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論文

Study of charged particle activation analysis, 2; Determination of boron concentration in human blood samples

池部 友理恵*; 大島 真澄*; 伴場 滋*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史*; Bi, C.*; 瀬戸 博文*; 天野 光*; et al.

Applied Radiation and Isotopes, 164, p.109106_1 - 109106_7, 2020/10

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は難治性がんの治療に有効な放射線療法である。BNCTでは、中性子照射時間や中性子被曝量のコントロールのために、全血試料中の$$^{10}$$B濃度の正確な定量が不可欠である。我々は荷電粒子誘起放射化分析法(CPAA)を全血試料中$$^{10}$$B濃度の非破壊・精密測定に適用した。実験は原子力機構(JAEA)タンデム加速器にて8MeVの陽子ビームを用いて実施した。$$^{10}$$B(p,$$alpha$$)$$^{7}$$Be反応で生成する$$^{7}$$Beからの478keV $$gamma$$線を用いて$$^{10}$$Bを定量した。また血液中の鉄との核反応で生成する$$^{56}$$Coの$$gamma$$線を用いて$$gamma$$線強度を規格化した。実験の結果、開発したCPAA法は血液中の$$^{10}$$B濃度の定量に適用できることが明らかとなった。

論文

The Joint evaluated fission and fusion nuclear data library, JEFF-3.3

Plompen, A. J. M.*; Cabellos, O.*; De Saint Jean, C.*; Fleming, M.*; Algora, A.*; Angelone, M.*; Archier, P.*; Bauge, E.*; Bersillon, O.*; Blokhin, A.*; et al.

European Physical Journal A, 56(7), p.181_1 - 181_108, 2020/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:8.7(Physics, Nuclear)

本論文では、核分裂と核融合のための統合評価済み核データファイルのバージョン3.3(JEFF-3.3)について説明する。中性子との反応が重要な核種の$$^{235}$$U, $$^{238}$$U, $$^{239}$$Pu, $$^{241}$$Am, $$^{23}$$Na, $$^{59}$$Ni, Cr, Cu, Zr, Cd, Hf, Au, Pb, Biについて、新しい核データ評価結果を示す。JEFF-3.3には、核分裂収率, 即発核分裂スペクトル, 核分裂平均中性子発生数の新しいデータが含まれる。更に、放射崩壊, 熱中性子散乱, ガンマ線放出, 中性子による放射化, 遅発中性子, 照射損傷に関する新しいデータも含まれている。JEFF-3.3は、TENDLプロジェクトのファイルで補完しており、光子, 陽子, 重陽子, 三重陽子, $$^{3}$$He核, アルファ粒子による反応ライブラリについては、TENDL-2017から採用した。また、不確かさの定量化に対する要求の高まりから、多くの共分散データが新しく追加された。JEFF-3.3を用いた解析の結果と臨界性, 遅発中性子割合, 遮蔽, 崩壊熱に対するベンチマーク実験の結果を比較することにより、JEFF-3.3は幅広い原子核技術の応用分野、特に原子力エネルギーの分野において優れた性能を持っていることが分かった。

論文

Devil's staircase transition of the electronic structures in CeSb

黒田 健太*; 新井 陽介*; Rezaei, N.*; 國定 聡*; 櫻木 俊輔*; Alaei, M.*; 木下 雄斗*; Bareille, C.*; 野口 亮*; 中山 充大*; et al.

Nature Communications (Internet), 11, p.2888_1 - 2888_9, 2020/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:34.82(Multidisciplinary Sciences)

Solids with competing interactions often undergo complex phase transitions. Among them, CeSb is the most famous material where a number of the distinct magnetic phases called devil's staircase appear. We observed the electronic structure evolution across the devil's staircase transitions using bulk-sensitive angle-resolved photoemission spectroscopy.

