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論文

Development of a code system DEURACS for theoretical analysis and prediction of deuteron-induced reactions

中山 梓介; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.12025_1 - 12025_4, 2017/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:14.04

近年、重陽子加速器を使った大強度中性子源が様々な応用に対して提案されている。このような中性子源の設計のためには、高精度かつ広範な重陽子核データライブラリが必要不可欠である。それゆえ、我々はDEURACS (DEUteron-induced Reaction Analysis Code System)という、重陽子入射反応の解析と理論予測用の統合コードシステムを開発している。本研究では、$$(d,xn)$$反応の解析をこれまでよりも高い100MeV近傍まで拡張した上、DEURACSを80および100MeVにおける$$(d,xd)$$反応にも適用した。その結果、DEURACSの計算値は$$(d,xn)$$および$$(d,xd)$$反応の二重微分断面積の実験値を良く再現した。

論文

Analysis of $$(d,xn)$$ reactions on $$^{9}$$Be and $$^{12}$$C

中山 梓介; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; 緒方 一介*

RCNP Annual Report 2016 (Internet), 2 Pages, 2017/05

原子力機構では重陽子入射反応に関する理論研究を九州大学および大阪大学核物理研究センター(RCNP)と共同で行っている。本研究に関して、2016年度に得られた成果を大阪大学RCNPのアニュアルレポートに報告した。重陽子入射反応に関しては、近年、軽核(Li, Be, C等)に対する$$(d,xn)$$反応を用いた加速器中性子源が様々な応用分野において提案されているところである。このような施設の工学設計の際には、幅広い入射エネルギーにおいて軽核に対する$$(d,xn)$$反応を精度良く予測する必要がある。このため、本共同研究グループではこれまでに物理モデルに基づいた重陽子入射反応用の断面積計算コードDEURACSを開発してきた。2016年度の成果として、DEURACSを用いて厚い$$^{9}$$Beおよび$$^{12}$$C標的を重陽子で照射した際の二重微分中性子収量を計算したところ、入射エネルギー50MeVまでの範囲で計算値が実験値をよく再現した。このことからDEURACSが幅広い入射エネルギー範囲で軽核に対する$$(d,xn)$$反応を精度よく予測できることがわかったことや、反応成分ごとに分解した分析の結果、非弾性分解反応が中性子生成に支配的な寄与をしていることがわかったこと等を報告した。

論文

Theoretical model analysis of $$(d,xn)$$ reactions on beryllium

河野 広*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

JAEA-Conf 2016-004, p.165 - 170, 2016/09

重陽子加速器中性子源の工学的設計のためには、中性子コンバータ(Li, Be, C等)や加速器構造材(Fe, Cr, Ni等)に対する重陽子核データが必要不可欠である。それゆえ、これまでに物理モデルに基づいた重陽子核データ評価用の計算コードシステムを開発してきた。本研究では、重陽子入射エネルギー65MeVまでのベリリウムに対する$$(d,xn)$$反応の解析を行った。厚い標的からの中性子収量(TTNY)は実測データが多くあるため、上記コードシステムで$$(d,xn)$$の二重微分断面積を計算した後、そこからTTNYを求めて実測値と比較をした。TTNYの計算値は低放出エネルギー領域を除いて実測値を概ね再現した。

論文

Theoretical model analysis of $$(d,xn)$$ reactions on $$^9$$Be and $$^{12}$$C at incident energies up to 50 MeV

中山 梓介; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; 緒方 一介*

Physical Review C, 94(1), p.014618_1 - 014618_9, 2016/07

 被引用回数:10 パーセンタイル:16.72(Physics, Nuclear)

厚いBeおよびC標的を重陽子で照射した際の二重微分中性子収量(TTNY)をDEURACS(DEUteron-induced Reaction Analysis Code System)を用いて解析した。TTNYの計算値は入射エネルギー50MeVまでの範囲で実測値をよく再現した。また、陽子ストリッピング反応が中性子生成に最も支配的な寄与をすることがわかった。これらの解析からDEURACSが$$(d,xn)$$反応に適用可能であること、また中性子収量の精度良い予測のためにはストリッピング反応を記述するモデルが重要であることがわかった。

論文

Modelling and analysis of nucleon emission from deuteron-induced reactions at incident energies up to 100 MeV

