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kagome-lattice antiferromagnets Cs
Cu
SnF
and RbCuSnF齋藤 睦己*; 高岸 龍之介*; 栗田 伸之*; 渡邊 正理*; 田中 秀数*; 野村 竜司*; 福元 好志*; 池内 和彦*; 梶本 亮一
Physical Review B, 105(6), p.064424_1 - 064424_15, 2022/02
被引用回数：9 パーセンタイル：54.38(Materials Science, Multidisciplinary)CsCuSnF is a spin- antiferromagnet on a nearly uniform kagome lattice. This compound undergoes magnetic ordering with the 
= 0 structure and positive chirality, which is mainly caused by the large Dzyaloshinskii-Moriya interaction. RbCuSnF is a spin- antiferromagnet on a modified kagome lattice with a 
enlarged chemical unit cell at room temperature. Its ground state is a pinwheel valence bond solid (VBS) with an excitation gap. Here, we show the structures of magnetic excitations in CsCuSnF and RbCuSnF investigated by inelastic neutron scattering in wide energy and momentum ranges. For CsCuSnF, four single-magnon excitation modes were observed. It was confirmed that the energy of single-magnon excitations arising from the 
point in the extended Brillouin zones is largely renormalized downwards. It was found that the broad excitation continuum without a marked structure spreads in a wide energy range from 
to approximately 
. These findings strongly suggest spinon excitations as elementary excitations in CsCuSnF. In RbCuSnF, singlet-triplet excitations from the pinwheel VBS state and their ghost modes caused by the enlargement of the chemical unit cell were clearly confirmed. It was found that the excitation continuum is structured in the low-energy region approximately below 
and the almost structureless high-energy excitation continuum extends to approximately 
. The characteristics of the high-energy excitation continuum are common to both CsCuSnF and RbCuSnF, irrespective of their ground states. The experimental results strongly suggest that the spin liquid component remains in the ground state as quantum fluctuations in CsCuSnF and RbCuSnF.
-ray Spectrometry of Environmental Samples Collected in Fukushima三枝 純; 依田 朋之; 前田 智史; 岡崎 勤; 大谷 周一; 山口 敏夫; 栗田 義幸; 波澄 篤; 米澤 仲四郎*; 武石 稔
Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1078 - 1085, 2017/11
2011年3月の福島第一原子力発電所の事故後、原子力機構は新たに放射能分析施設を福島に立ち上げた。分析施設では高分解能線スペクトロメトリに基づき、土壌や水、ダストフィルタ、植物といった環境試料の放射能分析を月当たり約1,000件のペースで行っている。2012年9月の施設立上げ以来、分析結果の信頼性や、分析依頼者及び機器オペレータの利便性向上を目指した技術開発を実施し、制度的・技術的な課題を継続的に改善することで、ISO/IEC 17025規格に適合する試験所としての認定を得た。
