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論文

原子炉水化学ハンドブック,1.8; 放射化学の基礎

立川 圓造*; 星 三千男; 荒殿 保幸; 橋本 和幸

原子炉水化学ハンドブック, p.57 - 66, 2000/12

原子炉冷却系の水化学管理が発電プラントの安全性と信頼性を確保するうえできわめて重要な技術である。本ハンドブックは原子炉水化学の分野における今日までの我が国のみならず世界の知識と経験を基礎データを含めてまとめたものである。これらの土台となる放射性核種の生成・崩壊,挙動など放射化学の基本的な知識を解説した。

論文

Neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis of Gulf marine environmental samples

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 安達 武雄; 星 三千男; 立川 圓造*; Povinec, P. P.*; S.W.Fowler*; M.S.Baxter*

IAEA-TECDOC-1094, p.344 - 345, 1999/07

ペルシャ湾岸地域では1990年の湾岸戦争の際の原油流出及び原油火災による環境汚染が問題となった。このような環境問題を解決するため、分析センターではモナコのIAEA海洋環境研究所(IAEA-MEL)と協力し、ペルシャ湾岸地域の海洋汚染研究を行った。本研究では分析センターで開発した中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)を使用し、(1)フィンガープリント法による汚染源の推定、(2)サンゴによる汚染履歴の推定について研究を行った。(1)に関しては、正確なフィンガープリントを作成するため、PGAのほか中性子放射化分析とICP質量分析を用い、原油、海洋生物及び堆積物中の43元素を定量した。また、PGAにより原油中の$$^{32}$$S/$$^{34}$$S同位体比分析の検討も行った。本研究により、原油中の微量元素Ag,Ba,Pbが汚染源の推定に有効であること、及び、サンゴの元素分析結果から過去の汚染履歴の推定が可能であることを明らかにした。

論文

Multi-element analysis of environmental samples by cold and thermal guided neutron induced prompt gamma-ray measurement

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 星 三千男

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 215(1), p.81 - 85, 1997/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:73.52(Chemistry, Analytical)

中性子即発$$gamma$$線分析法(PGA)による環境試料中の多元素定量の研究を行った。JRR-3M冷及び熱中性子ビームガイドの即発$$gamma$$線分析装置を使用し、比較法により21元素(H、B、C、N、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Cd、Sm、Gd、Hg)の定量法の検討を行い、種々の環境標準物質の分析を行った。標準物質の分析結果、生物試料中のH、C、N、Clを除き、本法の精度、正確さは20%以下であることが明らかになった。種々の試料中の検出限界は、25~820ng/g:B、Cd、Sm、Gd、1.1~820$$mu$$g/g:H、Na、P、Cl、K、Ti、Mn、Co、Hg、0.031~10%:C、N、Mg、Al、Si、P、Ca、Feであった。本法を、INAA、ICP-MSとともに、ペルシャ湾岸地域の海洋環境試料分析に適用した。

論文

Prompt gamma-ray analysis using cold and thermal guided neutron beams at JAERI

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 間柄 正明; 星 三千男; 澤幡 浩之*; 伊藤 泰男*

Proc. of 9th Int. Symp. on Capture Gamma-ray Spectroscopy and Related Topics, 0, p.705 - 712, 1997/00

JRR-3Mの冷及び熱中性子ガイドビームを使用した恒久的な即発ガンマ線分析装置を製作した。装置は、即発$$gamma$$線分析(PGA)で重要な低$$gamma$$線バックグラウンドになるように設計されており、このため1)中性子のしゃへい材としてフッ化リチウムタイルの使用、2)He雰囲気中での照射・測定、3)Ge-13GD検出器によるコンプトンバックグラウンドの低減化等の対策がとられている。$$gamma$$線スペクトロメーターは、コンプトンサプレッション、ペアー及びシングルの3モードスペクトルを同時に測定することができる。本装置は、低$$gamma$$線バックグラウンド化により、従来の装置より分析感度及び検出限界が勝れていることが明らかにされた。本装置によりホウ素及び多元素定量法の検討を行い、各種環境試料分析に適用した。さらに、本装置による同位体分析、考古学、地質、農業、材料科学、医学等の各種分野試料の分析に関する研究も紹介する。

論文

Application of neutron-induced prompt gamma-ray analysis for determination of B-10 in BNCT

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 澤幡 浩之*; 黒沢 達也*; 星 三千男; 伊藤 泰男*

