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湯口 貴史*; 遠藤 京香*; 鈴木 哲士*; 小北 康弘; 坂田 周平*; 横山 立憲; 井村 匠*; 大野 剛*; 笹尾 英嗣
Lithos, 494-495, p.107909_1 - 107909_14, 2025/02
被引用回数：1 パーセンタイル：13.00(Geochemistry & Geophysics)花崗岩質マグマ溜りプロセスの解明のために、東北日本、北上山地の久喜花崗岩体に産出するジルコンの成長の特徴を明らかにした。分離ジルコンの複数断面と薄片中のジルコンに基づいて、ジルコンU-Pb年代、Ti濃度、Th/U比とジルコンの内部組織とを3次元的に関連付けるとともに、他の鉱物との晶出順序について検討した。ジルコンの内部組織には、低ルミネッセンスの均質なコア(LLC)と反復累帯構造(OZ)が見られた。LLCとOZはそれぞれ900-800
C、850-700Cの結晶化温度を有し、LLCのTh/U比はOZよりも高い。これは、マグマ溜りの冷却に伴う漸進的な分別結晶作用によりLLCからOZへの遷移を生じたことを示唆する。分別結晶作用が進行し、マグマ温度の低下により拡散速度が減少することが、界面反応律速によるLLCの形成から拡散律速によるOZの形成への遷移を引き起こしたと考えられる。薄片での分析では、異なる鉱物に含まれるジルコンでは異なるTh/U比を有することがわかった。周辺鉱物によるTh/U比や結晶化温度の違いは、広い温度範囲にわたるマグマ分化や鉱物の結晶化を明らかにすることに有用である。
湯口 貴史*; 伊藤 大智*; 横山 立憲; 坂田 周平*; 鈴木 哲士*; 小北 康弘; 八木 公史*; 井村 匠*; 甕 聡子*; 大野 剛*
Lithos, 440-441, p.107026_1 - 107026_14, 2023/03
被引用回数：3 パーセンタイル：24.76(Geochemistry & Geophysics)本研究は、花崗岩質プルトンのジルコン成長過程を解明するために、3次元立体的なカソードルミネセンス(CL)パターン,U-Pb年代,チタン濃度,Th/U比の変動に基づく新しいアプローチ方法を提案するものである。また、本研究では、九州中央部に位置する大崩山花崗岩(OKG)のジルコン成長過程に着目し、この方法を用いて花崗岩質プルトンの形成に至るマグマ溜まりでの結晶化プロセスの解明を目的とした。大崩山花崗岩体は黒雲母花崗岩(BG),角閃石花崗岩(HG),角閃石花崗閃緑岩(HGD)の3つの岩相から構成されている。まず、ジルコン結晶の3次元内部構造と成長様式を明らかにするため、試料の多断面についてCL観察を行った。同時に、試料の中心部のジルコンのU-Pb年代とチタン濃度も測定した。CLパターンから確認できるオシラトリーゾーニングの3次元分布からは、結晶核を決定することができる。花崗岩試料のジルコンU-Pb年代とTi濃度の同時測定は、花崗岩マグマが固化するまでの時間-温度(t-T)履歴を示すものである。BG, HG, HGDの温度履歴はマグマ溜り内での類似した冷却挙動を示し、16Maから10Maの間にジルコン結晶化温度から黒雲母K-Ar系の閉鎖温度まで急速に冷却されたことがわかった。また、Th/U比の温度に対する変化も、約670Cの境界で異なる傾向を示した。マグマ溜まりでの分別結晶は670C以上で著しく進行し、670C以下では結晶化が緩やかになり、マグマ組成の変化が小さくなっていたことが示された。BG, HG, HGDの温度に対するTh/U比の変化は共通の傾向を示し、すなわち大崩山花崗岩体の3つの岩相の分別結晶化の進行は同じ挙動を示し、マグマ溜り全体で同じ挙動を示すことが示された。
湯口 貴史*; 山嵜 勇人*; 石橋 梢*; 坂田 周平*; 横山 立憲; 鈴木 哲士*; 小北 康弘; 三戸 和紗*; 井村 匠*; 大野 剛*
Journal of Asian Earth Sciences, 226, p.105075_1 - 105075_9, 2022/04
被引用回数：9 パーセンタイル：46.65(Geosciences, Multidisciplinary)LA-ICP質量分析法によりジルコンのシングルスポットからU-Pb年代とチタン濃度を同時に取得することで、花崗岩質マグマの時間-温度履歴を解明するのに必要なジルコンの結晶化年代と結晶化温度を推定することができる。黒部川花崗岩体は、苦鉄質火成包有物(MMEs)を多量に含む岩体である。本研究では、このMMEsに対してジルコンのU-Pb年代とチタン濃度を同時に取得する方法を適用した。MMEs及び母岩について共通の冷却過程が認められ、この冷却は150万年前から50万年前に生じたことが明らかとなった。また、ジルコンの結晶化温度から黒雲母K-Ar系の閉鎖温度にかけての冷却は、100万年以内に急冷したことが分かった。本研究によって得られた時間-温度履歴と母岩の岩石学的記載から、マグマチャンバーを通じたMMEsの浮揚、移動、拡散が150-50万年前に停止したことが示唆され、また、それ以降に大規模な温度上昇が生じていないことから、この時期に黒部川花崗岩体が定置したと考えられる。
