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論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:90.77

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:92.96

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2014年度)

濱 克宏; 見掛 信一郎; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 桑原 和道; 上野 哲朗; 大貫 賢二*; 別府 伸治; 尾上 博則; 竹内 竜史; et al.

JAEA-Review 2015-024, 122 Pages, 2015/11

JAEA-Review-2015-024.pdf:80.64MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2014年度は、2014年2月における深度500mステージの研究坑道の掘削工事の完了に伴い、超深地層研究所計画における深度500mまでの第2段階の調査研究を一旦終了し、これまで実施してきた各種モニタリングを含め、物質移動試験や再冠水試験等の第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2014年度に実施した調査研究、施設建設、共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2013年度)

濱 克宏; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 川本 康司; 山田 信人; 石橋 正祐紀; 村上 裕晃; 松岡 稔幸; 笹尾 英嗣; 真田 祐幸; et al.

JAEA-Review 2014-038, 137 Pages, 2014/12

JAEA-Review-2014-038.pdf:162.61MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2013年度は、第2段階および第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2010年度に改定した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づいた、超深地層研究所計画の第2段階および第3段階の調査研究のうち2013年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

論文

Giant cadherins Fat and Dachsous self-bend to organize properly spaced intercellular junctions

塚崎 克和*; 宮崎 直幸*; 松本 淳; 長江 成典*; 米村 重信*; 田ノ上 拓自*; 岩崎 憲治*; 竹市 雅俊*

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(45), p.16011 - 16016, 2014/11

 被引用回数:31 パーセンタイル:64.69(Multidisciplinary Sciences)

Fat and Dachsous cadherins regulate cell polarity and proliferation via their heterophilic interactions at intercellular junctions. Their ectodomains are unusually large because of the repetitive EC domains, which raises questions of how they fit in regular intercellular spaces. Cadherins typically exhibit a linear topology through the binding of Ca$$^{2+}$$ to the linker between the EC domains. Our electron microscopic observations of mammalian Fat4 and Dachsous1 ectodomains, however, revealed that, while their N-terminal regions exhibit a linear configuration, the C-terminal regions are kinked with multiple hairpin-like bends. Notably, certain EC-EC linkers in Fat4 and Dachsous1 lost Ca$$^{2+}$$-binding amino acids. When such non-Ca$$^{2+}$$-binding linkers were substituted for a normal linker in E-cadherin, the mutant E-cadherins deformed more extensively than the wild-type molecule. To simulate cadherin structures with non-Ca$$^{2+}$$-binding linkers, we used the elastic network model and confirmed that bent configurations can be generated by deformation of the non-Ca$$^{2+}$$-binding linkers. These findings suggest that Fat and Dachsous self-bend due to the loss of Ca$$^{2+}$$-binding amino acids from specific EC-EC linkers, and therefore adapt to confined spaces.

論文

Full-coherent free electron laser seeded by 13th- and 15th-order harmonics of near-infrared femtosecond laser pulses

佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 大和田 成起*; 山内 薫*; 高橋 栄治*; 緑川 克美*; 青山 誠; 山川 考一; 富樫 格*; 深見 健司*; et al.

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 46(16), p.164006_1 - 164006_6, 2013/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:21.46(Optics)

自由電子レーザー(FEL)は、自己増幅自発放射方式を用いているため、発振したレーザー光のスペクトルや時間波形がスパイク状構造になる欠点がある。この問題点を解決するために、短波長光源である高次高調波をFELにインジェクションし、スペクトルや時間波形にスパイク構造のない極端紫外領域のシード型FELの研究開発を進めている。高次高調波を発生させるドライブレーザーである高出力フェムト秒・チタンサファイアCPAレーザーシステムは、これまで原子力機構で培ったレーザー技術を設計に活かし、レーザーシステムの構築を行った。そして、このドライブレーザーをXeガス中に集光して得られる13次高調波(波長61.7nm)、15次高調波(波長53.4nm)をシード光としてFELへインジェクションし、極端紫外領域でシード型FEL(波長61.2nm)の発振に世界で初めて成功した。また、シードFEL光のコントラスト比についても検討した。この結果について発表する。

論文

Extreme ultraviolet free electron laser seeded with high-order harmonic of Ti:sapphore laser

富樫 格*; 高橋 栄治*; 緑川 克美*; 青山 誠; 山川 考一; 佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 大和田 成起*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; et al.

