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山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
古本 健一郎*; 渡部 清一*; 山本 晃久*; 手島 英行*; 山下 真一郎; 齋藤 裕明; 白数 訓子
Proceedings of 2017 Water Reactor Fuel Performance Meeting (WRFPM 2017) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2017/09
2015年以降、三菱原子燃料(MNF)は、日本原子力研究開発機構(JAEA)が経済産業省からの受託事業で実施している日本の事故耐性燃料の研究開発プロジェクトに加わった。このプログラムにおいて、MNFは、現行の沸騰水型軽水炉(PWR)において炭化ケイ素複合材料(SiC)を被覆管として導入した場合の影響を評価することを担当している。本論文では、既存のPWRに対してSiCを被覆管として用いる場合の適用性に関する評価結果を報告する。既存PWRへのSiC被覆管の適用性評価として、SiC複合材を用いた場合の解析評価と炉外試験の両方を実施した。解析評価では、三菱独自の燃料設計コードとJAEAが開発した燃料ふるまいコードを用いた。なお、これらのコードは、SiC複合材被覆管を用いた燃料のふるまいを評価するために改良が施されている。一方、炉外試験としては、SiC複合材サンプルの熱伝導度測定とオートクレーブを用いた腐食試験を実施した。合わせて、設計基準事故を模擬した条件下でのSiC複合材の性能評価が行えるようにするために、新たに試験装置も開発した。
-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：89 パーセンタイル：94.33(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：91.13(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。
安藤 勝訓; 渡邊 壮太*; 菊地 浩一*; 大谷 知未*; 佐藤 健一郎*; 月森 和之; 浅山 泰
Proceedings of 2013 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2013) (DVD-ROM), 11 Pages, 2013/07
日本機械学会 発電用設備規格 設計・建設規格 第II編 高速炉規格の2012年版では新たに316FR鋼と改良9Cr-1Mo鋼が新材料として登録された。本件ではこれらの新材料を高速炉規格で定められている各種規程に適用した場合の設計裕度について評価した結果をまとめたものである。
井口 将秀; 千田 豊; 中嶋 秀夫; 小川 剛史*; 片山 義紀*; 小方 大成*; 峯村 敏幸*; 宮部 圭介*; 渡海 大輔*; 新見 健一郎*
低温工学, 47(3), p.193 - 199, 2012/03
ITERトロイダル磁場コイル構造物(TF構造物)は、高さ約17m,幅約9mのD型形状の大型溶接鋼構造物である。原子力機構はITER建設においてTF構造物すべての製作を担当しており、実機TF構造物製作に向けた製作技術の実証と合理化を目的として、実規模試作を行ってきた。原子力機構は日本機械学会が2008年に制定した核融合炉設備規格超伝導マグネット構造規格(以下、JSME規格)のTF構造物製作への適用を提案しており、JSME規格に基づいて製造したステンレス鍛鋼品の品質確認試験を実施し、JSME規格の実機用材料製造への適用性を確認した。また、TF構造物製作に必要な溶接施工法の検証を実施し、その溶接品質を確認するとともに、実規模試作を実施することで、これまで不明瞭であった溶接変形挙動を明らかにし、実機TF構造物の製作に目途を付けることができた。
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。
石森 健一郎; 渡邉 雅之; 矢板 毅; 木村 貴海; 山田 隆史*; 篠田 哲史*; 築部 浩*
Solvent Extraction and Ion Exchange, 27(4), p.489 - 500, 2009/07
被引用回数：4 パーセンタイル：22.27(Chemistry, Multidisciplinary)三脚状配位子のトリス(2-ピリジルメチル)アミン(tpa)を用いたAm(III)とEu(III)の溶媒抽出において、カウンターアニオンや有機溶媒の組合せによって、抽出効率や分離効率が著しく向上することを見いだした。分離の効率を表す分離係数(Am(III)とEu(III)との間の分配比の比で定義される)は、10から50を示した。本研究では、スロープアナリシスにより、1,2-ジクロロエタンを有機溶媒として用いた場合の抽出平衡を解明した。
高柳 智弘; 植野 智晶; 富樫 智人; 原田 寛之*; Saha, P. K.; 發知 英明; 金正 倫計; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 吉本 政弘; et al.
Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.1507 - 1509, 2009/05
水平シフトバンプ電磁石は4台が直列に接続され1台の電源で励磁する。この水平シフトバンプ電磁石はビーム入射のためのバンプ軌道を生成するが、4台全体の積分磁場は、近傍のQ電磁石との磁場干渉によりゼロとならない。電源による調整ができないため、薄い絶縁板を用いて電磁石のギャップ調整を行い積分磁場をゼロになるように調整した。その結果、バンプ電磁石磁場の歪みに起因するビーム偏向は1mm以下となり要求を満足することができた。また、ペイント軌道を生成する水平ペイントバンプ電磁石は、各々が1台の電源で接続されている。そのため各電源で調整が可能であり、ビームプロファイルで確認しながら励磁量の調整を行った。その結果、要求された精度でバンプ軌道を生成できることを確認した。
高柳 智弘; 金澤 謙一郎; 植野 智晶; 染谷 宏彦*; 原田 寛之*; 入江 吉郎; 金正 倫計; 山崎 良成; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 18(2), p.306 - 309, 2008/06
被引用回数：10 パーセンタイル：50.78(Engineering, Electrical & Electronic)J-PARC 3GeV RCSにおけるシフトバンプ電磁石は、4台を組合せて「入射ビーム軌道」を生成し、周回ビームと入射ビームを合流する。4台の電磁石は直列に接続されているため安定した軌道を生成することができるが、各々の電磁石や近接するQ電磁石の磁場干渉を受けるため、4台の磁場を積分した値が理想とするゼロにはならない。そのため、シフトバンプ電磁石の上下鉄心コアの間に調整用の0.3mm厚の絶縁材のスペーサーを入れ、発生する磁場を調整した。これにより、2358Gauss-cmあった積分磁場を-71.6Gauss-cmまで減少させることができ、ビームの軌道からのズレを6mmから1mm以下にすることができた。
高柳 智弘; 金澤 謙一郎; 植野 智晶; 染谷 宏彦*; 原田 寛之*; 入江 吉郎; 金正 倫計; 山崎 良成; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 18(2), p.310 - 313, 2008/06
被引用回数：2 パーセンタイル：20.19(Engineering, Electrical & Electronic)J-PARC 3GeV RCSにおけるペイント入射システムは、水平ペイントバンプ電磁石4台と垂直ペイント電磁石2台で構成されている。各々のペイント電磁石の電源は、ペインティング入射期間である0.5msecの間に、高速、かつ高精度で電流パターンを制御する必要がある。水平ペイントバンプ電磁石1の電源に関しては、17.6kAからゼロまでに任意の波形で設定したパターンに対し、1%以下の高精度な制御を行う。その波形出力を可能とするため、素周波数が50kHzのIGBTを組合せ、運転周波数600kHzとしたチョッパ電源で制御を行った。ペイント電磁石の磁場測定と電源制御試験を行い、要求されている性能を満足していることを確認した。
吉本 政弘; 植野 智晶; 富樫 智人; 竹田 修; 金澤 謙一郎; 渡辺 真朗; 山崎 良雄; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 倉持 勝也; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 18(2), p.297 - 300, 2008/06
被引用回数：4 パーセンタイル：30.89(Engineering, Electrical & Electronic)There are seven septum magnets for the beam injection and extraction at the RCS in J-PARC. In design of the septum magnets, the most important is that the magnetic leakage field outside the septum will disappear, but it is difficult in fact. In order to reduce the leakage field from the septum magnets at the beam orbit in the ring, the silicon steel sheets are set at the outside of the septum magnets as the magnetic shields. However sufficient spaces to set the thick magnetic shields are not securable at the divergent duct areas. Therefore the vacuum chambers are made by the magnetic stainless steel and the leakage fields in the chambers can be reduced. As results of the 3D field calculations by TOSCA, the magnetic leakage field can be suppressed to a few Gauss or less.