論文

Sensitivity of charged particle activation analysis for long-lived radioactive nuclide determination

大島 真澄*; 山口 友理恵*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 後藤 淳*; 伴場 滋*; Bi, C.*; 森本 隆夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(9-10), p.866 - 872, 2019/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:58.8(Nuclear Science & Technology)

長寿命放射性核種35核種の定量のため、8MeV陽子ビームを用いた荷電粒子放射化分析法の分析感度について調査した。それらの核種に対する核反応断面積はALICE-91コードによって見積もり、核異性体生成比は近傍同位体の値からそれらのスピン・パリティの値を考慮して見積もった。その結果、提案する荷電粒子放射化分析法は$$^{135}$$Cs, $$^{244}$$Pu, $$^{129}$$I, $$^{126}$$Sn, $$^{93}$$Mo, $$^{107}$$Pd, $$^{236}$$U, $$^{248}$$Cm, $$^{237}$$Npなどのいくつかの難測定長寿命核種に対して高い感度を示すことが判った。

論文

ETSON-MITHYGENE benchmark on simulations of upward flame propagation experiment in the ENACCEF2 experimental facility

Bentaib, A.*; Chaumeix, N.*; Grosseuvres, R.*; Bleyer, A.*; Gastaldo, L.*; Maas, L.*; Jallais, S.*; Vyazmina, E.*; Kudriakov, S.*; Studer, E.*; et al.

Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-12) (USB Flash Drive), 11 Pages, 2018/10

In the framework of the French MITHYGENE project, the new highly instrumented ENACCEF2 facility was built at the Institut de Combustion Aerothermique Reactivite et Environnement (ICARE) of the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Orleans (France) to address the flame propagation in hydrogen combustion during a severe accident. The ENACCEF2 facility is a vertical tube of 7.65 m height and 0.23 m inner diameter. In the lower part of the tube, annular obstacles are installed to promote turbulent flame propagation. At the initiative of the MITHYGENE project consortium and the European Technical Safety Organisation Network (ETSON), a benchmark on hydrogen combustion was organised with the goal to identify the current level of the computational tools in the area of hydrogen combustion simulation under conditions typical for safety considerations for NPP. In the proposed paper, the simulation results obtained by participating organizations, using both Computational Fluid Dynamics (CFD) and lumped-parameter computer codes, are compared to experimental results and analysed.

論文

Experimental determination of the topological phase diagram in Cerium monopnictides

黒田 健太*; 越智 正之*; 鈴木 博之*; 平山 元昭*; 中山 光大*; 野口 亮*; Bareille, C.*; 明比 俊太朗*; 國定 聡*; 室 隆桂之*; et al.

Physical Review Letters, 120(8), p.086402_1 - 086402_6, 2018/02

 被引用回数:18 パーセンタイル:9.9(Physics, Multidisciplinary)

We use bulk-sensitive soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy and investigate bulk electronic structures of Ce monopnictides (CeX; X=P, As, Sb and Bi). By exploiting a paradigmatic study of the band structures as a function of their spin-orbit coupling (SOC), we draw the topological phase diagram of CeX and unambiguously reveal the topological phase transition from a trivial to a nontrivial regime in going from CeP to CeBi induced by the band inversion.

論文

Criteria for performance evaluation and numerical verification to shock-resistant design of buildings

西田 明美; 向井 洋一*; 濱本 卓司*; 櫛部 敦道*; 小室 雅人*; 大橋 泰裕*; 小尾 博俊*; 坪田 張二

Proceedings of 12th International Conference on Shock and Impact Loads on Structures (SI 2017) (USB Flash Drive), p.379 - 388, 2017/06

本論文では、AIJガイドラインの設計基準の適用性を確認するために、対象建物の耐衝撃性能を評価するためのいくつかの設計事例を示す。動的解析は、衝撃荷重が作用している個々の部材のSDOFモデルを用いて行われる。さらに有限要素モデルを使用した分析も行い、SDOFモデルの妥当性が示されている。例として、交差点近くの敷地隅角部に位置するフレーム構造の建物の検討例を示す。建物が道路車両の衝突を受けた場合について、動的応答とそれに対応する損傷状態が示されている。非構造部材の例としては、ガス爆発による窓ガラス破壊の例が示されている。

論文

Core performance requirements and design conditions for next-generation sodium-cooled fast reactor in Japan

大木 繁夫; 丸山 修平; 近澤 佳隆; 大滝 明; 久保 重信; 日比 宏基*; 菅 太郎*

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 9 Pages, 2017/04

A conceptual design study on a next-generation sodium-cooled fast reactor was conducted in Japan. This paper describes a recent review and modification of core performance requirements and design conditions for the demonstration and the commercial phases. We have highlighted the fuel composition (i.e., heavy metal nuclide composition). The fuel composition for next-generation fast reactors has a wide range depending on a variety of spent fuels used in light water reactors and the methods of recycling them in a fast reactor fuel cycle. The design envelopes of fuel composition were determined by using a remarkable correlation between fuel composition and core characteristics. The consistency of those design envelopes was checked by comparing them with the results of representative fast reactor deployment scenario simulations. Moreover, reflecting the realistic situation that a fast reactor core accepts various fuel compositions in the design envelope simultaneously, the design procedure of multiple fuel-composition loading was introduced. This paper describes the fundamental consideration of its effects, and the accompanying paper describes its practical application to core design. The design conditions and procedures concerning fuel composition variety facilitate sophisticated core design for next-generation sodium-cooled fast reactors.

