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Narrow-band GeV photons generated from an X-ray free-electron laser oscillator

羽島 良一; 藤原 守

Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 19(2), p.020702_1 - 020702_9, 2016/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:47.02(Physics, Nuclear)



Diffraction of $$gamma$$-rays with energies of 1.17 and 1.33 MeV by a flat Si crystal

松葉 俊哉*; 早川 岳人; 静間 俊行; 西森 信行; 永井 良治; 沢村 勝; Angell, C.; 藤原 守; 羽島 良一

Japanese Journal of Applied Physics, 54(5), p.052203_1 - 052203_5, 2015/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.87(Physics, Applied)

Diffraction of $$gamma$$-rays by a flat Si crystal has been demonstrated using a high flux $$^{60}$$Co source with an intensity of 2.3 TBq. The diffraction intensities of the $$gamma$$-rays with energies of 1.17 and 1.33 MeV have been measured as a function of the rotation angle of the crystal. Three peaks corresponding to the Si(440) and Si(220) diffractions for 1.17 MeV and the Si(440) diffraction for 1.33 MeV have been measured. The heights and shapes of these three peaks are well reproduced by taking into account Bragg's law and the experimental geometry.


Spatial distributions of radionuclides deposited onto ground soil around the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant and their temporal change until December 2012

三上 智; 前山 健司*; 星出 好史*; 坂本 隆一*; 佐藤 昭二*; 奥田 直敏*; Demongeot, S.*; Gurriaran, R.*; 上蓑 義朋*; 加藤 弘亮*; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 139, p.320 - 343, 2015/01

 被引用回数:55 パーセンタイル:5.82(Environmental Sciences)

Comprehensive investigations have been conducted on the land environment affected by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. Distribution maps of Cs-134, Cs-137, and Ag-110m deposition density as of March, September, and December 2012, were constructed according to monitoring results obtained at nearly a thousand locations. Little temporal change of the deposited radionuclides was observed during the nine months from March to December 2012. Weathering effects especially horizontal mobility, during this time were not noticeable. Spatial characteristics in the ratios of Cs-134/Cs-137 and Ag-110m/Cs-137 that deposited on ground were observed by investigations in the Tohoku and Kanto areas. The elaborate deposition maps of Cs-134 and Cs-137 as of September 2012, and those as of December 2012, were constructed using the relationship between the air dose rate and the deposited activity per unit area.


Detailed deposition density maps constructed by large-scale soil sampling for $$gamma$$-ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

斎藤 公明; 谷畑 勇夫*; 藤原 守; 齊藤 敬*; 下浦 享*; 大塚 孝治*; 恩田 裕一*; 星 正治*; 池内 嘉宏*; 高橋 史明; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 139, p.308 - 319, 2015/01

 被引用回数:165 パーセンタイル:0.61(Environmental Sciences)

The soil deposition density maps of $$gamma$$-ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (NPP) accident were constructed on the basis of the results from large-scale soil sampling. The 10,915 soil samples were collected at 2,168 locations. $$gamma$$-rays emitted from the samples were measured by Ge detectors and analyzed using a reliable unified method. The determined radioactivity was corrected to that as of June 14, 2011 by taking into account the intrinsic decay constant of each nuclide. Finally the maps were created for $$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs, $$^{131}$$I, $$^{rm 129m}$$Te and $$^{rm 110m}$$Ag. The radioactivity ratio of $$^{134}$$Cs to $$^{137}$$Cs was almost constant as 0.91 irrelevant to the soil sampling location. Effective doses for 50 years after the accident were evaluated for external and inhalation exposures due to the observed radioactive nuclides. The radiation doses from radioactive cesium were found to be much higher than those from other radioactive nuclides.



早川 岳人; 藤原 守*

日本原子力学会誌, 56(7), p.448 - 452, 2014/07



Proposal for an advanced hybrid K-edge/XRF densitometry (HKED) using a monochromatic photon beam from laser Compton scattering

静間 俊行; 羽島 良一; 早川 岳人; 藤原 守; 薗田 暁; 瀬谷 道夫

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 654(1), p.597 - 603, 2011/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:61.38(Instruments & Instrumentation)

モンテカルロシミュレーションコードEGS5を用いて、ハイブリッドHKEDにおけるU, Np, Puの応答エックス線の解析を行った。シミュレーションでは、入射光源として、エネルギー回収型リニアックから得られる電子ビームとレーザー光とのコンプトン散乱によって生成される単色$$gamma$$線を採用した。U, Np, Puの濃度を変化させ、エックス線計数率や計測誤差への影響を調べた。その結果、単色$$gamma$$線を使用することにより、S/N比を大幅に改善することができ、低濃度Pu溶液の評価時間を短縮できることがわかった。また、U(100g/L), Np(0.1g/L), Pu(20 or 100g/L)を含む硝酸溶液に対して、これまで分析が困難であったNpの濃度を、約1%の統計誤差で測定できることがわかった。


