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論文

Practical tests of neutron transmission imaging with a superconducting kinetic-inductance sensor

Vu, TheDang; 宍戸 寛明*; 相澤 一也; 小嶋 健児*; 小山 富男*; 及川 健一; 原田 正英; 奥 隆之; 曽山 和彦; 宮嶋 茂之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1006, p.165411_1 - 165411_8, 2021/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.03(Instruments & Instrumentation)

We found that the sizes of the Gd islands determined from the transmission image correlated strongly with those determined from the SEM image. We demonstrated the CB-KID could be used to identify (1) tiny voids in a thermally sprayed continuous Gd$$_2$$O$$_3$$ film in and (2) various mosaic morphologies and different eutectic microstructures in Wood's metal samples. The fact that the CB-KID system could be used to identify features of samples with a wide distribution of sizes and thicknesses is promising for real application of the device for imaging samples of interest to material scientists. Operating the CB-KID at higher temperatures appreciably improved the efficiency for simultaneously identifying the X and Y positions of hotspots. We also compared the detection efficiency with the PHITS simulations. We now plan to improve the detection efficiency by increasing the thickness of the $$^{10}$$B neutron conversion layer

論文

Homogeneity of neutron transmission imaging over a large sensitive area with a four-channel superconducting detector

Vu, TheDang; 宍戸 寛明*; 小嶋 健児*; 小山 富男*; 及川 健一; 原田 正英; 宮嶋 茂之*; 奥 隆之; 曽山 和彦; 相澤 一也; et al.

Superconductor Science and Technology, 34(1), p.015010_1 - 015010_10, 2021/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:72.02(Physics, Applied)

We demonstrated that a four-readout superconducting neutron imaging system shows good spatial heterogeneity and linearity using the delay-line method. We examined the precise pattern of a $$^{10}$$B-dot-array absorber and found the X-direction pitch (Px) = 250.7 um with a scatter of (Hx)= 5.4 um and the Y-direction pitch (Py)= 249.1 um with a scatter of (Hy)= 3.4 um while the $$^{10}$$B dot array was fully extended toward the X direction across the detector sensitive area. We consider that this demonstrates detection with good spatial homogeneity and conclude. The transmission-imaging system is suitable for use at pulsed neutron facilities. We also reported a clear transmission image of tiny screws and nuts, and ladybug (insect). We recognize that further efforts to improve the detection efficiency are necessary to make using the detector more practical.

論文

Kinetic inductance neutron detector operated at near critical temperature

Vu, TheDang; 西村 和真*; 宍戸 寛明*; 原田 正英; 及川 健一; 宮嶋 茂之*; 日高 睦夫*; 奥 隆之; 曽山 和彦; 相澤 一也; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 1590, p.012036_1 - 012036_9, 2020/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01

Our CB-KID neutron imager detects high spatial resolution neutrons transmission images by using a delay-line technique. We found that the number of events was remarkably increased with increasing the detector temperature until close to the critical temperature Tc. We investigated the properties of CB-KID at near Tc. We observed systematic changes of neutron signals as a function of the detector temperature from 4 K to Tc. The simulations modeled the sequential physical processes for $$^{10}$$B(n,$$alpha$$)$$^{7}$$Li reactions and energy deposition by particles within CB-KID, including neutrons, $$^{4}$$He particles, $$^{7}$$Li particles, photon and electron transport.

論文

How different is the core of $$^{25}$$F from $$^{24}$$O$$_{g.s.}$$ ?

Tang, T. L.*; 上坂 友洋*; 川瀬 頌一郎; Beaumel, D.*; 堂園 昌伯*; 藤井 俊彦*; 福田 直樹*; 福永 拓*; Galindo-Uribarri. A.*; Hwang, S. H.*; et al.

