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論文

Research and examination of seismic safety evaluation and function maintenance for important equipment in nuclear facilities

古屋 治*; 藤田 聡*; 牟田 仁*; 大鳥 靖樹*; 糸井 達哉*; 岡村 茂樹*; 皆川 佳祐*; 中村 いずみ*; 藤本 滋*; 大谷 章仁*; et al.

Proceedings of ASME 2021 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2021) (Internet), 6 Pages, 2021/07

新規制基準では、深層防護を基本とし、共通要因による安全機能の一斉喪失を防止する観点から、自然現象の想定の程度と対策を大幅に引き上げ、機能維持と安全裕度の確保のための対策の多重化と分散化及び多様性と独立性が強化されている。このような中、設計基準を超える地震を含む外部ハザードに対して、設計基準事故及びシビアアクシデントの対策のための設備の機能喪失と同時に、重大事故等に対処する機能を喪失しないことを目的として、特定重大事故等対処施設の設置が定められた。当該施設の設備では、設計基準を一定程度超える地震に対して機能確保できる頑健性を有する設備が求められている。一方、安全性向上評価においては、確率論的リスク評価や安全裕度評価により設計上の想定を超える範囲も含めた評価が行われるため、耐震重要設備の耐力に係る知見を拡充させることが重要である。本報では、耐震重要設備の機能維持に対する考え方や地震を対象に考慮すべき損傷指標等に係る知見の調査と検討結果をまとめる。

論文

Detection and activity of iodine-131 in brown algae collected in the Japanese coastal areas

森田 貴己*; 丹羽 健太郎*; 藤本 賢*; 葛西 広海*; 山田 東也*; 西内 耕*; 坂本 竜哉*; 牛堂 和一郎*; 田井野 清也*; 林 芳弘*; et al.

Science of the Total Environment, 408(16), p.3443 - 3447, 2010/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:34.9(Environmental Sciences)

日本沿岸域で採取した褐藻からヨウ素-131($$^{131}$$I)が検出された。褐藻は高い濃縮係数によって放射性核種を体内に蓄積することから、放射性ヨウ素の生物指標として広く使われている。測定された褐藻に含まれる$$^{131}$$Iの比放射能の最大値は0.37$$pm$$0.010Bq/kg-wetであった。本研究で採取したすべての褐藻からセシウム-137($$^{137}$$Cs)も検出された。これらの海藻における$$^{131}$$Iと$$^{137}$$Csの比放射能には相関はなかった。$$^{137}$$Csの比放射能は0.0034$$pm$$0.00075から0.090$$pm$$0.014Bq/kg-wetの範囲であった。褐藻中$$^{137}$$Csの低い比放射能と変動幅の少ない濃度から、$$^{137}$$Csのソースが過去の核実験であることを示唆している。原子力発電所や核燃料再処理施設は$$^{131}$$Iの汚染源であることは知られているが、$$^{131}$$Iが検出された海域と核関連施設が立地する地域との関連はなかった。$$^{131}$$Iが検出されたほとんどの海域は多くの人口を抱える大都市近傍であった。$$^{131}$$Iは医療の放射線診断や治療にしばしば用いられる。本研究結果から、著者らは褐藻から検出された$$^{131}$$Iのソースは、原子力発電施設起因ではなく、放射線治療行為によるものであると考えている。

論文

Ga NQR relaxation rates in superconductor PuRhGa$$_5$$

酒井 宏典; 神戸 振作; 徳永 陽; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2103 - 2106, 2007/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.92(Chemistry, Multidisciplinary)

最近見つかったプルトニウム化合物超伝導体はその高い超伝導転移温度から非常に注目されている。われわれは、PuRhGa$$_5$$において、核磁気共鳴(NMR/NQR)を用いた研究を行っている。結晶学的に異なる2つのGa位置について、おのおのに対応するNQR信号を発見し、NQR緩和率測定を行った。その結果から、スピン揺らぎの異方性についての情報を得た。

論文

$$^{17}$$O NMR spin-lattice relaxation in NpO$$_2$$; Field-dependent cross-relaxation process driven by $$^{237}$$Np spins

徳永 陽; Walstedt, R. E.*; 本間 佳哉*; 青木 大*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 藤本 達也; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2016 - 2019, 2007/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.7(Chemistry, Multidisciplinary)