栗田 義幸; 三枝 純; 前田 智史
日本放射線安全管理学会誌, 15(2), p.180 - 185, 2016/11
2012年に原子力機構は環境レベルの放射能分析を行うための分析所を福島市に整備した。この分析所の主要な測定対象核種である放射性セシウム(
Cs, 
Cs)について、屋内への混入状況とその影響をゲルマニウム検出器を用いた線スペクトロメトリに基づき調査した。その結果、表面汚染密度は通常の放射線管理における検出下限値を大きく下回り、放射能測定に影響を与えるレベルではないことが確認された。
collisions at 
= 200 and 62.4 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数：197 パーセンタイル：99.37200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの
の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：9 パーセンタイル：50.67(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
栗田 勉; 加藤 良幸; 吉元 勝起; 鈴木 政浩; 木原 義之; 藤井 寛一
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.94 - 102, 2009/09
高度な混合酸化物燃料に関して、革新的なMOX粉末製造のために、マイクロ波脱硝に合うように特に設計された容器を、破砕、及び造粒に利用し、有機系潤滑剤や、工程間の粉末移送を使用しない新しい概念の製法を導入した。この概念を実現化させるために、2つの試みが試験された。(1)特別設計された3翼羽根は補助羽根と結合された。(2)ユニークな形状をした混合羽根は補助羽根と結合され、自動軌道の複合回転をする。造粒処理において、撹拌羽根は造粒の成長を促進させるが、補助羽根は過大な粒子を切ることで過度の成長を抑制させる。これらの造粒器は、添加剤として少量の水を使用する。その結果、純粋なWOモデル粉で顆粒の主な直径は、400
1000ミクロン、流動性は8285が得られた。したがって、望ましい粉体物性と簡素な核物質製造の両方を満たし、運転効率改良とコスト低減の見通しが得られた。
石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 安田 正俊*; 松坂 修二*
Journal of Chemical Engineering of Japan, 42(5), p.319 - 324, 2009/05
被引用回数：7 パーセンタイル：28.25(Engineering, Chemical)振動細管式流動性測定法のMOX粒子への適用性を評価するために、振動細管式流動性測定装置により、直径が大きな粒子の流動性測定試験を実施した。模擬粒子は直径が850ミクロン以下の非放射性のジルコニア粒子であり、5種類の異なる粒径のサンプルを準備した。また細管の排出口径としては2mmから4mmのものを使用した。細管の排出口径は流動性の測定特性に大きな影響を与えた。4mmの排出口径の細管を用いることにより、すべての粒子径の模擬粒子を測定することができた。細管の傾斜角度も流動性測定特性に影響を与えた。粒子の排出が開始される流動開始加速度、すなわち流動性の評価ファクターは、カーの流動性指数と相関がある。高感度,測定時間の短さ,操作の容易さ等の利点を考慮すると、振動細管法はMOX粒子の遠隔流動性測定への適用が期待される。
鈴木 政浩; 石井 克典; 山本 琢磨; 木原 義之; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 藤井 寛一
Proceedings of Global Congress on Microwave Energy Applications (GCMEA 2008/MAJIC 1st), p.501 - 504, 2008/08
天然資源の乏しい日本において、エネルギー開発を着実に進めることは非常に重要である。石油やウラン資源なども枯渇する心配がある今日、原子力の位置づけが非常に高まっており、FBR開発こそが日本のエネルギー問題を解決する手段である。そのために、マイクロ波加熱の技術を利用し、再処理溶液を脱硝転換することでMOX原料が製造される。現在までに混合転換によりPuO/UOの良品の粉末を2kgMOX/batch規模で実証してきた。今後、量産化開発として1バッチで5kgU/hを目指した研究開発を進める。
石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 安田 正俊*; 松坂 修二*
Proceedings of 2nd International Conference and Exhibition on Storing, Handling and Transporting Bulk (Balk Europe 2008) (CD-ROM), 5 Pages, 2008/00
核燃料ペレット製造用MOX粒子の流動性評価への振動細管法の適用性を確認するために試験研究を実施した。サンプル粒子として、粒子径850ミクロン以下の、5種類の異なるサイズのジルコニア粒子を用いた。適する細管を用いることにより、流動性評価が可能であることがわかった。流動性を評価する指標である流動開始加速度は、Carrの流動性指数と相関がある。高感度,短い測定時間,簡便な構造と運転方法等の利点を考慮すると、振動細管法はMOX燃料粒子の遠隔流動性評価に適用可能であると思われる。