中山 梓介; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

EPJ Web of Conferences (Internet), 122, p.04004_1 - 04004_9, 2016/06

 被引用回数:4 パーセンタイル:6.08

近年、$$^7$$Liや$$^9$$Be、$$^{12}$$Cに対する重陽子入射反応を用いた加速器中性子源が、様々な分野における応用に提案されている。このような施設の工学設計には、幅広い入射エネルギーにおける重陽子核データが必要不可欠である。このため、これまでにいくつかの理論モデルを組み合わせることで重陽子核データ評価用コードシステムを開発してきた。当コードシステムは、入射エネルギー100MeVまでにおける$$^{12}$$C、$$^{27}$$Al、$$^{58}$$Niに対する$$(d,xp)$$反応の二重微分断面積の解析に適用され成功を収めている。一方で、$$(d,xn)$$反応の二重微分断面積の実測データはほとんどない。よって、その代替として本研究では$$^9$$Beや$$^{12}$$Cといった軽核に対する厚い標的からの二重微分中性子収量について計算値と実測値を比較した。本発表では、実測値との比較を通じた重陽子入射反応からの核子放出に対する本モデリングの検証結果について報告する。

論文

Shape elongation of embedded Zn nanoparticles induced by swift heavy ion irradiation; A SAXS study

雨倉 宏*; 河野 健一郎*; 大久保 成彰; 石川 法人

Physica Status Solidi (B), 252(1), p.165 - 169, 2015/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:66.91(Physics, Condensed Matter)

Znナノ粒子に200MeV Xeイオンを照射した後、照射に伴うナノ粒子の伸長と粒子間平均距離を評価するためにSpring-8においてX線小角散乱測定を行った。高照射量領域において、小角散乱信号の方位角依存性が現れ、ナノ粒子の形状変化を検知することができた。また、イオントラック(柱状欠陥集合体)の形成に伴う小角散乱信号は、低照射量でも観測された。この結果は、イオントラックが重畳するときに新たに通過するイオントラックが事前に存在したイオントラックを消去して上書きするオーバーライティングモデルを支持するものである。また、粒子間平均距離は照射量増加に伴って増加し、小さいナノ粒子の分解と大きいナノ粒子の成長を示唆している。

論文

Local dynamics coupled to hydration water determines DNA-sequence-dependent deformability

中川 洋; 米谷 佳晃; 中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; 片岡 幹雄; 河野 秀俊

Physical Review E, 90(2), p.022723_1 - 022723_11, 2014/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:50.3(Physics, Fluids & Plasmas)

CGCGAATTCGCGとCGCGTTAACGCGの柔軟性の異なる二つの配列のDNAの分子シミュレーションと中性子準弾性散乱実験を行った。前者は硬く、後者は柔らかいことが知られている。両方の配列のDNAで、200-240Kに動力学転移が見られた。DNA配列依存的なダイナミクスを調べるために、転移温度以上でDNAと水和水のダイナミクスを分子シミュレーションと中性子準弾性散乱によって調べた。12merDNAの真ん中の4merについて、AATTはTTAAと比べて揺らぎの振幅が小さく、緩和時間が長いことが分かった。これはATステップの方が、TAステップよりも、速度論的に安定であることを示唆している。配列依存的な局所的な塩基対のダイナミクスは、DNAと水和水の間の水素結合ダイナミクスと相関がある。配列依存的なDNAの塩基対の揺らぎは動力学転移温度以上で現れる。これらの結果を総合すると、DNAの柔軟性は塩基対の局所的なダイナミクスと関係があり、DNAのマイナー溝に存在する水和水とカップルしていると結論付けた。

論文

国際放射線防護委員会2007年勧告の国内法令取り入れ状況及び国際基本安全基準のドラフト4.0に関する若手研究者の意見

河野 恭彦; 荻野 晴之*; 吉富 寛; 藤原 慶子*; 守屋 耕一*

FBNews, (410), p.7 - 12, 2011/02

本稿では、(1)われわれ著者らが所属する日本保健物理学会若手研究会と学友会の紹介、(2)放射線審議会基本部会における国際放射線防護委員会2007年勧告の国内制度等への取り入れにかかわる検討の中から、「医療被ばく」,「緊急時被ばく(参考レベル)」,「女性の線量限度」,「健康診断」の4テーマを取り上げ、その提言の取りまとめにかかわる最新情報を要約するとともに基本部会の提言を踏まえたわれわれ若手の見解、そして(3)国際基本安全基準(BSS)について、現在までの改訂状況を踏まえつつ、BSSドラフト4.0に日本からの意見がどのように取り上げられてきたのかを、「ラドン被ばくにおける喫煙者の肺ガンリスクの相乗効果」,「計画被ばく状況が適用される自然起源の放射性物質からの被ばく」,「ラドンの参考レベルの表現」の3点からわれわれ若手の意見とともに述べさせていただく。今後次回の法令改訂時において、われわれも放射線防護の専門家の1人として、より積極的に法令改訂作業に関与していきたいと考える。

