Cooling of compact stars with color superconducting quark matter

野田 常雄*; 安武 伸俊*; 橋本 正章*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*; 藤本 正行*

Acta Astronomica Sinica, 56(Suppl.), p.52 - 54, 2015/11

コンパクト星の冷却シナリオを示す。カシオペアA(Cas A)の観測により中央のソースは高い有効温度のコンパクト星で、エキゾチックな相を持たない場合の冷却と矛盾しない。Cas Aの観測データから、Cas Aの質量が太陽質量の1.5倍以上となることが分かる。それは重いコンパクト星ほど早く冷えるという現在のコンパクト星の冷却シナリオと矛盾する可能性がある。我々はコンパクト星の冷却にカラー超伝導のあるクォーク物質の効果を入れ、ギャップエネルギーが10MeVより大きいと仮定した。冷却曲線を計算すると、重い星はゆっくり冷えて軽い星はその反対の傾向を持つことを示した。

Cooling of compact stars with color superconducting phase in quark-hadron mixed phase

野田 常雄*; 橋本 正章*; 安武 伸俊*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*; 藤本 正行*

Astrophysical Journal, 765(1), p.1_1 - 1_5, 2013/03

https://doi.org/10.1088/0004-637X/765/1/1

The Cas A observation shows that the central source is a compact star that has high effective temperature, and it is consistent with the cooling without exotic phases. The observation also gives the mass range of , which may conflict with the current plausible cooling scenario of compact stars. There are some cooled compact stars such as Vela or 3C58, which can not be explained by the minimal cooling scenario with the neutrino emission by nucleon superfluidity (PBF). Then we invoke the exotic cooling processes where heavier stars cool faster than lighter ones. However, the result is inconsistent with the observation of Cas A. Therefore, we present a new cooling scenario by constructing models that include a quark color superconducting (CSC) phase with a large energy gap; this phase appears at ultrahigh density regions and reduces neutrino emissivity. In our model, a compact star has a CSC quark core with a low neutrino emissivity surrounded by high emissivity region made by normal quarks. Our result without considering nucleon superfluidity, shows that while heavier stars cool slowly and lighter ones quickly. Furthermore, we show that our scenario is consistent with the recent observations of the effective temperature of Cas A during the last 10 years, including nucleon superfluidity.

研究用照射済ベリリウム試料の外国輸送(受託研究)

谷本 政隆; 田口 剛俊; 岡田 学; 塙 善雄; 土谷 邦彦; 池田 昌之*; 藤本 洋一*; Kotov, V.*; Kenzhin, E.*; Kenzhin, Y.*

JAEA-Technology 2011-001, 39 Pages, 2011/03

JAEA-Technology-2011-001.pdf:4.15MB

中性子照射されたベリリウムを処理して再利用することは、資源の有効利用,核不拡散体制の強化などのために行うべき課題である。そこで、現在実施されているJMTRの改修・再稼働の一環として、処理処分方法の検討されており、ベリリウムリサイクルに関する実証試験を国際科学技術センター(ISTC)のプロジェクトがカザフスタン共和国の国立原子力センター原子力研究所(NNC-IAE)と行っている。本報告書は、国際協力ISTCプロジェクトに基づき、研究用照射済ベリリウム試料を原子力機構からカザフスタン共和国のNNC-IAEに外国輸送するための輸送方法の検討を行い、実際に行った照射済ベリリウム試料の輸送結果をまとめたものである。

Detection and temporal variation of Co in the digestive glands of the common octopus, , in the East China Sea

森田 貴己*; 乙坂 重嘉; 藤本 賢*; 西内 耕*; 木元 克則*; 山田 東也*; 葛西 広海*; 皆川 昌幸*; 吉田 勝彦*

Marine Pollution Bulletin, 60(8), p.1193 - 1199, 2010/08

https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2010.03.031

1989年代から2000年代にかけての2期間(1986年から1989年と1996から2005年)に東シナ海で採取したマダコ()を採取し、消化腺及び筋肉中の放射性核種濃度を測定した結果、周辺海域のそれに比べてわずかに高い人為起源放射性核種(コバルト60,セシウム137及び銀108m)濃度が検出された。その濃度と濃度比から、1980年代の高濃度は、全球フォールアウトによるものと推定された。コバルト60の濃度(試料採取時に減衰補正)は、1996年から2005年にかけて指数関数的に減少したが、その実効半減期は物理的半減期に比べて短かった。この傾向から、1990年代に見られた高いコバルト60の濃度は、単一の供給源によるもので、かつ、一時的に供給されたものであると推測された。同時期に他の海域で採取されたマダコの分析結果と比較したところ、コバルトの供給源は、日本列島の沿岸ではなく、東シナ海に限定できることが示唆された。

Interpretation of extremely metal-poor stars as candidates of first generation stars

西村 高徳*; 合川 正幸*; 岩本 信之; 須田 拓馬*; 藤本 正行*; Iben, I. Jr.*

AIP Conference Proceedings 1016, p.421 - 423, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2943612

