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システム計算科学センター 高性能計算技術利用推進室
JAEA-Review 2025-044, 140 Pages, 2026/01
JAEA-Review-2025-044.pdf:8.77MB
日本原子力研究開発機構では、原子力の総合的研究開発機関として原子力に係わるさまざまな分野の研究開発を行っており、これらの研究開発の多くにおいて計算科学技術が活用されている。日本原子力研究開発機構における計算科学技術を活用した研究開発の論文発表は、過去十数年にわたり、毎年度、全体の約2割を占めている。大型計算機システムはこの計算科学技術を支える重要なインフラとなっている。大型計算機システムは、第4期中長期計画にて重点化して取り組むとされた「安全性向上等の革新的技術開発によるカーボンニュートラルへの貢献」、「原子力科学技術に係る多様な研究開発の推進によるイノベーションの創出」、「東京電力福島第一原子力発電所事故の対処に係わる研究開発の推進」、「高レベル放射性廃棄物の処理処分に関する技術開発の着実な実施」、「原子力安全規制行政及び原子力防災に対する支援とそのための安全研究の推進」等の研究開発活動に利用された。本報告は、令和6年度における大型計算機システムを利用した研究開発の成果を中心に、それを支える利用支援、利用実績、システムの概要等をまとめたものである。
Rovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 片渕 竜也*
Annals of Nuclear Energy, 225, p.111688_1 - 111688_18, 2026/01
The neutron total and capture cross sections of 
Er were measured at the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument beamline in the Materials and Life Science Experimental Facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex. For the neutron total cross-section measurements, Li-glass detectors were employed to derive the neutron transmission ratio of three Er transmission samples with thicknesses of 1 mm, 0.175 mm and 0.05 mm. The neutron capture cross-section was determined from measurements of 0.025-mm-thick Er samples with NaI(Tl) and Ge spectrometers in separate experiments, since they offer complementary capabilities. Moreover, the capture cross-section of 
Er was derived below 1 eV, since it accounted for over 95% of the capture events in Er. Finally, the resolved resonance region up to 65 eV was analyzed using the REFIT code. The resonance parameters of 20 Er resonances, together with one resonance for each 
Er and 
Er were determined in a least-square fit using a combination of both capture data and the transmission data from the thicker 1 mm and 0.175 mm samples. T
Alam, M. M.*; 山北 絵理*; Tamanna, S.*; Thae, E. P.*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 阿部 有希子; 中山 理智; 森 裕樹*; 平舘 俊太郎*
Soil Science and Plant Nutrition, 12 Pages, 2026/00
Andic Andosols, prevalent in Japan, have been classified as Allophanic or Non-allophanic, based on indicators: oxalate-extractable silicon (Sio), the ratio of pyrophosphate- to acid-oxalate-extractable aluminum (Alp/Alo), and exchangeable acidity (y1), in the Fifth Committee for Soil Classification and Nomenclature 2017 (FCSCN 2017). This study investigated chemical and mineralogical properties in six forested Andosol profiles to assess the consistency of these indicators and their link to soil formation. While FCSCN 2017 classified two profiles as Allophanic and four as Non-allophanic, inconsistencies were found among the indicators. Sio content is proposed as a more reliable indicator of allophanic material richness than the Alp/Alo ratio, which is influenced by organic matter content. Sio and y1 are suggested as informative parameters for diagnosing allophanic content and soil acidity, respectively. The findings contribute to refining Andosol classification and enhancing our understanding of Andosol formation under forests.
