沢 正治*; 谷口 武俊*; 古平 恒夫; 佐納 次郎*; 須藤 亮*

日本原子力学会誌, 28(1), p.71 - 81, 1986/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Nuclear Science & Technology)

原子炉容器は、放射能閉じ込めシステムの1つとして極めて重要であるが、特に軽水炉では高温高圧下で使用されるので「圧力容器」としての役割も果たし、しかも多量の中性子照射を受けるので、照射脆化を適切に評価して使用することが必要とされている。そこで、軽水炉の圧力容器では設計時の事前安全評価以外に、その併用期間中(30~40年)にも健全性さらには余寿命を確認するための「軽水炉圧力容器監視試験」を実施することが義務付けられている。これは、圧力容器材と同一の小型試験片を圧力容器内に置き、運転開始後3年、5年、10年、30年後などに少しずつ取り出して照射脆化の進み具合を調べるという方法である。

報告書

高速炉ドジメトリー手法に関する研究

関口 晃*; 中沢 正治*; 谷口 武俊*; 植田 伸幸*

PNC TJ960 84-01, 56 Pages, 1984/01

PNC-TJ960-84-01.pdf:1.38MB

本研究報告書は、動力炉核燃料開発事業団の受託研究(昭和57、58年度)を中心にして、高速実験炉「常陽」の炉内中性子ドシメトリーの確立を目標にして行なった研究・調査結果の成果報告書である。高速実験炉「常陽」はMARK-I炉心からMARK-II炉心100MW運転への移行も無事終了し、今後は主として燃料・材料の照射試験に供される予定になっており、この様な照射研究に対応する高速中性子ドシメトリー技術の確立を目標にしたものである。本研究は、東京大学・工学部の弥生炉におけるドシメトリー研究を発展させる形で、既に5年間、常陽担当部門の方々と強力して継続してきているものであり、アンフォールディングコード・NEUPACはその開発成果であった。これを用いて、日米の高速炉ドシメトリーに関する技術的な相互比較研究が常陽とBER-IIを対象にPNC-DOE/HEDLの間で成功裏に実施された。今回は、これらの経験を基に、より利用し易いコードにするための入出力部の改良及びドシメトリー断面積の整備を実施し、NEUPAC-83としてまとめたものである。又、新しいドシメトリー法としては、長半減期且低エネルギーに闘値を有する93Nb(n,n`)93mNbドシメトリー研究状況及びDamageモニターについての調査研究を行なった。これらは、現在研究段階にあると言え一部国外にて先行的に実用化されているので、常陽においても実用研究を開始することが望ましいと考えられるものである。なお、HAFM(Helium Accumul-ation Fluence Monitor)のレビューについては、別途、行なう予定にしているが、これも材料照射実験のドシメトリーに極めて有効と考えられるので今後の実用化研究が期待される。

報告書

A Helium-3 proportional counter technique for estimating fast and intermediate neutrons

小佐古 敏荘*; 中澤 正治*; Wakabayashi, Hiroaki*; 関口 晃*

PNC TJ260 78-06, 97 Pages, 1976/11

PNC-TJ260-78-06.pdf:4.58MB

None

論文

炉中性子スペクトル研究の進歩

金子 義彦; 飯島 勉; 瑞穂 満; 布施 卓嘉*; 藤田 薫顕*; 中沢 正治*; 関口 晃*; 木村 逸郎*

日本原子力学会誌, 18(2), p.77 - 88, 1976/02

炉中性子スペクトル研究の現状に関して、次の分野の各々についてレビューを行い、世界的な動向を明らかにすると同時に、最近、国内で行われた主な実験や計算を紹介した。 (1)炉心の中性子スペクトル (2)照射場の中性子スペクトル (3)遮蔽工学における中性子スペクトル (4)時間に依存したスペクトル (5)高速中性子スペクトルの測定技術 また、今後の課題について、総括を行ったが、なかでも、高速中性子スペクトルの測定技術を、今後さらに改良する必要があることを指摘した。

口頭

EXAFSによるRaの水和状態と粘土鉱物への吸着状態の解明

山口 瑛子; 永田 光知郎*; 田中 万也; 小林 恵太; 奥村 雅彦; 小林 徹; 下条 晃司郎; 谷田 肇; 関口 哲弘; 金田 結依; et al.

no journal, , 

ラジウム(Ra)は環境挙動の解明が急務な元素であるが、安定同位体を持たないため分光法の適用が難しく、水和構造でさえも十分に解明されていない。本研究では、Raの広域X線吸収微細構造を測定し、世界で初めてRaの水和状態及び粘土鉱物への吸着状態を解明した。水和構造について第一原理計算を実施した結果、実験値と計算値は整合した。粘土鉱物において、Raは内圏錯体を形成し、環境中でRaが粘土鉱物に固定されることが示唆された。

口頭

ラジウムの水和構造及び粘土鉱物への吸着構造の解明

山口 瑛子; 永田 光知郎*; 田中 万也; 小林 恵太; 奥村 雅彦; 小林 徹; 下条 晃司郎; 谷田 肇; 関口 哲弘; 金田 結依; et al.

no journal, , 

ラジウム(Ra)は環境挙動の解明が急務な元素であるが、安定同位体を持たず希ガスのラドンを生成するといった取り扱いの難しさから分光法の適用が難しく、水和構造でさえも十分に解明されていなかった。本研究では、Raの広域X線吸収微細構造(EXAFS)を測定し、世界で初めてRaの水和状態及び粘土鉱物への吸着状態を解明した。水和構造について第一原理計算を実施した結果、実験値と計算値は整合的であり、さらに第一原理計算ではアナログ元素であるバリウムについても計算を実施し、両者の比較も行った。これらの結果を比較したところ、Raは粘土鉱物に対して内圏錯体を形成し、環境中でRaが粘土鉱物に固定されることが示唆された。

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