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報告書

Proceedings of the 2017 Symposium on Nuclear Data; November 16-17, 2017, iVil, Tokai-mura, Ibaraki, Japan

西尾 勝久; 宇都野 穣; 千葉 敏*; 小浦 寛之; 岩本 修; 中村 詔司

JAEA-Conf 2018-001, 226 Pages, 2018/12

JAEA-Conf-2018-001.pdf:22.81MB

2017年度核データ研究会は、2017年11月16日, 17日に、茨城県東海村の東海村産業・情報プラザ(アイヴィル)にて開催された。本研究会は、日本原子力学会核データ部会と日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターが主催、日本原子力学会シグマ特別専門委員会と日本原子力学会北関東支部が共催した。今回、チュートリアルとしてオークリッジ国立研究所のRykaczewski氏による講演「全エネルギー吸収ガンマ線測定と遅発中性子に関する新しいデータ」を、講演・議論のセッションとして「核物理と核データ」(2セッション)、「原子核理論と核データ」、「原子炉」、「核データと応用」(2セッション)の6セッションを企画・実施した。さらに、ポスターセッションでは、実験、理論、評価、ベンチマーク、応用など、幅広い研究内容について発表が行われた。参加者総数は79名で、それぞれの口頭発表及びポスター発表では活発な質疑応答が行われた。本報告書は、本研究会における口頭発表14件、ポスター発表23件の論文をまとめている。

論文

Application of modified REFIT code for J-PARC/MLF to evaluation of neutron capture cross section on $$^{155,157}$$Gd

水山 一仁; 岩本 信之; 岩本 修; 長谷美 宏幸*; 木野 幸一*; 木村 敦; 鬼柳 善明*

EPJ Web of Conferences, 146, p.11042_1 - 11042_4, 2017/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:69.68

ガドリニウムは$$^{155,157}$$Gdが非常に大きな中性子捕獲断面積をもつため原子炉の中性子吸収材料として用いられる。しかしながら、$$^{157}$$GdのRPIデータとJENDL-4.0ではばらつきがあることが知られている。原子炉の臨界性は捕獲断面積に敏感であり、RPIのデータはICSBEPにあるガドミニウム溶液体系の臨界性を大きくしてしまうことがわかっている。近年、$$^{155,157}$$Gdの中性子捕獲断面積がJ-PARC/MLFでANNRIを用いた実験で飛行時間法によって測定された。J-PARCの中性子パルスはダブルバンチ構造を持っており、また、高精度な共鳴解析には中性子パルスの時間分解能関数も適切に考慮して行う必要がある。そこで、本研究では、中性子パルスのダブルバンチ構造やANNRI用の時間分解能関数を組み込んだ改良REFITを用いて中性子捕獲断面積の実験データをフィットし、共鳴パラメータを導出する。

報告書

Proceedings of the 2015 Symposium on Nuclear Data; November 19-20, 2015, Ibaraki Quantum Beam Research Center, Tokai-mura, Ibaraki, Japan

岩本 修; 佐波 俊哉*; 国枝 賢; 小浦 寛之; 中村 詔司

JAEA-Conf 2016-004, 247 Pages, 2016/09

JAEA-Conf-2016-004.pdf:26.48MB

2015年度核データ研究会は、2015年11月19日$$sim$$20日に、茨城県東海村のいばらき量子ビーム研究センターにて開催された。本研究会は、日本原子力学会核データ部会が主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究センターと原子力学会北関東支部が共催した。今回、チュートリアルとして「少数多体系理論の最近の話題」、「核データ共分散の利用法2015」の2件を、講演・議論のセッションとして「最近の話題」、「AIMACプロジェクトの進捗」、「JENDL評価ファイルの現状」、「核データの応用」の4件を企画・実施した。さらに、ポスターセッションでは、実験、評価、ベンチマーク、応用など、幅広い研究内容について発表が行われた。参加者総数は99名で、それぞれの口頭発表及びポスター発表では活発な質疑応答が行われた。本報告書は、本研究会における口頭発表13件、ポスター33件の論文をまとめている。