廃炉環境国際共同研究センター; 東海国立大学機構*
JAEA-Review 2025-034, 83 Pages, 2025/12
JAEA-Review-2025-034.pdf:6.9MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和5年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和5年度に採択された研究課題のうち、「ペデスタル部鉄筋コンクリート損傷挙動の把握に向けた構成材料の物理・化学的変質に関する研究」の令和5年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、1F1号機原子炉格納容器(PCV)の内部調査で観測されたペデスタル鉄筋コンクリート部材において、鉄筋を残したままコンクリートだけ崩落するという、1号機固有の損傷状態に着目し、発生メカニズムを調査・検証を実施した。コンクリート固有の要因の調査・検証では、(1)高温による短期の溶解メカニズムの調査として、高温時の溶融実験でのデータ取得方法を検討し、溶解現象の有無を判断する解析フレームワークの構築及び剛体バネモデル解析において、加熱による体積変化を組み込む数値解析手法の構築を実施した。また、(2)温度履歴による長期の溶解メカニズムとして、実際のペデスタル部の温度・注水履歴の整理を実施し、実験時のコンクリートの曝露条件の決定及び材料選定や膨張量の測定手法の確立を行った。さらに、高温加熱後の水分供給による膨張現象の既往知見を整理した。次に、特殊な外部環境要因の調査・検証では、(1)燃料デブリの伝熱解析によるコンクリート熱条件の評価として、事故時の1号機PCVコンクリートの熱条件を評価するための伝熱予備解析を実施した。また、(2)コンクリート破損に関わる特殊な外部環境要因に対する要素挙動試験と総合試験として、コンクリート材の水蒸気雰囲気での高温保持小規模試験の予備試験と金属デブリとコンクリートの反応挙動に関する反応予備試験を実施した。さらに、ウラン酸化物の酸素量に着眼した試験に供するウラン含有亜酸化物を作製した。本研究では、これらの調査・検証により1F1号機固有のコンクリート損傷の発生メカニズムに関わる総合的な知見を蓄積した。
廃炉環境国際共同研究センター; 理化学研究所*
JAEA-Review 2025-031, 124 Pages, 2025/12
JAEA-Review-2025-031.pdf:7.93MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和5年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和4年度に採択された研究課題のうち、「高放射線耐性の低照度用太陽電池を利用した放射線場マッピング観測システム開発」の令和5年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、自立・遠隔で駆動するセンサーを応用した放射線場マッピングが可能なシステムを開発することで、原子炉格納容器(PCV)内の放射線情報を網羅的かつリアルタイムで取得し、非常に透過性が高く、事故の要因となりえるガンマ線や中性子などの漏洩監視により、作業員や住民に対する安全性が担保可能なシステムを実環境に実装するため実証研究を行うものである。太陽電池型線量計は、宇宙用太陽電池として開発された高放射線耐性を有する半導体素子を利用し、自立駆動形の省電力・小型センサーとして開発を進め、PCVへの適応可能性について議論してきたが、CIGS太陽電池型線量計をベースとした1F実装には、素子の高機能化及びシステム化が必要となる。高機能化として、さらなる難アクセス箇所への探索を目指したフレキシブルシート化、マッピングモニタリングシステム開発基盤となる多接続化及び再臨界事故評価システム開発に向けたガンマ線・中性子検出構造の最適化を実施している。令和5年度は、CIGS太陽電池素子構造をベースとしたフレキシブル素子作成条件の探査とガラス基板CIGS素子を用いた試作機による初期特性をガンマ線、電子線及び中性子線照射試験により解明する。中性子検出構造においては、変換材料のホウ素を塗布による成膜条件の探査、ミリングによる粉末材料粒径の調整条件の解明や塗布法及び溶剤条件に関する選定を行う。また、マッピング計測では、複数のセンサーの計測及び線量情報を表示可能なシステム開発を行う。
Malatesta, L. C.*; 末岡 茂; Wei
, N.-M.*; Gailleton, B.*; 塚本 すみ子*; 石村 大輔*; 高橋 直也*; 西村 卓也*; 片岡 香子*; 小松 哲也; et al.
Geophysical Research Letters, 52(24), p.e2025GL116602_1 - e2025GL116602_10, 2025/12
The eastern margin of the Sea of Japan is a zone of great seismic and tsunami hazard due to multiple offshore and nearshore reverse faults as shown by the 2024 Mw7.5 Noto Peninsula Earthquake. Here we compare coseismic deformation of the 2024 Noto Peninsula Earthquake with 4,767 individual marine terraces attributed to 16 successive sea-level stages over the last Myr. This reveals that the earthquake faults started slipping between 326 and 238 ka. The emerged landscape is still adjusting to it while nearshore underwater scarps mark the active faults. Applied to nearby Sado Island, these observations reveal the likely location of an active fault that drives its fast deformation. Active faults defining the edge of uplifting land are likely found in the near shore domain, drowned by the current sea-level high stand.