Physical Review Letters, 124(21), p.212502_1 - 212502_6, 2020/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:88.96(Physics, Multidisciplinary)

中性子過剰核$$^{25}$$Fの構造が($$p,2p$$)反応で調査した。$$pi 0d_{5/2}$$軌道の分光学的因子は1.0$$pm$$0.3と大きいが、一方で残留核である$$^{24}$$Oが基底状態である割合は約35%,励起状態は約0.65%であることが明らかになった。この結果は、$$^{25}$$Fのコア核$$^{24}$$Oは基底状態とは大きく異なり、$$^{24}$$Oの$$0d_{5/2}$$軌道に陽子がひとつ加わることで$$^{24}$$Oと$$^{25}$$Fの中性子軌道が相当に変化していると推測される。これは酸素同位体ドリップライン異常のメカニズムである可能性がある。

論文

Temperature dependent characteristics of neutron signals from a current-biased Nb nanowire detector with $$^{10}$$B converter

Vu, TheDang; 飯澤 侑貴*; 西村 和真*; 宍戸 寛明*; 小嶋 健児*; 及川 健一; 原田 正英; 宮嶋 茂之*; 日高 睦夫*; 奥 隆之; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 1293, p.012051_1 - 012051_9, 2019/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:97.68

We succeeded in designed and fabricated a neutron detector by using a superconducting current-biased kinetic inductance detector (CB-KID), which is constructed by two perpendicular Nb-based superconducting meander-lines and an enriched $$^{10}$$B neutron conversion layer. We rebuilt completely a neutron image of a $$^{10}$$B dot array contain in the stainless-steel mesh. To improve the resolution of neutron images, the characteristics of a superconducting neutron detector have been studied carefully. In this study, we present the dependence of neutron signals in the temperature of detector. We found that when the temperature of a neutron detector is as close as the critical temperature of superconductivity, the intensity of signal increase as a function of temperature. We consider that the ratio of noise and signal is decrease which is very useful to improve the resolution of neutron images.

論文

U-Pb dating of calcite using LA-ICP-MS; Instrumental setup for non-matrix-matched age dating and determination of analytical areas using elemental imaging

横山 立憲; 木村 純一*; 三ツ口 丈裕; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; 宮崎 隆*; et al.

Geochemical Journal, 52(6), p.531 - 540, 2018/12

 被引用回数:10 パーセンタイル:68.19(Geochemistry & Geophysics)

We developed a non-matrix matched U-Pb dating method for calcite by using LA-ICP-MS. The excimer LA was set to generate a low-aspect-ratio crater to minimize downhole U-Pb fractionation. We used He sample ablation gas mixed with Ar carrier gas and additional trace N$$_{2}$$ gas to create a robust plasma setup. The use of N$$_{2}$$ additional gas allowed for low oxide molecular yield for high-sensitivity interface cones with the ICP shield electrode disconnected. Moreover, this resulted in robust ICP plasma against different matrixes in LA aerosols owing to efficient dissociation-ionization of the aerosols by increased plasma temperature. The above setup helped accomplish accurate U-Pb dating of calcite samples by using SRM 612 glass as the standard. We applied this method to the following calcite samples: (1) recently-proposed reference material named WC-1 with a determined U-Pb age of 254.6$$pm$$3.2 Ma and (2) a well-preserved fossil specimen of blastoid $$Pentremites$$ sp. with an estimated age of $$sim$$339-318 Ma. The resultant U-Pb ages of the WC-1 and $$Pentremites$$ samples were 260.0$$pm$$6.7 Ma and 332$$pm$$12 Ma, respectively, which indicate accurate U-Pb dating by this method. Before this U-Pb dating, quantitative distribution maps of the U, Th, and Pb isotopes of each sample were obtained using the LA-ICP-MS imaging technique to select suitable areas for dating.

論文

Technical issues of reduced activation ferritic/martensitic steels for fabrication of ITER test blanket modules

谷川 博康; 廣瀬 貴規; 芝 清之; 笠田 竜太*; 若井 栄一; 芹澤 久*; 川人 洋介*; 實川 資朗; 木村 晃彦*; 幸野 豊*; et al.

Fusion Engineering and Design, 83(10-12), p.1471 - 1476, 2008/12

 被引用回数:74 パーセンタイル:98.14(Nuclear Science & Technology)

低放射化フェライト鋼は、核融合ブランケットシステムに用いられる構造材料の第一候補材として知られている。日本で開発が進められている低放射化フェライト鋼F82Hは、高温強度と溶接性を重視して成分調整が計られた鋼である。そのデータベースは、存在する低放射化フェライト鋼のうちで最も充実している。本論文は、F82Hの開発状況をレビューし、近年の日本における研究開発から示されたITER-TBM製作に向けた技術的課題を整理し示すことを目的とする。