論文

Measurement of the $$^{77}$$Se($$gamma$$, n) cross section and uncertainty evaluation of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) cross section

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 岩本 信之; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 井頭 政之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.475 - 485, 2016/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:25.63(Nuclear Science & Technology)

We precisely measured the ($$gamma$$, n) cross section for $$^{77}$$Se by developing a spectroscopic method utilizing Laser Compton-Scattering $$gamma$$-rays. Moreover, the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section was deduced using the statistical model calculation code CCONE with $$gamma$$-ray strength functions adjusted to reproduce the ($$gamma$$, n) cross sections for $$^{77}$$Se and the even Se isotopes $$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se and $$^{80}$$Se. The reliability of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function was evaluated by comparing available experimental (n, $$gamma$$) cross sections for stable $$^{76, 77}$$Se isotopes and those calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function. The result provides fundamental data for the study of nuclear transmutation for the long-lived fission product of $$^{79}$$Se.

報告書

WWW核図表インターフェースの改良

岡本 力; 湊 太志; 小浦 寛之; 岩本 修

JAEA-Data/Code 2015-029, 30 Pages, 2016/03

JAEA-Data-Code-2015-029.pdf:1.81MB

核データ研究グループから1976年より4年おきに冊子体「核図表」が発行されている。そのデータをウェブ上からも利用できるよう1999年にWWW(World Wide Web)用核図表作成プログラムの開発が行われた。しかし当時のインターネット技術に比べ現在は回線スピード、ブラウザ機能、JavaScriptライブラリなどが進歩している。2014年度版核図表の発行に伴い、より利便性を図るため、新しいインターネット技術を導入し、WWW核図表の作成方法・インターフェースの改良を行った。インターフェースにはスクロール画面を導入し、マップの画面移動が容易にすると共に、ドラッグスクロール機能も追加した。さらにスマートフォンなどモバイル端末からのアクセスも想定し、軽量版を用意して自動切り替えの処置も行った。これらの技術の導入によりアクセスタイムの軽減や、外出時での利用も可能なシステムとなった。また2014年度版の核図表にはあらたに崩壊図が追加されたため、図の作成方法を再検討した。そこで容易に図形を作成するためにSVG(Scalable Vector Graphics)を採用した。今回の改良により従来に比べてWWW核図表の利便性が大幅に増した。

報告書

Proceedings of the 2014 Symposium on Nuclear Data; November 27-28, 2014, Conference hall, Hokkaido University, Sapporo Japan

合川 正幸*; 岩本 修; 江幡 修一郎*; 国枝 賢; 中村 詔司; 小浦 寛之

JAEA-Conf 2015-003, 332 Pages, 2016/03

JAEA-Conf-2015-003.pdf:30.22MB

2014年度核データ研究会は、2014年11月27日$$sim$$28日に、北海道札幌市の北海道大学学術交流会館にて開催された。本研究会は、日本原子力学会核データ部会、日本原子力学会北海道支部、北海道大学大学院理学研究院原子核反応データベース研究開発センターが主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究センターが共催した。今回、チュートリアルとして「長寿命核分裂生成物の核変換データとその戦略」、「がん放射線治療に必要な物理と核データ」の2件を、講演・議論のセッションとして「核データコミュニティーが望む中性子飛行時間法測定装置」、「最近のトピックス」、「核データの利用」、「核理論と核データ」の4件を企画・実施した。さらに、ポスターセッションでは、実験、評価、ベンチマーク、応用など、幅広い研究内容について発表が行われた。参加者総数は88名で、それぞれの口頭発表及びポスター発表では活発な質疑応答が行われた。本報告書は、本研究会におけるチュートリアル2件、口頭発表16件、ポスター44件の論文をまとめてある。