Sr+Y beta field; Full-face mask respirator shielding and dosemeter positioning辻村 憲雄; 星 勝也; 山崎 巧; 百瀬 琢麿; 青木 克憲; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 横山 須美*
KEK Proceedings 2020-5, p.21 - 28, 2020/11
To investigate the shielding effects of full-face respirator masks and the suitable positioning of lens dosemeters, irradiation experiments of Sr+Y beta particles were performed using an anthropomorphic head phantom into the eyes of which small thermoluminescence dosemeters (TLDs) were loaded, and the lens doses measured by these TLDs were compared with the doses measured by commercially available personal dosemeters attached around the eyes of the phantom. The three tested masks reduced the beta lens dose to 9-14% as compared to the lens doses in the absence of a mask. As for the suitable positioning of lens dosemeters, the 
(0.07) evaluated by the (0.07) dosemeter attached at the center of the forehead gave an over-response to the lens dose by a factor of 2.5-8.4 regardless of the presence of masks. The (3) evaluated by the (3) dosemeters, even though placed at extreme positions near the outside corners of the eyes, provided better lens dose estimates with a response of 0.38-1.7.
Rn-At generator前田 英太*; 横山 明彦*; 谷口 拓海*; 鷲山 幸信*; 西中 一朗
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1465 - 1468, 2015/02
被引用回数：13 パーセンタイル：66.87(Chemistry, Analytical)アルファ放射性同位体Atは、放射性同位体治療に有効であると注目されている。Rn-Atジェネレータによるアスタチンの利用促進を目指し、アスタチンの有機溶媒への抽出挙動を調べた。有機溶媒の中でも溶媒極性の大きいジイソプロピルエーテルとメチルイソブチルケトンへの分配比が大きいことがわかった。また、ジイソプロピルエーテルへの抽出において、高い塩酸濃度でより分配比が大きくなることが分かった。Rn-Atジェネレータ開発に有益なアスタチンの有機溶媒への抽出挙動を明らかにした。
大江 一弘*; Attallah, M. F.*; 浅井 雅人; 後藤 尚哉*; Gupta, N. S.*; 羽場 宏光*; Huang, M.*; 金谷 淳平*; 金谷 佑亮*; 笠松 良崇*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1317 - 1320, 2015/02
被引用回数：11 パーセンタイル：60.54(Chemistry, Analytical)超重元素化学にむけ、ガスジェット法によって搬送された核反応生成物を連続溶解する新規方法を開発した。本方法では、疎水性メンブレンフィルターを用い、気相と水相を分離する。本手法を用いて短寿命放射性核種
Moならびに
Wの溶解効率を測定した結果、水溶液流速0.1-0.4mL/minで80%以上の収率が得られた。一方、1.0-2.0L/minの範囲内では、ガス流速への依存性は観測されなかった。以上の結果から、本手法が超重元素の溶液化学研究に適用可能であることが示された。
榎枝 幹男; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 中島 基樹; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 今野 力; 河村 繕範; 林 巧; 山西 敏彦; et al.