論文

Core design of the next-generation sodium-cooled fast reactor in Japan

菅 太郎*; 小倉 理志*; 日比 宏基*; 大木 繁夫; 前田 誠一郎; 丸山 修平; 大釜 和也

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 10 Pages, 2017/04

In Japan, a 1500MWe-scale sodium-cooled fastreactor (FR) has been designed as a commercial phaseFR for utilizing in an equilibrium FR operation era, and a 750MWe-scale FR has been as a demonstration phase FRfor realizing the commercial phase FR. Thedemonstration phase core adopts a core and a blanketfuel subassembly with the same specifications of thecommercial phase core, and is designed to satisfy designrequirements, especially to accept a broad range of fuelcompositions, which arises in a transition period from anLWR are to an FR era. By optimizing an arrangement offuel subassemblies and control rods, and employing a fluxadjuster, the demonstration phase core gets flat powerdistribution giving high core performances. And its coreand fuel specifications are materialized to satisfy thedesign requirements desired for the next-generation FR.

論文

$$^{12}$$C + p resonant elastic scattering in the Maya active target

Sambi, S.*; Raabe, R.*; Borge, M. J. G.*; Caamano, M.*; Damoy, S.*; Fern$'a$ndez-Dom$'i$nguez, B.*; Flavigny, F.*; Fynbo, H.*; Gibelin, J.*; Grinyer, G. F.*; et al.

European Physical Journal A, 51(3), p.25_1 - 25_7, 2015/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:53.41(Physics, Nuclear)

In a proof-of-principle experiment, the Maya active target detector was employed to study the $$^{12}$$C(p,p) resonant elastic scattering reaction in inverse kinematics. The excitation energy region from 0 to 3 MeV above the proton-breakup threshold in $$^{13}$$N was investigated in a single experiment. The excitation spectrum of $$^{13}$$N was fitted using R-matrix formalism. The level parameters extracted are in good agreement with previous studies. The active target proved its potential for the study of resonant elastic scattering in inverse kinematics with radioactive beams, when detection efficiency is of primary importance.

論文

設計事例

西田 明美; 大橋 泰裕*; 小尾 博俊*; 竹内 義高*; 加納 俊哉*; 龍崎 響*; 大田 敏郎*; 岸 徳光*; 小室 雅人*; 中村 尚弘*

建築物の耐衝撃設計の考え方, p.161 - 202, 2015/01

一般建築物において、耐震,耐風設計については設計ガイドラインが整備されているが、耐衝突、耐爆発等に対する耐衝撃設計ガイドラインは未整備である。今後さまざまな外的事象を想定する必要があることから、耐衝撃設計ガイドラインの策定が急務とされている。本稿は、耐衝撃設計ガイドライン策定に向けた書籍「建築物の耐衝撃設計の考え方」の第8章設計事例である。耐震設計された想定建物(鉄骨構造および鉄筋コンクリート構造)に対して、建物柱への車両衝突、内部爆発(マンションの都市ガス爆発)、外部爆発(建物外部の水素ステーションの爆発)事象に対して本書記載の耐衝撃設計の考え方を適用した事例を示している。本書で示されている考え方は原子力施設にも応用できるものである。

論文

建築物の耐衝撃設計法の提案,4;設計事例

西田 明美; 大橋 泰裕*; 小尾 博俊*; 竹内 義高*; 濱本 卓司*

第63回理論応用力学講演会講演論文集(USB Flash Drive), 2 Pages, 2014/09

一般建築物において、耐震,耐風設計については設計ガイドラインが整備されているが、耐衝突、耐爆発等に対する耐衝撃設計ガイドラインは未整備である。今後は想定外のさまざまな外力を想定する必要があることから、耐衝撃設計ガイドラインの策定が必要とされている。本稿では、建築物の耐衝撃設計の考え方をまとめるにあたり、耐震設計された想定建物に対して適用した耐衝撃設計事例の一部を示す。具体的には、RC造の建物に対し、内部爆発荷重、外部爆発荷重に対する検討を行った結果を示す。

