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報告書

Practical guide on soil sampling, treatment, and carbon isotope analysis for carbon cycle studies

小嵐 淳; 安藤 麻里子; 永野 博彦*; Sugiharto, U.*; Saengkorakot, C.*; 鈴木 崇史; 國分 陽子; 藤田 奈津子; 木下 尚喜; 永井 晴康; et al.

JAEA-Technology 2020-012, 53 Pages, 2020/10

JAEA-Technology-2020-012.pdf:3.71MB

近年急速に進行する温暖化をはじめとした地球環境の変化は、陸域生態系(とりわけ森林生態系)における炭素循環に変化をもたらし、その結果、温暖化や環境変化の進行に拍車をかける悪循環が懸念されている。しかしながら、その影響の予測には大きな不確実性が伴っており、その主たる要因は、土壌に貯留する有機炭素の動態とその環境変化に対する応答についての定量的な理解の不足にある。放射性炭素($$^{14}$$C)や安定炭素($$^{13}$$C)同位体の陸域生態系における動きを追跡することは、土壌有機炭素の動態を解明するうえで有力な研究手段となりうる。本ガイドは、同位体を利用した土壌炭素循環に関する研究を、特にアジア地域において促進させることを目的としたものである。本ガイドは、土壌の採取、土壌試料の処理、土壌有機炭素の分画、$$^{13}$$Cの同位体比質量分析法による測定及びその試料調製、ならびに $$^{14}$$Cの加速器質量分析法による測定及びその試料調製に関する実践的手法を網羅している。本ガイドでは、炭素循環研究において広く用いられる $$^{14}$$C分析結果の報告方法についても簡単に紹介する。さらに、同位体を利用した研究手法の実際的応用として、日本の森林生態系において実施した事例研究の結果についても報告する。本ガイドによって、同位体を利用した炭素循環研究に興味を持って参画する研究者が増加し、地球環境の変化の仕組みについての理解が大きく進展することを期待する。

論文

Low-energy super Gamow-Teller (LeSGT) and anti-LeSGT transitions; Hindered "allowed $$beta$$ decay" of $$^{14}$$C as an anti-LeSGT transition

藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 藤田 浩彦*

European Physical Journal A, 56(5), p.138_1 - 138_8, 2020/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

$$^{14}$$Cは半減期が約5700年と極めて長いことが知られており、その性質は年代測定に利用されている。$$^{14}$$Cから$$^{14}$$Nへのベータ崩壊は、スピンパリティ差が$$1^+$$の許容遷移であるにも関わらず、$$log ft$$値が9を超え、遷移が極めて抑制されている。その核構造的起源を解き明かすため、$$^{14}$$Cを$$p$$殻の2空孔状態とした殻模型に基づいた議論を行った。非常に興味深いことに、2粒子状態の基底状態へのベータ崩壊行列要素は非常に大きく、2空孔状態の行列要素はゼロに近くなる。2粒子状態については、1番目の$$1^+$$へ強く遷移(LeSGTと呼ぶ)し、2番目の$$1^+$$へは弱く遷移(anti-LeSGTと呼ぶ)するが、2空孔状態についてはその逆で、1番目の$$1^+$$へは弱く、2番目の$$1^+$$へは強いという逆転関係があることがわかった。この粒子・空孔状態間の非対称性は、二体力の行列要素の符号によって理解されることがわかった。

論文

Experimental study of Gamow-Teller transitions via the high-energy-resolution $$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F reaction; Identification of the low-energy "super" -Gamow-Teller state

藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 吉田 賢市*; 足立 竜也*; Algora, A.*; Csatl$'o$s, M.*; Deaven, J. M.*; Estevez-Aguado, E.*; Guess, C. J.*; et al.

Physical Review C, 100(3), p.034618_1 - 034618_13, 2019/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:57.92(Physics, Nuclear)

大阪大学のリングサイクロトロンにて$$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F反応実験を行い、その荷電交換反応の断面積から、$$^{18}textrm{O}to^{18}textrm{F}$$のガモフテラー遷移分布$$B(textrm{GT})$$の励起エネルギー分布を測定した。その結果、$$^{18}$$Fの基底状態への$$B(textrm{GT})$$が3.1と非常に大きく、その他の励起状態への遷移強度は小さいことがわかった。この実験結果を大規模殻模型計算や乱雑位相近似計算と比較し、基底状態への強い遷移が理論計算によってよく説明されることがわかった。

論文

Excitation and decay of the isovector spin-flip giant monopole resonance via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.*; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Nuclear Physics A, 731, p.121 - 128, 2004/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:40.71(Physics, Nuclear)

$$^{208}$$Biのアイソベクトル型スピン反転巨大単極子共鳴が$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いて励起され、そこから陽子崩壊が測定された。60$$pm$$5%の和則を尽す、単極子巨大共鳴が測定された。共鳴の中心エネルギーは37MeVであり、その中は14Mevであった。陽子崩壊分岐比は52$$pm$$12%であり、残留状態として$$^{207}$$Pbの深部空孔状態に陽子崩壊が起こっていることがわかった。

論文

Excitation and decay of the Isovector giant monopole resonances via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Physical Review Letters, 90(20), p.202501_1 - 202501_4, 2003/05

 被引用回数:46 パーセンタイル:14.74(Physics, Multidisciplinary)

410MeVでの$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いてアイソベクトル型巨大単極子共鳴の励起と崩壊モードを研究した。$$^{208}$$Biのこの共鳴は60$$pm$$5%の和則を尽し、29MeV$$sim$$51MeVに存在することが初めてわかった。共鳴の中心エネルギーは37$$pm$$1MeVで、その幅は14$$pm$$3MeVと決定した。陽子崩壊の分岐比は52$$pm$$12%であった。

論文

Polarization transfer in the $$^{16}$$O($$p,p'$$) reaction at forward angles and structure of the spin-dipole resonances

川畑 貴裕*; 石川 貴嗣*; 伊藤 正俊*; 中村 正信*; 坂口 治隆*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 内田 誠*; 安田 裕介*; 與曽井 優*; et al.