Fusion Engineering and Design, 89(7-8), p.1131 - 1136, 2014/10
被引用回数：22 パーセンタイル：80.67(Nuclear Science & Technology)我が国の原型炉ブランケット開発の最重要ステップとして、水冷却固体増殖テストブランケット・モジュール(TBM)の開発が進められている。TBM試験と原型炉ブランケット開発のために、モジュール製作技術開発、増殖増倍材ペブル製作技術、トリチウム生成率評価試験と構造設計が行われている。実機構造材F82Hを用いた製作技術開発は、F82Hの工学物性値の評価結果に基づいて実施され、実規模のモジュールの第一壁,側壁,増殖材充填容器、の製作に成功するとともに、第一壁と側壁の接合、厚さ90mmの後壁の実規模モックアップの製作に成功した。モジュール筐体モックアップの製作を検討している。また、トリチウム生産のために必要な技術として、高温での耐久性に優れた先進増殖・増倍材ペブル製作技術の開発を進めた。また、核融合中性子研究施設(FNS)を用いたトリチウム生成回収試験による、トリチウム生産技術開発についても進展した。本報告ではこれらのTBM開発の最新の成果を報告する。
玉井 広史; 松川 誠; 栗田 源一; 林 伸彦; 浦田 一宏*; 三浦 友史; 木津 要; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 工藤 祐介; et al.
Plasma Science and Technology, 6(1), p.2141 - 2150, 2004/02
被引用回数：3 パーセンタイル：6.09(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60定常高ベータ化計画(JT-60改修計画)の最重要課題は高ベータ,臨界クラスのパラメータを持つ高性能プラズマの100秒程度以上の維持を実証することである。このため、高ベータプラズマを達成するためのプラズマパラメータや運転シナリオ,制御手法の検討を行うとともに、超伝導磁場コイルの要素技術の開発を始め、放射線遮蔽や真空容器等の設計検討及び試験開発を行い、その成立性を確認した。本発表は、以上の物理・工学設計と試験開発の進捗状況を詳述する。
石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Cho, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.
Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07
被引用回数：33 パーセンタイル：67.13(Physics, Fluids & Plasmas)原型炉の実現に向けて経済性と環境適合性の向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉で想定されているように、強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御をもち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。既存のJT-60設備を最大限に生かし、原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現に向けて、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という克服すべき課題に取り組むための設計を行った。
石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Chujo, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.
Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07
原型炉の経済性と環境適合性のさらなる向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉と同様に強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御を持ち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。JT-60の既存設備を最大限活用し、新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現を目指し、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という重要課題に取り組むことができるよう設計を行った。
豊嶋 厚史; 大江 一弘*; 浅井 雅人; Attallah, M. F.*; 後藤 尚哉*; Gupta, N. S.*; 羽場 宏光*; 金子 政志*; 金谷 佑亮; 笠松 良崇*; et al.
no journal, ,