吉本 政弘; 植野 智晶; 富樫 智人; 豊川 良治; 竹田 修; 渡辺 真朗; 山崎 良雄; 山本 風海; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 18(2), p.301 - 305, 2008/06
被引用回数：1 パーセンタイル：12.89(Engineering, Electrical & Electronic)DC magnets are installed for beam injection and extraction at the RCS ring in J-PARC. The four steering magnets and two septum magnets are installed at injection line in order to adjust the beam injection point. A quadratic magnet, two steering magnet and two septum magnets are installed at dump line for the part of the beam with their charge not changed from H
to H
at the charge stripping foil. Two deflecting magnets to kick out the beam without exciting the kicker magnets and three septum magnets are installed at the extraction line. Up to now, the development of the DC magnets has been finished and the field measurements are being carried out by using the 3 dimensional hole-probe with 3-axias stage and the harmonic rotating coil.
高柳 智弘; 原田 寛之*; 植野 智晶; 入江 吉郎*; 金正 倫計; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 佐藤 健一郎*
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.352 - 354, 2008/00
J-PARC 3-GeV RCSの入射バンプシステムにおいて、大強度陽子ビームを生成するペインティング入射試験を行った。その初期試験の結果と機器の性能特性について報告する。電磁石の磁場測定結果から、4台が直列に接続された水平シフトバンプ電磁石のうち、2台目と3台目の上・下鉄心コアの間に0.3mmの絶縁スペーサーを入れて全体の積分調整を行った。その結果、バンプの閉軌道のずれが1mm以下となることを確認した。また、水平ペイントバンプ電磁石によるビームの応答を測定し、各々の励磁量のバランス調整を行った。これにより、ペインティング入射に必要な精度の良いビーム制御が可能であることを確認した。
臼田 重和; 安田 健一郎; 國分 陽子; 江坂 文孝; Lee, C. G.; 間柄 正明; 桜井 聡; 渡部 和男; 平山 文夫; 福山 裕康; et al.
International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 86(9), p.663 - 675, 2006/08
被引用回数：14 パーセンタイル：40.18(Chemistry, Analytical)IAEAは、保障措置の強化策の一環として、未申告の原子力活動を検知するため、1995年保障措置環境試料分析法を導入した。核物質を扱う原子力活動は、施設内外から採取された環境試料中の極微量核物質を精確に分析することにより、その痕跡を立証できるという原理に基づく。現在は、施設内で拭き取ったスワイプ試料に含まれる極微量のUやPuの同位体比を分析している。将来は、施設外で採取された植物・土壌・大気浮遊塵なども環境試料として想定される。環境試料中の核物質の物理的・化学的形態がわかれば、その起源,取り扱い工程,移行挙動が推定できる。保障措置の観点からは、このような情報も重要である。原研では、CLEARを整備して以来、文科省の要請を受け、我が国とIAEA保障措置に貢献するため、おもにスワイプ試料中の核物質を対象とした高度な極微量分析技術の開発に挑戦してきた。本発表では、(1)原研で開発した極微量環境試料分析技術の全般,(2)物理的・化学的形態評価にかかわる現在の分析技術開発,(3)極微量核物質に将来適用可能な形態分析技術にかかわる方法論について述べる。
桜井 聡; 間柄 正明; 臼田 重和; 渡部 和男; 江坂 文孝; 平山 文夫; Lee, C. G.; 安田 健一郎; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2006/00
日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、文部科学省の委託を受け、国内及び国際保障措置制度の堅持に貢献する目的で、環境試料分析のため極微量核物質などの分析法を開発している。拭き取り試料のスクリーニング,バルク及びパーティクル分析については基本技術の開発を終了し、その品質管理体制も含めて2003年にIAEAからネットワーク分析所として認証された。2004年以降、国内試料の分析を行うとともにIAEAネットワーク分析所の一員として活動を開始し、実試料の分析を通じて原子力機構の有する分析能力の検証と改善を図るとともに、さらに分析適応範囲を広げ、精度向上と効率化を図るため、新たな分析法の開発を進めている。ここでは、これまでの原子力機構における保障措置環境試料分析にかかわる技術開発について振り返るとともに、この分野における最近の研究開発の動向について言及する。
桜井 聡; 間柄 正明; 臼田 重和; 渡部 和男; 江坂 文孝; 平山 文夫; Lee, C. G.; 安田 健一郎; 河野 信昭; 伊奈川 潤; et al.