論文

Operation of the electron accelerators and $$gamma$$-ray irradiation facilities

金子 広久; 花屋 博秋; 羽田 徳之; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 小嶋 拓治; 小山 茂*; 山口 敏行*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 209, 2008/03

1号電子加速器は、新材料開発のためのグラフト重合,半導体の照射効果,外部ユーザーの種々の実験等に利用されている。電子加速器の年間運転時間は、597.4時間であった。コバルト60$$gamma$$線照射施設は、3つの照射棟に合計8つの照射室があり、0.04kGy/hから20kGy/hまでの、広い範囲の線量率で照射が可能である。コバルト第1照射棟,コバルト第2照射棟及び食品照射棟のそれぞれの年間運転時間は、20,844h, 6,335h, 3,150hであった。

論文

Utilization of the electron accelerator and $$gamma$$-ray irradiation facilities

小嶋 拓治; 金子 広久; 羽田 徳之; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 小山 茂*; 山口 敏行*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 208, 2008/03

1台の電子加速器及び3棟の$$gamma$$線照射施設を、年間の運転計画に基づいて照射利用に供した。18年度の利用件数は1号電子加速器が544件,コバルト第1照射棟は159件,コバルト第2照射棟は622件,食品照射棟は357件であり、研究成果の創出に寄与している。

論文

電子・$$gamma$$線照射施設の利用状況

金沢 孝夫; 金子 広久; 羽田 徳之; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 小山 茂*; 山口 敏行*; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 200, 2007/02

1台の電子加速器及び3棟の$$gamma$$線照射施設を、年間の運転計画に基づいて照射利用に供した。2号加速器は17年度から運転を停止した。17年度の利用件数は、1号加速器が544件,コバルト第1棟は287件,コバルト第2棟は630件,食品照射棟は339件であり、成果の創出に寄与している。

論文

コバルト照射施設の運転・整備状況

羽田 徳之; 山縣 諒平; 金子 広久; 花屋 博秋; 清藤 一; 金沢 孝夫; 小山 茂*; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 202, 2007/02

Co-60$$gamma$$線照射施設は、3つの照射棟に合計8つの照射室があり、0.04Gy/hから20kGy/hまでの広い範囲の線量率で照射が可能である。すべての照射施設は、順調に稼働して、新材料の開発,耐放射線性試験,バイオ技術の開発研究等の所内外の利用に供している。

論文

Development of aluminum (Al5083)-clad ternary Ag-In-Cd alloy for JSNS decoupled moderator

勅使河原 誠; 原田 正英; 斎藤 滋; 及川 健一; 前川 藤夫; 二川 正敏; 菊地 賢司; 加藤 崇; 池田 裕二郎; 直江 崇*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 356(1-3), p.300 - 307, 2006/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:56.05(Materials Science, Multidisciplinary)

現在、J-PARCで建設が進められている核破砕中性子源において、パルス特性を向上させるために熱中性子吸収材としてAg-In-Cd合金が採用された。一方、熱除去及び冷却水による浸食の観点からAg-In-Cd合金をAl合金(Al5083)で被覆する必要があり、Ag-In-Cd合金とAl5083と接合に関する開発が急務になった。そこで、HIP(熱間等方圧延)を用いてAl5083と3元系Ag-In-Cd合金との接合に関する試験を行った。小試験片($$phi$$20mm)において良い接合条件が見つかり、接合領域にAlAg$$_{2}$$生成による硬い相の形成が見られるものの、必要とされる機械的強度(20MPa)より大きい結果が得られた。実機を模擬した大型試験片(200$$times$$200$$times$$30mm$$^{3}$$)においても、接合が成功し、小試験片と比較して機械的強度が多少落ちるが必要とする強度を満足した結果が得られた。

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。

論文

原子炉冷却水の炉化学

神山 弘章; 立川 圓造; 近藤 達男; 黒沢 辰雄*

日本原子力学会誌, 17(12), p.629 - 638, 1975/12

原子炉冷却水の炉化学(解説)の第1章として、初めに、種々放射線による一次分解生成物について述べたあと冷却水のうける$$gamma$$-,速中性子-線量について述べる。最後に分解量におよぼす種々の効果(水の沸騰,添加物炉出力)について簡単に解説する。