シーボーギウム(Sg)より重い超アクチノイド元素は重イオン核反応で生成されるが、半減期が十秒以下であり、さらに生成率が低いため一時間に一原子しか生成できない。そのため、これらの元素の溶液化学的研究には迅速な化学分離を連続的に行うことができる分析装置が必要となる。本研究ではSgの化学研究に向け、ガスジェット搬送物を溶液に迅速溶解するために新たに開発したメンブレンデガッサー、酸化還元反応を制御するためのフロー電解カラム、そして連続溶媒抽出装置(SISAK)を連結して用い、Sgの軽同族元素であるMoならびにWの模擬実験を行った。学会ではこれらの開発状況について発表する。
佐伯 盛久*; 大場 弘則*; 田口 富嗣*; 横山 淳*; 浅井 志保; 蓬田 匠; 半澤 有希子; 中島 信昭*
no journal, ,
放射性廃棄物処分分野での応用を目指し、レーザー誘起光還元法を利用した白金族元素分離法の開発を進めている。本講演ではその基本原理および実証実験について紹介する。基本原理の検証に、白金族とランタノイドイオンを含む14元素を含有した放射性廃棄物模擬試料を用い、レーザー誘起光還元法を適用することで模擬試料からの選択的なパラジウム分離に成功した。さらに、実証実験では使用済核燃料溶解液に適用し、実際の放射性廃棄物からの分離に成功した。また、レーザー誘起光還元法と溶媒抽出法を組み合せた白金族金属の分離手法を開発し、ロジウムイオン水溶液に適用した。その結果、水溶液中のロジウムイオンを微粒子化して有機相へと回収することに成功した。
湯口 貴史*; 伊藤 大智*; 横山 立憲; 坂田 周平*; 鈴木 哲士*; 小北 康弘; 八木 公史*; 井村 匠*; 甕 聡子*; 大野 剛*
no journal, ,
本研究では、花崗岩体中のジルコン成長プロセスを評価するために、三次元的なカソードルミネッセンス(CL)パターン,U-Pb年代,チタン濃度,Th/U比を組み合わせた新たな手法を提案する。また大崩山花崗岩体のジルコンの成長から、マグマ溜りプロセスの発達に関する検討を行った。大崩山花崗岩体は鉛直方向に変化する3つの岩相から構成される。試料はそれぞれの岩相から採取した。ジルコン結晶の三次元な成長様式は、ジルコンの複数断面から得られたCLパターンから評価した。花崗岩体のジルコンU-Pb年代とチタン濃度の同時定量は、ジルコンの結晶化年代と温度の決定を可能にし、花崗岩質マグマの温度時間履歴の導出を可能にする。また、本研究で実施するU-Pb年代とチタン濃度の同時定量は、ジルコンの結晶化温度の変化とTh/U比の変化を関連付けること、さらには、マグマ溜り中の温度変化に対する分別結晶の程度の変化を論ずることを可能にする。
湯口 貴史*; 遠藤 京香*; 鈴木 哲士*; 小北 康弘; 坂田 周平*; 横山 立憲; 井村 匠*; 大野 剛*; 笹尾 英嗣
no journal, ,
マグマ溜り内でのジルコンの成長過程は、これまでの手法では得られる情報が限定的であった。具体的には、岩石薄片中のジルコンでは2次元情報しか得られず、分離ジルコンでは周辺鉱物との共生関係の情報が欠損する。そこで本研究では、北上山地の久喜花崗岩体を対象として、薄片中のジルコンに対する解析と分離ジルコンの複数断面に対する解析を行うことで、ジルコン結晶の3次元的な内部構造の特徴とその特徴に関連したU-Pb年代、Ti濃度、Th/Uの変化、そしてジルコンと他の鉱物との結晶化順序の解明を行った。カソードルミネッセンス像観察の結果、久喜花崗岩体のジルコン結晶の内部構造として低輝度コア(Low luminescence core; LLC)、反復累帯構造(Oscillatory zoning; OZ)が認められた。ジルコンU-Pb年代はLLC、OZの両者に誤差の範囲を超えた相違は認められない。一方、結晶化温度を反映するTi濃度や分別結晶作用の指標となるTh/UはLLCとOZとで明瞭に異なる傾向を示す。また、薄片中のジルコンの分析結果から、異なる種類の鉱物に包有されるジルコン結晶は、異なるTh/Uを有する傾向が認められた。これらの結果から、広い温度条件でのマグマ溜りプロセスにおける分別と鉱物の結晶化のプロセスを議論する。
坂元 翔*; 小北 康弘; 坂田 周平*; 井村 匠*; 横山 立憲; 大野 剛*; 湯口 貴史*
no journal, ,
マグマが大量に生成される時期であるフレアアップは、地殻へのマグマの供給や熱影響の点から大陸地殻の発達・進化過程において重要である。フレアアップのマグマ活動を明らかにするために、フレアアップで形成された岩体の一つである九州中部の白石野花崗閃緑岩体を対象とし、その形成に係る冷却過程を検討した。岩体に産出するジルコンを用いて、LA-ICP-MS法によりU-Pb年代、Ti濃度、Th/Uの測定を行った。その結果、岩体内の複数地点のサンプルでジルコンU-Pb年代やジルコンの結晶化温度に明瞭な相違がなく、約107Maにマグマが800Cから650Cまで冷却したことが分かった。また、温度低下に伴う結晶分別作用のトレンドが認められないことは、九州中部の他の深成岩体である大崩山花崗岩体に比べてより大きな冷却速度を持つ可能性を示唆する。
西原 健司; 竹下 健二*; 島田 隆*; 相澤 直人*; 中瀬 正彦*; 和田 怜志*; 若崎 真吾*; 松井 嶺迪*; 安永 義明*; 岡村 知拓*; et al.