論文

A Comprehensive approach to determination of nuclear data of unstable nuclei

千葉 敏*; 西尾 勝久; 有友 嘉浩*; 小浦 寛之; 岩本 修; 牧井 宏之; 西中 一朗*; 廣瀬 健太郎

EPJ Web of Conferences, 106, p.04004_1 - 04004_9, 2016/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0

A comprehensive approach to determine nuclear data of unstable nuclei will be described. It consists of a measurement of fission and capture cross sections, mass distribution of fission fragments (independent fission yields) and number of prompt fission neutrons by the method of surrogate reactions. A multi-dimensional Langevin model is being developed to estimate the independent fission yields theoretically. Furthermore, the $$beta$$ decay properties of the fission fragments, almost all are neutron-rich unstable nuclei, are investigated systematically by improving the gross theory of $$beta$$ decay, which will yield information on the decay heat and delayed-neutron data.

論文

TEF beam window design and evaluation of structural integrity

大林 寛生; 武井 早憲; Wan, T.; 粉川 広行; 岩元 大樹; 佐々 敏信

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.041002_1 - 041002_7, 2015/09

The objective of this study is to evaluate the feasibility of a designed target beam window (BW) of J-PARC Transmutation Experimental Facility by the numerical analysis with a 3D model. In the typical case, the peak current density and the profile of the proton beam were set to 20 $$mu$$A/cm$$^{2}$$ and a Gaussian shape, respectively. The flow rate of Lead Bismuth Eutectic (LBE) coolant and temperature at the inlet were 1 l/sec and 350 $$^{circ}$$C. In this case, the maximum velocity of LBE and the maximum temperature appeared at the top of the BW were about 1.2 m/sec and 477 $$^{circ}$$C. The maximum shear stress was 190 MPa, which was observed at the center on the outside surface of a beam window. The value was lower than the tolerance level of the stress strength of the material given by the legal limitation which is applied to the fast reactor. The repeated stress was evaluated to be below a permission level. Accordingly, the feasibility of a designed BW was confirmed in terms of structural design.

論文

Charge radii in macroscopic-microscopic mass models

飯村 秀紀; M$"o$ller, P.*; 市川 隆敏*; 佐川 弘幸*; 岩本 昭*

JPS Conference Proceedings (Internet), 6, p.030102_1 - 030102_4, 2015/06

原子核荷電半径をFinite-Range Droplet Model (FRDM)を基にして計算した。計算結果を、実験データのある全ての核種(884核種)について比較した。その結果、多くの核種において、計算値は実験値よりも大きくなることが判明した。このずれを解消するために、原子核の周辺部の密度減少を決めるパラメータを小さくすることを行った。これにより不一致は改善されたが、パラメータを電子散乱の実験で許容される範囲を超えて小さくしなければならない欠点がある。また、軽い原子核については計算した核半径が実験値より大きく、逆に重い原子核については小さくなるという系統的なずれが残ることも分かった。FRDM以外に、波動関数による微視的計算も行い、実験と比較した。

論文

J-PARC transmutation experimental facility programme

佐々 敏信; 武井 早憲; 斎藤 滋; 大林 寛生; 西原 健司; 菅原 隆徳; 岩元 大樹; 山口 和司; 辻本 和文; 大井川 宏之

NEA/CSNI/R(2015)2 (Internet), p.85 - 91, 2015/06

福島第一原子力発電所の事故以降、核変換技術が放射性廃棄物処理に有効な技術として注目されている。日本原子力研究開発機構(JAEA)では、マイナーアクチノイド(MA)の核変換を行うための、鉛ビスマス(Pb-Bi)を核破砕ターゲット及び冷却材に使用する加速器駆動システム(ADS)を提案している。ADSの設計に不可欠なデータを取得するため、原子力機構ではJ-PARC計画の中で核変換実験施設(TEF)の建設を検討している。TEFは400MeV-250kWのPb-Bi核破砕ターゲットを持つADSターゲット試験施設(TEF-T)及び低出力の陽子ビームでMA燃料を装荷した炉心を駆動する核変換物理実験施設(TEF-P)から構成する。TEF-Tでの主な研究項目として、ADS構造材候補の照射試験、Pb-Biターゲットの運転試験及び陽子ビーム窓の寿命を決めるための実験を実施する。ターゲットが定格出力で運転される際には、ターゲット周辺に高速中性子場が形成されるため、これを多目的に利用することも検討している。基礎物理研究や核データ測定などの実験が提案されており、実験ホールの配置概念の検討を進めている。報告では、ADS核変換を実現するためのロードマップとともに、TEF建設のための設計研究活動を報告する。

