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論文

Energy-dependent angular distribution of individual $$gamma$$ rays in the $$^{139}$$La($$n, gamma$$)$$^{140}$$La$$^{ast}$$ reaction

奥平 琢也*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 新實 裕大*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 104(1), p.014601_1 - 014601_6, 2021/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.03(Physics, Nuclear)

Neutron energy-dependent angular distributions were observed for individual $$gamma$$ rays from the 0.74 eV $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$La+$$n$$ to several lower excited states of $$^{140}$$La. The $$gamma$$-ray signals were analyzed in a two dimensional histogram of the $$gamma$$-ray energy, measured with distributed germanium detectors, and neutron energy, determined with the time-of-flight of pulsed neutrons, to identify the neutron energy dependence of the angular distribution for each individual $$gamma$$ rays. The angular distribution was also found for a photopeak accompanied with a faint $$p$$-wave resonance component in the neutron energy spectrum. Our results can be interpreted as interference between $$s$$- and $$p$$-wave amplitudes which may be used to study discrete symmetries of fundamental interactions.

論文

Measurement of the angular distribution of $$gamma$$-rays after neutron capture by $$^{139}$$La for a T-violation search

奥平 琢也; 清水 裕彦*; 北口 雅暁*; 広田 克也*; Haddock, C. C.*; 伊藤 維久也*; 山本 知樹*; 遠藤 駿典*; 石崎 貢平*; 佐藤 匠*; et al.

EPJ Web of Conferences, 219, p.09001_1 - 09001_6, 2019/12

原子核が熱外中性子を共鳴吸収する反応において、弱い相互作用起因のパリティ対称性の破れが核子間相互作用の最大10$$^{6}$$倍増幅される現象が観測されている。この反応では時間反転対称性の破れにも同様の増幅効果があることが理論的に予言されており、全く新しい手法で未知の時間反転対称性の破れを世界最高感度で探索できる可能性がある。しかし、その増幅率は全ての核種で未知であり、この手法がもつ可能性を具体的に議論できていなかった。本研究ではJ-PARC, MLF, BL04のGe検出器群を用いて、$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)反応の角度分布測定を行い、世界で初めて$$^{139}$$Laで時間反転対称性の破れの増幅率を求めることに成功した。この結果を用いて、実験に必要な測定時間を見積もると、偏極率40%のLa核偏極技術、偏極率70%, 79atm・cmの$$^3$$He Spin Filterを用意すれば、1.4日の測定で世界最高感度で時間反転対称性の破れ探索実験が可能であることが判明した。現在原子力機構では高性能な$$^3$$He Spin Filterの開発を行なっており、本発表では$$gamma$$線の角度分布測定の結果、及び共用ビームラインに適用するための$$^3$$He Spin Filterの開発の現状について発表する。

論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from neutron-induced compound states of $$^{140}$$La

奥平 琢也*; 高田 秀佐*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 長元 孝介*; 中尾 太郎*; 岡田 晏珠*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 97(3), p.034622_1 - 034622_15, 2018/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:62.89(Physics, Nuclear)

The angular distribution of individual $$gamma$$ rays, emitted from a neutron-induced compound-nuclear state via radiative capture reaction of $$^{139}$$La$$(n,gamma)$$ has been studied as a function of incident neutron energy in the epithermal region by using germanium detectors. An asymmetry $$A_{LH}$$ was defined as $$frac{N_{L}-N_{H}}{N_{L}+N_{H}}$$, where $$N_L$$ and $$N_H$$ are integrals of low- and high-energy region of a neutron resonance respectively, and we found that $$A_{LH}$$ has the angular dependence of $$(A cos theta_{gamma} + B)$$, where $$theta_{gamma}$$ is the emitted angle of $$gamma$$ rays, with $$A =- 0.3881 pm 0.0236$$ and $$B =- 0.0747 pm 0.0105$$ in 0.74-eV p-wave resonance. This angular distribution was analyzed within the framework of interference between s- and p-wave amplitudes in the entrance channel to the compound-nuclear state, and it is interpreted as the value of the partial p-wave neutron width corresponding to the total angular momentum of the incident neutron combined with the weak matrix element, in the context of the mechanism of enhanced parity-violating effects. Additionally, we use the result to quantify the possible enhancement of the breaking of time-reversal invariance in the vicinity of the p-wave resonance.

論文

Characterization of germanium detectors for the measurement of the angular distribution of prompt $$gamma$$-rays at the ANNRI in the MLF of the J-PARC

高田 秀佐*; 奥平 琢也*; 後藤 文也*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 中尾 太郎*; 酒井 健二; 清水 裕彦*; et al.