廃炉環境国際共同研究センター; 東海国立大学機構*
JAEA-Review 2025-023, 63 Pages, 2025/11
JAEA-Review-2025-023.pdf:5.74MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和5年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和4年度に採択された研究課題のうち、「無線UWBとカメラ画像分析を組合せたリアルタイム3D位置測位・組込システムの開発・評価」の令和5年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、原子炉建屋内の空間線量計測における人やロボットによる10cm精度未満での簡易リアルタイム3D位置測位を目標とし、最新普及技術である『無線UWB (Ultra Width Band)』と『複数カメラ物体認識』の2種類を組合せた組込システムの実現を目指している。その中で、岐阜大学・福島高専がカメラ撮影機能・カメラ分析機能・無線通信機能を有する組込装置を開発し、それら複数装置を用いて、カメラ画像群の分析に基づくリアルタイム3D位置測位の実現を目指す。また、東京大学・LocationMind(株)が、UWBリアルタイム位置測位技術の原子炉建屋内へ適用を行い、安定性向上技術の開発を試みる。なお、名古屋大学が電磁波吸収材料を使用して、ハード面からの無線UWB安定化の検証を担当し、耐放射線評価はJAEA・福島高専が協力して行う。
Zr(n, 
)
Zr and 
Zr(n, )
Zr reactions at JRR-3中村 詔司; 木村 敦; 遠藤 駿典; Rovira Leveroni, G.; 芝原 雄司*
Journal of Nuclear Science and Technology, 14 Pages, 2025/11
Decommissioning of nuclear facilities generates a wide variety of wastes in large quantities. To make matters more complicated, they are radioactive wastes due to neutron activation. Thus, the neutron capture cross-sections of decommissioned nuclides are required to evaluate the produced radioactivity. This study selected Zr and Zr nuclides from the nuclides targeted for decommissioning, and aimed to measure the thermal-neutron capture cross-sections of Zr and Zr, which contribute to the production of Zr and Zr, respectively. Considering the relatively small cross-sections of Zr isotopes, measurements were performed by a neutron activation method using the pneumatic tube PN-3 of the Japan Research Reactor-3 (JRR-3) because its thermal-neutron flux is 250 times larger than that of the graphite thermal column of the Kyoto University Research Reactor. A natural Zr foil was irradiated in the PN-3 and subjected to -ray spectrometry. The thermal-neutron capture cross-sections were derived according to Westcott's convention to be 50.9
0.6 millibarns for the Zr(n,)Zr reaction, and 21.90.3 millibarns for the Zr(n,)Zr reaction. These results are consistent with recent evaluation and experimental data. It was demonstrated that the thermal-neutron capture cross-section of the order of millibarns could be straightforwardly measured by using the PN-3 of JRR-3.
Spitz, L.*; Razpopov, A.*; Biswas, S.*; Lane, H.*; Nikitin, S. E.*; 飯田 一樹*; 梶本 亮一; 藤田 全基*; 新井 正敏*; Mourigal, M.*; et al.
Physical Review B, 112(18), p.184302_1 - 184302_18, 2025/11
CuGeO has long been studied as a prototypical example of the spin-Peierls transition in a 
Heisenberg chain. Despite intensive investigation of this quasi-one-dimensional material, systematic measurements and calculations of the phonon excitations in the dimerized phase have not to date been possible, leaving certain aspects of the spin-Peierls phenomenon unresolved. We perform state-of-the-art density functional theory (DFT) calculations to compute the electronic structure and phonon dynamics in the low-temperature dimerized phase. We also perform high-resolution neutron spectroscopy to measure the full phonon spectrum over multiple Brillouin zones. We find excellent agreement between our numerical and experimental results that extend to all measurement temperatures. Notable features of our phonon spectra include a number of steeply dispersive modes, nonmonotonic dispersion features, and specific phonon anticrossings, which we relate to the mode eigenvectors. By calculating the magnetic interactions within DFT and studying the effects of different phonon modes on the superexchange paths, we discuss the possibility of observing spinphonon hybridization effects in experiments performed both in and out of equilibrium.