論文

Design examples in tentative AIJ guideline

西田 明美; 大橋 泰裕*; 小尾 博俊*; 竹内 義高*; 濱本 卓司*

Proceedings of 9th International Conference on Shock & Impact Loads on Structures (CD-ROM), 10 Pages, 2011/11

本論文では、日本建築学会において検討中の建築物の耐衝撃設計ガイドライン(案)の適用性を示すために、幾つかの設計事例を示す。対象建築物は鉄骨構造とRC構造の2種類のオフィスビルを選定し、それぞれの建築物は交差点の角に配置されているものと想定した。最終的には3つの事故シナリオを想定するが、本論文中では、そのうち2つの事故シナリオに関する事例を示す。ひとつは車両(自動車とダンプカー)による衝突、もうひとつは建築物内部のガス爆発に起因する破壊である。前者は構造材である柱の衝撃応答及び損傷を、後者は非構造材であるガラスの破壊及び飛散について記述する。これらの結果は事故を未然に防ぐための情報として活用される。本事例解析を通して、福島第一原子力発電所事故以降さまざまなシナリオ下での安全性が問われている原子力施設の外的事象、特に偶発的に作用する荷重として扱われる衝撃荷重等に対する影響評価に資する。

論文

Unravelling the role of steps in Cu$$_{2}$$O formation via hyperthermal O$$_{2}$$ adsorption at Cu(410)

岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; Rocca, M.*; 盛谷 浩右*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*

Journal of Physical Chemistry C, 111(46), p.17340 - 17345, 2007/11

 被引用回数:17 パーセンタイル:46.78(Chemistry, Physical)

われわれは高分解能電子エネルギー損失分光法と放射光によるX線光電子分光法を用いて、Cu(410)表面の酸化過程を研究した。超熱エネルギーの酸素分子ビームは室温でCu$$_{2}$$O極薄膜を形成するための有効な道具になる。反応初期段階でのCu$$_{2}$$O形成の効率は分子ビームの入射角度に依存する。ステップの乱れ、これは移動する前駆体Cuアドアトムの供給源として作用し、酸素原子のバルクへの拡散の契機になるが、Cu$$_{2}$$O形成速度を決定する鍵となる性質であると言える。

論文

Conceptual designing of reduced-moderation water reactor with heavy water coolant

日比 宏基*; 嶋田 昭一郎*; 大久保 努; 岩村 公道; 和田 茂行*

Nuclear Engineering and Design, 210(1-3), p.9 - 19, 2001/12

 被引用回数:24 パーセンタイル:14.8(Nuclear Science & Technology)

1以上の転換比と負のボイド反応度係数を有するMOX燃料新型水冷却炉である低減速スペクトル炉の概念設計を行った。炉心はPWRの概念をもとにしており、重水を冷却材とし、燃料棒配列は三角稠密格子となっている。シード燃料集合体は、上下のブランケット領域に加え、中間ブランケットを有する軸方向非均質炉心で、ブランケット集合体をシード燃料集合体の間にチェッカーボード状に径方向に導入した径方向非均質炉心構成となっている。なお、径方向ブランケット領域は、シード燃料領域より短く設計されている。本研究では、この炉心により、1.06~1.11の高転換比と負のボイド反応度係数が達成できるとの結果が得られた。

論文

Conceptual designing of reduced-moderation water reactors, 2; Design for PWR-type reactors

日比 宏基*; 久語 輝彦; 栃原 洋*; 嶋田 昭一郎*; 大久保 努; 岩村 公道; 和田 茂行*

Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.11 - 0, 2000/00

負のボイド反応度係数と1.0程度の転換比を達成するMOX燃料を用いる水冷却炉である低減速スペクトル炉の概念検討を行った。本報では、PWR型炉の2つの炉心について検討した。一方は、燃料集合体とブランケット集合体をチェッカーボード状に配置させた非均質炉心で、重水冷却により高転換比を目指した。他方は、軽水炉冷却炉心で、六角形の集合体の中央部に燃料(シード)を配置し、その周辺にブランケットを配置したシード・ブランケット型燃料集合体を採用した。本研究により、両炉心とも負のボイド反応度係数を達成でき、非均質炉心は1.1程度の転換比を、シード-ブランケット集合体炉心は1.0程度の転換比を達成できる見通しが得られた。