論文

「OECD/NEA CRPPH EGIR東京サテライト会合」参加報告

荻野 晴之*; 吉富 寛; 河野 恭彦

保健物理, 45(2), p.131 - 136, 2010/06

筆者らは、日本保健物理学会「若手研究会」に所属している。この度、経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)が主催する標記会合に参加し、国際的な安全文書策定プロセスに直接触れる機会を得た。本会合は、国際原子力機関(IAEA)が主となり改訂を進めている国際基本安全基準(BSS)について、共同策定機関であるOECD/NEAの放射線防護・公衆衛生委員会(CRPPH)がアジア地域の放射線防護の専門家意見を聴取することを目的として、2010年4月27日(火)$$sim$$28日(水)に原子力安全委員会会議室で開催されたものである。今回は、ドラフト3.0に対する意見を聴取する会として開催されたが、2009年5月には、ドラフト2.0に対する今回と同様な会合が開催されている。会場には、総勢約50名の放射線防護専門家、関係省庁、NEA関係者が集まった。アジア地域からの参加は日本だけであった。本稿では、BSS draft3.0の論点やアジア地域の放射線防護専門家から発せられた意見に基づく議論を紹介し、放射線防護に携わる「若手」としての所感にも触れながら、本会合の参加報告とする。

論文

Mechanical properties of weldments using irradiated stainless steel welded by the laser method for ITER blanket replacement

山田 弘一*; 河村 弘; 長尾 美春; 高田 文樹; 河野 渉*

Journal of Nuclear Materials, 355(1-3), p.119 - 123, 2006/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.27(Materials Science, Multidisciplinary)

ITERの冷却配管材料候補材であるSU316LN-IGを用いて、照射材と未照射材のレーザ溶接による接合材の曲げ特性を調べた。材料は曲げは未照射材を使用している接合材では未照射材部で発生し、照射材同志の接合材では溶融金属部及び熱影響部で発生する。しかしながら、曲げ発生か所が異なっても、溶接材の曲げ特性はほぼ同じような特性を示す。また、照射材と未照射材の組合せパターンや、溶接時の入熱方向と曲げ負荷方向の関係によって、曲げ特性が変化しないことが確認された。

論文

Post-irradiation examination of high burnup HBWR fuel rods at JAERI

中村 仁一; 上塚 寛; 河野 信昭; 大枝 悦郎; 助川 友英; 古田 照夫

HPR-345 (Vol. II), 0, 13 Pages, 1995/00

ハルデン炉で最高燃焼度62MWd/kgUまで照射された7本の燃料棒の照射後試験が原研で実施されており、現在までに全ての非破壊試験と一部を除いた大部分の破壊試験が終了した。このうち3本の燃料棒は16年間にわたって照射されており、金相試験で照射初期の高出力時に生じたと推定される顕著な柱状晶の成長と中心孔の形成が観察された。これらの燃料棒のFPガス放出は、製造時の燃料密度より、柱状晶の成長と中心孔の形成に大きな影響を受けていると推定された。ペレットの径方向燃焼度分布測定がマイクロサンプリングした試料の化学分析によりなされ、XMA分析によるPuとNdの径方向分布と良い一致を示した。またペレットの平均燃焼度は出力履歴から推定された燃焼度と良い一致を示した。高燃焼度UO$$_{2}$$の熱拡散率測定データについても報告を行う。

報告書

新型酸回収蒸発缶(新材料製)の詳細設計(2/2)

横山 博巨*; 金沢 俊夫*; 福間 忠士*; 為清 好三*; 柳田 甲二*; 降矢 喬*; 河野 弘志*; 伊藤 圭二*; 白倉 貴雄*; 柏原 晋一郎*; et al.

