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論文

SFCOMPO-2.0; An OECD NEA database of spent nuclear fuel isotopic assays, reactor design specifications, and operating data

Michel-Sendis, F.*; Gauld, I.*; Martinez, J. S.*; Alejano, C.*; Bossant, M.*; Boulanger, D.*; Cabellos, O.*; Chrapciak, V.*; Conde, J.*; Fast, I.*; et al.

Annals of Nuclear Energy, 110, p.779 - 788, 2017/12

 被引用回数:4 パーセンタイル:18.09(Nuclear Science & Technology)

SFCOMPO-2.0 is the new release of the NEA database of experimentally measured assays, i.e. isotopic concentrations from destructive radiochemical analyses of spent nuclear fuel samples, complemented with design information of the fuel assembly and fuel rod from which each sample was taken, as well as with relevant information on operating conditions and characteristics of the host reactors, which are necessary for the modelling and simulation of the isotopic evolution of the fuel during irradiation. SFCOMPO-2.0 has been developed and is maintained by the OECD Nuclear Energy Agency (NEA) under the guidance of the Expert Group on Assay Data of Spent Nuclear Fuel (EGADSNF) of the NEA Working Party on Nuclear Criticality Safety (WPNCS). In this paper, the new database is described. Applications of SFCOMPO-2.0 for computer code validation, integral nuclear data benchmarking, and uncertainty analysis in nuclear waste package analysis are briefly illustrated.

論文

Ground-state configuration of neutron-rich $$^{35}$$Al via Coulomb breakup

Chakraborty, S.*; Datta, U.*; Aumann, T.*; Beceiro-Novo, S.*; Boretzky, K.*; Caesar, C.*; Carlson, B. V.*; Catford, W. N.*; Chartier, M.*; Cortina-Gil, D.*; et al.

Physical Review C, 96(3), p.034301_1 - 034301_9, 2017/09

 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

GSIのLAND-FRSセットアップを用いて、$$^{35}$$Alの基底状態配位をクーロン分解反応によって調べた。そこで得られた包括的断面積は78(13)mbとなった。単一粒子模型によるクーロン分解反応断面積を大規模殻模型計算による$$^{34}$$Al+1中性子系の分光学的因子と組み合わせることによって得られた理論計算の断面積を実験値と比較した。その結果、殻模型計算では$$f$$軌道の寄与をいくらか過大評価し、$$p$$軌道の寄与を過小評価していることがわかった。これは、$$^{35}$$Alの基底状態において中性子数28の殻ギャップが著しく縮まっており、それによって、$$pf$$殻を占める最後の2個の中性子軌道が$$p$$軌道をより多く占有しているためであると考えられる。

論文

Identification of deformed intruder states in semi-magic $$^{70}$$Ni

Chiara, C. J.*; Weisshaar, D.*; Janssens, R. V. F.*; 角田 佑介*; 大塚 孝治*; Harker, J. L.*; Walters, W. B.*; Recchia, F.*; Albers, M.*; Alcorta, M.*; et al.

Physical Review C, 91(4), p.044309_1 - 044309_10, 2015/04

 被引用回数:22 パーセンタイル:7.02(Physics, Nuclear)

アルゴンヌ国立研究所にて中性子過剰核$$^{70}$$Niを$$^{70}$$Znの多核子移行反応によって生成し、$$gamma$$線検出器GRETINAを用いて$$gamma$$線分光を行った。その結果、$$2^+_2$$, $$4^+_2$$準位を初めて観測した。これらの準位は小さな模型空間を採用した殻模型計算では再現されないため、陽子の$$f_{7/2}$$軌道からの励起を伴った大きな変形状態であると考えられる。本論文の理論グループが2014年に発表した大規模殻模型計算によって$$^{70}$$Niの励起状態を解析した結果、これらの状態は大きなプロレート変形を持つ状態とよく対応することがわかった。この結果は、中性子過剰ニッケル同位体における変形共存が$$^{68}$$Ni以外にも存在することを実証するとともに、中性子過剰核における大規模殻模型計算の予言能力を確かめるものである。

論文

Lagrangian models for nuclear studies; Examples and applications

Arnold, D.*; Seibert, P.*; 永井 晴康; Wotawa, G.*; Skomorowski, P.*; Baumann-Stanzer, K.*; Polreich, E.*; Langer, M.*; Jones, A.*; Hort, M.*; et al.