Journal of Instrumentation (Internet), 13(2), p.P02018_1 - P02018_21, 2018/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:26.36(Instruments & Instrumentation)

In this study, the germanium detector assembly, installed at the Accurate Neutron Nuclear Reaction measurement Instruments (ANNRI) in the Material and Life Science Facility (MLF) operated by the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), has been characterized for extension to the measurement of the angular distribution of individual $$gamma$$-ray transitions from neutron-induced compound states. We have developed a Monte Carlo simulation code using the GEANT4 toolkit, which can reproduce the pulse-height spectra of $$gamma$$-rays from radioactive sources and (n,$$gamma$$) reactions. The simulation is applicable to the measurement of $$gamma$$-rays in the energy region of 0.5-11.0 MeV.

報告書

人形峠環境技術センターにかかわるリスクコミュニケーション活動,2(委託研究)

薮田 尚宏*; 河合 潤*; 氷川 珠江*; 時澤 孝之; 佐藤 和彦; 古賀 修

JAEA-Review 2008-015, 92 Pages, 2008/11

JAEA-Review-2008-015.pdf:11.88MB

人形峠環境技術センター及び岡山県と鳥取県に跨り点在する核原料物質鉱山関連施設を廃止するにあたって、以下の検討を行い、周辺住民や自治体の理解を得ながら円滑に措置を進めるためのリスクコミュニケーション活動を実施した。リスクコミュニケーションの実践策として、人形峠におけるウラン燃料の開発事業を題材に、地元の高校生がエスノグラフィ手法を用いて調べた。ウランの開発に取り組んだ技術者や地元の人々といった社会集団に焦点を当て、50年前にウラン鉱床の露頭が発見されてからの人形峠の歩みや今日の状況について描出した。津山高校の社会問題研究部によるエスノグラフィ・プログラムは平成18年度の取り組みで2年目を迎えた。今回は研究成果の発表に加え、同種の取り組みを開始している他校との交流会も行い、意義や課題などを具体的に見据えた活動実績を得た。

報告書

人形峠環境技術センターにかかわるリスクコミュニケーション活動,1(委託研究)

薮田 尚宏*; 河合 潤*; 氷川 珠江*; 時澤 孝之; 佐藤 和彦; 古賀 修

JAEA-Review 2008-014, 133 Pages, 2008/11

JAEA-Review-2008-014.pdf:11.04MB

人形峠環境技術センター(以下、センター)及び岡山県と鳥取県に跨り点在する核原料物質鉱山関連施設を廃止するにあたって、以下の検討を行い、周辺住民や自治体の理解を得ながら円滑に措置を進めるためのリスクコミュニケーション活動を実施した。リスクコミュニケーションの実践策として、人形峠におけるウラン燃料の開発事業を題材に、地元の高校生がエスノグラフィ手法を用いて調べた。ウランの開発に取り組んだ技術者や地元の人々といった社会集団に焦点を当て、50年前にウラン鉱床の露頭が発見されてからの人形峠の歩みや今日の状況について描出した。また、高校生によるこうしたエスノグラフィ研究の取り組みにより、次の4つの効果が見られた。(1)高校生の視点から、人形峠ウラン開発事業の意義が確認されたこと。(2)地域とセンターとの現状の相互の立ち位置,隔たりが再確認されたこと。(3)地域とセンターとのコミュニケーションを行う素地を作るための道筋が得られたこと。(4)高校生によるエスノグラフィプログラムが実践されたこと。

論文

Construction of a voxel phantom based on CT data for a Japanese female adult and its use for calculation of organ doses from external electrons

斎藤 公明; 古賀 佑彦*; 井田 義宏*; 亀井 哲也*; 船曳 淳*

保健物理, 43(2), p.122 - 130, 2008/06

CTデータに基づき日本人成人女性のボクセルファントムを開発した。開発したファントムOnagoは標準アジア人に比べて若干大きな体格を有している。外部電子線被ばくに対する臓器線量及び実効線量を、開発したファントムを用いて1MeVから10GeVのエネルギー範囲で計算し、日本人男性ボクセルファントムOtoko及びMIRDファントムと比較した。臓器線量はすべてのファントムに共通した傾向を示したが、条件によっては臓器線量の絶対値はファントムに依存して大きく異なることがわかった。ボクセルファントムとMIRDファントムの線量の差は個々の臓器線量に関して最大ファクター50、実効線量に関して最大ファクター2であった。この結果、外部電子線被ばくに対する現実的な標準臓器線量並びにその変動を明らかにするためには、高度なファントムを用いた詳細な研究が必要なことが示唆された。

論文

Flowsheet study of U-Pu Co-crystallization reprocessing system

本間 俊司*; 石井 淳一; 菊池 俊明*; 近沢 孝弘*; 柴田 淳広; 小山 智造; 古閑 二郎*; 松本 史朗*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(6), p.510 - 517, 2008/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:62.49(Nuclear Science & Technology)