現在、八極子秩序基底状態の可能性が示唆され注目を集めているNpO$$_2$$について発表を行う。発表では特に酸素核での核磁気緩和時間の測定結果を中心に報告を行う。発表者は0.5テスラから10テスラまでの広い磁場領域において測定を行い、その結果、低磁場領域においては、非常に広い温度領域にわたって大きな磁場依存性が存在することを見いだした。一方、5テスラ以上の高磁場領域ではそのような磁場依存性は全く観測されなかった。われわれはこの特異な緩和時間の磁場依存性はネプツニウム核と酸素核との間の異種核緩和によるものとして理解できることを示した。併せてネプツニウム核の核磁気緩和時間の見積りも行った。

論文

NMR studies of actinide dioxides

徳永 陽; 酒井 宏典; 藤本 達也; 神戸 振作; Walstedt, R. E.*; 生嶋 健司*; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 芳賀 芳範; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.241 - 245, 2007/10

 被引用回数:14 パーセンタイル:64.49(Chemistry, Physical)

本論文ではわれわれが最近行っているネプツニウム及びプルトニウム化合物についての核磁気共鳴法(NMR)による研究結果を紹介する。NpO$$_2$$ではこの物質で見られる新規な多極子秩序相の本質を探るため、世界初となるNMR法による測定を行った。その結果、NMR法を用いることにより従来の方法では難しかった多極子秩序変数の直接観測が可能であることを見いだした。さらに得られた結果はf電子系における多極子秩序の様子を微視的観点から明らかにするものとなった。またPuRhGa$$_5$$においては単結晶試料を用いて$$^{69,71}$$Ga-NMR/NQR測定を行った。超伝導状態におけるスピン-格子緩和時間の測定からこの物質が異方的な超伝導ギャップ(2$$Delta(0)$$=5$$K_BT_c$$)を持つことを示した。さらにナイトシフトが超伝導状態で減少することを見いだし、この物質がスピン一重項超伝導であることも明らかにした。

論文

Anisotropic spin fluctuations and anomalies of nuclear quadrupole interactions in the itinerant antiferromagnet NpCoGa$$_5$$; $$^{59}$$Co NMR and $$^{69,71}$$Ga NMR/NQR studies

酒井 宏典; 神戸 振作; 徳永 陽; 藤本 達也*; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Physical Review B, 76(2), p.024410_1 - 024410_14, 2007/07

 被引用回数:19 パーセンタイル:64.21(Materials Science, Multidisciplinary)

$$T_{rm N}$$=47Kのネール点を示す遍歴反強磁性体NpCoGa$$_5$$においてNMR/NQR法を用いた研究を行った。NMRスペクトルは$$T_{rm N}$$の上下の温度で測定し、ナイトシフト,核四重極パラメータの決定を行った。超微細結合定数の異方性も決定した。核四重極パラメータの温度依存は、$$T_{rm N}$$を境に大きく変化した。また、ゼロ磁場NQR/NMRスペクトルの観測にも成功した。NMR/NQR緩和率の測定から、スピン揺らぎの異方性について議論した。

論文

NMR study of the semimetallic compound UCoGa$$_5$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 加藤 治一*; 徳永 陽; 藤本 達也*; Walstedt, R. E.*; 池田 修悟; 眞榮平 孝裕*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Physical Review B, 76(2), p.024411_1 - 024411_6, 2007/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:33.03(Materials Science, Multidisciplinary)

HoCoGa$$_5$$(115)構造を持つUCoGa$$_5$$のNMR研究を報告する。これはd波超伝導体PuCoGa$$_5$$と同じ構造である。スピン格子緩和率はほかにアクチナイド115化合物に比べて小さかった。これは、この化合物のde Haas-van Alphen効果とバンド計算で示唆されて半金属的性質と整合している。異なったGaやCoサイトのスピン格子緩和率を比較し、2つの異なった性質を持つバンド構造が明らかになった。

論文

Evolution of local magnetic state in SmRu$$_4$$P$$_{12}$$ probed by muon spin relaxation

伊藤 孝; 髭本 亘; 大石 一城; 藤本 達也*; Heffner, R. H.; 西田 信彦*; 佐藤 一彦*; 菅原 仁*; 青木 勇二*; 菊地 大輔*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 76(5), p.053707_1 - 053707_4, 2007/05