牧野 崇義; 沖田 高敏; 加藤 良幸; 栗田 勉; 高橋 芳晴; 青野 茂典
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 5 Pages, 2005/10
従来のMOX燃料製造コストを大幅に低減し得るショートプロセスと呼ばれる新たなペレット製造プロセスの開発を進めている。MH粉末は微粉末で流動性が悪いため、軽水炉に比べ細い高速炉用の成型金型にそのまま充てんしペレット化することは困難である。本試験では、2種類の方法でMH粉末の流動性を改良するためのホット試験を実施し、ペレット品質を評価した。
加藤 良幸; 栗田 勉; 安部 智之
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(8), p.857 - 862, 2004/00
被引用回数：13 パーセンタイル：62.28(Nuclear Science & Technology)マイクロ波加熱法では、硝酸ウラニルと硝酸プルトニウムとの混合溶液(硝酸U/Pu溶液)は4つのステップでMOX粉末に混合転換される。硝酸U/Pu溶液と脱硝されたMOX粉末の誘電特性を測定した。反射法ではU/Pu硝酸塩溶液とUO
粉を使用した。摂動法は50%PuO・UO、
-UO、-UO、およびUO粉を使用した。測定した誘電損失生成物(
・tan
)は、硝酸の濃度に強く影響されたが、ウランとプルトニウムイオンの動きへの依存がほとんどなかった。この現象はマクスウェル-ワグナー効果により説明した。
谷川 聖史; 加藤 良幸; 栗田 勉; 草野 桂一*; 大高 昭博*; 中道 英男*
no journal, ,
マイクロ波脱硝装置の加熱効率向上を目的として、マイクロ波加熱器内の被加熱物高さ(以下、試料皿高さ)による加熱効率を電磁界解析コードとマイクロ波加熱試験により調査した。電磁界解析ではマイクロ波加熱器と試料皿高さをモデル化して、電界分布等を電磁界解析コードにより計算した。マイクロ波加熱試験では試料皿下部のテフロン板厚さを10から40mmまで変化させたマイクロ波加熱試験を行い、加熱効率を求めた。この結果、電磁界解析結果では試料皿高さが10mmに比べ30mmの場合は電界分布が均一化し、エネルギー吸収が多くなり、反射電力は小さくなった。マイクロ波加熱試験では加熱効率は試料皿高さが30mm以上では50%以上であった。
加藤 良幸; 木村 雄一; 川崎 諭*; 栗田 勉; 吉元 勝起
no journal, ,
簡素化ペレット法については、2010年までにプルトニウムなどを用いた小規模試験を実施して工学規模でのプロセス成立性を確認を目指している。原料粉末調整工程については、600gMOX/Batch規模の原料粉末調整試験を実施して、得られる原料粉末の品質や収率などを踏まえて工学規模でのプロセス成立性を評価する。このため、小規模試験設備を用いてMOX粉末の造粒試験を実施し、プロセス成立性評価に必要な粉末の特性や収率などのデータを取得した。試験の結果、MOX粉末の流動性指数を60以上にでき、かつ、比表面積やO/MなどのMOX粉末仕様を満足し、製品収率もおおむね9割以上にできる適切な粉末流動性改良条件を見いだすことができた。
石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 松坂 修二*; 安田 正俊*; 砂 孝行*; 栗田 勉; 加藤 良幸
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、簡素化ペレット法による高速増殖炉MOX燃料の製造技術開発を行っている。簡素化ペレット法製造工程の一部である脱硝・転換・造粒工程では、直径数百
mのMOX粒子が製造されるが、ペレット成型用ダイスへの良好な充填性を有する必要がある。流動性の評価は現在Carrの流動性評価法を用いて行われているが、遠隔性と保守性に優れた流動性評価手法になりうる振動細管法の適用性に関して、模擬物質を用いて試験検討を実施した。粒度分布,粒子形状(ボールミルで処理することにより形状を変化させた)をパラメーターとし、ジルコニア粒子の振動細管法による流動性プロファイルを測定したところ、流動性の向上に効くのは、約100m以下の粒子をカットすること、約50m以下の粒子をカットすること、粒子形状を丸くすることの順であることがわかった。
谷川 聖史; 加藤 良幸; 栗田 勉; 小松崎 舞*; 大高 昭博*; 中道 英男*
no journal, ,
簡素化ペレット法開発のうち、ペレット製造過程で発生するスクラップの再利用を図るため、MOX粉末中の難溶解性Puを溶解するための研究を行っている。MOX中のPu溶解方法として、MOX粉末を1600
C以上で焼結ペレットにし硝酸で溶解する方法があるが、沸騰硝酸でもMOX中のPu溶解性は約50%の難溶解性である。これに対し、Puの硝酸への溶解性向上を目的として、SiCとPu反応物である珪酸塩の硝酸溶解性に着目し、SiCとMOX粉末の混合粉を1300C, 1400Cで加熱した粉末試料の溶解性を調査した結果、1300Cで加熱した試料では約70%のPuが20C硝酸に溶解することが分かった。
三枝 純; 柳澤 華代; 山口 敏夫; 眞鍋 早知; 依田 朋之; 前田 智史; 内海 あずさ; 柴道 勝; 江尻 明; 栗田 義幸; et al.
