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岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税
Applied Physics A, 131, p.165_1 - 165_8, 2025/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)液体試料を対象とした分析法の中で、時間分解レーザー誘起発光分光法は分析計への試料導入の必要なく、水溶液中のGdイオン濃度をリアルタイムに測定することが可能である。本研究では、水中Gd濃度のリアルタイム計測法を開発した。検出限界は超純水に硫酸Gdを溶解した条件で約60ppbと得られた。この値はレーザー誘起ブレークダウン分光法を用いた文献値より2桁優れており、分析計への試料導入が必要となる誘導結合プラズマ発光分析法を用いた文献値と同程度である。
宮崎 加奈子*; 武原 政人*; 蓑毛 健太*; 堀江 憲路*; 竹原 真美*; 山崎 信哉*; 斉藤 拓巳*; 大貫 敏彦*; 高野 公秀; 塩津 弘之; et al.
Journal of Hazardous Materials, 470(15), p.134104_1 - 134104_11, 2024/05
被引用回数：1 パーセンタイル：31.14(Engineering, Environmental)Radioactive Cs contamination has been one of the central issues in Fukushima and other legacy sites; however, atomic-scale characterization of radioactive Cs has never been successful. Here we report, for the first time, the direct imaging of radioactive Cs atoms using high-resolution high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy. As inclusions in Cs-rich microparticles, 27-36 wt.% of Cs (as Cs
O) occurs in a type of zeolite called pollucite. The normalized formula for pollucite are expressed as (Cs,K,Ba)
(Fe
,Zn,X
)Si
O
, (Cs,K,Ba)
(Fe
Zn
X
)
Si
O, and (Cs,K,Ba)
(Fe
ZnX
)
Si
O after normalization with 12 oxygen atoms (X includes other trace cations; Ti, Mn, Rb, Zr, Mo, and Sn). Atomic-resolution image of radioactive Cs atoms are obtained when viewing along the [111] zone axis, a view supported by image simulations using the multi-slice method. The occurrence of pollucite indicates that locally enriched Cs reacted with siliceous substances during meltdowns, presumably through hydrothermal reactions. In case of predominant occurrence of pollucite in debris, incorporation in pollucite structure retards leaching of radioactive Cs. Still, the atomic-resolution imaging of radioactive Cs is an important advance for better understanding the fate of radioactive Cs inside and outside of damaged reactors during severe accidents like Fukushima Daiichi.
Be and 
Al under direct muon-induced spallation in granite quartz and its implications for past high-energy cosmic ray fluxes櫻井 敬久*; 紅林 泰*; 鈴木 颯一郎*; 堀内 一穂*; 高橋 唯*; 堂下 典弘*; 菊地 聡*; 門叶 冬樹*; 岩田 尚能*; 田島 靖*; et al.
Physical Review D, 109(10), p.102005_1 - 102005_18, 2024/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Astronomy & Astrophysics)銀河宇宙線の永年変化は銀河の活動に密接に関係しており、局所的な銀河磁場・星間雲・超新星残骸の近くの環境が反映される。高エネルギー銀河宇宙線によって大気中で生成される高エネルギーミューオンは、深い地層まで透過し、岩石中に放射性同位体を生成する。BeやAlのような長寿命の放射性核種は岩石中に蓄積されるため、高エネルギーミューオンの収量の長期変動、ひいては数百万年間の高エネルギー銀河宇宙線(GCR)の長期変動の調査に利用できる。本研究では、CERN SPSのCOMPASS実験ラインにて、160GeV/cの正ミューオンを合成石英プレートと花崗岩コアに照射して、岩石中のBeとAlの生成断面積を測定した。更に、ミューオンが直接起こす核破砕反応とミューオンが生成した二次粒子が引き起こす反応が、岩石中での長寿命核種の生成にそれぞれどの程度寄与するかを明らかにした。
岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2022(12), p.123H01_1 - 123H01_12, 2022/12
被引用回数：2 パーセンタイル：27.99(Physics, Multidisciplinary)本研究では、レーザー誘起発光分光をベースとした実験装置を構築し、水中Gd
イオンの発光特性を調査した。励起波長を245-255nmの範囲で変えたところ、波長246.2nm及び252.3nmで共鳴ピークを観測し、発光寿命は3ms程度であった。Gd濃度と発光量に良い直線性が得られ、構築した実験装置がGd濃度の遠隔モニターにも有用であると考えられる。
Barucci, M. A.*; Reess, J.-M.*; Bernardi, P.*; Doressoundiram, A.*; Fornasier, S.*; Le Du, M.*; 岩田 隆浩*; 中川 広務*; 中村 智樹*; Andr
, Y.*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.211_1 - 211_28, 2021/12
被引用回数：25 パーセンタイル：82.95(Geosciences, Multidisciplinary)MMX赤外線分光計(MIRS)は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のMMXミッションに搭載されているイメージング分光計である。MIRSは他の4つのフランス研究所との協力、フランス国立宇宙研究センター(CNES)の協力と財政支援、およびJAXAと三菱電機(MELCO)との緊密な協力によりパリ天文台で開発されている。この装置はMMXの科学的目的を完全に達成するべく設計されている。MIRSはフォボスとダイモスの表面組成の分析およびサンプリングサイトの選択時に使用される組成診断スペクトル機能を含む近赤外線スペクトルマップ機能をリモートで提供する。MIRSはまた、火星の大気、特に雲,塵,水蒸気などの空間的時間的変化についても観測を行う予定である。
糸井 弘行*; Ninomiya, Takeru*; 長谷川 英之*; Maki, Shintaro*; Sakakibara, Akihiro*; 鈴木 隆太郎*; 笠井 湧斗*; 岩田 博之*; 松村 大樹; 大和田 真生*; et al.