金属量が太陽の1/300より少ない環境では、小中質量星の進化は金属過剰星の進化とは異なり、TP-AGB段階で熱パルスによって発生した対流層が外側の水素外層に達する。この現象により陽子がヘリウム対流層内に混ぜられ、中性子が発生する。この中性子や粒子が捕獲されることによって多様な元素が合成される。この研究では陽子混合によって発生した対流層内での詳細な元素合成計算を行った。その結果として、重元素のない始原的な環境ではC()C()OやO()O()Neなどの中性子のリサイクリング反応を通じて酸素からマグネシウム、さらにはより重い元素が合成されることを明らかにした。この研究から、現在知られている最も金属量の少ない星は始原ガスから生まれた種族IIIの星であると考えられる。

Neutron-capture nucleosynthesis in the He-flash convective zone in extremely metal-poor stars

西村 高徳*; 岩本 信之; 須田 拓馬*; 合川 正幸*; 藤本 正行*; Iben, I. Jr.*

AIP Conference Proceedings 847, p.455 - 457, 2006/07

https://doi.org/10.1063/1.2234457

われわれは小中質量,金属欠乏星でのヘリウムシェルフラッシュ現象に伴って発生した対流層内における元素合成を調べた。この対流はヘリウム層内で発生し、その上部に位置する水素層の方へと広がっていく。対流層が水素層に到達すると陽子がヘリウム燃焼殻へ運ばれ、豊富に存在するCに捕獲される。その結果、Cが大量に合成される。このようにして合成されるCの量の変化は、対流層内で起こる元素合成の結果に大きな影響を与える。初期にCよりも重い原子核がない状況下でも、合成されたCが十分存在すると、二つの中性子循環反応(C(n,)C(,n)OとO(n,)O(,n)Ne)を通じてNe, Na, Mg, Alなどの比較的軽い核が形成される。さらに、これらの核を種として中性子捕獲反応が進むことにより、鉄族元素よりも重いSrやBa、そしてPbまでの元素も合成されることを示した。

HTTRでの出力分布測定時の線量当量率測定及び放射線モニタリング結果

高田 英治*; 藤本 望; 野尻 直喜; 梅田 政幸; 石仙 繁; 足利谷 好信

JAERI-Data/Code 2002-009, 83 Pages, 2002/05

JAERI-Data-Code-2002-009.pdf:3.51MB

HTTRの燃料体からの線を測定する出力分布測定を行う時点で、燃料交換機,制御棒交換機,スタンドパイプ室周辺,メンテナンスピット周辺での線量当量率の測定を行った。出力分布測定作業は、炉心で照射された燃料体を取り扱う初めての機会であるので、機器の遮へい性能の確認,想定外のストリーミングパスの有無の確認を目的とした測定及び作業中の放射線モニタリングを行った。その結果、線量当量率は予測値以下であり、機器の遮へい上問題は見つからなかった。また、作業環境の測定によるデータを取得することができ、将来の作業環境予測のためのデータを取得することができた。

高温工学試験研究炉(HTTR)の臨界試験,1; 試験計画,燃料装荷及び核特性試験

山下 清信; 藤本 望; 竹内 光男; 藤崎 伸吾; 中野 正明*; 梅田 政幸; 竹田 武司; 茂木 春義; 田中 利幸

日本原子力学会誌, 42(1), p.30 - 42, 2000/01

https://doi.org/10.3327/jaesj.42.30

高温工学試験研究炉(HTTR)の燃料は、炉心外周部から装荷し、1999年11月10日に19カラムの環状の炉心状態で初臨界に達した。HTTRの臨界試験項目は、おもに、使用前検査及び高温ガス炉技術の基盤の確立のための試験から構成した。前者の試験では、過剰反応度が制限値以下であることを確認した。後者の試験では、将来型炉として提案されている環状炉心の試験データを取得した。また、制御棒挿入時間が約10秒と長くとも原子炉停止余裕の測定に、逆動特性及び遅れ積分計数法を適用できることを確認した。そのほか、炉心性能を把握するため、制御棒反応度価値曲線、軸方向中性子束分布等を測定した。臨界試験で計画したすべての試験は、成功裏に行われ1999年1月21日に完了した。これらの試験結果から、HTTRは出力上昇試験段階に移行できる状態にあることを確認した。

HTTRの高温連続運転に向けた機器の信頼性向上

猪井 宏幸; 磯崎 実; 篠崎 正幸; 橘 幸男; 太田 幸丸; 藤本 望; 伊与久 達夫

no journal, , 

原子力利用の新たな展開を目指した高温ガス炉技術基盤確立の一環として、高温ガス炉の特性把握のためのHTTR高温連続(50日)運転を計画している。この運転に備えて、信頼性向上に向けた機器の改良や分解点検等を実施してきた。そのなかで、1次ヘリウム純化設備ガス循環機等のオイルシール部シールオイル漏れ、非常用発電機ガスタービンエンジンの部材の劣化、炉容器冷却水設備(VCS)冷却器の熱交換性能低下という3つの事項について対策を行った。まず、1次ヘリウム純化設備ガス循環機のオイルシールの材質をポリウレタン製から耐熱性のあるテフロン製に変更し、30日間連続運転等において有意なシール性向上を確認した。次に、非常用発電機の分解点検を実施し、劣化状況を詳細に観察したうえで、部材の一部を交換した。また、炉容器冷却水設備(VCS)冷却器の伝熱配管の化学洗浄を実施し、熱交換性能が回復したことを確認した。