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論文

Ground-state configuration of the $$N=157$$ nucleus $$^{259}$$No

浅井 雅人; 塚田 和明; 阪間 稔*; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 石井 康雄; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 西中 一朗; 永目 諭一郎; et al.

Physical Review C, 87(1), p.014332_1 - 014332_6, 2013/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.87.014332
 被引用回数：6 パーセンタイル：43.66(Physics, Nuclear)

$$^{259}$$Noの基底状態のスピン・パリティ,中性子軌道配位を$$alpha$$崩壊核分光により初めて実験的に同定した。$$^{259}$$Noは、これまでにスピン・パリティや一粒子軌道配位が同定された原子核の中で最も中性子数の多い原子核である。本研究により$$^{259}$$Noの基底状態と娘核$$^{255}$$Fmの231.4keV励起準位の中性子軌道配位が9/2$$^{+}$$[615]と同定され、この領域の原子核における中性子一粒子軌道のエネルギー間隔と順序が明らかになった。中性子数$$N$$=157における9/2$$^{+}$$[615]基底状態の出現は、$$N$$=152と$$N$$=162に存在する変形殻ギャップ間の中性子軌道のエネルギー順序が中性子数が増えるにつれて大きく変化していることを示唆している。

報告書

広域地下水流動モデル検証のためのデータ整備方法の検討; 房総半島の例

酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 木村 英雄; 市川 八州夫*; 中村 克*

JAEA-Research 2010-066, 20 Pages, 2011/03

JAEA-Research-2010-066.pdf:2.26MB

放射性廃棄物の地層処分では、人間社会への核種の地下水移行を信頼性高く評価するためには、地下300m以深の処分深度を含む広域地下水流動のモデル化方法及び地下水流動モデルの検証方法の構築が重要である。このため、本稿では井戸データが比較的多く存在する房総半島を対象事例とし、水理,地下水化学,熱,地下水年代等の複数の指標を検証データとする検証項目の評価方法について評価スケールに応じた検討を行った。検討の結果、広領域としての房総半島全域においては、既往の地下水化学データや熱データから概略の淡水,塩水の地下水賦存状況や地下水流動形態の把握が可能である。一方、房総半島沿岸域の狭領域の場合、深部のNa-HCO$$_{3}$$型地下水と地表水とは同一の地下水混合系にあり、重力ポテンシャルを駆動力とする地下水流動の影響は塩水/淡水境界まで及んでいることが推察されたことから、複数種のデータを用いることによって、地下水流動特性,地下水流動境界の推定がある程度可能であることが明らかとなった。

論文

Neutron one-quasiparticle states in $$^{251}$$Fm$$_{151}$$ populated via the $$alpha$$ decay of $$^{255}$$No

浅井 雅人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 市川 隆敏*; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 小島 康明*; et al.

Physical Review C, 83(1), p.014315_1 - 014315_12, 2011/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.83.014315
 被引用回数：24 パーセンタイル：79.14(Physics, Nuclear)

$$^{255}$$Noの$$alpha$$崩壊によって励起される$$^{251}$$Fmの励起準位を、$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定並びに$$alpha$$線微細構造測定により詳細に調べた。測定で得られた$$gamma$$遷移の内部転換係数や寿命,一準粒子軌道状態の回転バンドのエネルギー,$$alpha$$遷移の抑止係数をもとに、$$^{251}$$Fmの励起準位と$$^{255}$$Noの基底状態のスピン・パリティ並びに中性子軌道配位を実験的に決定した。中性子数151の原子核における1/2$$^{+}$$[620]準位の励起エネルギーは、陽子数の増加に伴って特に陽子数100以上の原子核において顕著に増加するが、1/2$$^{+}$$[631]準位のエネルギーは陽子数100において減少することが明らかとなった。これらの一準粒子軌道状態のエネルギーの系統性から、陽子数の増加に伴って原子核の変形がどのように変化しているのかを、16重極変形や64重極変形といった高次の変形まで含めて議論した。

論文

Extraction behavior of rutherfordium into tributylphosphate from hydrochloric acid

羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 當銘 勇人; 佐藤 哲也; 西中 一朗; 市川 隆俊; 市川 進一; et al.

Radiochimica Acta, 95(1), p.1 - 6, 2007/01

https://doi.org/10.1524/ract.2007.95.1.1
 被引用回数：15 パーセンタイル：70.27(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

逆相抽出クロマトグラフ法を用い、7.2-8.0M塩酸溶液中におけるラザホージウム(Rf)並びにその軽同族体Zr, Hfのトリブチルりん酸(TBP)への溶媒抽出挙動を調べた。Rf, Zr並びにHfの抽出率が塩酸濃度の増加とともに増加し、抽出されやすさの順列がZr$$>$$Hf$$sim$$Rfであることが明らかとなった。これら三元素の塩化物錯体の形成順列を考慮すると、Rf四塩化物のTBP錯体の安定性がZr, Hfよりも低いことが示唆される。

論文

Chemical studies on rutherfordium (Rf) at JAERI

永目 諭一郎; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 秋山 和彦; 石井 康雄; 佐藤 哲也; 平田 勝; 西中 一朗; 市川 進一; et al.

