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Mohamad, A. B.; Chen, J.*; 井岡 郁夫*; 鈴木 恵理子; 近藤 啓悦; 阿部 陽介; 山下 真一郎; 大久保 成彰; 根本 義之; 岡田 裕史*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 625, p.156513_1 - 156513_9, 2026/04
Ion irradiation was carried out on Cr coating Zry cladding to investigate their microstructure evolution and mechanical properties. The sample was irradiated at reactor normal operation conditions. Microstructural observation and mechanical testing of non-irradiated samples and irradiated samples were performed to understand irradiation damage to the Cr-coated Zry cladding. Results of High Resolution Transmission Electron Microscopy and chemical analysis revealed Fe enrichment at the Cr coating and Zr substrate interface of irradiated samples due to irradiation enhanced diffusion or irradiation induced mixing. Irradiation led to the formation of Fe enrichment at the Cr Zr interface approximately 15nm. Moreover, hardening of the Cr coating and Zr substrate regions was observed in the irradiated sample.
Chen, J.*; 山本 慧; 他13名*
Physical Review Letters, 136(5), p.056702_1 - 056702_8, 2026/02
The recently developed van der Waals magnets provide a promising platform for spintronics and magnonics. Here, we report the observation of surface magnon propagation in the van der Waals antiferromagnet CrSBr. We find a nearly unidirectional propagation of antiferromagnetic magnon modes, which emerge near the anticrossing of the optical and acoustic magnon bands, in agreement with our theory of magnetostatic waves in antiferromagnets. The propagation direction can be reversed by switching the magnetic field. The observed antiferromagnetic magnons operate in the gigahertz regime due to the weak interlayer exchange coupling. Our results open the pathway for nonreciprocal magnonic applications based on van der Waals antiferromagnets at easily-accessible microwave frequencies.
RhZhang, J. Z.*; Chen, Z. Q.*; Qu, T.*; Wang, Y. K.*; Li, Z. H.*; Orlandi, R.; 他62名*
Physics Letters B, 873, p.140144_1 - 140144_9, 2026/02
At the RIKEN, 
-delayed 
-ray spectroscopy studies were conducted on 
Rh and 
Rh, resulting in the world's first successful identification of a 1/2
isomer in these isotope, extending the energy difference between the 9/2
and 1/2 states up to neutron number 
=74. Comparison of the new results with state-of-the-art calculations suggests that triaxial deformation plays a significant role in the evolution of the energy difference, indicating a shape transition from axially symmetric to triaxial deformation within the Rh isotopic series. These findings provide new insights into the structure of neutron-rich nuclei in the atomic number 
region, elucidating the interplay between triaxial deformation and shell evolution.
Guembou Shouop, C. J.; 土屋 晴文
Communications Engineering (Internet), 5, p.11_1 - 11_14, 2026/01
Neutron Resonance Transmission Analysis (NRTA) is a powerful non-destructive assay for material characterisation, traditionally requiring large, fixed and costly facilities. Here, we present a compact NRTA system utilising a small 
Cf spontaneous neutron source to analyse nuclear materials, offering a mobile and cost-effective alternative to accelerator, D-T, or laser-driven neutron sources. The pilot design, with a total size of 130 cm
50 cm50 cm, has an unprecedentedly short flight path of 42 cm, enabling time-of-flight measurements on nuclear material samples. The system's performance is demonstrated through NRTA measurements of simulated samples, including indium, hafnium, and cadmium metal plates. The resulting transmission spectra allow accurate isotope identification below 5 eV. These results underscore the system's potential for enhancing nuclear security, safeguards, and nonproliferation, particularly in scenarios where mobility, rapid deployment, and flexibility are critical. This work is supported by the Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology (MEXT) under the subsidy for the "promotion for strengthening nuclear security and the like."
五十嵐 淳哉*; 二宮 和彦*; Zheng, J.*; Zhang, Z.*; 福田 美保*; 青野 辰雄*; 箕輪 はるか*; 吉川 英樹*; 末木 啓介*; 佐藤 志彦; et al.