Development of a sub-MeV X-ray source via Compton backscattering

川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬*; 小瀧 秀行; Chen, L. M.*; 福田 祐仁; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 637(1, Suppl.), p.S141 - S144, 2011/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:43.63(Instruments & Instrumentation)




羽島 良一; 沢村 勝; 永井 良治; 西森 信行; 早川 岳人; 静間 俊行; 菊澤 信宏; 藤原 守; 瀬谷 道夫

核物質管理学会(INMM)日本支部第31回年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2010/12

われわれは、レーザーと電子ビームのコンプトン散乱で発生させる単色でエネルギー可変の$$gamma$$線の核共鳴蛍光散乱を利用する、水中の使用済燃料中のPu-239の非破壊測定手法を提案している。この測定法は、透過力の高い約2MeVの$$gamma$$線を利用して、水中に保持された使用済燃料中のPu-239の量をプール壁の外側から非破壊で測定する手法であり、このような$$gamma$$線を効率よく、かつ高強度で発生するためには、大電流の電子ビームを加速できるエネルギー回収型リニアック(Energy-Recovery Linac: ERL)が最適な装置である。本報告では、$$gamma$$線源構成要素の開発状況,実証実験の提案について報告する。



早川 岳人; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 藤原 守; 瀬谷 道夫

核物質管理学会(INMM)日本支部第31回年次大会論文集(CD-ROM), 5 Pages, 2010/12




瀬谷 道夫; 羽島 良一; 西森 信行; 菊澤 信宏; 早川 岳人; 静間 俊行; 藤原 守

核物質管理学会(INMM)日本支部第31回年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2010/12

エネルギー回収型リニアック(ERL: Energy Recovery Linac)をベースとするレーザー・コンプトン散乱(laser Compton scattering)X/$$gamma$$線は、エネルギー可変でありながら高輝度でエネルギーがほぼ一定という特性を有する。このX/$$gamma$$線源は、次世代核燃料サイクル施設での核物質計量管理・保障措置において、多様な非破壊測定(NDA)への応用が可能である。110-130keV領域のX線は高速のハイブリッドKエッジ濃度測定(HKED)に、1-3MeVの$$gamma$$線は、核共鳴蛍光(NRF: Nuclear Resonance Fluorescence)散乱を利用する使用済燃料,ガラス固化体及びハルドラム中のPu(及びアクチノイド)同位体量のNDAに使用可能である。1-3MeVのLCS-$$gamma$$線は、また、核共鳴蛍光散乱反応断面積データの整備とともに、溶液,固体,粉末中のPu等の同位体比NDAにも適用できる。本報告では、仮想的次世代核燃料サイクル施設におけるLCS-X線/$$gamma$$線源利用NDA装置の配置案等についても紹介する。


Nondestructive assay of plutonium and minor actinide in spent fuel using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering $$gamma$$-rays

早川 岳人; 菊澤 信宏; 羽島 良一; 静間 俊行; 西森 信行; 藤原 守; 瀬谷 道夫

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 621(1-3), p.695 - 700, 2010/09

 被引用回数:34 パーセンタイル:6.85(Instruments & Instrumentation)

水中に置かれた使用済核燃料中の$$^{235}$$U, $$^{239}$$Puやマイナーアクチノイドを非破壊計測する手法を提案する。これらは、レーザーコンプトン散乱$$gamma$$線による核共鳴蛍光散乱(NRF)を用いて計測される。個々の同位体によって異なるNRF散乱$$gamma$$線のエネルギーが得られるので、同位体を識別することができる。われわれはこのために、Ybドープファイバーレーザーとエネルギー回収型リニアックを用いた高輝度$$gamma$$線源をデザインした。この光源を用いた場合の計測について、シミュレーションを行ったところ、1%の$$^{239}$$Puを含む使用済燃料に対して4000秒の計測時間で、燃料に含まれる全$$^{239}$$Puの量を統計誤差2%以下で計測できるとの結論を得た。


Possible applications of NDA systems using Laser Compton Scattering (LCS) X-rays and $$gamma$$-rays in material accountancy and safeguards verification for future nuclear fuel cycle facilities

瀬谷 道夫; 羽島 良一; 西森 信行; 菊澤 信宏; 早川 岳人; 静間 俊行; 藤原 守

Proceedings of INMM 51st Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2010/07