報告書

Proceedings of the 2013 Symposium on Nuclear Data; November 14-15, 2013, Research Institute of Nuclear Engineering University of Fukui, Tsuruga, Fukui, Japan

山野 直樹*; 岩本 修; 中村 詔司; 国枝 賢; Van Rooijen, W.*; 小浦 寛之

JAEA-Conf 2014-002, 209 Pages, 2015/02

JAEA-Conf-2014-002.pdf:64.24MB

2013年核データ研究会は、2013年11月14日から15日にかけて、福井県敦賀市の福井大学附属国際原子力工学研究所にて開催された。本研究会は日本原子力学会核データ部会と福井大学附属国際原子力工学研究所の主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究センターおよび日本原子力学会中部支部の共催の下、4つのトピックス:「中性子断面積測定と解析」、「核データの応用」、「核データ測定と理論における最近のトピックス」、「高エネルギー核反応研究の進展」に関する講演・議論が行われるとともに、実験、評価、ベンチマークテスト、応用に至る幅広い分野のポスター発表が行われた。さらに、崩壊データ評価と核分裂の物理に係る2件のチュートリアルも実施された。参加総数は64名で、盛況のうちに全日程を終えた。本報告書は、同研究会における口頭発表14件とポスター発表21件を含む35件の全論文を纏めたものである。

論文

Research and development activities for transmutation physics experimental facility in J-PARC

菅原 隆徳; 岩元 大樹; 西原 健司; 辻本 和文; 佐々 敏信; 大井川 宏之

Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors; The Role of Reactor Physics toward a Sustainable Future (PHYSOR 2014) (CD-ROM), 8 Pages, 2014/09

加速器駆動核変換システム(ADS)に代表されるマイナーアクチノイド(MA)核変換システムの核設計精度向上や、ADSの運転制御性などを検証することを目的に、核変換物理実験施設(TEF-P)の建設を計画している。TEF-Pは、MA装荷が可能な臨界集合体であり、またJ-PARCの陽子ビームを用いた実験も可能である。本研究では、TEF-Pに関する最新の研究開発活動として、MA燃料取扱に関する検討およびMA装荷実験を行った時の核設計精度向上効果を紹介する。核設計精度向上については、約30kgのMAを用いることで核データ起因不確かさを大きく低減できることを示した。

論文

Partial photoneutron cross sections for $$^{207,208}$$Pb

近藤 壮雄*; 宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 岩本 ちひろ*; 秋宗 秀俊*; 山形 民穂*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; Lui, Y.-W.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 119, p.310 - 313, 2014/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:11.75(Physics, Nuclear)

Using linearly-polarized laser-Compton scattering $$gamma$$-rays, partial E1 and M1 photoneutron cross sections along with total cross sections were determined for $$^{207,208}$$Pb at four energies near threshold by measuring anisotropies in photoneutron emission. Separately, total photoneutron cross sections were measured for $$^{207,208}$$Pb with a high-efficiency 4$$pi$$ neutron detector. The partial cross section measurement provides direct evidence for the presence of pygmy dipole resonance (PDR) in $$^{207,208}$$Pb near the neutron threshold. The strength of PDR amounts to 0.32% - 0.42% of the Thomas-Reiche-Kuhn sum rule. Several $$mu$$$$_N^{2}$$ units of B(M1)$$uparrow$$ strength were observed in $$^{207,208}$$Pb just above neutron threshold, which correspond to M1 cross sections less than 10% of the total photoneutron cross sections.