Journal of Environmental Radioactivity, 291, p.107856_1 - 107856_8, 2026/01
福島第一原子力発電所(FDNPP)事故に由来する放射性粒子中のプルトニウム同位体比を、サンプル数を増やして高精度に測定し、FDNPP由来Puの指紋として利用可能な代表値を提示した。Pu同位体の原子比は放出源ごとに固有であり、Pu起源推定に有用である。FDNPP事故由来Puについては、事故時に炉内で形成された放射性粒子を対象とすることで全球的フォールアウトの影響を受けにくい評価が可能だが、既報は解析粒子数が少なく原子比推定の不確かさが大きかった。SF-ICP-MSにより7粒子を分析した結果、
Pu/
Pu=0.369
0.008、
Pu/Pu=0.1500.007(原子比)を得た。これらの値は炉心インベントリ計算や周辺環境試料で報告される比と概ね整合し、今後のPu起源推定や環境影響評価の参照指標として有用である。
Villagrasa, C.*; Baiocco, G.*; Chaoui, Z.-E.-A.*; Dingfelder, M.*; Incerti, S.*; Kundr
t, P.*; Kyriakou, I.*; 松谷 悠佑; 甲斐 健師; Parisi, A.*; et al.
PLOS ONE (Internet), 21(1), p.e0340500_1 - e0340500_22, 2026/01
電離放射線被ばくの生物学的影響を理解するために重要なナノ線量測定は、分子スケールでの原子相互作用を再現するMonte Carlo Track Structure (MCTS)コードにより評価可能である。数十年にわたり独立して開発された様々なMCTSコードは、生物組織の主成分である液体水中の電子線の相互作用について、異なる物理モデルと断面積データセットを使用してきた。本研究では、様々なMCTSコード内の相互作用断面積の違いによって生じるナノ線量測定計算の不確実性を評価した。7つのMCTSコード(Geant4-DNA, PARTRAC, PHITS, MCwater、およびPTra)の計算結果から、平均電離数や2回以上の電離が起こる確率などの分子スケールの物理量に大きな相違があることが明らかとなった。最も大きな相違が確認されたのは低エネルギー電子で、相互作用断面積の寄与が不確実性の主要因であることがわかった。本成果より、断面積の相違が複雑なDNA損傷などの生物学的影響に無視できない影響を与えることが浮き彫りになった。
Fe
O
Lenander, E. Y.*; Nielsen, F. B.*; Lass, J.*; Hansen, U. B.*; Krighaar, K. M. L.*; Preuss, A.*; Weber, T.*; Enderle, M.*; Jacobsen, H.*; Stuhr, U.*; et al.
Physical Review B, 113(1), p.014424_1 - 014424_14, 2026/01
The frustrated magnet BiFeO has been reported to exhibit complex spin dynamics coexisting with conventional spin wave excitations. The magnetic Fe
(
) ions are arranged into a distorted two-dimensional Cairo pentagonal lattice with weak couplings between the layers, developing long-ranged noncollinear antiferromagnetic order below 245 K. In order to enable studies and modeling of the complex dynamics close to 
, we have reexamined the magnetic excitations across the complete energy scale (
meV) at 10 K. We discover two distinct gaps, which can be explained by introducing, respectively, easy axis and easy plane anisotropy on the two unequivalent Fe sites. We develop a refined spin Hamiltonian that accurately accounts for the dispersion of essentially all spin-wave branches across the full spectral range, except around 40 meV, where a splitting and dispersion are observed. Polarization analysis shows that the system has magnetic anisotropic fluctuations, consistent with our model. A continuum of scattering is observed above the spin wave branches and is found to principally be explained by an instrumental resolution effect. The full experimental mapping of the excitation spectrum and the refined spin Hamiltonian provides a foundation for future quantitative studies of spin waves coexisting with unconventional magnetic fluctuations in this frustrated magnet found at higher temperatures.
白藤 雅也; 佐野 恭平; 堀内 雅一; 加藤 茜; 渡邉 一樹; 谷川 聖史; 丸山 創; 北尾 貴彦; Conner, J.*; LaFleur, A.*; et al.
第46回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2025/12
The Japan Atomic Energy Agency, in collaboration with the U.S. Department of Energy and Los Alamos National Laboratory, initiated a joint research project to develop the Advanced Hulls Measurement and Monitoring System (A-HMMS) for quantifying trace amounts of nuclear material in hull drums. Monte Carlo simulations using the MCNP code confirmed that the presence of water significantly attenuates neutron count rates. However, sufficient sensitivity to plutonium mass variations was observed, indicating that measurements are feasible even with water present. Passive NDA methods based on the Cm/Pu ratio were found to be limited due to curium decay over long-term storage, necessitating the use of active interrogation techniques. Small-scale experiments validated the simulation results and demonstrated that waste type and source position significantly affect count rates, highlighting the need for waste-specific calibration curves. Full-scale testing is planned to evaluate system performance under realistic conditions and optimize the A-HMMS design.