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10
IAEAが保障措置の強化策として導入した環境試料分析に対応するため、原研はクリーンルーム施設である高度環境分析研究棟を建設し、極微量核物質の分析技術の開発を進めてきた。2003年までに基本的な技術を開発し、バルク,パーティクル分析双方についてIAEAのネットワーク分析所として認定された。その後、原研は第2期計画として分析技術の高度化開発に取り組んでいる。これまでに、ウラン不純物含有量の少ないスワイプ素材や効果的な粒子回収法などを開発しており、これらは技術的側面からIAEA保障措置制度の強化に貢献している。
石森 健一郎*; 渡邉 雅之; 木村 貴海; 矢板 毅; 山田 たかし*; 片岡 悠美子*; 篠田 哲史*; 築部 浩*
Chemistry Letters, 34(8), p.1112 - 1113, 2005/08
被引用回数：13 パーセンタイル：44.77(Chemistry, Multidisciplinary)三脚状の構造を持つトリス(2-ピリジルメチル)アミンは、ピリジン環を3個持ち、3価アクチノイドの分離に対して注目されているソフトドナー配位子である。本研究では、これを立体化学的に置換した配位子を用いて、3価のアクチノイドの分離を行った。その結果、置換か所を一か所から二か所に増やすことにより、3価ランタノイドとアクチノイドが効果的に分離され、また2-ブロモデカン酸をこれら置換した配位子と組合せることでさらによい分離性能が得られることを見いだした。
nucleus 
Cr大西 健夫*; Gelberg, A.*; 櫻井 博儀*; 米田 健一郎*; 青井 考*; 今井 伸明*; 馬場 秀忠*; Von Brentano, P.*; 福田 直樹*; 市川 雄一*; et al.
Physical Review C, 72(2), p.024308_1 - 024308_7, 2005/08
被引用回数：21 パーセンタイル：77.65(Physics, Nuclear)Crのベータ崩壊を理化学研究所のサイクロトロン加速器を用いて初めて測定し、
値0.64
0.20が得られた。この実験値を
殻模型空間を仮定した殻模型計算と比較し、その相互作用依存性を調べた。KB3, FPD6, GXPF2相互作用はそれぞれ実験値を誤差棒の範囲内で説明することはできるが、これらの理論値は1.5倍ほどの開きがあり、どの相互作用が優れているかは今後の精密測定が待たれることとなった。この比較的大きなベータ崩壊確率は、準重陽子描像により定性的に議論可能であることがわかった。
crystals阿部 賢一郎*; 三好 芳洋*; 芦田 淳*; 脇田 和樹*; 大島 武; 森下 憲雄; 神谷 富裕; 渡瀬 星児*; 伊崎 昌伸*
Japanese Journal of Applied Physics, 44(1B), p.718 - 721, 2005/01
被引用回数：1 パーセンタイル：4.7(Physics, Applied)耐放射線性を有する宇宙用太陽電池の材料候補であるカルコパイライト系半導体の電子線照射により発生する結晶欠陥をフォトルミネッセンス(PL)法により調べた。試料はCuInS単結晶を用い、室温にて3MeV電子線を照射した。PL測定の結果、電子線の照射とともに自由励起子(1.535eV)及び束縛励起子(1.530eV, 1.525eV)のピーク強度が減少し5
10
/cm
の照射で未照射の1/30となった。また、ドナー,アクセプタペアのピークは510/cmの照射で未照射の1/3となった。これは照射により結晶性が低下したことで説明できる。一方、照射量の増加とともに0.73eVから1.20eV付近に欠陥形成に由来するブロードなピークが新たに出現することが見いだされた。このブロードピークの温度依存性を解析することで、このブロードピークが11個のピークの重ね合わせによることが決定された。さらにこれらのうち特長的な2つのピークについて、発光強度の温度依存性より活性化エネルギーを求めたところ0.07から0.09eVであることが判明した。