Optics Express (Internet), 19(1), p.317 - 324, 2011/01

 被引用回数:88 パーセンタイル:96.89(Optics)

自由電子レーザー(FEL)は、共振器を使用しない自己増幅自発放射(SASE)方式を用いている。この方式では、自然放射光を種光としてレーザー発振・増幅するため、発振したレーザー光のスペクトルや時間波形がスパイク状構造になる欠点がある。この問題点を解決するために、短波長光源である高次高調波をFELにインジェクションし、スペクトルや時間波形にスパイク構造のないフルコヒーレント化された極端紫外領域のシード型自由電子レーザーの研究開発を進めている。高次高調波を発生させるドライブレーザーである高出力フェムト秒・チタンサファイアCPAレーザーシステムは、これまで原子力機構で培ったレーザー技術を設計に活かし、レーザーシステムの構築を行った。そして、このドライブレーザーをXeガス中に集光して得られる13次高調波(波長61.2nm)をシード光としてFELへインジェクションし、極端紫外領域でシード型FEL(波長61.2nm)の発振に世界で初めて成功した。高次高調波のシーディングによりSASE方式特有のスパイク構造がなくなり、スムーズなスペクトルが得られた。

論文

Key interactions in integrin ectodomain responsible for global conformational change detected by elastic network normal-mode analysis

松本 淳; 鎌田 徹治*; 高木 淳一*; 岩崎 憲治*; 由良 敬

Biophysical Journal, 95(6), p.2895 - 2908, 2008/09

 被引用回数:16 パーセンタイル:41.81(Biophysics)

インテグリンは、多細胞生物において、細胞間の接着にかかわるタンパク質グループの総称である。インテグリンのなかには、活性化の際に、大きく構造を変化させるものがあることがわかっているが、その構造変化のメカニズムに関しては、よくわかっていなかった。われわれは、折りたたまれた構造をとっているインテグリンに対し、エラスティックネットワークモデルによる基準振動解析法を適用し、インテグリンの分子振動にとって重要な部位を発見した。さらなる計算の結果、その部位が、インテグリンの大規模な構造変化にとって重要であることを発見した。この重要性は、実験によっても確認した。さらに、さまざまな種類のインテグリンを調査し、重要な部位を構成するアミノ酸がどの程度保存されているかを調べたところ、限られたグループのインテグリンにおいてのみ、よく保存されていることを発見した。これは、大規模構造変化のメカニズムが、インテグリンの種類によって違うことを示している。

論文

Neutronics design of accelerator-driven system for power flattening and beam current reduction

西原 健司; 岩永 宏平*; 辻本 和文; 倉田 有司; 大井川 宏之; 岩崎 智彦*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(8), p.812 - 822, 2008/08

 被引用回数:38 パーセンタイル:92.51(Nuclear Science & Technology)

本研究では、鉛ビスマス溶融金属冷却加速器駆動炉(ADS)の核設計において、出力ピークとビーム電流の低減を目的とした幾つかの設計手法を検討し、被覆管とビーム窓温度の低減効果を評価した。用いた設計手法は、希釈材割合のサイクルごとの調整,ピン径と希釈材割合についての炉心多領域化、そして、ビーム窓位置と中央集合体高さの調節である。検討の結果、希釈材割合のサイクルごとの調整,希釈材割合についての多領域化、そして、ビーム窓位置調整を組合せることで、被覆管とビーム窓温度低減の観点からADSの核設計を最適化できることがわかった。被覆管表面温度とビーム窓表面温度を、それぞれ、91$$^{circ}$$Cと38$$^{circ}$$C低下させることができ、これにより、鉛ビスマスによる材料腐食の影響を大幅に緩和できる。

論文

Impact of partitioning and transmutation on LWR high-level waste disposal

西原 健司; 中山 真一; 森田 泰治; 大井川 宏之; 岩崎 智彦*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(1), p.84 - 97, 2008/01

 被引用回数:27 パーセンタイル:86.74(Nuclear Science & Technology)

分離変換技術(PT)を導入した軽水炉核燃料サイクルで発生する放射性廃棄物の処分場における定置概念が、処分前の貯蔵期間によって受ける影響を検討した。PTを導入した燃料サイクルについて、(1)分離のみ(核分裂生成物の一部を分離),(2)核変換のみ(MAを分離し核変換),(3)分離及び核変換の両方、の3つのシナリオを検討した。過渡熱解析によって、処分場における幾つかの廃棄体配置に対して必要となる処分前貯蔵期間を評価し、貯蔵期間と定置面積の関係を得た。それぞれのシナリオに対して、発熱性の廃棄体の乾式貯蔵に必要な貯蔵能力を評価した。PTの廃棄体の貯蔵と処分双方に対する貢献が議論され、分離変換の双方を導入することが廃棄物管理の規模縮小に有効であることが示された。