meson spectrum through kaons in proton-nucleus reactionsBalassa, G.*; 青木 和也*; Gubler, P.; Lee, S. H.*; 佐甲 博之; Wolf, G.*
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2025(11), p.113C01_1 - 113C01_20, 2025/11
Exploring the mass modifications of mesons in nuclei provides insights into the nature of strongly interacting matter. Specifically, meson mass shifts can be related to the in-medium modification of the strange quark condensate. Therefore, the partial restoration of chiral symmetry can be studied by observing the mass shifts through the decay channels 
, and 
. In this paper, we examine the possibility of observing the meson mass modifications of the mesons in 30 GeV proton-nucleus (C, Cu, Pb) collisions, to be studied at the J-PARC E88 experiment, through the kaonic decay channel, with the off-shell Budapest Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck (BuBUU) transport model. By applying different mean fields to the kaons, we examine their effects on the invariant mass spectra.
原子力安全・防災研究所 安全研究センター リスク評価・防災研究グループ
JAEA-Testing 2025-004, 75 Pages, 2025/10
JAEA-Testing-2025-004.pdf:3.13MB
原子力施設で緊急事態が発生した場合には、施設周辺の公衆への放射線被ばくを低減するため、避難や屋内退避などの防護措置が実施される。これらの防護措置の必要性を判断する際には、刻々と変化する施設内外の状況及びそれに伴って得られる各種の情報を適切に反映し、放射性核種の大気への放出源情報(ソースターム)の推定から周辺環境への放射線影響までを迅速かつ一貫して評価する必要がある。日本原子力研究開発機構では、原子力緊急事態に実際に対応する段階において、防護措置に関する判断を行う意思決定者を支援するため、迅速かつ一貫した評価を可能とするための専門家支援ツールEXTREMEを開発した。同ツールは、事故進展並びに環境中移行及び被ばく線量評価のための簡易モデルを実装し、また、ユーザーが容易に操作できるようにPCベースのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス(GUI)で利用することができる。本報告書では、開発・整備した支援ツールの使用方法について、GUIの構成と計算の流れを中心にして記述する。本支援ツールを利用することにより、原子力緊急事態において防護措置の判断や決定を行う意思決定者をより効果的に支援できることが期待される。
廃炉環境国際共同研究センター; 横浜国立大学*
JAEA-Review 2025-025, 90 Pages, 2025/10
JAEA-Review-2025-025.pdf:5.59MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和5年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和4年度に採択された研究課題のうち、「障害物等による劣悪環境下でも通信可能なパッシブ無線通信方式の開発」の令和5年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究では、障害物が多い環境での無線通信システム実現を目指し、基地局やセンサノード(SN)、位置特定アルゴリズム、電磁波遮蔽領域に対応する無線エリア形成手法を開発した。以下に主要な成果をまとめる。高機能アンテナを用いた方向探知性能評価として、3点法を活用した位置推定性能を定量評価した。また、センサ情報の復調システムを構築した。SNは、周波数走査型アナログ方式と周波数固定デジタル方式を開発し、通信可能距離が6
8m、無線充電では6mで12V充電を315分でできることを確認した。また、1,000Gyの放射線照射によるダイオード特性変化がないことを実験的に確認した。位置特定アルゴリズムの研究では、多重波電波トモグラフィーイメージング法を検討し、高分解能測定系を構築して実験室環境での有効性を確認した。原子炉建屋のCAD図面を用いたシミュレーションで必要なノード数や配置を検討した。電磁波遮蔽領域への対応では、パッチアレーアンテナと導波路アンテナを組み合わせた複合アンテナにより、SNとの通信距離を評価した。現状では通信可能距離が1.5m程度であることを確認した。
原子力安全・防災研究所 安全研究センター リスク評価・防災研究グループ
JAEA-Data/Code 2025-010, 110 Pages, 2025/10
JAEA-Data-Code-2025-010.pdf:4.07MB
原子力施設で緊急事態が発生した場合には、施設周辺の公衆への放射線被ばくを低減するため、避難や屋内退避などの防護措置が実施される。これらの防護措置の必要性を判断する際には、刻々と変化する施設内外の状況及びそれに伴って得られる各種の情報を適切に反映し、放射性物質の大気への放出源情報(ソースターム)から周辺環境への放射線影響までを迅速かつ一貫して評価する必要がある。しかし、施設内外の状況や各種情報は膨大な量であり、かつ、判断の根拠として利用可能なものとして提供するためにはそれらの情報を適宜、適切に処理しなければならず、炉内情報や被ばく評価に関する専門知識とそれらを処理するための事前の準備が不可欠である。本研究では、上記のような背景の下、原子力緊急事態の防護措置の判断において、膨大な情報を迅速に処理し判断の根拠となる情報を提供することを目的として、原子力緊急事態への対応における専門家支援ツールEXTREME(EXpert support Tool for Responding to a nuclear EMErgency)を開発した。このツールは、炉内情報をもとに簡易ソースタームを評価する機能と、その結果に基づいて施設周辺での被ばく線量を評価する機能を有しており、また、緊急時においてもユーザーが容易に操作できるようにPCベースのグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)も実装している。本報告書では、これらの機能において用いられている解析モデルと入出力データファイル並びに試計算結果について記載した。