Radiochimica Acta, 93(9-10), p.519 - 526, 2005/00

https://doi.org/10.1524/ract.2005.93.9-10.519
 被引用回数：30 パーセンタイル：87.1(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

東海研究所タンデム加速器を用いて進めてきた超重元素(104番元素)ラザホージウム(Rf)の単一原子レベルでの化学挙動研究について報告する。特に短寿命(78秒)で数分間に1原子の割合で生成するRfのイオン交換挙動を調べるために開発した自動迅速イオン交換分離装置の概要を紹介する。また最近得られたRfのフッ化物錯体のイオン交換挙動について詳しく述べる。これはRfのフッ化水素酸溶液中での陰イオン交換挙動が、周期表同族元素であるジルコニウムやハフニウムの挙動とは大きく異なっていて、Rfのフッ化物形成に相対論効果が寄与している可能性を指摘する興味深い結果である。

報告書

断層周辺岩盤の化学組成に関する調査

三輪 敦志*; 黒澤 英樹*; 市川 八州夫*

JNC TJ7420 2005-097, 60 Pages, 2002/03

JNC-TJ7420-2005-097.pdf:18.2MB

野島断層を深さ389.52mで貫くボーリングにより得られたコアを用い、コアに見られる破砕された断層岩の岩石学的、巨視的-微視的構造観察の結果を記述した。さらに、断層の中央部の変形と変質から想定される断層沿いの地下水流動モデルを示した。

口頭

超重元素ラザホージウムの塩化物錯体形成

塚田 和明; 豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.

no journal, , 

Rf及び同族元素のZr, Hfの塩酸系並びに塩酸メタノール混合系における陰イオン交換挙動を調べ、3者の吸着挙動が類似した傾向を示すことを明らかにした。また、同溶液中におけるZr及びHfの錯イオン形成及び樹脂への吸着化学種に関する情報をEXAFS法によって得た。その結果、Zr及びHfの吸着挙動変化は、塩素が6配位した陰イオン錯体の形成とよく一致し、同様の挙動を示すRfも同溶液中で[RfCl$$_{6}$$]$$^{2-}$$という構造をとることが推測できる。

口頭

塩酸溶液系におけるラザホージウムのTBP逆相抽出クロマトグラフィー

豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.

no journal, , 

本研究では、7.0-8.0M塩酸(HCl)溶液系においてラザホージウム(Rf)のTBP逆相抽出クロマトグラフ挙動を系統的に調べ、同族元素Zr及びHfとの抽出率の順列を明らかにした。原子力機構タンデム加速器施設において、それぞれ$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)反応並びにGd($$^{18}$$O,xn)反応によって合成した$$^{261}$$Rf, $$^{169}$$HfをHe/KClガスジェット法により$$alpha$$線測定装置結合型化学分離装置まで搬送した。捕集した生成物を濃HCl溶液に溶解した後、$$^{261}$$Rf並びに$$^{169}$$HfをTBP逆相抽出カラム(内径1.6mm,長さ7.0mm)に吸着させた。その後、7.0-8.0M HCl溶離液を流し、溶出液をTa皿に捕集した。さらに、4.0M HCl溶離液を流してカラムに残った$$^{261}$$Rfと$$^{169}$$Hfを溶出させ、溶出液を別のTa皿に捕集した。二つのTa皿を強熱して溶出液を蒸発乾固させた後、$$alpha$$線をPIPS検出器を用いて測定し、また$$gamma$$線をGe検出器を用いて測定した。その結果、Rfの吸着率はHfのそれと同じかあるいは小さく、またZrの吸着率はRf及びHfのそれよりも明らかに大きいことがわかった。吸着率の順列はZr$$>$$Hf$$geq$$Rfであることが明らかとなった。

口頭

Chloride complex formation of Rf in HCl and CH$$_{3}$$OH mixed solution

塚田 和明; 豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 進一; et al.

no journal, , 

タンデム加速器において合成される104番元素Rfと同族元素のZr, Hfを対象に、塩酸系並びに塩酸メタノール混合系における陰イオン交換挙動を調べた。その結果、3者の吸着挙動が類似した傾向を示すことを明らかにした。また、同溶液中におけるZr及びHfの錯イオン形成及び樹脂への吸着化学種に関する情報をEXAFS法によって得た。EXAFSから得られたZr及びHfの吸着挙動変化は、塩素が6配位した陰イオン錯体の形成とよく一致し、塩酸溶液中におけるイオン交換樹脂への吸着挙動がほぼ同じ挙動を示すRfも、同溶液中で[RfCl$$_{6}$$]$$^{2-}$$という構造をとることが推測できる。