Journal of Physical Chemistry C, 124(28), p.15205 - 15215, 2020/07
被引用回数：9 パーセンタイル：34.16(Chemistry, Physical)We demonstrate reversible charge/discharge in ruthenocene, RuCp (Cp = 
-C
H), using activated carbon (AC) as a support. Upon subsequent electrochemical oxidation using an aqueous HSO
electrolyte, the clusters are disassembled and the RuCp molecules are finely dispersed in the micropores. The resulting RuCp has a large contact area with conductive carbon surfaces, thereby realizing rapid charge transfer at the contact interface. Consequently, rapid charge storage occurs via the reversible redox reaction of the supported RuCp in aqueous HSO without dimerization or disproportionation reactions, which is confirmed by X-ray absorption spectroscopy. Since hybridization can produce different properties of the host and guest materials, their infinite combinations would have the possibility to yield properties far surpassing those of existing materials.
scattering length from 
photoproduction on the proton near the reaction threshold石川 貴嗣*; 藤村 寿子*; 深澤 宏司*; 橋本 亮*; He, Q.*; 本多 佑記*; 保坂 淳; 岩田 高広*; 甲斐田 俊*; 笠木 治郎太*; et al.
Physical Review C, 101(5), p.052201_1 - 052201_6, 2020/05
被引用回数：4 パーセンタイル：36.67(Physics, Nuclear)Photoproduction of the omega meson on the proton has been experimentally studied near the threshold. The total cross sections are determined at incident energies ranging from 1.09 to 1.15 GeV. The 1/2 and 3/2 spin-averaged scattering length 
and effective range 
between the CO meson and proton are estimated from the shape of the total cross section as a function of the incident photon energy: = (-0.97 
+ 
(0.07 
) fm and = (+2.78 
) + (-0.01 
) fm, resulting in a repulsive force. The real and imaginary parts for and are determined separately for the first time. A small 
-wave contribution does not affect the obtained values.
岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 797, p.64 - 69, 2015/10
被引用回数：4 パーセンタイル：30.26(Instruments & Instrumentation)レーザー共鳴イオン化質量分析法をベースとした高速炉用タギング法破損燃料位置検出(FFDL)システムを実用化する上で、クリプトン及びキセノン共鳴イオン化用レーザーの安定性及び操作性向上が必要不可欠である。レーザーシステムの安定化に関連した研究として、東京大学宇宙線研究所と共同でキセノンガスに含まれるクリプトン不純物濃度の評価に関する研究を行っている。論文では、共振器を組まない光パラメトリック発生(OPG)光学系を開発し、クリプトン共鳴イオン化に用いる波長212.6nmのレーザー波長安定性が従来の光パラメトリック発振器(OPO)と比較して1桁程度向上した結果を報告した。開発したレーザーにより、純アルゴンガスに不純物として含まれる濃度0.4ppt程度のクリプトン検出に成功した。主成分がキセノンの場合はクリプトン感度が半分程度に低下するが、キセノンに濃度ppt程度以下含まれる極微量なクリプトンの検出が可能な見通しを得た。
金子 誠*; 岩田 孟; 塩津 弘之; 正木 翔太*; 川元 侑治*; 山崎 信哉*; 仲松 有紀*; 井元 純平*; 古木 元気*; 落合 朝須美*; et al.
