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論文

Reaction-yield dependence of the ($$gamma$$, $$gamma$$') reaction of $$^{238}$$U on the target thickness

Negm, H.*; 大垣 英明*; 大東 出*; 早川 岳人; Zen, H.*; 紀井 俊輝*; 増田 開*; 堀 利匡*; 羽島 良一; 静間 俊行; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(6), p.811 - 820, 2015/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:32.14(Nuclear Science & Technology)

レーザーコンプトン散乱と原子核共鳴蛍光散乱に基づく、核種の非破壊検知、測定において、試料の厚みと測定精度の関係を調べるため、$$^{238}$$Uを試料とした実験を行った。

論文

Analysis of nuclear resonance fluorescence excitation measured with LaBr$$_{3}$$(Ce) detectors near 2 MeV

Omer, M.*; Negm, H.*; 大垣 英明*; 大東 出*; 早川 岳人; Bakr, M.*; Zen, H.*; 堀 利匡*; 紀井 俊輝*; 増田 開*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 729, p.102 - 107, 2013/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:43.78(Instruments & Instrumentation)

LaBr$$_{3}$$(Ce)シンチレータ検出器による原子核共鳴蛍光散乱(NRF)の測定性能を、ゲルマニウム検出器と比較して議論した。多くの核物質が励起準位をもつ2MeV領域に着目した。Duke大学の高強度$$gamma$$線施設(HIGS)において、2.12MeV$$gamma$$線をB$$_{4}$$C試料に照射し、$$^{11}$$Bの共鳴を測定した。測定データに対してSNIPアルゴリズムによるバックグラウンドの処理を行い、LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器の測定限界を求めた。

論文

Nuclear resonance fluorescence of $$^{235}$$U measured with high-resolution LaBr$$_3$$(Ce) scintillation detectors

Omer, M.*; Negm, H.*; Zen, H.*; 大東 出*; 紀井 俊輝*; 増田 開*; 大垣 英明*; 羽島 良一; 静間 俊行; 早川 岳人; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 52(10), p.106401_1 - 106401_4, 2013/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:30.5(Physics, Applied)

Duke大学の高強度$$gamma$$線施設(HIGS)からのエネルギー1733keVの準単色$$gamma$$線ビームを用いて、$$^{235}$$Uの原子核共鳴蛍光散乱(NRF)の測定を行った。検出器として、LaBr$$_{3}$$(Ce)シンチレータ(長さ7.62cm、直径3.81cm)を8本組み合わせたアレイを用いた。また、4本のゲルマニウム検出器(相対効率60%)を比較のために用いた。LaBr$$_3$$(Ce)で測定したNRFの積分断面積が、過去のデータとよく一致することを確認した。

論文

Nondestructive detection of hidden chemical compounds with laser Compton-scattering $$gamma$$ rays

早川 岳人; 大垣 英明*; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 紀井 俊輝*; 豊川 弘之*

Review of Scientific Instruments, 80(4), p.045110_1 - 045110_5, 2009/04

 被引用回数:23 パーセンタイル:70.34(Instruments & Instrumentation)

隠蔽された化学物質の非破壊測定法を提案する。本手法では、エネルギー可変のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線による原子核共鳴蛍光散乱を用いて化学物質を測定する。この手法は、数cmの厚さの鉄等の遮蔽を透過して測定可能という長所を有する。本論文では、化学物質の例としてメラミン(化学式はC$$_{3}$$H$$_{6}$$N$$_{6}$$)を選び、厚さ15mmの鉄と厚さ4mmの鉛を透過してメラミンの測定を行った。最大エネルギー5MeVの$$gamma$$線を用いて炭素12及び窒素14の原子核蛍光共鳴散乱を測定した。計測した炭素12/窒素14比は0.39$$pm$$0.12であり、メラミン固有の値0.5と一致した。

報告書

原子力基礎研究のための球状収束イオンビーム核融合中性子源に関する研究, 原子力基礎研究 H10-050 (委託研究)

吉川 潔*; 井上 信幸*; 山嵜 鉄夫*; 牧野 圭輔*; 山本 靖*; 督 壽之*; 増田 開*; 紀井 俊輝*; 大西 正視*; 堀池 寛*; et al.