Cancer Neutron Capture Therapy, 0, p.221 - 225, 1996/00

高分析感度、低$$gamma$$線バックグラウンドの中性子誘起即発$$gamma$$線分析(PGA)装置をJRR-3M冷および熱中性子ビームガイドに設置した。本装置を用いたPGAにより、BNCT法による脳腫瘍の治療の際、血液、尿、腫瘍中の$$^{10}$$Bの定量を行った。約1gの試料をFEPバイアルにとり、冷中性子又は、熱中性子ビームガイドで500~1000秒間即発$$gamma$$線スペクトルを測定した。$$^{10}$$B 478keV、H 2224keV $$gamma$$線のピーク面積の比から試料中の$$^{10}$$Bを定量した。本法は、JRR-2を用いたBNCT法による脳腫瘍の治療際の実際の分析に応用されており、本法の$$^{10}$$Bの定量値により、中性子照射量が決められている。

論文

中性子即発ガンマ線分析法によるホウ素中性子捕捉療法のための$$^{10}$$Bの定量

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 澤幡 浩之*; 黒沢 達也*; 星 三千男; 伊藤 泰男*

KURRI-TR-413, 0, p.21 - 27, 1995/00

原研ではJRR-2を使用し、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)による脳腫瘍の治療が行われている。この治療において、中性子の照射量を決めるために患者の体内組織中の$$^{10}$$Bの迅速定量が必要とされている。筆者らは、中性子即発$$gamma$$線分析法(PGA)により、患者の血液、尿、腫瘍等中の$$^{10}$$Bの定量を行っている。試料約1gをFEP製バイアルにとり、JRR-3M冷中性子または熱中性子ビームボートに設置した即発$$gamma$$線分析装置で500~1000秒間$$gamma$$線スペクトルを測定し、$$^{10}$$B478keVと$$^{1}$$H2223keV$$gamma$$線ピーク面積から、試料中の$$^{10}$$B濃度を定量した。本法により14~50$$mu$$g/g$$^{10}$$Bを0.85~1.8%の精度で定量することができ、検出限界は0.14$$mu$$g/gであった。本法によりこれまで合計14回、114試料の分析が行われた。

論文

動き出す燃料サイクル安全工学研究施設; NUCEF計画の現状と展望

辻野 毅; 内藤 俶孝; 前田 充; 妹尾 宗明; 星 三千男; 井沢 直樹; 竹下 功; 板橋 隆之; 岡崎 修二; 土尻 滋

原子力工業, 40(5), p.9 - 59, 1994/00

本特集は、NUCEF施設の完成を契機に、NUCEF計画のねらい、NUCEFにおける研究計画、建設・整備の経緯、施設の概要と安全性、及びNUCEF計画の今後の展開について、まとめて報告するものである。

論文

Mass yield and angular distribution of rare earth elements produced in proton-induced fission of $$^{244}$$Pu

塚田 和明; 篠原 伸夫; 永目 諭一郎; 市川 進一; 間柄 正明; 星 三千男; 末木 啓介*; 谷川 勝至*; 西中 一朗*; 小林 貴之*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.414 - 416, 1994/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:25.69(Chemistry, Physical)

低エネルギー陽子誘起核分裂において、非対称核分裂で生成する希土類元素に注目して研究を行った。$$^{232}$$Th及び$$^{244}$$Pu+pの実験系において核分裂片の質量分布とそれらの入射エネルギー依存性及び各核分裂片の角度分布を測定した。特に希土類元素は迅速自動イオン交換分離装置を利用して化学分離を行うことで、収率の小さな1:2という非対称核分裂で生成する領域まで詳細なデータを得ることができた。その結果、分裂片の角度分布には希土類元素領域において変化はみられなかった。また、入射エネルギー依存性については$$^{244}$$Pu系では変化がなかったが、$$^{232}$$Th系では質量数150以上と質量数140~150でその傾向に違いが表われた。これらの結果より、分裂核生成におけるマルチチャンスの影響などを考慮して、希土類元素領域におけるマルチモード核分裂の存在について議論する。

論文

Determination of multi-elements in environmental samples by cold neutron-induced prompt gamma-ray analysis