no journal, ,
核燃料サイクルシミュレータ(NFCS)は広く利用されているが、大規模で複雑なシナリオにおいては不確実性とベンチマーク不足が課題となっている。この課題に対処するため、日本原子力学会は標準炉設計データライブラリとベンチマークシナリオを開発するための委員会を設置した。複数の日本のNFCSがこれらのシナリオを解析し、その結果はNFCSの信頼性向上に向けて公表される予定である。
Pb反応での放射性At同位体の製造と利用に関する核・放射化学的研究; 
放射性同位体による新しいがん治療を目指して西中 一朗; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 山田 記大*; 谷口 拓海*; 渡邉 茂樹; et al.
no journal, ,
核医学利用の観点から有用性が期待されているAtの製造,利用を目指し、原子力機構タンデム加速器施設においてLiビームを用いた核反応で生成する放射性At同位体の核・放射化学研究を行っている。核反応
Li+Pbで生成するAt同位体の励起関数測定、乾式化学分離での無担体アスタチンの化学挙動について報告する。
豊嶋 厚史; 浅井 雅人; Attallah, M. F.*; 後藤 尚哉*; Gupta, N. S.*; 羽場 宏光*; Huang, M.*; 金谷 淳平*; 金谷 佑亮; 笠松 良崇*; et al.
no journal, ,
Sgの還元研究に向け、キャリアフリートレーサー
Moと
Wの電解還元挙動をフロー電解カラム(FEC)を用いて調べた。異なる溶媒抽出挙動に基づいて安定なMo(VI)やW(VI)とそれぞれの還元種を分離・同定するために、FECを用いて電解済みのサンプルをTOAやHDEHPを用いた溶媒抽出により化学的に分析した。また、マクロ量のMoやWのサイクリックボルタンメトリーや紫外可視分光測定を行い、それぞれの条件下における酸化還元反応の情報を得た。会議ではMoとWを用いた基礎実験の現状について報告する。
豊嶋 厚史; 宮下 直*; 大江 一弘*; 北山 雄太*; Lerum, H. V.*; 後藤 尚哉*; 金谷 佑亮; 小森 有希子*; 水飼 秋菜*; Vascon, A.; et al.
no journal, ,
超重元素研究グループでは、超アクチノイド元素シーボーギウム(Sg)の還元実験に向けた準備実験を進めている。本研究では、Sgの同族元素であるMoならびにWを用い、これらを電解還元した後、溶媒抽出分離が可能な溶液条件を探索した。原子力機構タンデム加速器施設においてMoならびにWを生成した。これらをHe/KClガスジェット法により化学室まで搬送し、3分間捕集した後、数百
Lの硫酸水溶液あるいは硫酸と過塩素酸の混合水溶液に溶解した。これを0.4Vから-1.4Vまでの電圧(vs. Ag/AgCl参照電極)を印加したフロー電解カラムに導入した後、溶出液を収集した。さらにこの溶出液をトリイソオクチルアミン(TOA)-トルエン溶液と混合して1分間振とうした後、30秒間遠心分離した。その後、両相から同量分取して
線を測定し、分配比Dを評価した。硫酸/過塩素酸水溶液で電解還元し、0.2M TOAへ抽出した場合、MoのD値は-0.4 V以下で急激な減少を示す一方、WのD値は変化しなかった。このような変化は他の分離条件においても観測されており、WがMoに比べて還元され難いことを示している。討論会では、他の電解条件や抽出条件についても報告する。
Liイオンビームを用いたアスタチン、ヨウ素RIの製造と利用西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 谷口 拓海*; 村上 拳冬*; 渡辺 茂樹; 鈴木 博元; 石岡 典子; et al.
no journal, ,
内用放射線治療への応用が期待されている放射性同位体Atは、一般に、加速器を用いて核反応
Bi(
He,2n)Rnで合成されるが、我々はBi(Li,5n)Rnで利用した、Rn/Atジェネレータで供給する新しいシステムの開発プロジェクトを進めている。この開発プロジェクトに必要なアスタチン、ヨウ素RIを合成するため、Liイオンビームを用いたBi(Li,xn)
Rn, Pb(Li,xn)
At, Sn(Li,xn)I反応の核反応断面積を測定し、基礎基盤となる核データを決定した。さらに、これらの反応で合成したアスタチン,ヨウ素RIの分離・精製方法を開発した。講演では、これらスタチン,ヨウ素RIの製造に関する研究成果を中心に報告する。くわえて、アスタチン,ヨウ素RIを利用した研究例を紹介する。