U-Pu共晶析再処理システムを軽水炉燃料用に提案し、そのフローシート研究を実施した。本再処理システムは、硝酸溶液中の6価のプルトニウムが、単独では晶析しない場合でも硝酸ウラニルと共存すると、硝酸ウラニルと共晶析するという実験事実に基づく。本システムは、次の5工程、使用済燃料溶解工程,Pu酸化工程,共除染のためのU-Pu共晶析工程,結晶再溶解工程,UとPu分離のためのU晶析工程から成る。有機溶媒を使用しないため、有機溶媒の可燃性や処理にかかわる安全性や経済性の点で、PUREX再処理システムに比べ有利である。本システムは、U-Pu共晶析工程でほぼ全量のUとPuを回収するために、U-Pu共晶析工程の母液を溶解工程にリサイクルする必要がある。その最適なリサイクル率は、燃料の種類や製品の除染係数等によって決定される。U晶析工程からの母液は、UとPuを含んでおり、MOX燃料の原料となる。本フローシート研究から、U晶析工程の温度を制御することにより母液中のPu/U比を一定に保つことができ、使用済燃料組成の違いが製品の品質に影響を及ぼさないことがわかった。

論文

Dose calculation using Japanese voxel phantoms for diverse exposures

斎藤 公明; 佐藤 薫; 木名瀬 栄; 野口 宏; 船曳 淳*; 高木 俊治*; 佐藤 理*; 江本 豊*; 古賀 助彦*

Proceedings of Monte Carlo 2005 Topical Meeting (CD-ROM), 14 Pages, 2005/00

原研ではCTデータに基づいて作成された日本人成人の男女ボクセルファントムを放射線防護の目的で使用してきた。また、ボクセルファントムとともに使用する、光子及び電子による外部被・内部被ばく線量計算用のEGS4のユーザーコードを整備してきた。これらを用いて線量計算を行い、MIRDタイプの数式ファントム等との線量の比較を行った結果、条件によって明らかな線量の差が観察された。外部被ばく線量の差は単純に体の大きさだけでは説明が難しく、臓器の位置が重要な要因であることが明らかになった。内部被ばくで線源臓器と標的臓器が異なる場合には、臓器間の位置関係が比エネルギー吸収に大きな影響を与える。さらに2つの臓器が接する場合のS値を求めるために用いられて来たICRPによる単純な近似は、過度に安全の結果を与えることがわかった。これらの結果によりボクセルファントムとモンテカルロ計算の使用が、線量計算において有効であることが示された。

論文

Construction of a computed tomographic phantom for a Japanese male adult and dose calculation system

斎藤 公明; Wittmann, A.*; 古賀 佑彦*; 井田 義弘*; 亀井 哲也*; 舟曳 淳*; Zankl, M.*

Radiation and Environmental Biophysics, 40(1), p.69 - 76, 2001/04

 被引用回数:90 パーセンタイル:90.69(Biology)

直接測定が難しい人体臓器線量及びこれに関連した量を評価するのに、人体数学モデルが広く使用されてきた。最近では、現実の人間のCTデータに基づき人体構造を詳細に表現するボクセルファントムが開発されるようになってきた。本研究では、平均的体格を持つ日本人成人男性のCTファントムを開発した。これはアジア人に対する最初のボクセルファントムである。さらに、光子-電子のカスケードに対する線量計算を行うために、EGS4コードと開発したファントムを結合した。光子及び電子入射に関する線量計算を行い、MIRDファントムと比較した結果、条件によっては重大な線量の差が見られた。高精度の線量計算には、詳細な人体モデルが必要であることが確認された。

口頭

U-Pu共晶析法による再処理プロセス研究

柴田 淳広; 大山 孝一; 矢野 公彦; 野村 和則; 中村 和仁; 小山 智造; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*; 石井 淳一; 本間 俊司*; et al.

no journal, , 

原子力機構では、溶解液の大部分を占めるウラン(U)の効率的な回収方法として温度制御のみによる晶析技術に注目し、三菱マテリアル及び大学と協力しつつ、次世代湿式再処理技術への本技術の適用を検討している。本報告では、プルトニウム(Pu)の原子価を6価に調整することでPuとUを共晶析させ、再処理主工程を晶析法のみで構成する軽水炉燃料再処理プロセスについて紹介する。

口頭

人形峠ウラン鉱山跡措置におけるコミュニケーションの実践

河合 潤*; 時澤 孝之; 佐藤 和彦; 古賀 修

no journal, , 

原子力機構人形峠環境技術センターでは、人形峠の価値の見える化に重点を置いたコミュニケーションスキームの実践を行っている。人形峠の価値として日本では稀有な天然のウラン鉱床に光をあて、地域の高校生によるエスノグラフィ・プログラムなどを通じてその価値について改めて考える。人形峠の価値をこのような外部からの解釈に委ねることにより、価値の見える化や再構築が促進され、多くのステークホルダーに共有されることになる。この過程により、コミュニケーション目標の達成を目指している。

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