Frontiers in Energy Research (Internet), 3, p.37_1 - 37_10, 2015/09
高線量土壌中の放射性Csは雲母鉱物などの層状ケイ酸塩鉱物に取り込まれていることを現地調査及び模擬実験により明らかにした。
伊藤 主税; 荒木 義雄; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 青山 卓史
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009) (CD-ROM), 12 Pages, 2012/00
高速炉プラントの安全性向上を目指して、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いた破損燃料位置検出及びNa漏えい検知技術の高度化に関する研究を進めている。破損燃料位置検出技術の開発では、燃料ピン中に封入されたガスによって燃料集合体を識別するタギング法にRIMSを適用し、カバーガスAr中にわずかに存在するXe及びKrの同位体比を測定する装置を開発して、「常陽」で実施した炉内クリープ破断試験に本装置を適用して破断した試料から放出されたタグガスを分析し、試料を同定した。また、大型化する高速炉の実用化を念頭に、現行のNa漏えい検出器より2桁検出感度を高めることを目標として、エアロダイナミックレンズを用いてNaエアロゾルをビーム形状に収束させて連続的に導入し、レーザアブレーションによりNaエアロゾルを原子化し、RIMSによりNa同位体を検出する装置を開発した。本研究により高速炉プラントの安全性を一層向上させ、高速増殖炉サイクルの実現に寄与していく。
大井川 宏之; 辻本 和文; 菊地 賢司; 倉田 有司; 佐々 敏信; 梅野 誠*; 西原 健司; 斎藤 滋; 水本 元治; 高野 秀機*; et al.
Proceedings of 4th International Workshop on the Utilisation and Reliability of High Power Proton Accelerators, p.325 - 334, 2005/11
原研は、マイナーアクチニド(MA)の効果的な核変換を目的とした加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発を進めている。原研が提案するADSは、熱出力800MWの鉛ビスマス冷却タンク型未臨界炉でMAとプルトニウムを混合した窒化物燃料を装荷する。鉛ビスマスは入射陽子ビームによる核破砕反応で中性子を発生させるターゲットとしても使用される。本研究では、ビーム窓周辺の設計に焦点を絞ったADSの成立性について検討した。ホットスポット燃料ピンの冷却性確保のために、ターゲット領域とダクトレス燃料集合体の間に隔壁を設けた設計とした。また、ビーム窓の冷却を効果的に行うように、流調ノズルを設けた。熱流動解析の結果、最大ビーム出力30MW時においても、ビーム窓の外表面最高温度を摂氏500度以下に抑制できることがわかった。外圧とビーム窓内の温度分布の結果生じる応力も、許容制限値以下となった。
佐々 敏信; 梅野 誠*; 水林 博*; 森 恵次郎*; 二川 正敏; 斎藤 滋; 甲斐 哲也; 中井 公一*; 雑候 章*; 笠原 芳幸*; et al.
JAERI-Tech 2005-021, 114 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-021.pdf:9.66MB
日本原子力研究所では、加速器駆動核変換システム(ADS)にかかわる技術の研究開発を進めるため、大強度陽子加速器施設J-PARC計画の下で核変換実験施設の建設を検討している。核変換実験施設は、ADSの未臨界炉心に関する物理的特性の実験的研究を行う核変換物理実験施設と、ADSを設計するための材料データベース構築及び核破砕ターゲットの工学的特性の試験を行うADSターゲット試験施設から構成される。本報告は、ADSターゲット試験施設について、施設の目標,実用ADSと本実験施設との関連について述べ、台車搭載型核破砕ターゲットを採用した実験施設の検討結果についてまとめたものである。
伊藤 主税; 荒木 義雄; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 青山 卓史
no journal, ,
平成17年度から平成21年度まで実施してきた文部科学省公募研究「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の平成21年度最終年度の成果を2件のシリーズ発表にて報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いた微小ナトリウム漏えい検知技術を開発するものであり、最終年度の平成21年度は、
Naの検出性能及び高速炉プラントへの適用性を評価した。本発表では、シリーズ発表の2件目として、高速実験炉「常陽」の1次系二重配管間隙部のNa濃度を測定して
Naの検出によるNa漏えい検知が可能であることを確認し、実機高速炉プラントへの適用方法を検討して、プラントの安全性確保への有効性を評価した結果を報告する。
青山 卓史; 伊藤 主税; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 原野 英樹*; 岡崎 幸基*; 荒木 義雄*; 渡辺 賢一*; 井口 哲夫*; 竹川 暢之*; et al.