Physical Review C, 65(6), p.064316_1 - 064316_12, 2002/06

 被引用回数:18 パーセンタイル:30.3(Physics, Nuclear)

392MeVでの$$^{16}$$O($$p,p'$$)反応における反応断面積と偏極観測量が散乱角0°から14°までの角度で測定された。$$^{16}$$O原子核の離散準位と共鳴準位へのスピン反転,スピン非反転強度がモデルに依存しない形で得られた。励起エネルギー19~27MeVの領域の巨大共鳴が主に角運動量移行L=1で励起されていることがわかった。$$Delta$$S=1,$$Delta$$L=1をもつスピン双極子遷移の励起強度が求められた。その強度は理論計算と比較された。実験結果は原子核の殻模型から計算された波動関数を用いたDWIA核反応計算で説明されることがわかった。

論文

Thin ice target for $$^{16}$$O (p,p') experiment

川畑 貴裕*; 秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 原 圭吾*; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 石川 貴嗣*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(1-2), p.171 - 176, 2001/02

 被引用回数:17 パーセンタイル:22.31(Instruments & Instrumentation)

「まど」なとの氷ターゲットの作成法を記述している。29.7mg/cm$$^{2}$$の氷ターゲットが液体チッソ温度にまで冷まされて磁気スペクトロメータで使用された。$$^{16}$$O (p,p')反応が陽子エネルギー392MeVでこのターゲットを用いて測定された。

口頭

Polarised neutron spectrometer, POLANO, at J-PARC attempts at understanding novel magnetism

大山 研司*; 横尾 哲也*; 伊藤 晋一*; 鈴木 純一*; 岩佐 和晃*; 佐藤 卓*; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 猪野 隆*; 奥 隆之; et al.

no journal, , 

We aim at constructing a polarisation analysis neutron spectrometer at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) based on a collaboration of KEK and Tohoku Univ. The proposed instrument, named POLANO, is designed as a compact chopper spectrometer with a rotary detector bank ($$L_{1}$$ = 17.5 m, $$L_{2}$$ = 2.5 m). At the first phase of the project, we will concentrate the $$E_{i} < $$ 30 meV region using a fan type bender supermirror spin analyser because rich scientific targets in basic and application materials science exist in this region. In the second phase, we will try to install a $$^{3}$$He spin filter analyser for the $$E_{f} >$$ 100 meV region. This project passed in the final board of J-PARC on SEP-2011, and the construction has been authorized already.

口頭

打設後20年以上経過した重量コンクリートの経年変化に関する考察

藤田 将輝; 小島 一樹; 橋村 宏彦; 瓜生 満; 小田川 雅信*; 前中 敏信*

no journal, , 

原子力施設の建築物に要求される機能を長期間にわたって維持管理するためには、経年的な変化特性を適切に把握することが重要となる。また、遮蔽機能が要求される部位に、密度の大きい重量コンクリートを採用することがある。骨材に鉄鉱石を用いた重量コンクリートは、鉄筋探査が困難であることや、補修部の重量骨材の入手が困難な状況を鑑みると、コア供試体採取が容易に実施できない。そのような中、日本原子力研究開発機構が所有する茨城県那珂郡東海村に建設された原子力施設にて、打設後20年以上経過した普通コンクリートと、密度が3.8程度の重量コンクリートを対象に、経年変化確認のためのコア供試体採取による試験を実施した。本稿では、経年変化の確認結果と共に、圧縮強度と静弾性係数に着目し、材齢が20年以上経過した構造体コンクリート特性の推定結果について報告する。

口頭

重量コンクリート強度に関する実験的検討,1; 目的および実験概要

小島 一樹; 小嶋 慶大; 藤田 将輝; 橋村 宏彦; 高治 一彦*; 前中 敏信*

no journal, , 

原子力施設において、遮蔽機能が要求される部位に密度が大きい重量コンクリートが打設されている箇所がある。重量コンクリートは骨材として鉄鉱石等が用いられることが一般的で、健全性評価等に用いるコンクリートのコアサンプリング時の鉄筋探査が困難であり、鉄筋を切断する等の躯体への影響が懸念される。このため、重量コンクリートの健全性を評価する手法として、躯体への影響が少ない非破壊や微破壊による手法の確立が望まれている。その中で、微破壊試験の1つである小径コアについて、普通コンクリートに比べ、重量コンクリートのデータは少ない。また、重量コンクリートの場合、削孔時に骨材(鉄鉱石等)の振動等によってモルタルとの界面が損傷を受け、強度が低下する可能性も考えられる。そこで、重量コンクリートのコア強度データ拡充を目的とし、コア径、トルク及び削孔速度をパラメータとしてコアサンプリングを行い、圧縮試験によりその影響を把握した。(その1)ではコアサンプリング結果を報告する。

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