米澤 仲四郎; 間柄 正明; 星 三千男; 伊藤 泰男*

Proc. of Int. Trace Analysis Symp. 94; ITAS 94, 0, p.81 - 84, 1994/00

JRR-3M冷及び熱中性子ビームガイドに高感度、低$$gamma$$線バックグラウンドの即発$$gamma$$線分析装置を設置した。冷中性子ビームにおける73元素の分析感度と検出限界を測定した結果、B、Cd、Sm、Gdが最も分析感度が高く、検出限界はngレベルである事が分った。冷中性子ビームを使用し、H、B、C、N、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Cd、Sm、Gd、Hg等21元素の定量法の検討を行い、岩石、生物、堆積物(池、海洋、河川)、石炭、石炭灰、頭髪及びその他の環境関係の標準物質の分析に適用した。これらの標準物質の分析結果から即発$$gamma$$線分析(PGA)の精度及び正確さを測定した結果、大部分の元素はほぼ20%以内の精度及び正確さで定量できる事が明らかになった。更に、各種物質中の元素の検出限界を求めた結果、B、Cd、Sm、Gdはppbレベル、H、Na、S、Cl、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Hgはppmレベル、C、N、Mg、Al、Si、Pは%レベルである事が分った。

報告書

生活環境の放射性核種

上野 馨*; 星 三千男

JAERI-M 93-161, 25 Pages, 1993/09

JAERI-M-93-161.pdf:0.67MB

生活環境には、さまざまな放射性核種が存在する。このような放射性核種に関する授業は、原子力の置かれている状況を正しく把握するために役立つと考え、原子力総合研修センター原子炉研修部門で実施している一般過程において、生活環境の放射性核種というタイトルで講義が行われてきた。1993年、カリキュラムの改定により、この講義が発展的に解消したため、使用してきたテキストをもとに本報告が作成されたものである。内容は生活環境に見られる天然及び人工の放射性核種の由来とその濃度などである。

論文

The Characteristics of the prompt gamma-ray analyzing system at the neutron beam guides of JRR-3M

米澤 仲四郎; A.K.H.Wood*; 星 三千男; 伊藤 泰男*; 立川 圓造

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 329, p.207 - 216, 1993/00

 被引用回数:78 パーセンタイル:98.22(Instruments & Instrumentation)

原子炉中性子による即発$$gamma$$線分析装置をJRR-3Mに設置した。装置は冷中性子又は熱中性子ビームガイドに設置され、試料位置における中性子束は1.1$$times$$10$$^{8}$$(冷中性子)、2.4$$times$$10$$^{7}$$(熱中性子)n・cm$$^{-2}$$・s$$^{-1}$$であった。装置は、$$gamma$$線バックグラウンドで低くするため、中性子遮へい材としてLiFタイルを用い、試料照射雰囲気をHeとし、コンプトンバックグラウンドの低下のため検出器はGe-BGOを使用した。$$gamma$$線スペクトロメータは、0~12MeVの即発$$gamma$$線のシングル、コンプトンサンプレッション、およびベアーモードスペクトルを同時に測定できる。冷中性子ビームにおける分析感度は熱中性子ビームにおけるものより10~18倍高感度であり、これまでに報告された他の装置より勝れている事がわかった。B,Cd,Sm,Cdが最も高感度であり、冷中性子ビームにおける検出限界は2~7ngであった。本装置はHの分析にも有効であり、検出限界は1.0(冷中性子)、2.8$$mu$$g(熱中性子)であった。

論文

セリウム内標準法を用いた機器中性子放射化分析法によるヒト血清中のセレンと亜鉛の定量

米澤 仲四郎; 今井 秀樹*; 本郷 哲郎*; 星 三千男; 立川 圓造; 兜 真徳*; 鈴木 継美*

分析化学, 41, p.581 - 587, 1992/00

ガン診断前に採血された血清試料について、Se及びZn濃度と、その後の発ガンリスクとの関連を疫学的に明らかにするため、Ceを内標準とする機器中性子放射化分析法による、少量(0.2ml以下)のヒト血清中のSeとZnの同時定量法を確立した。一定量のCe標準溶液を添加した血清試料と比較標準溶液を合成石英管に減圧封入し、Ge(Li)検出器で$$gamma$$線スペクトルを測定する。試料及び比較標準試料の$$^{141}$$Ceに対する$$^{75}$$Seと$$^{65}$$Znの$$gamma$$線ピーク面積比から、試料中のSe及びZn含量を算出する。本法による同一試料14個の定量値の変動係数は3.0%(Se)及び5.2%(Zn)であった。本法による血清試料及びNIST Bovine Liver標準試料(SRM1577,1577a)の定量値は、NISTの保証値を含む他の方法による定量値と、極めて良く一致することが確認された。

