Conceptual study on parasitic low-energy RI beam production with in-flight separator BigRIPS and the first stopping examination for high-energy RI beams in the parasitic gas cell

園田 哲*; 片山 一郎*; 和田 道治*; 飯村 秀紀; Sonnenschein, V.*; 飯村 俊*; 高峰 愛子*; Rosenbusch, M.*; 小島 隆夫*; Ahn, D. S.*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(11), p.113D02_1 - 113D02_12, 2019/11

AA2019-0315.pdf:1.37MB

https://doi.org/10.1093/ptep/ptz120

理化学研究所の不安定核ビーム施設(RIBF)では、入射核破砕反応や核分裂で生成される多くの核種からインフライト分離装置(BigRIPS)を用いて実験対象の核種を分離している。しかるに、分離された残りの核反応生成物の中にも核構造から興味深い多くの不安定核が含まれている。これらをBigRIPSから取り出して研究することができれば、RIBFの有効利用につながる。そこで、BigRIPS内に設置したガスセル中で核反応生成物を停止させてレーザーでイオン化して引き出す装置(PALIS)を開発中である。開発の一環として、RIBFのKrビームの破砕反応により生成するSe近傍の不安定核をガスセル中で停止させる実験を行なった。実験結果は破砕反応の模型計算の予測とよく一致し、ガスセル中での停止効率は約30%と評価された。この結果を基に、次のステップとして、停止した核反応生成物をガスセルから引き出すことを行う。

Investigation of hydrogen gas generation by radiolysis for cement-solidified products of used adsorbents for water decontamination

佐藤 淳也; 菊地 博*; 加藤 潤; 榊原 哲朗; 松島 怜達; 佐藤 史紀; 小島 順二; 中澤 修

QST-M-8; QST Takasaki Annual Report 2016, P. 62, 2018/03

https://repo.qst.go.jp/records/73811

福島第一原子力発電所における多核種除去設備から発生している廃吸着材は、多量の放射性核種を含有しており、処分のために発生した固化体への放射線影響が懸念されている。本件は、廃吸着材の模擬物をセメント固化した試料において放射線分解によって発生する水素ガス量の調査を目的として実施した。チタン酸塩, 酸化チタン, フェロシアン化物, キレート樹脂及び樹脂系吸着材を対象として、セメント固化材(普通ポルトランドセメント及び高炉スラグセメント)を用いて固化試料を作製した。量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所のコバルト照射施設を利用して線の照射試験を行い、セメント固化試料からの水素ガス発生を調査した。試験の結果、セメント固化試料から発生した水素ガス量を求め、水素ガス発生のG値を算出することができた。

Lattice structure transformation and change in surface hardness of NiNb and NiTa intermetallic compounds induced by energetic ion beam irradiation

小島 啓*; 吉崎 宥章*; 金野 泰幸*; 千星 聡*; 堀 史説*; 齋藤 勇一; 岡本 芳浩; 岩瀬 彰宏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 372, p.72 - 77, 2016/04

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2016.02.002

複雑な結晶構造を示す金属間化合物NiNb and NiTaを、室温で16MeV Auを使い照射した。X線回折測定の結果、これらの金属間化合物の構造が、照射によって、秩序型構造からアモルファス状態へと変化したことが分かった。照射によるアモルファス化により、ビッカース硬度が上昇した。これらの結果は、以前得られたNiAlおよびNiVの結果と比較し、試料固有の構造の点から議論された。

Formation of NaCl-type monodeuteride LaD by the disproportionation reaction of LaD

町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; et al.

Physical Review Letters, 108(20), p.205501_1 - 205501_5, 2012/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.205501

希土類金属水素化物ではH/M=2及び3の化学量論比組成が存在する。2水素化物は金属格子がfcc構造でその四面体(T)サイトを水素が占有している。八面体(O)サイトも水素が占有すると3水素化物となる。これまでにLaHが高圧下、約11GPaで水素の高濃度相と低濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。今回実施したLaDの高圧下中性子回折実験から、相分離の生成物としてNaCl型構造の一重水素化物LaDが形成されることを初めて観測した。第一原理計算及び格子ダイナミクス計算からも高圧下でLaDが形成されることが示された。このNaCl型構造のLaHの発見は水素-金属間相互作用の水素占有サイト依存性の研究の足がかりとなる。

Electronic structure of lithium amide

鎌倉 望; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 坪田 雅己*; Paik, B.*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 加藤 有香子*; et al.