Cf中性子源を用いた卓上型中性子共鳴透過分析装置の開発土屋 晴文; Guembou Shouop, C. J.
第46回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2025/12
Neutron Resonance Transmission Analysis (NRTA) is a non-destructive assay capable of identifying and quantifying nuclear materials with high precision, making it a promising tool for applications in nuclear security, safeguards, and non-proliferation. Conventional NRTA systems typically employ accelerators or neutron generators as neutron sources. As a result, they are large, require heavy shielding, and are difficult to implement in facilities with limited space or in field environments. To overcome these limitations, we developed a table-top NRTA system that utilizes a Cf neutron source instead of an accelerator or a neutron generator. The apparatus has dimensions of approximately 130 cm 50 cm 50 cm, enabling easy transport and on-site deployment. Performance tests were conducted using indium and silver plates as surrogate samples for nuclear materials. The experimental transmission spectra exhibited resonance dips consistent with those of expected transmission spectra incorporating the system response function. From these comparisons, the isotopic areal densities were successfully quantified within experimental uncertainty. This study demonstrates, for the first time, that isotope identification and quantitative evaluation can be achieved using a table-top NRTA system without accelerators and neutron generators, and suggests its potential applicability to nuclear facilities, ports, and other space-limited locations.
Rossi, F.; Lee, J.; 吉見 優希*; 芝 知宙; 寺田 和司*; 堀 順一*
第46回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2025/12
The Japan Atomic Energy Agency is developing a non-destructive system to detect fissile nuclear materials within a sample combining resonance analysis from prompt fission neutrons, capture gamma-rays, and transmitted neutrons. The detection setup includes an array of plastic scintillators at the sample and a downstream 
Li scintillator. Recent improvements focus on better neutron/gamma discrimination using advanced EJ-276D plastic scintillators and optimized pulse shape discrimination analysis. Tests were conducted at the Kyoto University time-of-flight facility with natural and enriched uranium samples. This paper presents the latest design updates and experimental results from the system's development. This work is supported by MEXT under the subsidy for the "promotion for strengthening nuclear security and the like".
Rossi, F.; Lee, J.; 吉見 優希*; 弘中 浩太; 小泉 光生; 芝 知宙; 寺田 和司*; 堀 順一*
ESARDA Bulletin (Internet), 67, p.59 - 67, 2025/12
ISCN is developing an advanced neutron resonance analysis system for the identification and quantification of fissile materials. This system integrates three complementary techniques: NRTA, NRCA, and NRFNA, enabling simultaneous detection and improving sensitivity for fissile material identification. To evaluate the system's performance, we conducted a series of experiments using natural uranium samples with a thickness from 1.5 to 6.0 mm enclosed in a 2 cm thick box made of lead. The results show that even if the presence of lead generates significant background noise due to neutron scattering and reflection, a clear identification of 
U signatures is possible. These findings highlight the system's versatility and effectiveness in shielding scenarios, offering a promising tool for nuclear security and nonproliferation applications. By enabling concurrent measurements, the system improves accuracy and provides an innovative method for enhancing regulatory and safeguard efforts in the nuclear industry. This work is supported by MEXT under the subsidy for the "promotion for strengthening nuclear security and the like".