論文

研究炉利用研究の現状

高橋 秀武; 市橋 芳徳; 星 三千男; 舩橋 達; 鶴野 晃; 古平 恒夫

エネルギーレビュー, 11(10), p.4 - 30, 1991/09

原研における研究炉を利用した研究の現状を概説した。第1章では、原研研究炉の利用の概要を述べ、第2章においては主にJMTRを利用した燃料・材料試験について紹介した。第3章では、中性子照射による核変化の利用と題し、放射化分析とRI生産について記している。第4章においては、物質の構造を探る中性子利用として中性子散乱及びラジオグラフィーに関して紹介し、第5章では、研究炉利用の将来を展望している。

報告書

大強度陽子加速器計画

金子 義彦; 水本 元治; 西田 雄彦; 中原 康明; 岩本 昭; 舩橋 達; 数又 幸生; 竹田 辰興; 星 三千男; 篠原 伸夫; et al.

JAERI-M 91-095, 137 Pages, 1991/06

JAERI-M-91-095.pdf:4.2MB

陽子加速器の長半減期核種の消滅処理への適用について、昭和63年原子力委員会は群分離消滅処理研究の強化を求める決定を行い、これに従い、科学技術庁はオメガ計画を発足させた。一方OECD/NEAも国際協力計画をまとめた。このような情勢に対応するため、原子炉工学部は物理部、核融合研究部、化学部の協力を得て、大型加速器の性能、その開発手順、加速器利用研究計画などについて検討を進め、大強度陽子加速器計画としてまとめた。この計画の目標は、1.5GeV、10mAの工学試験用加速器である。技術開発用加速器(10MeV,10mA)の建設を中心にした大出力化のための技術開発ステップと工学試験用加速器の構成についてのデザインを示した。さらにこの加速器によって拓かれる核物理、核データ、固体物理、核融合、核化学等の基礎科学領域における先端研究についての展望をまとめた。

報告書

原子炉中性子による即発ガンマ線分析; 解説及びJRR-3(改造炉)中性子ガイドビームを使用した実験計画

米澤 仲四郎; 星 三千男

JAERI-M 91-087, 44 Pages, 1991/05

JAERI-M-91-087.pdf:1.47MB

原子炉の中性子を利用した即発ガンマ線分析(PGA)に関する文献を調査し、PGAの原理及び特徴を通常の中性子放射化分析(NAA)と比較しながら解説した。装置を炉内型、ビーム型及びガイドビーム型に分類し、分析化学的に使用例の多い代表的な装置を紹介するとともに、各装置の感度及び検出限界の比較を行い、その特長を利用した多方面の応用例を説明した。更に現在計画中のJRR-3(改造炉)の冷及び熱中性子ガイドビームを利用したPGAについて、設置予定の実験装置の紹介及びその研究計画を示した。

論文

機器中性子放射化分析用石英管のから試験値に関する考察

米澤 仲四郎; 星 三千男

分析化学, 39, p.25 - 31, 1990/00

機器中性子放射化分析(INAA)で、長時間照射の試料容器材として使用する、石英管の空試験値に関する検討を行なった。石英管中の不純物の分布を測定し、洗浄及びエッチング法の検討を行うとともに、種々の銘柄の石英管中の不純物の定量により、INAA用として最適の石英管を調べた。照射キャプセル材及び包装材のAl中の不純物Uからの核分裂生成物の汚染、及びガラス細工による加工の際のガスバーナーからの汚染について調べ、その防止策を検討した。確立した方法によるNBS生体標準試料、ボバインリバー及びオーチャードリーブス各々0.1gの分析における各種元素の空試験値は、試料中の存在量に比べ、Crを除き1%以下であった。Crは石英管中の含量のばらつきが他の元素に比べ大きく、ボバインリバー0.1gの分析における空試験値の最大値は1.8%であった。

論文

Development of a computer-controlled on-line rapid ion-exchange separation system

塚田 和明*; 大槻 勤*; 末木 啓介*; 初川 雄一*; 吉川 英樹*; 遠藤 和豊*; 中原 弘道*; 篠原 伸夫; 市川 進一; 臼田 重和; et al.