JAERI-Tech 2002-020, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-020.pdf:4.94MB

球状静電閉じこめ型核融合中性子源(IECF; Inertial-Electrostatic Confinement Fusion)の高度化には、理論で予測されている中空陰極中心に収束するイオンビームが作る空間電位部分の生成機構を実験的に確かめることが重要である。そのため今日まで殆どすべての実験的研究の目的は理論が予測する電位2重井戸分布の存在を証明することにあったが、いずれも間接的な傍証を得たに過ぎず決定的な証拠は得られなかった。本研究では、近年研究の進展が著しいレーザ誘起蛍光法によるシュタルク効果を用いた局所電界分布の直接計測を行い、電位2重井戸分布の存在を初めて明らかにするとともに、30年来の論争に終止符を打つことができた。さらに、理論が予測する低圧力下での大電流イオンビームによる核融合反応率が電流のおおよそ3乗に比例することを検証する予備的研究として、電圧・電流・ガス圧力が独立には変えられないグロー放電によるイオンビーム生成を打破するため、3重グリッドシステムを導入し、グロー放電より低圧力下で放電が持続できることを確かめた。さらに、電位分布との強い相関があり核融合反応断面積を決定する加速イオンのエネルギー分布をドップラーシフト分光法により測定し、現実験条件の下でイオンの最大エネルギーが印加電圧上昇に比例して大きくなることが明らかになり、今後の大電圧化による核融合反応断面積向上の可能性を示した。

口頭

Nondestructive detection of isotopes using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering $$gamma$$-rays

早川 岳人; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 勝村 聡一郎; 瀬谷 道夫; 原田 秀郎; 豊川 弘之*; 紀井 俊輝*; 大垣 英明

no journal, , 

数cmの厚さの鉄の板のようなシールドで遮蔽された化学物質や同位体を非破壊で測定する手法を提案している。本手法では、レーザー逆コンプトン散乱$$gamma$$線による核共鳴蛍光散乱法を用いる。厚さ1.5cmの鉄で遮蔽された$$^{208}$$Pbの同位体測定に成功した。さらに、15mmの厚さの鉄と4mmの厚さの鉛で遮蔽した化学物質であるメラミン(C$$_{3}$$H$$_{6}$$N$$_{6}$$)の検出も行った。メラミンに含まれる$$^{12}$$Cと$$^{14}$$Nの比の計測を行い、($$^{12}$$C/$$^{14}$$N)$$_{rm exp}$$=0.39$$pm$$0.12との結果を得た。実際の値は0.5であり誤差の範囲で一致した。

口頭

Nuclear resonance fluorescence in U-238 using LaBr detectors for nuclear security

早川 岳人; Negm, H.*; 大垣 英明*; 大東 出*; 紀井 俊輝*; Zen, H.*; Omer, M.*; 静間 俊行; 羽島 良一

no journal, , 

近年、核セキュリティのために$$^{235}$$Uや$$^{239}$$Puなどの遮蔽された核分裂性同位体の非破壊測定法が提案されている。これらの同位体はレーザーコンプトン散乱(LCS)で生成された単色$$gamma$$線ビームによる核共鳴蛍光(NRF)で測定される。我々はLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器を用いて、核共鳴蛍光で散乱された$$gamma$$線を測定することを提案している。LaBr$$_{3}$$(Ce)結晶は準安定な$$^{138}$$Laや、$$^{227}$$Acのようないくつかのアクチノイドからの$$alpha$$崩壊核種を含む。2MeV前後に広い丘が存在する。この丘はいくつかの$$alpha$$線のオーバーラップに起因すると考えられているが、その微細な構造は確定していない。そこで、我々はデューク大学のHIgS装置を用いて$$^{238}$$Uの2.5MeV近傍のNRFを測定した。バックグランドはシミュレーションコードGEANT4で計算した。9個のピーク(8個のNRFピークとLCS$$gamma$$線のコンプトン散乱)が2.5MeVの200keVの幅の領域に同定された。LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器で測定した8個の積分NRF断面積は、HPGe検出器で測定した断面積と整合性があった。3個の新しいレベルがHPGeで測定された。そのうちの2個はLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器でも測定された。

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