PNC-TN8410 87-086VOL2, 944 Pages, 1986/09

PNC-TN8410-87-086VOL2.pdf:32.16MB

None

報告書

新型酸回収蒸発缶(新材料製)の詳細設計(1/2)

横山 博巨*; 金沢 俊夫*; 福間 忠士*; 為清 好三*; 柳田 甲二*; 降矢 喬*; 河野 弘志*; 伊藤 圭二*; 白倉 貴雄*; 柏原 晋一郎*; et al.

PNC-TN8410 87-086VOL1, 1037 Pages, 1986/09

PNC-TN8410-87-086VOL1.pdf:34.39MB

動燃再処理工場に設置されている既設蒸発缶(ステンレス綱製)を新材料製蒸発缶と交換 設置することを前提として、それに必要な詳細設計を実施した。すでに実施されている新型酸回収蒸発缶基本設計(2)ならびに小型モックアップ試験設備の設計、製作、異材継手・開発の成果を参考にした。蒸発缶の詳細設計、性能計算、耐震設計、板取り設計、異材継手設計、セル内配管設計、蒸発缶撤去、設置工事設計、蒸発缶の点検、保守設計、蒸発缶試運転計画、製作技術仕様書の検討、作業工程検討等を行った。

口頭

中性子非弾性散乱によるDNA分子のダイナミクス

中川 洋; 米谷 佳晃; 河野 秀俊; 片岡 幹雄; 中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘

no journal, , 

DNA分子の構造の柔軟性は、タンパク質との分子認識に重要とされている。転写因子や制限酵素など特定のDNA配列に結合するDNA結合蛋白質は、DNAとの水素結合など直接的な相互作用のみならず、配列によって生じるDNA構造の違いにより配列の違いを認識している(間接認識)ことがわかっている。この間接認識を詳細に調べるためには、DNA構造の柔軟性を知る必要がある。これまでに、系統的にDNAの配列を変えた計算機シミュレーションにより、配列パターンとDNA構造の柔らかさに相関があることを示されている。本研究では、DNA分子の柔軟性が異なると予測されているCGCGAATTCGCG(硬い)とCGCGTTAACGCG(柔らかい)の配列のDNA分子について、MLFのアマテラス装置を用いて水和粉末試料の中性子非弾性散乱スペクトルを得た。さまざまな温度での実験データと計算機シミュレーションを組合せた解析から、DNAの動力学転移は塩基配列に依存せず観測されることがわかり、動力学転移温度以上でDNA構造の揺らぎに違いがあることが示唆された。当日は、配列依存的な構造の柔軟性とDNA分子の揺らぎとの関係について議論したい。

口頭

計算機シミュレーションによるDNAと水和水の塩基配列依存ダイナミクスの解析

米谷 佳晃; 中川 洋; 河野 秀俊

no journal, , 

これまで、DNAを対象に水和水ダイナミクスの塩基配列依存性を分子動力学シミュレーションにより解析してきた。本発表では、その一連の成果を紹介する。シミュレーションで、まず最初にDNA水和パターンの特徴を抽出し、X線結晶構造解析との対応付けを行った。その後、塩基配列依存性の解析を行った。DNAの塩基はA, T, G, Cの4種類あり、4塩基配列についてすべての組合せを考えると136種類になる。全136種類種類の4塩基配列を解析し、水和パターンの塩基配列依存性、水和カイネティクスの塩基配列依存性を解明した。実験ではさまざまな配列に対して系統的に結晶試料を準備するのは困難であり、また個々の水分子のカイネティクスを測定することもできないため、これらの分子レベルの情報は実験では取得困難である。また、現在、実験研究者と連携してJ-PARCから得られたDNAダイナミクスの中性子非弾性散乱データの解析を進めているので、その進捗についても紹介する。計算機シミュレーションと中性子非弾性散乱の相補的利用を進めていくことで期待される研究の展開について議論する予定である。

口頭

Relationship between hydration induced DNA dynamical transition and DNA-sequence dependent deformability

中川 洋; 米谷 佳晃; 中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; 片岡 幹雄; 河野 秀俊

no journal, , 

DNA分子の構造の柔軟性は、タンパク質との分子認識に重要とされている。分子認識を詳細に調べるためには、DNA構造の柔軟性を知る必要がある。これまでに、系統的にDNAの配列を変えた計算機シミュレーションにより、配列パターンとDNA構造の柔らかさに相関があることを示されている。本研究では、DNA分子の柔軟性が異なると予測されているCGCGAATTCGCG(硬い)とCGCGTTAACGCG(柔らかい)の配列のDNA分子について、MLFのアマテラス装置を用いて水和粉末試料の中性子非弾性散乱スペクトルを得た。様々な温度での実験データと計算機シミュレーションを組み合わせた解析から、DNAの動力学転移は塩基配列に依存せず観測されることが分かり、動力学転移温度以上でDNA構造の揺らぎに違いがあることが示唆された。当日は、配列依存的な構造の柔軟性とDNA分子の揺らぎとの関係について議論したい。