口頭

広域を対象とした長期地下水流動に関する研究,1; 海面変化による難透水性層の削剥に関する流動への影響

酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 木村 英雄; 市川 八州夫*; 中村 克*; 富森 叡*

no journal, , 

海面低下に伴い、高海面期に堆積した難透水性の堆積物の削剥による地下水流動への影響についての定量的な検討は行われていない。本研究では、高海面期堆積物下に賦存する停滞地下水と地質分布との因果関係を整理し、将来、高海面期堆積物が削剥された場合の停滞地下水の流動化の可能性について解析的検討を行った。北海道天塩平野の例における解析結果によれば、難透水性下の停滞地下水は再現できなかったが、高海面期堆積物が削剥される5万年後には、難透水性下の地下水流動経路,流速が変化することが示された。

口頭

Alpha-decay spectroscopy of Rf and Lr isotopes

浅井 雅人; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 佐藤 望; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; et al.

no journal, , 

陽子や中性子の一粒子軌道状態を実験的に確立するため、奇質量数のRf及びLr同位体の$$alpha$$崩壊核分光実験を行った。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定により$$^{259}$$Rfの$$alpha$$崩壊に伴う$$gamma$$線の観測に初めて成功し、$$^{259}$$Rfの基底状態の中性子軌道配位を同定した。その結果、$$^{259}$$Rfの基底状態の配位は同じ中性子数155の軽い核$$^{255}$$Fmや$$^{253}$$Cfとは異なることを明らかにした。また、高分解能$$alpha$$線微細構造測定法を用いて、$$^{255}$$Lrの基底状態と核異性体準位並びに$$^{257}$$Lrと$$^{259}$$Lrの基底状態の陽子軌道配位を実験的に同定した。巨視的微視的模型を用いた理論計算により、中性子数155を持つ原子核の基底状態の配位の変化は、陽子数が増えることによる原子核の16重極変形度の急激な減少と強い関連があることを明らかにした。

口頭

$$alpha$$-$$gamma$$ and high-resolution $$alpha$$ fine-structure spectroscopy for the heaviest nuclei

浅井 雅人; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 佐藤 望; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; et al.

no journal, , 

超重核の核構造を明らかにするため、104番元素Rf及び103番元素Lr同位体の$$alpha$$-$$gamma$$核分光実験及び高分解能$$alpha$$線微細構造分光実験を行った。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数測定により$$^{259}$$Rfの$$alpha$$崩壊に伴う$$gamma$$線の観測に初めて成功し、$$^{259}$$Rfの基底状態の中性子軌道配位を同定した。その結果、$$^{259}$$Rfの基底状態の配位は同じ中性子数155の軽い核$$^{255}$$Fmや$$^{253}$$Cfとは異なることを明らかにした。また、高分解能$$alpha$$線微細構造測定法を用いて、$$^{255}$$Lrの基底状態と核異性体準位並びに$$^{257}$$Lrと$$^{259}$$Lrの基底状態の陽子軌道配位を実験的に同定した。巨視的微視的模型を用いた理論計算により、中性子数155を持つ原子核の基底状態の配位の変化は、陽子数が増えることによる原子核の16重極変形度の急激な減少と強い関連があることを明らかにした。

口頭

Hydrochemical analyses to evaluate groundwater system in Horonobe Area, Hokkaido, Japan

酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 瀬口 真理子*; 大岡 政雄*; 市川 八州夫*; 中村 克*; 石橋 純一郎*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、放射性廃棄物地層処分が予定されている深度300m以深を想定した地下水流動評価手法の整備を行っている。地下深部の地下水流動については、地形・地質構造に支配された重力流を駆動力とする天水起源の地下水,地層の堆積以降、現在に至るまでほとんど流動していない停滞性の深部地下水があり、これらの性状の評価が重要である。本報告では、幌延地域を事例対象として地下水の水質,同位体比データをもとに主成分分析を行い、地下水の起源の指標となる端成分の抽出を行った。この結果、当地域は天水を起源とする地下水と3種類の深部地下水が抽出され、天水を起源とする地下水は地表から少なくとも-400m前後まで浸透しており、それ以深に流動性の乏しい深部地下水が存在していることが推定された。

口頭

陽子過剰原子核の核分裂

西尾 勝久; Andreyev, A. N.*; Elseviers, J.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; et al.

no journal, , 

陽子過剰な原子核$$^{180}$$Hgの低励起エネルギー核分裂を測定した。CERN-ISOLDEにおいて$$^{180}$$Tlをアイソトープ分離し、このベータ崩壊によって娘核$$^{180}$$Hgを励起さることで、この核分裂を観測した(ベータ崩壊遅延核分裂)。核分裂特性を調べたところ、中性子数50の閉殻を有する$$^{90}$$Zr原子核は生成されず、質量数80と100に収率の最大を有する非対称な核分裂を示した。また、原子力機構タンデム加速器において、陽子過剰原子核のインビーム核分裂実験を行った。この結果、ウランなど従来の核分裂と異なり、励起エネルギーが増加しても質量非対称度が変化しないことがわかった。

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