Cm(
Ti,xn)
Og reaction cross sectionGall, B. J.-P.*; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 豊嶋 厚史*; 他30名*
Journal of the Physical Society of Japan, 94(9), p.094201_1 - 094201_9, 2025/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00TiビームをCm標的に照射してOg同位体を探索する実験を理化学研究所の仁科加速器科学研究センターにて実施した。準弾性後方散乱の励起関数から導出した準弾性散乱障壁分布より最適ビームエネルギーを決定した。実験の結果、Og同位体の崩壊は見つからず、1事象検出断面積として0.27pb、1
信頼度の断面積上限値として0.50pbの値を見積もることができた。
/
for the 19.40-MeV state in 
Be for studying the 
Be(
,
)Li
reaction relevant to the cosmological lithium problem岩佐 直仁*; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 洲嵜 ふみ; Smallcombe, J.; 他7名*
Physical Review C, 112(3), p.035801_1 - 035801_6, 2025/09
The Li(
He,
)Be(
)Li reaction was measured at 
(He) = 28 MeV for studying the Be(,)Li reaction, which is a Be destruction reaction in the big bang nucleosynthesis. Resonant states at 18.9
20.1 MeV in Be were populated by the Li(He,)Be reaction and decay protons to the ground (
) and first-excited states () in Li were well separated and measured. The resonance width 
and branching ratio / for the 19.40-MeV state in Be were deduced to be 342112 keV and 11.2 3.5 5.0 (syst.)%, respectively. The 
Be(,)Li reaction cross section was deduced.
常盤 欣文; Opletal, P.; 酒井 宏典; 久保 勝規; 神戸 振作; 山本 悦嗣; 木俣 基; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 青木 大*; et al.
Physical Review Letters, 135(13), p.136502_1 - 136502_6, 2025/09
UTeにおける
軸方向の容易軸メタ磁性クロスオーバーが超伝導に及ぼす影響を、交流磁化率、磁化、および磁気熱量効果の測定によって調べた。高品質な単結晶試料において、5.6Tで超伝導状態内におけるメタ磁性に駆動された磁場誘起相転移を確認した。この相転移により高磁場超伝導状態が形成され、上部臨界磁場は12Tまで大幅に増大する。転移点でのエントロピーの急激な増加は秩序変数の自己再構成を示唆しており、多成分超伝導状態が外部摂動に適応するメカニズムを示している。
Rizaal, M.; 中島 邦久; 鈴木 恵理子; 三輪 周平
Annals of Nuclear Energy, 218, p.111433_1 - 111433_10, 2025/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)The release of iodine in a case of severe nuclear accident is directly linked to short-term radiological consequences. This concern raises issues in understanding the chemical forms of the transported iodine to devise proper accident management measures/strategies. In contributing to such efforts, this work presents experimental and theoretical approaches to defining the impact of molybdenum as a semi-volatile fission product toward iodine speciation in the gas phase. Given humid atmospheric conditions with different oxygen potentials, the interactions were revealed through the reaction products consisting of both gas and aerosols upon their transport and condensation in the temperature range of 1150-450 K. Through thermodynamic equilibrium calculations where new thermodynamic data of cesium molybdates have been incorporated, the experimental observation was reproduced, hence general interaction mechanism was proposed in this work.