口頭

炭素に対する(d,xn)反応の理論モデル解析

河野 広*; 中山 梓介*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

no journal, , 

これまで開発した(d,xn)反応の理論計算の検証のため、重陽子による炭素の厚いターゲットからの中性子生成量(TTNY)を計算した。理論計算ではGlauber, CDCC, CCONEの3種類の計算コードを組み合せた。TTNYの計算結果は炭素ターゲットに対する実験値を概ね再現しており、これらの理論モデルの枠組みが有効であることが明らかとなった。一方、低放出エネルギー領域では実験値を再現できず、改良の余地があることが分かった。

口頭

重陽子加速器中性子源設計に必要な重陽子核データに関する研究,3; 重陽子入射中性子生成反応の理論モデル解析

河野 広*; 中山 梓介*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

no journal, , 

重陽子加速器中性子源の開発には重陽子入射反応の核データが必要不可欠である。重陽子入射反応の核データ評価のために、重陽子入射反応を適切に記述する専用コードシステムを開発し、(d,xp)反応に対して、その適用可能性を実証してきた。本研究では、本計算コードシステムを(d,xn)反応に適用し、実験データが比較的多く存在する厚い標的からの中性子生成量(TTY)の実験データと計算結果との比較により、中性子生成反応に対する適用可能性を調査した。その結果、計算値は$$^{12}$$C(d,xn)反応におけるTTYの実験値を概ね再現できており、開発した計算コードの中性子生成反応への適用性が確認できた。

口頭

ベリリウム標的に対する重陽子入射中性子生成反応の理論モデル解析

河野 広*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

no journal, , 

医療用RI製造や核融合材料照射試験などに利用が提案されている重陽子加速器中性子源の開発には、中性子コンバータ(Li, Be, C等)や加速器構造材(Fe, Cr, Ni等)に対する重陽子核データが必要不可欠である。重陽子核データの充実のため、九州大学・大阪大学・原子力機構からなる共同研究グループでは物理モデルに基づいた重陽子入射反応用の計算コードシステムを開発してきた。本研究では、Be標的に対する$$(d,xn)$$反応の理論モデル解析に本計算コードシステムを適用し、厚い標的からの中性子生成量(TTY)について計算結果と実験値を比較した。その結果、コードシステムの計算値はTTY実験値をおおむね再現することができ、本計算コードシステムの重陽子入射中性子生成反応への適用可能性を示すことができた。

口頭

Theoretical model analysis of neutron production from beryllium bombarded by deuterons up to 65 MeV

河野 広*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

no journal, , 

これまでに開発してきた重陽子核データ評価用の計算コードシステムを用いて、重陽子入射エネルギー65MeVまでのベリリウムに対する$$(d,xn)$$反応の解析を行った。本計算コードシステムによる計算結果は、モンテカルロ輸送計算コードPHITSの計算結果よりも特に高放出エネルギー領域で実測値をよく再現した。一方で、低放出エネルギー領域では実測値をよく再現できなかった。本コードシステムの改良のため、離散準位からの粒子放出の寄与について順次崩壊モデルを用いた解析をする必要がある。

口頭

重陽子入射による放射化断面積の理論モデル解析

中山 梓介; 河野 広*; 荒木 祥平*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*

no journal, , 

これまでに開発を行ってきた重陽子核データ評価用の計算コードシステムを用いて、重陽子入射による放射化断面積の理論モデル解析を行った。これまでの研究では、本コードシステム内での直接過程成分の計算手法について検証するため、主に$$(d,xp)$$$$(d,xn)$$反応などの核子放出の二重微分断面積や、$$(d,p)$$反応などの一核子放出からの放射化断面積を対象とした解析を行ってきた。本研究では、コードシステム内での統計崩壊成分の計算手法について検証することを目的として、高エネルギーの重陽子入射による多粒子放出からの放射化断面積について解析を行った。解析の結果、コードシステム内で採用している計算手法が有効であることがわかった。

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