 被引用回数:27 パーセンタイル:76.48(Physics, Multidisciplinary)

充填スクッテルダイト化合物SmRu$$_4$$P$$_{12}$$$$T_{MI}$$=16.5Kにおいて磁気的な異常を伴い金属絶縁体転移を起こす。結晶場基底状態の多極子の自由度から、この相転移が磁気八極子秩序である可能性が議論されている。われわれはミュオンスピン緩和法を用い、秩序相における局所的な磁性を調べた。零磁場において$$T_{MI}$$直下からミュオンスピン緩和率の増大が確認され、秩序相が自発的に時間反転対称性が破れた状態にあることを確認した。この結果は秩序変数が磁気八極子もしくは磁気双極子を含むことを示している。ミュオンが感じる静的な内部磁場の大きさは降温とともに単調増加を示し、$$T^{prime}$$=3K付近から急激に増大する。縦緩和率を調べると$$T^{prime}$$付近に極大を持つことから、$$T^{prime}$$以下において磁気揺らぎが抑制されていることがわかった。これらの実験事実を多極子の自由度に基づき議論した。

論文

核磁気共鳴で探るNpO$$_2$$の多極子秩序

徳永 陽; 神戸 振作; 酒井 宏典; 藤本 達也*; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 本間 佳哉*; et al.

固体物理, 42(4), p.241 - 252, 2007/04

磁気八極子を起源とする新しいタイプの磁気秩序の存在が示唆されているNpO$$_2$$について、最近の核磁気共鳴による研究の成果を中心にその物性をまとめた。さらにNpO$$_2$$に関する最新のトピックスについても紹介している。

論文

Favorable magnetic fluctuation anisotropy for unconventional superconductivity in $$f$$-electron systems

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也*; Walstedt, R. E.*; 池田 修悟; 青木 大*; 本間 佳哉*; 芳賀 芳範; 塩川 佳伸*; et al.

Physical Review B, 75(14), p.140509_1 - 140509_4, 2007/04

 被引用回数:18 パーセンタイル:62.74(Materials Science, Multidisciplinary)

HoCoGa$$_5$$型の同型化合物で異なった基底状態(常磁性,反強磁性,超伝導)を持つアクチノイド化合物のスピン-格子緩和時間を系統的に測定した。それに基づき、磁性サイトが${it LS}$カップリングを通じて持つ磁気揺らぎの異方性を見積もった。超伝導体PuRhGa$$_5$$ではほかの非超伝導体に比べて${it XY}$型の異方性が強いことがわかった。5$$f$$電子系の$$d$$波超伝導体に有利な磁気異方性について議論する。

論文

NMR observation of quadrupolar order parameter in NpO$$_2$$

徳永 陽; 青木 大*; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 池田 修悟; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 塩川 佳伸*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.735 - 737, 2007/03

f電子系化合物の示す複雑で豊かな物性の背後には、f電子が持つ多極子の自由度が隠されている。この多極子の自由度が最も顕著に現れるのが多極子秩序と呼ばれる現象である。通常、多極子秩序と言った場合、電気的な四極子モーメントによる秩序を指すことが多い。ところが最近、二酸化ネプツニウムにおいて、四極子よりもさらに高次の多極子である八極子に起因する新しい磁気秩序の可能性が指摘され注目を集めている。講演では現在われわれが行っている二酸化ネプツニウム単結晶を用いた核磁気共鳴研究の最新の成果を中心に、この新奇な秩序相について紹介する。

論文

NMR/NQR study of the quadrupole orders in binary uranium-palladium intermetallic compound

藤本 達也; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 大貫 惇睦*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.746 - 747, 2007/03