論文

Study on the structural integrity of beam window for TEF target

武井 早憲; 大林 寛生; 岩元 大樹; 粉川 広行; 佐々 敏信

Proceedings of 11th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '13), p.311 - 316, 2014/05

J-PARC第2期計画として検討している核変換実験施設(TEF)において、鉛ビスマスターゲットのビーム窓の構造成立性を評価するために、熱流動解析及び熱応力解析を行った。解析では、(1)ビーム窓に入射する陽子ビームの電流密度と形状、(2)鉛ビスマスの流量と入口温度、(3)ビーム窓の厚さを変化させた時のビーム窓の温度と熱応力を求めた。その結果、電流分布がガウス分布、ピーク電流密度が20$$mu$$A/cm$$^{2}$$、鉛ビスマス流量が$$1ell/sec$$のリファレンスケースの場合、トレスカ応力の最大値は制限値より小さくなり、ビーム窓として構造的に成立することがわかった。

報告書

Proceedings of the 2012 Symposium on Nuclear Data; November 15-16, 2012, Research Reactor Institute, Kyoto University, Kumatori, Japan

中島 健*; 岩本 修; 堀 順一*; 岩本 信之; 中村 詔司; 小浦 寛之

JAEA-Conf 2013-002, 202 Pages, 2013/10

JAEA-Conf-2013-002.pdf:18.4MB

2012年度核データ研究会は、2012年11月15日から16日にかけて、熊取町の京都大学原子炉実験所にて開催された。本研究会は日本原子力学会核データ部会と京都大学原子炉実験所の主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究部門の共催の下、4つのトピックス:「福島原発後の原子力」、「核データの応用」、「核データ誤差にどう取り組むか」、「JENDL-4.0の検証と今後に向けて」に関する講演・議論が行われるとともに、幅広い分野のポスター発表が行われた。さらに、中性子捕獲反応及び透過分析法や核データにかかわる国際動向に関するチュートリアルも実施された。参加総数は83名で、盛況のうちに全日程を終えた。本レポートは、同研究会における口頭発表13件とポスター発表22件を含む35件の全論文をまとめたものである。

論文

Photoneutron cross sections for Mo isotopes; A Step toward a unified understanding of($$gamma$$,n) and (n,$$gamma$$)reactions

宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 近藤 壮雄*; 岩本 ちひろ*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; Lui, Y.-W.*; et al.

Physical Review C, 88(1), p.015805_1 - 015805_6, 2013/07

 被引用回数:64 パーセンタイル:96.61(Physics, Nuclear)

Photoneutron cross sections were measured for $$^{94}$$Mo,$$^{95}$$Mo,$$^{96}$$Mo, $$^{97}$$Mo,$$^{98}$$Mo, and $$^{100}$$Mo near the neutron threshold with quasi-monochromatic laser-Compton scattering $$gamma$$-rays. The photoneutron data were analyzed with the Skyrme Hartree-Fock-Bogoliubov (HFB) plus quasiparticle random phase approximation (QRPA) model and the axially-symmetric-deformed Gogny HFB plus QRPA model of E1 $$gamma$$-ray strength. Combining the $$gamma$$-ray strength function constrained by the present photoneutron data with either the nuclear resonance fluorescence data or the updated Oslo data to supplement the data below the neutron threshold, a thorough analysis of the reverse (n,$$gamma$$) cross sections is made whenever measurements are available. The Oslo data and the corresponding uncertainties are updated based on the latest results of the s-wave neutron spacing and the average radiative width determined in particular for $$^{96}$$Mo.

論文

$$gamma$$-ray strength function method; A Way from photoneutron emission to radiative neutron capture

宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 岩本 ちひろ*; Goriely, S.*; Daoutidis, I.*; 豊川 弘之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 岩本 信之; et al.