エネルギー回収型線形加速器(ERL)をベースとするレーザーコンプトン散乱(LCS)X線・$$gamma$$線源を使うNDA装置の次世代核燃料サイクル施設の計量管理,保障措置検認への適用可能性について紹介する。1$$sim$$3MeV範囲の高強度の準単色LCS$$gamma$$線源(350MeV電子+レーザー)と核共鳴蛍光散乱を利用するものは、使用済燃料あるいはFP, MA負荷MOX新燃料のみならずガラス固化体,ハル等に含まれるPu量を測定するNDA装置として適用が可能である。また、100$$sim$$150keV範囲の準単色LCSX線源(85MeV電子+レーザー)を利用するものは、溶液中のU, Pu, MA濃度分析において、現在使用されているX線管を利用するHybrid K-edge吸収・XRF濃度計に比べて、より高速でMAを精度よく測定できるAdvanced Hybrid K-edge吸収・XRF濃度計としての適用が可能である。


Nondestructive assay of plutonium in spent nuclear fuel assembly in water pool

早川 岳人; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 西森 信行; 瀬谷 道夫; 藤原 守

Proceedings of INMM 51st Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2010/07

水中に保持された使用済核燃料集合体に含まれる$$^{235}$$U, $$^{239}$$Puやマイナーアクチノイドの非破壊分析法を提案する。核物質は電子とレーザーの散乱によって生成されるレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を用いた核共鳴蛍光散乱で計測される。この手法の利点の一つは、数cmの厚さの鉛板等を透過して任意の核種を計測可能な点である。シミュレーション計算では、われわれが提案する高輝度$$gamma$$線源と用いた場合、4000秒の計測時間で$$^{239}$$Puの含有率が1%の核燃料集合体全体に対して、$$^{239}$$Puを統計誤差2%以下で計画可能である。


Improvement of SBS laser pulse compression system for the Compton backscattered X-ray source

川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬*; 小瀧 秀行; Chen, L. M.*; 福田 祐仁; et al.

JAEA-Conf 2010-002, p.95 - 98, 2010/06



Isoscalar giant resonances in the Sn nuclei and implications for the asymmetry term in the nuclear-matter incompressibility

Li, T.*; Garg, U.*; Liu, Y.*; Marks, R.*; Nayak, B. K.*; Madhusudhana Rao, P. V.*; 藤原 守*; 橋本 尚信*; 中西 康介*; 奥村 瞬*; et al.

Physical Review C, 81(3), p.034309_1 - 034309_11, 2010/03

 被引用回数:85 パーセンタイル:2.58(Physics, Nuclear)

We have investigated the isoscalar giant resonances in the Sn isotopes using inelastic scattering of 386-MeV $$alpha$$ particles at extremely forward angles, including 0$$^{circ}$$. The strength distributions for various multipoles were extracted by a multipole decomposition analysis based on the expected angular distributions of the respective multipoles. We find that the centroid energies of the isoscalar giant monopole resonance (ISGMR) in the Sn isotopes are significantly lower than the theoretical predictions. In addition, the asymmetry term, $$K_{tau}$$, in the expression for the nuclear incompressibility has been determined from the ISGMR data in Sn isotopes and is found to be consistent with a number of indirectly extracted values for this parameter.


MeV- and sub-MeV-photon sources based on Compton backscattering at SPring-8 and KPSI-JAEA

川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬; 小瀧 秀行; Chen, L.*; 福田 祐仁; et al.

Nuclear Physics Review, 26(Suppl.), p.94 - 99, 2009/07




桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 近藤 修司; 金沢 修平; et al.

JAEA-Conf 2008-007, p.13 - 16, 2008/08



MeV $$gamma$$-ray generation from backward Compton scattering at SPring-8

川瀬 啓悟; 有本 靖*; 藤原 守; 岡島 茂樹*; 小路 正純*; 鈴木 伸介*; 田村 和宏*; 依田 哲彦*; 大熊 春夫*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 592(3), p.154 - 161, 2008/07

 被引用回数:19 パーセンタイル:19.38(Instruments & Instrumentation)



Half-life of the $$^{164}$$Ho by the ($$gamma$$,$$n$$) reaction from Laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

Physical Review C, 77(6), p.068801_1 - 068801_4, 2008/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.9(Physics, Nuclear)



Sub-MeV tunably polarized X-ray production with laser Thomson backscattering

川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬; 小瀧 秀行; Chen, L.-M.; 福田 祐仁; et al.

Review of Scientific Instruments, 79(5), p.053302_1 - 053302_8, 2008/05

 被引用回数:19 パーセンタイル:32.78(Instruments & Instrumentation)


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