廃炉環境国際共同研究センター; 自然科学研究機構*
JAEA-Review 2025-009, 48 Pages, 2025/07
JAEA-Review-2025-009.pdf:2.19MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和5年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和3年度に採択された研究課題のうち、「中赤外レーザー分光によるトリチウム水連続モニタリング手法の開発」の令和3年度から令和5年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、中赤外レーザーを用いたキャビティリングダウン計測システムによる「濃度60Bq/ccレベル」トリチウム水短時間計測の原理実証を行った。令和5年度は、(1)キャビティリングダウン装置に関する研究及び(2)環境条件下における水素同位体組成評価と標準試料作製(再委託先: 弘前大学)を行った。(1)については、核融合科学研究所の計測実験棟2F実験室に光学ベンチを用意し、各水素同位体濃度のレーザー吸収分光を行うことで、測定感度の評価と計測指針の作成を行った。さらに、令和4年度までに実証した、量子カスケードレーザーの光増幅を発展させ、狭線幅の量子カスケードレーザー増幅と波長可変試験を行った。その結果、波長4.3
mの量子カスケードレーザーを鉄イオン添加媒質を用いたレーザー増幅器で光増幅を行い、最大出力390mWを挟線幅30MHz以下で得た。試験結果に基づき、更なる高性能化と他分野への展開についてまとめを行った。(2)においては、標準試料の作製として市販の重水試薬をBG水(トリチウムフリー水)で希釈し、約100Bq/Lの標準試料を作製した。屋内外の同位体比計測については、トリチウム測定用高時間分解能大気水蒸気捕集装置を用いて、パッシブ法(月間)でトリチウムの測定を行い、日々の水素同位体比(
D)測定を行って、弘前市の大気水蒸気についてDとトリチウム濃度の関係を評価した。以上より、中赤外レーザーを用いたトリチウム水短時間計測の原理実証を行った。
Mihalache, O.; 山本 郁夫*
International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 78(1-3), p.141 - 146, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Engineering, Electrical & Electronic)The paper reports the progress to obtain accurate simulations of amplitude of EMAT signal from defects in metallic plates by means of FEM simulations. The simulations results are applied to a FEM model based on a two-dimensional coupled eddy-current (ECT) and ultrasound (UT) formulation, by using various numerical integration methods as Crank-Nicolson, Backward Euler and Newmark-beta method. The paper presents the methodology to acquire convergence of the large variation in the EMAT signal from a defect to the same final EMAT signal, not only in the defect amplitude but also in the shape of the time transient EMAT signal when using different methods. Accurate EMAT signals can be obtained by means of the combination of high order finite elements (FEM) and advanced numerical time integration, to reach the converged EMAT signal in the shortest time, opening the way to simulate accurate signals form faraway defects.
Er(n,)
Er and 
Hf(n,)
Hf reactions中村 詔司; 芝原 雄司*; 遠藤 駿典; Rovira Leveroni, G.; 木村 敦
Journal of Nuclear Science and Technology, 62(7), p.617 - 630, 2025/07
被引用回数：1 パーセンタイル：76.46(Nuclear Science & Technology)In the decommissioning of nuclear facilities, large amounts of radioactive waste are generated due to neutron activation. In that case, neutron capture cross-sections of nuclides targeted in decommissioning are required to evaluate their radioactivities produced. The present study selected two nuclides, Er and Hf, among objective ones for decommissioning, and thermal-neutron capture cross-sections for their parent nuclides were measured by the neutron activation method at the Kyoto University Research Reactor under 1-MW operation. The thermal-neutron capture cross-sections were derived on the basis of Westcott's convention. The present study obtained the results as follows: 8.190.35 barns for the Er(n,)Er reaction and 13.570.14 barns for the Hf(n,)Hf reaction. As a by-product, the measurements of the Hf sample also yielded 0.4270.006 barns for the 
Hf(n,)
Hf reaction. This study revealed that some experimental and data evaluations differ from the present results by more than the experimental uncertainties.