論文

Status of J-PARC muon science facility at the year of 2005

三宅 康博*; 西山 樟生*; 河村 成肇*; 牧村 俊助*; Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; Beveridge, J. L.*; 門野 良典*; 福地 光一*; 佐藤 伸彦*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.484 - 487, 2006/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:32.73(Physics, Condensed Matter)

物質生命科学実験施設の建屋の建設は2004年度の初めに開始された。2008年に加速器とビーム輸送系のコミッショニングが行われた後、2009年にはミュオンのユーザー利用が開始される。この論文ではJ-PARCミュオン科学実験施設建設の現状について述べる。

論文

大強度陽子加速器施設(J-PARC)で期待される原子力科学

鬼柳 善明*; 永宮 正治*; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 大井川 宏之; 井頭 政之*; 馬場 護*; 岩崎 智彦*; 渡辺 幸信*; 石橋 健二*

日本原子力学会誌, 46(3), p.173 - 197, 2004/03

大強度陽子加速器施設J-PARCでは、断面積測定,遮蔽実験などのビーム利用実験ができること、また、II期工事に計画されている核変換実験施設は、原子力エネルギーに直接関係するものであるという理由から、このような研究に関係が深い原子力学会の炉物理,放射線工学,加速器・ビーム科学,核データの4部会が合同で、J-PARCを利用した研究について、企画セッションなどを通して検討してきた。本特集は、そこでまとめられた研究計画について述べたものである。また、検討された研究を、さらに効率的・発展的に進めるための提案にも言及している。プロジェクト側から施設建設状況と実験施設の利用計画について、次いで4つの関係部会からの研究提案について詳細を述べる。

論文

A New static and dynamic one-point equation and analytic and numerical calculations for a subcritical system

西原 健司; 岩崎 智彦*; 宇田川 豊*

Journal of Nuclear Science and Technology, 40(7), p.481 - 492, 2003/07

 被引用回数:16 パーセンタイル:72.95(Nuclear Science & Technology)

核分裂中性子数のバランスに基づいた新しい一点炉式を導出した。本式は従来のkeffを含む一点炉式と同じ形式を持っている。本式に現れる変数は核分裂中性子数と遅発中性子先行核数であり、係数は即発,遅発及び源中性子の増倍度である。これらの変数と係数はそれぞれ明確な物理的意味を有している。また、本式の解析的,決定論的及び確率論的な計算を、加速器駆動炉について行った。

報告書

CPFにおける高速炉燃料リサイクル試験; 高速炉使用済燃料の溶解性に関する研究

根本 慎一; 坂井 敏幸*; 算用子 裕孝; 菊池 憲治; 岩崎 伊佐央*; 栗林 正和*; 松島 和美*

PNC TN8410 93-283, 86 Pages, 1993/11

PNC-TN8410-93-283.pdf:2.38MB

CPFにおけるホット試験は1982年9月30日に実施した高速炉使用済燃料ピンのせん断作業を皮切りに、これまでの約10年間、ピューレックス法を基本として高速炉燃料再処理に関した各プロセス試験を進めてきた。今回、これらのホット試験のうち、燃料の溶解試験に着目して総合的に評価・解析を加え、シミュレーションコードに反映できる溶解反応速度式を導出することができた。以下にその基本データについての概要を示す。高速炉使用済燃料の溶解速度は、反応表面積および系の硝酸濃度に比例する。また、温度に関してはアレニウスの式で補正できる。溶解速度=速度定数・反応表面積・(硝酸濃度)SUP1.7・e/SUP-E/RT (1)溶解速度は硝酸濃度の1.7乗に比例し、未照射UO$$_{2}$$ペレットの傾向とほぼ同じである。(2)アレニウスプロットにより求めた見かけの活性化エネルギーは11kcal/molであり、UO$$_{2}$$の溶解で報告されている同エネルギーにほぼ近い。(3)燃焼度の影響については、溶解反応速度式に反映できるような形での整理はできなかったが、溶解速度は硝酸濃度の低い系では燃焼度の増加に伴って低下する傾向にあること、また、8M程度の高濃度硝酸系では見かけ上ほぼ一定になることが観察された。(4)溶解速度の変化より溶解反応にかかわる有効表面積を推定し、せん断片および粉末の表面積変化を数式化した。(5)せん断片の"つぶれ"の影響については、約30%以上確保することによりほぼ一定の溶解速度を得ることができる。