no journal, ,
平成17年度から平成21年度まで実施した文部科学省原子力システム研究開発事業(公募研究)「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の成果を報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いたNa漏えい検知技術を開発するものであり、エアロゾル分析技術とRIMSを組合せたナトリウム漏えい検知用RIMS装置を設計・製作した。Naエアロゾルを発生させてその検出性能を評価し、目標感度より3桁高感度である検出下限値0.1pptを達成した。レーザ励起ブレークダウン分光法でNa信号の変化が検出された後、RIMSでその信号推移を監視することで、より早期のプラント対応が可能となり、高速炉プラントの安全性確保に対する有効性が確認できた。
岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税
no journal, ,
レーザー共鳴イオン化質量分析法をベースとした高速炉用タギング法破損燃料位置検出(FFDL)システムを実用化する上で、(1)真空紫外(VUV)光の1光子励起によるクリプトン(Kr)及びキセノン(Xe)共鳴イオン化効率の向上、(2)レーザーシステムの安定化
操作性向上の2点が必要不可欠である。(1), (2)に関連した研究として、東京大学宇宙線研究所と共同でXeガスに不純物として含まれるラドン(Rn)の除去、及び濃度pptレベルKrの定量分析に関する研究を行っている。Rn除去では、希ガス元素の中で共鳴励起波長が最も長いRnについて共鳴イオン化用VUVレーザーを開発し、VUV光生成技術をKr及びXeに適用する計画を立てている。Kr定量分析では、分析精度向上に直結するレーザー波長出力安定化を目的とした光学系開発を行っており、上記(2)につながるものである。発表では、Rn除去について共鳴イオン化及び電場引き出しで構成される除去システムの概要、及び波長145.2nm真空紫外レーザーを用いた空気中ラドン共鳴イオン化実験の進捗状況を説明する。また、Kr定量分析についてXMASS検出器の試料ガスに対するKr濃度の測定結果を報告する。
岩田 圭弘; 荒木 義雄; 内藤 裕之; 伊藤 主税; 青山 卓史
no journal, ,
平成17年度から平成21年度まで実施してきた文部科学省公募研究「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の平成21年度(最終年度)の成果を2件のシリーズ発表にて報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いた微小ナトリウム漏えい検知技術を開発するものであり、最終年度の平成21年度は、Naの検出性能及び高速炉プラントへの適用性を評価した。本発表では、シリーズ発表の1件目として、構築してきた微量Na分析装置のパラメータ最適化を行い、Naを含むNaCl含浸試料を用いたNaの検出性能を評価した結果を報告する。
岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 家城 佳*; 伊藤 主税
no journal, ,
水チェレンコフ検出器への影響評価を目的として、水中のガドリニウムイオン(Gd)発光特性に関する研究を行っている。発光寿命は5ms程度であり、波長252.3nmのパルスレーザーを用いた発光測定により、濃度0.01-0.1%の範囲でGdイオン濃度の遠隔モニターを行えることがわかった。
イオン発光特性の評価岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 家城 佳*; 伊藤 主税
no journal, ,
水チェレンコフ検出器への影響を評価するため、水中のガドリニウムイオン(Gd)発光特性に関する研究を行っている。硫酸イオンによるクエンチングの影響は無視できると考えられる。波長245-255nmの範囲でGdの励起スペクトルを測定し、Gd発光量がGd濃度に比例していることを確認した。
イオン発光分光と可搬型濃度モニターへの応用岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 伊藤 主税
no journal, ,
水チェレンコフ検出器への影響を評価するため、水中のガドリニウムイオン(Gd)発光分光に関する研究を行っている。硝酸イオンによる強いクエンチングが観測された一方で、硫酸イオンによるクエンチングの影響は無視できると考えられる。波長245-255nmの範囲でGdの励起スペクトルを測定し、共鳴波長で発光量が2桁増加した。このGdイオン発光を利用した可搬型Gd濃度モニターの開発を進めている。
イオン発光の影響評価岩田 圭弘; 関谷 洋之*; 家城 佳*; 伊藤 主税
no journal, ,
水チェレンコフ検出器への影響を評価するため、水中のガドリニウムイオン(Gd)発光特性に関する研究を行っている。波長245-255nmの範囲でGdの励起スペクトルを測定し、イオン発光量がGd濃度に比例していることを確認した。