UPd$$_3$$は3つの温度($$T_{rm Q0}=7.5$$K, $$T_{rm Q1}=6.8$$K, $$T_{rm Q2}=4.5$$K)で磁気$$cdot$$四極子複合転移を示す。$$T_{rm Q0}$$は四極子自由度のみによる転移であり、偏極中性子回折(PND)や共鳴X線散乱(RXS)から準立方対称位置を占めるウラン副格子で(1/2,0,1/2)の周期性を持つ四極子秩序状態が実現していることがわかっている。一方、$$T_{rm Q1}$$以下の温度では、その秩序状態が解明されているわけではない。まずPNDによると、$$T_{rm Q1}$$の温度では$$ab$$面方向にTriple-$$q$$型の四極子秩序を持つと提案されているが、RXSによると(1/2,0,1/2)の周期性を保ったまま四極子モーメントが傾斜した状態にあると主張され、互いの意見が分かれている。さらに$$T_{rm Q2}$$以下になると非常に小さな磁気モーメント(0.01$$mu_{textrm{B}}$$)が反強磁性秩序を示すことが示唆されているが、その磁気構造等詳細は不明である。われわれは四極子秩序の局所対称性を同定することを目指して核磁気共鳴法(NMR),核四重極共鳴法(NQR)をUPd$$_3$$に適用し、この物質では世界で初めてとなる$$^{105}$$Pd核からのNQR信号を観測することに成功した。論文では$$^{105}$$Pd核の性質やそこから得られた四重極秩序状態の情報について報告する。

論文

NMR study of magnetic fluctuations in 115 actinide compounds

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 加藤 治一; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 青木 大*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.176 - 181, 2007/03

色々な基底状態を持つ5f-115化合物UFeGa$$_{5}$$常磁性,UPtGa$$_{5}$$, NpCoGa$$_{5}$$, NpFeGa$$_{5}$$反強磁性,PuRhGa$$_{5}$$超伝導のNMRを測定し、局所的磁気揺らぎの温度異存を常磁性状態でc軸平行と垂直で見積もった。磁気異方性はすべての化合物で見られた。これは強いLS結合によるもので、揺らぎが等方的な3d系の銅系高温超伝導体とははっきり異なっている。超伝導体PuRhGa$$_{5}$$の揺らぎはXY型が強いことがわかった。そのエネルギーは10meV程度で$$T$$$$_{rm c}$$1K程度の重い電子系(1meV)と高温超伝導体($$T$$$$_{rm c}$$100Kで100meV)のちょうど中間にあることがわかった。基底状態と磁気揺らぎの関係について議論する。

論文

Enhancement of relaxation rates in the normal state of superconductor PuRhGa$$_5$$:NQR relaxation study

酒井 宏典; 神戸 振作; 徳永 陽; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e118 - e119, 2007/03

超伝導体PuRhGa$$_5$$においてゼロ磁場核四重極共鳴(NQR)緩和率測定を行った。比較のため、同じ結晶構造を持つパウリ常磁性体であるLuCoGa$$_5$$においても同様の測定を行った。PuRhGa$$_5$$のNQR緩和率は、約30K以下で$$(T_{1}T)^{-1}$$一定の振る舞いを見せるが、その値は、非超伝導体LuCoGa$$_5$$のそれよりも増大していることが明らかになった。

論文

NMR evidence for higher-order multipole order parameters in NpO$$_2$$

徳永 陽; 青木 大*; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 池田 修悟; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 山本 悦嗣; et al.

Physical Review Letters, 97(25), p.257601_1 - 257601_4, 2006/12

 被引用回数:36 パーセンタイル:80.9(Physics, Multidisciplinary)

新奇な八極子秩序の可能性が指摘されているNpO$$_2$$の低温秩序相を核磁気共鳴法(NMR)を用いて研究した。単結晶試料を用いて酸素核位置における超微細相互作用の磁場角度依存性を測定し、秩序相における磁場誘起八極子モーメントの存在を明らかにすることに初めて成功した。さらに共鳴信号の特徴的な振動現象も発見し、その振動数の解析からこの振動現象が四極子秩序の発達を反映したものであることを明らかにした。このことはf電子系の四極子秩序がNMRにより直接観測可能であることを示している。今回の実験結果はNpO$$_2$$の低温秩序相の起源として縦triple-q型の八極子秩序を強く支持している。

論文

NMR shift measurements of $$^{69}$$Ga in unconventional superconductor PuRhGa$$_{5}$$

酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.50 - 52, 2006/08

最近、われわれはPuRhGa$$_{5}$$のNMR/NQR測定に成功した。PuRhGa$$_{5}$$$$T_{c}$$=9Kの超伝導体であり、同型のPuCoGa$$_{5}$$$$T_{c}$$=18Kの超伝導体である。われわれは既に、NQR緩和率$$1/T_{1}$$によりPuRhGa$$_{5}$$が異方的超伝導ギャップを持つ非通常型超伝導体であることを明らかにしているが、米国のグループによりPuCoGa$$_{5}$$も同様な異方的超伝導ギャップを有することが報告された。PuRhGa$$_{5}$$のNMRによって決めたナイトシフト$$K$$$$1/T_{1}$$は、常伝導状態において超微細結合定数やスピン揺らぎの性質が異方的であることが示唆している。講演では、PuRhGa$$_{5}$$のナイトシフトと$$1/T_{1}$$測定結果の詳細について報告する。

論文

Multipolar phase transition in NpO$$_{2}$$; Comparison with UO$$_2$$ from $$^{17}$$O-NMR

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 生嶋 健司; 酒井 宏典; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.33 - 35, 2006/08

現在、f電子の多極子自由度を起源とする新しい秩序状態に注目が集まっている。本研究でわれわれが対象としたNpO$$_2$$における低温秩序相の存在は1950代には既に知られていた。しかし比熱に大きな飛びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気モーメントが存在しないこの奇妙な秩序相の存在は、その後半世紀以上にわたり多くの謎を投げかけてきた。最近、この秩序相が高次の八極子による秩序である可能性が議論され、その起源にあらためて注目が集まっている。そこでわれわれはこの系では初めてとなるNMR測定を実施し、微視的観点からこの秩序変数の同定を現在進めている。発表では新たに合成した単結晶試料での角度分解したNMR測定の結果を中心に報告する。

論文

Observation of ferromagnetic and antiferromagnetic correlations in UIr$$_{3}$$B$$_{2}$$

藤本 達也; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.113 - 115, 2006/08

低次元電子系は、その異方性に起因して豊かな電子物性を示す。たとえば三角格子反強磁性体では共鳴原子価状態が期待されているし、一次元金属では金属-絶縁体転移(Peierls転移)が普遍的に起こることが知られている。これまで低次元物性の研究は、おもに酸化物や有機物を対象として行われ、希土類-アクチノイド化合物ではほとんど例がない。そこで今回は$$c$$軸方向に強い$$f$$電子相関を持つと考えられるUIr$$_3$$B$$_2$$に着目し、核磁気共鳴法から低次元物性の探索を行った。その結果、50K以上の温度域では強磁性相関の存在が観測されたが、50K以下になると強磁性相関の発達はほとんど変化しない一方で反強磁性相関が新たに出現することがわかった。今回得られた結果を説明する有力なモデルは1次元Fermi面におけるnesting効果が考えられ、UIr$$_3$$B$$_2$$が1次元の束縛を受けた$$f$$電子物性を研究するうえで数少ない化合物の一つであると期待される。

論文

NMR study of antiferromagnet UPtGa$$_{5}$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 藤本 達也; 加藤 治一; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.127 - 129, 2006/08

最近Pu化合物で高い臨界温度を示す超伝導体が115構造を持つ化合物で発見された。PuCoGa$$_5$$($$T_{c}=18K$$)とPuRhGa$$_5$$($$T_{c}=9K$$)。この発見はアクチニド化合物研究の興味を大きくした。本研究では同型だが超伝導を示さない115化合物のNMRの研究を行い、超伝導体と比較することにより、超伝導発現機構について検討した。

論文

NMR studies of actinide compounds; The NMR of actinide nuclei

Walstedt, R. E.*; 徳永 陽; 加藤 治一*; 酒井 宏典; 藤本 達也; 神戸 振作; 安岡 弘志

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.77 - 81, 2006/08

本論文ではこれまでわれわれが行ってきたアクチノイド核NMRについて総括する。UO$$_2$$及びUSb$$_2$$では反強磁性秩序相において$$^{235}$$U-NMRの直接観測に成功し、さらにURh$$_3$$では$$^{103}$$Rhと$$^{235}$$Uの2重共鳴を利用して$$^{235}$$Uの$$T_1$$(T)を常磁性状態で初めて見積もることができた。最近行われたNpO$$_2$$のNMR実験では、$$^{17}$$O核の1/$$T_1$$の温度依存性に非常に大きな磁場依存性が観測され、その解析からNp核の緩和時間$$T_{1Np}$$が約40nsと初めて見積もられた。解析からはさらに$$^{17}$$O-$$^{237}$$Np核間に伝導電子を介した非常に強い間接的相互作用が存在することが示された。

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