報告書

ビフェニルの放射線分解

団野 晧文; 土橋 源一; 神山 弘章

JAERI 1040, 32 Pages, 1963/01

JAERI-1040.pdf:2.18MB

ポリフェニルは有機減速材として最も有望な材料であるが、熱伝達上の妨害となる重合生成物の生成機構に関してはまだほとんど報告がない。本研究ではポリフェニルの最も簡単な化合物であるビフェニルの$$gamma$$線による重合生成物の$$G$$値を測定した。重合生成物の定量にはビフェニルの標識化合物と液体クロマトグラフィーを用いた逆同位体希釈法を応用した。ターフェニル,コーターフェニルの各種異性体の$$G$$値よりビフェニルの$$gamma$$線による放射線分解の機構を研究した。

論文

改良したビフェニール(フェニルー$$^{1}$$$$^{4}$$C)の合成法

土橋 源一; 森川 尚威*; 神山 弘章

Radioisotopes, 11(1), 107 Pages, 1962/00

抄録なし

論文

有機減速材の放射線分解

団野 晧文; 土橋 源一; 神山 弘章

コールタール, 12(12), p.677 - 681, 1960/00

原子力技術の発展に伴ない炉材料として各種の有機物が使われているが、その中でも原子炉本体の重要な部分を占める減速材あるいは冷却材としてある種の有機化合物が使用されている。減速材はウランの核分裂反応を連鎖的に起させるために、核分裂の際に生じた高速中性子を熱中性子(0.025ev 程度の運動エネルギーをもつ中性子)にまで減衰させる役目をするもので、普通ウラン燃料の周囲をとりまいて居り、そのため強い放射線の照射をうける。一般には軽水、重水、黒鉛等が使用されている。冷却材は核分裂によって炉内に発生した熱を外部にとり出すもので、研究用原子炉では単なる冷却のみが目的であるが動力炉ではこれを熱媒体としてタービンを廻転させる蒸気を発生させるために多量の熱エネルギーを炉外に取り出す目的で用いられる。通常軽水、炭酸ガス、金属ナトリウム等が用いられる。有機物は一般に無機物に比較して熱や放射線に対する抵抗性が小さいが、このような材料を用いると従来の型の原子炉よりもすぐれた長所があるのでこゝ数年来特にこの種の原子炉が注目されるようになった。

論文

ビフェニル-(フェニル-$$^{1}$$$$^{4}$$C)の合成

神山 弘章; 森川 尚威*; 右田 俊彦*; 伊藤 良一*; 土橋 源一

Radioisotopes, 9(2), p.112 - 116, 1960/00

有機減速材として最近ビフェニル、ターフェニルなどの物質が用いられているが、筆者らはビフェニルの放射線分解機構の研究に用いる目的でビフェニル-(フェニル-$$^{1}$$$$^{4}$$C)を合成した。ビフェニルの合成法にはベンゼンの熱分解、ウルマン反応、グリニャール試薬とハロゲン化ベンゼンの反応、フルオルベルゼンとフェニルリチウムとの反応などがあるが収量のよいこと、合成のしやすいことなどの点を考慮してつぎの合成法を採用した。各段階はあらかじめ無標識化合物で同一規模の予備実験を行って反応条件、収率、純度などを確かめたのち本合成を行なった。

口頭

Interface nanostructure of Cu-added Nd-Fe-B sintered magnets processed by high magnetic fields

秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 小泉 智; 佐川 眞人*; 小山 佳一*; 宮崎 照宣*

no journal, , 

現在最高性能を誇るNd-Fe-B焼結磁石では、Nd$$_{2}$$Fe$$_{14}$$Bからなる直径5$$mu$$m程度の主相と、それをとりまくNdリッチ相と呼ばれる界面層によって構成されている。永久磁石の性能の重要な指標である保磁力が、Nd-Fe-B焼結磁石の場合には、このNdリッチ相によって大きく変わり、500$$^{circ}$$C-600$$^{circ}$$Cの間での熱処理がこのNdリッチ相の形成に重要であることが知られていた。われわれは、Nd-Fe-B磁石に少量の銅を添加し、さらにその熱処理中に高磁場を印可することで、保磁力がさらに向上することを見いだした。この発表では、その保磁力向上の機構解明のために行った、熱分析と中性子小角散乱実験の結果について報告する。

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