口頭

高速炉用水素化物中性子吸収材の開発,4; 水素化物中性子吸収材を装荷した高速炉の安全解析

佐藤 一憲; 岩崎 智彦*; 小無 健司*

no journal, , 

水素化物中性子吸収材を制御棒要素に採用したナトリウム冷却酸化物燃料の高速炉炉心を対象として、設計基準事象及び設計基準外事象の代表的なものを選定し、各事象における水素化物中性子吸収材要素の過渡時温度変化を求めた。これより、水素化物中性子吸収材の安定性が問題となる領域を把握し、従来概念(B$$_{4}$$C制御棒使用)と比べた安全特性への影響を検討した。

口頭

エラスティックネットワークモデルの基準振動解析により発見されたインテグリンの活性化のための留め金領域

松本 淳; 鎌田 徹治*; 岩崎 憲治*; 高木 淳一*; 由良 敬

no journal, , 

巨大な細胞外部分を持つ膜タンパク質であるインテグリンは、多細胞生物の細胞間接着に関与している。多くの種類のあるインテグリンのうち、活性化の際、大規模な構造変化を起こすものがあるが、その構造変化のメカニズムについては、ほとんどわかっていない。インテグリンのエラスティックネットワークモデルに対して、基準振動解析を行った結果、分子の内部運動に大きな影響のある相互作用を発見した。その相互作用に関与する部位の重要性は、実験でも確認された。

口頭

DNA修復促進タンパク質PprAの構造と機能の推定

由良 敬; 鳴海 一成; 岩崎 憲治*

no journal, , 

放射線抵抗性細菌のDNA修復促進タンパク質PprAがどのようにしてDNA2本鎖切断修復を行っているかを明らかにすることを目的に、計算生物学の手法と電子顕微鏡単粒子観測を導入し、PprAタンパク質の立体構造に基づく修復機構の解明研究を行った。その結果、PprAタンパク質が4量体を形成した低分解能像を得ることに成功した。この像から、PprA単量体の構造は両端のおもりの大きさが異なる亜鈴を形成していると推定でき、4量体構造は亜鈴の柄部分が4個並行に樽状に並んでいると推定できた。次に、この構造を手がかりにして計算生物学の手法を駆使し、PprAタンパク質の原子分解能構造の推定を行った。その結果、PprAタンパク質のアミノ酸配列は、データベースにある立体構造中、RecJタンパク質の立体構造に一番よく適合することがわかった。また、PprAタンパク質の立体構造のどの部分でDNAと相互作用するかを推定したところ、亜鈴構造を特徴付ける中央のへリックスにDNAが相互作用することがわかってきた。

口頭

Three-dimensional architecture of the ${it Deinococcus radiodurans}$ PprA protein

鳴海 一成; 佐藤 勝也; 大庭 寛史; 由良 敬*; 岩崎 憲治*

no journal, , 

放射線抵抗性細菌から見いだした新規DNA修復促進タンパク質PprAのアミノ酸配列は、今まで知られているどのタンパク質のアミノ酸配列とも似ていない。また、PprAは、今まで知られているどのDNA結合モチーフも持ち合わせていない。そこで本研究では、PprAタンパク質のDNA結合様式に関する知見を得るために、電子顕微鏡単粒子解析を用いてPprAタンパク質の3次元構造を調べた。その結果、PprAタンパク質は、中心孔を有するダンベル型のホモ4量体を形成していることがわかった。この中心孔は、二本鎖DNA末端を包み込むのに十分な大きさであった。また、生物情報学的手法を用いてPprAタンパク質の3次元構造の推定を試みた結果、PprAタンパク質はダンベル型構造を持つ大腸菌RecJタンパク質の3次元構造に適合することが明らかになった。

口頭

高速炉用水素化物中性子吸収材の核設計,2; Hf水素化物制御棒装荷炉心の安全解析

佐藤 一憲; 岩崎 智彦*; 小無 健司*

no journal, , 

水素化物制御材を用いた炉心の安全性について、設計基準事象及び設計基準を超えた代表的な事象を摘出し、このような事象における過渡時の応答特性を評価した。これにより、特段の悪影響はないとの見通しを得た。

口頭

東海再処理施設における給電設備の集中監視システムの構築

青木 賢二; 檜山 久夫; 柴田 里見; 岩崎 省悟; 伊波 慎一

no journal, , 

東海再処理施設には、管理区域を有する複数の施設があり、各施設への給電は、放射性物質の管理の観点から、停電を考慮した連続的な給電システムが必要である。また、給電異常時には、速やかな処置と復旧のための情報収集が必要である。本報告では、給電監視場所の一元化及び給電異常個所を把握するための情報収集の迅速化を目的とした集中監視システムについて述べる。

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