中川 洋; Ubbink, J.*
Food Hydrocolloids, 168, p.111453_1 - 111453_9, 2025/12
被引用回数：1 パーセンタイル：77.00(Chemistry, Applied)エクストルージョン条件下での植物タンパク質のテクスチャー化の分子メカニズムを、タンパク質の二次構造に対する加熱、冷却、せん断の影響を切り離すことにより、二次構造レベルで解明した。剪断を伴わない加熱では、ネイティブな
-ヘリックスと分子内-シートがランダムドメインに展開し、次いで分子間-シートが形成され、凝集が誘導される。冷却中、分子間シートはますます秩序化し、ランダムドメインは部分的に非ネイティブ構造へと折り畳まれる。加熱と剪断を組み合わせることで、加熱単独よりもより広範なシートが形成される。その結果、リッチ構造は、タンパク質鎖の絡み合ったネットワークと凝集性のタンパク質マトリックスを提供する。
大平 直也*; 樹神 克明; 伊藤 大介*; 齊藤 泰司*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚
Nuclear Materials and Energy (Internet), 45, p.102005_1 - 102005_7, 2025/12
Lead-bismuth eutectic has emerged as a promising candidate for liquid metal coolant for Gen-IV nuclear reactors. Lead-bismuth eutectic is a unique material that expands gradually within the solid state. It may induce pipe deformation or rupture if it solidifies in a pipe or a container. In this study, the strain distributions of lead-bismuth eutectic in stainless-steel cups were evaluated using wavelength-resolved neutron imaging method. The wettability-improved case exhibited significantly larger compressive strain than in the others. The adhesion between lead-bismuth eutectic and the inner surface of the cup was a critical issue in the present study.
Ou-Yang, Z.-X.*; Gubler, P.; 岡 眞*; Wang, G.-J.*; Wu, J.-J.*
Physical Review D, 112(11), p.114034_1 - 114034_13, 2025/12
We propose an extension of the QCD sum rules, termed the resonance sum rules, to access resonance poles in the complex energy plane. By strategically introducing a contour in the complex plane and conformal mapping, the method intends to reach resonance poles on the second Riemann sheet. To validate this approach, we apply resonance sum rules to the square-well potential model, for which the pole locations are known. The analysis demonstrates a successful extraction of the pole positions and residues for both the S-wave and P-wave resonances. The results are in good agreement with the analytic solutions, with discrepancies within 5% for the pole positions and 20% for the residues. This framework provides a basis for future applications to realistic hadronic resonances, promising new insights into spectral properties of QCD.
Catumba, G.*; 平口 敦基; Hou, G. W.-S.*; Jansen, K.*; Kao, Y.-J.*; David Lin, C.-J.*; Ramos, A.*; Sarkar, M.*
Proceedings of Science (Internet), 466, p.145_1 - 145_10, 2025/12
SU(2)ゲージ場を持つカストディアル2ヒッグス二重項模型を格子上で研究する。この模型は標準模型と同じ大域的対称性を持つが、ヒッグス場が追加されることでスカラースペクトルが拡大し、大域的対称性の自発的破れが発生する可能性が出てくる。カストディアル2ヒッグス二重項模型のスペクトルと走るゲージ結合定数を、カットオフが300から600GeVで標準模型での物理量が一定となる線上で研究した。結果として追加したBSMスカラー場の実現可能な質量の下限は、Wボソンの質量よりはるかに小さいことがわかった。そして、この研究で選択した4点相互作用の結合定数では、BSM状態の1つに対する推定された下限質量は約
0.2
で、カットオフに依存しないことがわかった。
出井 俊太郎; 柴田 真仁*; 根岸 久美*; 杉浦 佑樹; 天野 由記; Bateman, K.*; Wilson, J.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 武田 匡樹; et al.