Proceedings of 14th International Symposium on Capture $$gamma$$-Ray Spectroscopy and Related Topics, p.505 - 514, 2013/05

Radiative neutron capture cross section are of direct relevance for the synthesis of heavy elements referred to as the s-process and the r-process in nuclear astrophysics and constitute basic data in the field of nuclear engineering. The surrogate reaction technique is in active use to indirectly determine radiative neutron capture cross sections for unstable nuclei. We have devised an indirect method alternative to the surrogate reaction technique on the basis of the $$gamma$$-ray strength function ($$gamma$$-SF), a nuclear statistical quantity that interconnects photoneutron emission and radiative neutron capture in Hauser-Feshbach model calculation. The primary strength of the $$gamma$$-SF is low-energy E1 strength in the tail of GDR. We outline the $$gamma$$-SF method and show application of the method to Zr, Pd and Sn isotopes. In the application of the $$gamma$$-SF method, it is important to use $$gamma$$-SF, which incorporates extra strengths of PDR and/or M1 resonance emerging around neutron threshold.

論文

Development of proposed guideline of flow-induced vibration evaluation for hot-leg piping in a sodium-cooled fast reactor

堺 公明; 山野 秀将; 田中 正暁; 小野 綾子; 大島 宏之; 金子 哲也*; 廣田 和生*; 佐郷 ひろみ*; Xu, Y.*; 岩本 幸治*; et al.

Proceedings of 15th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-15) (USB Flash Drive), 13 Pages, 2013/05

流動励起振動評価手法の開発は、手法の検証に旋回流と偏流条件を含む高レイノルズ数条件の個別効果実験データ利用できるというマイルストーンに達した。一方、技術基準はナトリウム冷却高速炉の設計者向けに文書化することが好ましい。このような背景から、JSFRホットレグ配管の流動励起振動設計ガイドラインが文書化された。本論文では主要な個別効果実験に基づいた流動励起振動設計手法ガイドラインとガイドラインの補足的な解釈も記述する。

論文

Electroplating of Ni microstructures on the cross section of Cu wire using PMMA mother fabricated by proton beam writing

田邊 祐介*; 岩本 隆志*; 高橋 潤一*; 西川 宏之*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 129, 2013/01

In this study, the Ni microstructures were attempted to be fabricated on a distal surface of Cu wires with a diameter of 1.0 mm aiming at the use for imprint lithography. Firstly a PMMA master block was fabricated on the distal surface by exposing PB with beam size of 1.1 $$mu$$m at 3.0 MeV and developing it by IPA-water for electroplating. The master block was composed of the 4-$$mu$$m wide lines with pitches of 25 $$mu$$m and depths of 20 $$mu$$m. Secondly the electroplating was performed on the PMMA master block using a nickel sulfamate bath. Thirdly the electroplated Ni surface was mechanically polished easily to remove PMMA by smoothing its surface. Finally, the Ni microstructures with 20.5 $$mu$$m were fabricated by removing the PMMA after polishing. We additionally performed UV imprint lithography of the photosensitive polymer using the Ni microstructures as a mold. The observation result of SEM images of Ni microstructures and UV imprinted grooves showed that their imprinted grooves were successfully transferred by way of the Ni microstructures from the PMMA master block using the combination of the electroplating and imprinting.

論文

Progress review of research and development on accelerator driven system in JAEA

大井川 宏之; 辻本 和文; 佐々 敏信; 倉田 有司; 武井 早憲; 斎藤 滋; 西原 健司; 大林 寛生; 菅原 隆徳; 岩元 大樹

KURRI-KR(CD)-40 (CD-ROM), p.16 - 30, 2013/00

原子力機構では、高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチノイド(MA)の核変換を目的とした加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発を進めている。熱出力800MWのADSが1基で、電気出力1GWの軽水炉10基で生じるMAを核変換できる。原子力機構では、超伝導陽子加速器、核破砕ターゲットとビーム窓、未臨界炉心の核設計と安全性評価等に関するさまざまな研究開発を進めている。さらに、核変換技術に関する基礎的な実験を行うため、J-PARCの第2期計画として核変換実験施設の建設を検討している。

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