Physical Review B, 83(3), p.033103_1 - 033103_4, 2011/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.83.033103

高容量水素貯蔵材料として期待されている軽元素系水素化物であるリチウムアミドの電子構造についてN 1軟X線発光,吸収分光により研究を行った。発光スペクトルの価電子帯上端と吸収スペクトルの伝導帯下端との間には絶縁体であるリチウムアミドのバンドギャップが観測されている。発光スペクトルによって得られた価電子帯は鋭い3ピークが価電子帯上端から約8eVまでのエネルギー範囲に分布している。バンド計算との比較から発光スペクトルの高結合エネルギー側のピークは水素との混成状態によるものであることがわかる。この状態についてはバンド計算よりも高結合エネルギー側に位置しているが、軟X線発光,吸収分光により得られたリチウムアミドの電子構造はバンド計算とほぼ一致することが明らかとなった。

Radix W線量計の数kGy領域での線応答特性

市川 達也*; 清藤 一; 佐藤 良成*; 武久 正昭*; 小嶋 拓治; 渡辺 宏*

食品照射, 45(1-2), p.1 - 3, 2010/09

https://doi.org/10.5986/jrafi.45.1

response of Radix W in the dose range of 1 kGy to 10 kGy was investigated using a readout wavelength of 280 nm. The dose response curve was linear. The coefficients of variation at different doses were within 1%. The influence of irradiation temperature on the dose response was negligibly small in the range of 10 - 28C. Influence of post-irradiation temperature was less than 4% at 7C - 30C even after 24 hour storage. These facts show Radix W enables to measure precisely doses in the range of 1 kGy - 10 kGy by employing readout wavelength of 280 nm. Radix W can be applied to practical use in food radiation processing.

Development of a prototype module for the ERL superconducting main linac at KEK

古屋 貴章*; 原 和文*; 細山 謙二*; 小島 裕二*; 仲井 浩孝*; 中西 功太*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 沢村 勝; 篠江 憲治*

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2923 - 2925, 2010/05

http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC10/papers/wepec015.pdf

2つの1.3GHz超伝導9セル空洞を含むcERLのためのモジュールの設計が進められている。9セル空洞の形状はCWの100mAを加速できるように最適化されている。そのため120mmの大口径ビームパイプと偏心フルートによって高調波モードを十分に減衰させ構造になっている。取り出された高調波は銅ビームパイプにHIP処理で貼り付けられたフェライトで吸収される。20kWでCWの高周波電力を供給するための入力カップラーの開発も行っている。カップラーは2枚のディスク型セラミックを使用し、全反射状態で運転できるようになっている。各要素の製作,冷却試験,高周波特性試験によりcERLのための主リニアック用モジュール開発を進めている。

Effect of hydrogenation on the electronic state of metallic La hydrides probed by X-ray absorption sectroscopy at the La -edges

石松 直樹*; 笹田 良平*; 圓山 裕*; 市川 貴之*; 宮岡 裕樹*; 木村 通*; 坪田 雅己*; 小島 由継*; 圓谷 貴夫*; 小口 多美夫*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012070_1 - 012070_4, 2009/11

https://doi.org/10.1088/1742-6596/190/1/012070

金属ランタン水素化物LaHのランタン吸収端のXANES測定を実施し、水素化に伴うランタンとの電子状態変化を調べた。水素量の増加によって、2でランタン吸収端のホワイトラインの強度の増加が観測された。これは八面体サイトに水素が侵入したことによってランタン5のホールが増加したことに起因すると考えられる。一方で、ランタン吸収端の肩構造は水素量が0から2へ増加すると消失する。これは四面体サイトに侵入した水素によって-混成が弱められたためであると考えられる。

Characteristics study of clear polymethylmethacrylate dosimeter, Radix W, in several kGy range

清藤 一; 市川 達也*; 金子 広久; 佐藤 良成*; 渡辺 宏*; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 78(5), p.356 - 359, 2009/05

https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2009.03.002

Basic characteristics of Radix W, a commercially available undyed polymethylmethacrylate (PMMA) dosimeter conventionally used by read-out at 320 nm, ware studied in the dose range of 0.5-8 kGy, for its wide application especially to the evaluation of the sterilization dose and the quality assurance of food irradiation. The characteristics of dose response, the effect of irradiation temperature, and its stability after irradiation were examined over candidate readout wavelengths of 270-320 nm. The dose response readout at shorter wavelength is higher than that at longer wavelength, and 280 nm is the suitable readout wavelength for measurement of dose range of 0.5-8 kGy. The post-irradiation stability of dose response for 6 kGy is less than 1% within 24h after irradiation at irradiation temperature of 20 C. As irradiation temperature is higher, dose response is higher at irradiation temperatures in the range of -40 to 20 C.

Application of clear polymethylmethacrylate dosimeter Radix W to several kGy range

清藤 一; 市川 達也*; 羽田 徳之; 金子 広久; 佐藤 良成*; 渡辺 宏*; 小嶋 拓治

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 200, 2008/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2007-060.pdf

透明及び着色PMMA線量計は5-50kGyの線量範囲の測定を行う線量計であり、医療機器の滅菌を始めとする放射線プロセスで広く用いられている。食品照射や医療機器の滅菌における線量保証及び線量を決定するための検定線量を評価するために必要な線量範囲1-10kGyへの適用拡大を目的として、透明PMMA線量計(Radix W)の特性試験を行った。波長が短い領域(270-320nm)における線量応答特性,照射後の安定性,照射中の温度影響について調べた。いずれの線量点においても短い読み取り波長での線量応答値は、長い読み取り波長での線量応答値よりも大きい。これから、従来の読み取り波長320nmよりも短い280nmで測ることにより、1-10kGyの線量測定可能範囲が得られた。照射後の吸光度安定性については、照射後24時間以内において5%以内となった。-40-40Cの範囲における照射温度依存性試験では20Cにおける線量応答に対して+0.23%/Cの温度補正係数を持つことがわかった。