Results in Earth Sciences (Internet), 3, p.100097_1 - 100097_16, 2025/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分において、セメントと泥岩の相互作用による化学的擾乱領域が形成され、岩盤中の核種移行特性に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、11年前に幌延深地層研究センターの140m調査坑道に施工されたセメント(普通ポルトランドセメント(OPC)および低アルカリ性セメント(LAC))と泥岩の界面における変質状態について調査した。複数の分析手法を組み合わせることで、セメントの溶解、方解石やC-(A-)S-H相などの二次鉱物の析出、モンモリロナイトの陽イオン交換、泥岩の空隙率の低下など、セメントと岩石の界面における主要な反応が特定された。また、空隙率の低下による拡散の低下や、変質した泥岩中の二次鉱物への取り込みによる収着の促進など、セメントと泥岩の相互作用が放射性核種の移行に及ぼす影響についても明らかになった。
蓬田 匠; Scaria, J.*; Fablet, L.*; 徳永 紘平; 出井 俊太郎; 東 晃太朗*; 河村 直己*; 高橋 嘉夫*; Marsac, R.*
Chemical Communications, 61(91), p.17926 - 17929, 2025/11
本研究では、U(VI)からU(V)およびU(IV)への還元反応において、磁鉄鉱のstoichiometry(0 
R = Fe(II)/Fe(III) 0.5)がUの酸化還元反応に与える影響を明らかにした。磁鉄鉱のRは、構造中のFe(II)の酸化やプロトン/リガンドにより促進される溶解により容易に変化することが知られているが、これまでの研究ではU(V)の生成反応に関するRの影響は評価されていなかった。本研究では、異なるRを持つ磁鉄鉱上におけるUの電子状態を調べるため、U L
端HERFD-XANES分光法を用い、磁鉄鉱上のU(V)による特異的なピーク分裂を観察した。また、異なる条件下で行った吸着実験の結果、U(V)種が広範な条件下で高い安定性を示すことを示し、10日間の反応時間を経た後でも磁鉄鉱上で安定に存在していることが示された。最も重要な知見として、pHと酸化還元条件に依存して存在量が変化する、磁鉄鉱構造中のFe(II)がU(V)の安定化に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
Arifi, A. J.; 鈴木 渓
Physical Review D, 112(9), p.094013_1 - 094013_18, 2025/11
本研究では、構成子クォーク模型を用いて、強磁場下における重いクォーコニウムの構造変化の解析を行う。磁場中のクォークのダイナミクスを記述する模型として、スピン固有状態の混合効果とクォークのランダウ準位の効果を取り込んだ非相対論的ハミルトニアンを採用する。2体シュレーディンガー方程式は、磁場中で現れる円筒対称性を尊重した円筒型ガウス展開法を用いて数値的に解く。ライトフロント波動関数(LFWF)密度を計算することで、その横方向および縦方向の構造を解析し、横方向運動量の広がりなどの特徴的な性質を明らかにする。縦方向の構造は模型の範囲ではわずかに変化するだけだが、そこで大きな影響を与える可能性のある補正についても説明する。さらに、励起状態の構造変化について説明し、LFWF密度の顕著な変化と、回避交差付近の状態再シャッフルを示す。これらの結果は、ハドロン構造が外部磁場に敏感であることを示し、相対論的なアプローチへの理解を深めるのに役立つ。
Reiser, J. T.*; Neeway, J. J.*; Cooley, S. K.*; Parruzot, B.*; Heredia-Langner, A.*; Gin, S.*; Thomas, M.*; Smith, N. J.*; Icenhower, J. P.*; Stone-Weiss, N.*; et al.
International Journal of Applied Glass Science, 16(4), p.e16707_1 - e16707_16, 2025/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Ceramics)A new technique, termed the stirred-reactor coupon analysis (SRCA) method, has been developed to measure the rate of glass dissolution in forward-rate conditions. Monolithic glass coupons are partially masked with an inert material before placement in a large volume of well-mixed solution with known chemistry and temperature for a predetermined duration. After the test, the mask is removed, and the difference in step height between the protected area and the exposed corroded portions of the sample coupon is measured to determine the extent of glass dissolution. The step height is converted to a rate measurement using the test duration and glass density. Test parameters such as sample surface preparation and test duration were evaluated to determine their effects on the measured rates. Additionally, results from an interlaboratory study (ILS) consisting of 12 laboratories from 11 different institutions are presented, where each laboratory performed 12 independent tests. When removing experimental outlier data, the 95% reproducibility limits for the SRCA method has no statistical difference with previously published standardized test methods used to determine the forward rate of glass dissolution. Overall, this paper describes steps necessary to perform the test method and provides the statistical calculations to evaluate test accuracy.
志賀 基之; Elsner, J.*; Behler, J.*; Thomsen, B.
Journal of Chemical Physics, 163(13), p.134119_1 - 134119_13, 2025/10
水は高い熱容量などの特異な性質を持ち、生命や気候に重要な役割を果たしている。その熱容量の微視的起源を第一原理から理解するには、核の量子効果を考慮した高精度な経路積分分子動力学(PIMD)シミュレーションが必要であるが、計算コストが非常に高い。本研究では、密度汎関数理論(DFT)に基づいた高次元ニューラルネットワークポテンシャル(HDNNP)を用いることで、この課題を克服している。さらに、高効率なPIMDアルゴリズムを導入し、熱容量の収束データを得ることに成功した。特にrevPBE0-D3汎関数を用いた結果は実験と良く一致し、本手法が水の熱力学的性質の定量的理解に有効であることを示している。