no journal, ,
原子力機構は2011年6月に福島市内に活動拠点を設け、環境放射線(能)モニタリングや環境回復活動を実施してきた。2012年9月には福島市笹木野地区に分析所(笹木野分析所)を開設し、環境試料の放射能分析を行うための体制を整えてきた。このうち、線スペクトロメトリに基づく放射能定量について、2015年10月にISO/IEC17025国際標準規格に基づく試験所としての認定を得た。本発表では当分析所の目的、保有機器、業務の概要、分析の信頼性向上に向けた各種取り組みについて紹介する。
線スペクトロメトリの高度化三枝 純; 前田 智史; 栗田 義幸; 依田 朋之; 武石 稔
no journal, ,
福島環境安全センター放射線計測技術グループでは東京電力福島第一原子力発電所事故対応に伴う各種環境試料の放射能分析を実施しており、放射能分析の信頼性を確保するための各種取り組みを実施している。これらの取りくみのうち、(1)検出器の環境バックグラウンド低減化、(2)異なる充填高さの試料に対するGe検出器効率補正パラメータの整備、(3)電気冷却式Ge検出器の日常点検データの解析、(4)ISO/IEC17025国際試験所認定の取得、について報告する。
向 泰宣; 中村 仁宣; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 林 宏幸*
no journal, ,
プルトニウム転換技術開発施設では、液混合によるPu富化度調整に関して、調整精度のさらなる向上化を図るために送液停止操作を支援する装置(送液停止装置)を開発した。本報告では、送液停止装置を既存の運転設備と併用し実施した硝酸Pu溶液の送液試験(Pu富化度調整精度評価試験)結果から送液精度及び推定されるPu富化度調整精度の評価を行うとともにこれまでに得られたコールド試験結果との比較を行った。
栗田 勉; 加藤 良幸; 向 泰宣; 牧野 崇義; 木村 雄一*; 根本 良*
no journal, ,
使用済核燃料を再処理して得られたPu及びUは、酸化物にしてペレット化し原子炉用燃料に再利用している。核燃料製造ではコスト低減や安全性向上が求められ、次世代の核燃料(高速増殖炉サイクル)製造プロセスとして、ペレット製造工程の簡素化に関する研究を行っている。簡素化ペレット法は核燃料粉末の成型金型への流動性を向上させるため、転動造粒処理による粉末流動性改良試験を実施した。Pu・U混合酸化物粉末,顆粒の物性測定結果とペレット成型性について報告する。
石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 栗田 勉; 加藤 良幸; 安田 正俊*; 松坂 修二*; 吉元 勝起
no journal, ,
振動細管式流動性評価法のMOX原料粉末への適用性検討を実施している。本実験では、850ミクロン以下の粒子径を有するジルコニア粒子を模擬粒子として使用した。異なる粒子径の成分を混合することにより、測定サンプルを調製した。細管排出口径と細管の傾斜角を調整することにより、45ミクロンから850ミクロンまで、安定的な流動性評価が可能であることが実験的に示された。