論文

Kinetic energy released distributions of H$$^{+}$$ ions desorbed from H$$_{2}$$O/Si(100) adsorption system by O 1s excitation

関口 哲弘; 池浦 広美*; 小尾 欣一*; 田中 健一郎*

Photon Factory Activity Report, P. 128, 1994/00

H$$_{2}$$O/Si(100)化学吸着系のOK吸収端励起による光刺激イオン脱離反応をパルス放射光を用いた飛行時間質量分析法により調べた。脱離メカニズムを調べるためH$$^{+}$$イオンの運動エネルギー分布の励起エネルギー依存性を測定した。運動エネルギー分布は励起エネルギーに大きく依存し、少なくとも3つ以上の成分をもつ。どの成分のスペクトルもSi L-shellイオン化、O 1s$$rightarrow$$$$sigma$$$$^{ast}$$(O-H)共鳴励起、O 1sイオン化、shake-offイオン化によりピークまたは、ステップを形成している。特に、最も高い運動エネルギーの成分には、内殻共鳴励起(+共鳴オージェ)の成分とshake-offイオン化の成分が含まれる。いずれも、O-H結合軸上に強い反発状態であるためイオン脱離効率が高いと考えられる。

口頭

Role of steps in Cu$$_{2}$$O formation on Cu(410) using a hyperthermal O$$_{2}$$ molecular beam

岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*

no journal, , 

Cu(410)表面の初期酸化過程、特にCu$$_{2}$$O形成過程を詳細に研究した。高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)から、高温では酸素ガスによってCu$$_{2}$$Oが形成されることが確かめられている。しかし、放射光を用いたX線光電子分光からはCu$$_{2}$$O形成の効率は酸素ガスに暴露する場合に非常に小さいことがわかっている。一方、2.2eVの超熱エネルギーを持つ酸素分子ビームは室温あるいは低温においてもCu$$_{2}$$O形成の有効な道具であることがCu(410)表面で見いだされている。O-1sと価電子帯のXPSスペクトルは明瞭に超音速酸素分子ビームによって誘起されるCu$$_{2}$$O形成の特徴的な性質を示した。さらに、そのようなCu$$_{2}$$O形成はテラスあるいはステップに入射する酸素分子ビームの方位角に強く依存することも知られている。

口頭

超熱酸素分子線によるCu(410)表面上のCu$$_{2}$$0生成過程におけるステップの役割

岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*

no journal, , 

銅(Cu)の酸化過程を解明することは、その酸化物が高温超伝導体や太陽電池の材料になることから産業上重要である。しかし、酸化過程がどのように進行しCu酸化物が生成するのかそのダイナミクスの詳細はわかっていない。これまで、われわれは、Cu(100)、並びにCu(110)表面上での超熱酸素分子線を用いた酸化物生成初期過程の研究を行ってきた。今回、格子欠陥の効果を明らかにするためにステップの多いCu(410)表面を意図的に用いてその効果を調べた。Cu$$_{2}$$O生成が始まる0.5モノレーヤー以上では、(410)表面での酸化物生成効率は(100)並びに(110)表面の中間に位置することがわかった。これらは、(410)表面が(100)テラスと(110)ステップ面から構成されることから理解できる。

口頭

超熱酸素分子線によるCu(410)表面の酸化物生成の表面温度依存性

岡田 美智雄*; Vattuone, L.*; 盛谷 浩右*; Gerbi, A.*; Savio, L.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; Rocca, M.*; 笠井 俊夫*

no journal, , 

Cu(100), Cu(410)表面上での超熱酸素分子線(HOMB)を用いた酸化物生成初期過程の研究を行ってきた。表面温度の効果を明らかにするために、酸化効率が適度に高いCu(410)ステップ表面を利用して、SPring-8のBL23SUにおいて、高分解能X線光電子分光法により酸化物生成の様子を調べた。その結果、室温では、2eV程度のHOMBによりCu$$_{2}$$Oが生成する一方で、100K程度の低温では準安定なCuOが生成することがわかった。このことは、酸素分子線のエネルギーと表面温度をうまく制御すれば、興味深い物性の期待される物質相を生成できる可能性を示している。

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