Radiochimica Acta, 51(2), p.77 - 84, 1990/00

核科学研究のためのマイクロ・コンピュータで制御できる迅速イオン交換装置を開発した。これは、反応槽、ガスジェット輸送部、インジェクター、イオン交換部、放射線源作製部および放射能測定部から成る。本装置を用いて、$$^{252}$$Cfの自発核分裂で生成するサマリウムの陰イオン交換分離を約8分以上行うことができた。また本装置は加速器を用いた重イオン核反応で生成する短寿命アクチノイドの分離にも適用可能である。

論文

原子力先端研究国際シンポジウム; 原子力とこれからの化学研究

立川 圓造; 大野 新一; 工藤 博司; 星 三千男; 荒殿 保幸; 吉田 善行; 大和田 謙

日本原子力学会誌, 31(7), p.796 - 801, 1989/07

平成元年2月15、16日、原研主催で開催された第1回原子力先端研究国際シンポジウムにおける発表の中から、(1)粒子ビームと化学、(2)人工元素の化学、(3)核融合と化学、(4)極限を分析する化学の4つのセッションの基調講演(8件)ならびにパネル討論の概要を紹介する。

論文

硫酸セリウム(IV)溶液を用いた原子炉解体用化学除染法の開発; JPDR強制循環系における実証試験

諏訪 武; 後藤 覚司*; 五来 健夫; 栗林 伸英; 根本 吉則; 星 三千男; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 中原 勇; 宮崎 一郎; et al.

日本原子力学会誌, 30(11), p.1020 - 1029, 1988/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:1.69(Nuclear Science & Technology)

将来の実用炉解体時の除染技術として確立することを目的に、H$$_{2}$$SO$$_{4}$$-Ce$$^{4+}$$溶液を用いた化学除染法(SC法)をJPDR強制循環系Aループに適用し、除染効果(DF)、母材の腐食、電解再生槽の性能、廃液処理等実証データの取得を行った。

論文

KIO$$_{3}$$を含むHNO$$_{3}$$溶液からのPu(IV)のSiO$$_{2}$$あるいはAl$$_{2}$$O$$_{3}$$への吸収

星 三千男

Radioisotopes, 37(2), p.15 - 23, 1988/00

Puの吸着比、D(ml/g)はKIO$$_{3}$$濃度とともに増加し、HNO$$_{3}$$濃度とともに減少する。DのKIO$$_{3}$$濃度依存性のデータに基いたPu(IV)-IO$$^{-3}$$間の錯形成定数の計算結果から、最も妥当なものとして吸着はPu(IO$$_{3}$$)$$_{4}$$のSiO$$_{2}$$あるいはAl$$_{2}$$O$$_{3}$$への見かけ上の共沈として起こるので無くて表面が+に帯電した金属酸化物とPu(IO$$_{3}$$)$$^{2-6}$$の相互作用で起こると結論された。

口頭

$$gamma$$$$beta$$線混合場での電子ポケット線量計の適応性

高橋 聖; 関口 真人; 橘 晴夫; 星 慎太郎; 吉澤 道夫; 加藤 徹*; 山口 明仁*

no journal, , 

従来、原子力科学研究所では$$gamma$$$$beta$$線混合場の作業の線量管理には熱ルミネセンス線量計(TLD)を補助線量計として多く使用してきた。今回、$$gamma$$$$beta$$線同時測定が可能なアロカ社製70$$mu$$m線量当量対応形電子ポケット線量計(EPD)について、$$beta$$線に対するエネルギー特性試験及び実作業環境場における70$$mu$$m線量当量のTLD(UD-808型)との比較測定を行った。EPDの$$beta$$線エネルギー特性試験は原科研放射線標準施設の$$beta$$線標準照射場において行った。実作業環境場でのEPDとTLDの比較は、使用済燃料取扱施設でEPD, TLD及び原科研において被ばく管理上の基本線量計として使用しているガラス線量計を同時に胸部に装着し、各線量計による70$$mu$$m線量当量を測定して行った。EPDの$$beta$$線のエネルギー特性は、残留最大エネルギー0.5MeV$$sim$$2.2MeVで$$pm$$30%の許容範囲内に収まっていることが確認できた。また、実作業環境場での70$$mu$$m線量当量の測定結果について、EPDの方がTLDよりも基本線量計であるガラス線量計に近い指示値を示した。EPDは、線量の表示や内蔵メモリーによる時系列データの取込み等の機能面に優れており、また取扱が容易であることから、$$gamma$$$$beta$$線混合場の作業における線量管理について有用であると考えられる。

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