Lagrangian Modeling of the Atmosphere, p.329 - 347, 2013/05

WSPEEDIは、非静力大気力学モデルMM5とラグランジアン粒子拡散モデルGEARNから構成される。MM5は、世界中に多数のユーザーを持つコミュニティーモデルで、天気予報に用いている国もある。GEARNは、放出点から放出された多数のマーカー粒子を追跡することにより、放射性物質の大気拡散を計算する。原子力機構は、福島第一原子力発電所事故による公衆への放射線影響を評価するために、環境モニタリングと計算シミュレーションにより環境中の放射性物質の拡散状況を解析している。この解析では、まず、大気への放射性物質の放出量を推定し、その結果を用いて原発周辺の局地的な拡散状況の解析等を実施した。

論文

Stability of non-stoichiometric clusters in the MA957 ODS ferrtic alloy

酒瀬川 英雄; Legendre, F.*; Boulanger, L.*; Brocq, M.*; Chaffron, L.*; Cozzika, T.*; Malaplate, J.*; Henry, J.*; de Carlan, Y.*

Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.229 - 232, 2011/10

 被引用回数:46 パーセンタイル:1.72(Materials Science, Multidisciplinary)

商用化されている酸化物分散強化型鋼MA957は少なくとも2種類のナノメートルサイズの酸化物粒子を持っていた。非化学量論組成のイットリウム,チタニウム,酸素からなるクラスターと化学量論組成のY$$_{2}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$である。非化学量論組成のクラスターの大きさは化学量論組成のY$$_{2}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$よりとても小さいものであった。ここから非化学量論組成のイットリウム,チタニウム,酸素からなるクラスターが酸化物分散強化を支配することを確認した。ここでは、この非化学量論組成のイットリウム,チタニウム,酸素からなるクラスターの熱処理後(1473K$$times$$1h)の安定性に注目した。ほとんどの非化学量論組成のクラスターは安定だったが、一部をサイズを大きくさせながら化学量論組成のY$$_{2}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$になった。これらに加えて、TiO$$_{2}$$も観察された。これらはイットリウムの増加した殻を持っていた。イットリウムの拡散がこれらの酸化物の成長のために重要な役割があることがわかった。

論文

Tuning hydrogen production during oxide irradiation through surface grafting

Alam, M.*; Miserque, F.*; 田口 光正; Boulanger, L.*; Renault, J. P.*

Journal of Materials Chemistry, 19(24), p.4261 - 4267, 2009/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:62.4(Chemistry, Physical)

固体表面に吸着した水の分解による水素発生は放射性廃棄物の処理管理において、重要な問題である。われわれは、固体表面を精密に制御することで放射線照射下での水素発生量を制御できることを示した。シリカファイバーを用いたモデル系において、水素発生量がサブナノメータの酸化チタン層の堆積によって強力に抑制されること、一方、酸化ジルコニウムの堆積によって増強されることを明らかにした。

論文

Percolation fractal dimension in scattering line shapes of the random-field Ising model

Ye, F.*; 松田 雅昌; 片野 進; 吉澤 英樹*; Belanger, D. P.*; Sepp$"a$l$"a$, E. T.*; Fernandez-Baca, J. A.*; Alava, M. J.*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276, p.1298 - 1299, 2004/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.21(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁場下の中性子散乱実験を行い、その散乱曲線からイジングスピン系のランダム磁場効果として、磁気クラスターによるフラクタル構造の証拠を得た。計算機シミュレーションを別途行った結果、実験との良い対応が得られた。

論文

Properties of thin boron coatings formed during deuterated-boronization in JT-60

柳生 純一; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 岡部 友和; 平塚 一; 三代 康彦; 楢本 洋; 山本 春也; 竹下 英文; 青木 康; et al.

Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.579 - 584, 1997/00

 被引用回数:15 パーセンタイル:22.9

デカボランを用いたボロナイゼーションでは、第一壁上に作製されたボロン膜中に10-12%の軽水素が含まれる。重水素放電を実施した際、この軽水素がプラズマ燃料を希釈してしまうため、ボロナイゼーション後に約100ショットの調整放電が必要であった。軽水素濃度を減らす目的で、重水素化ボロナイゼーションを実施した。作製したボロン膜を分析したところ、ボロン膜中に軽水素は、2-4%に減少していることが判った。重水素放電においても、ボロナイゼーション直後からプラズマ中の軽水素濃度は少なく、調整放電も不要であった。更に、ボロン膜を内壁全面に渡って均一に作製するために、真空容器内にデカボランガス供給口を12箇所設けた。その結果、トロイダル方向に105nm-255nm厚さのボロン膜が作製された。

論文

Stopping-powers and straggling of $$^{15}$$N ions for nuclear reaction analysis at 6.385 MeV

Goppelt-Langer, P.*; 山本 春也; 青木 康; 竹下 英文; 楢本 洋

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 118(1), p.7 - 10, 1996/09

$$^{15}$$Nイオンと$$^{1}$$Hとの共鳴核反応を利用した水素のプロファイリングの研究で重要になる6MeV領域の$$^{15}$$Nイオンの阻止能とストラグリングの効果を実験的に測定し、今までの測定値に大きな誤差が存在することを、計算値(実験式)と対比することによって明らかにした。これらのデータは、当該分野の標準的なデータベースであるZieglerらのシステムに採用されることとなった。

論文

Light and heavy element profiling using heavy ion beams

Goppelt-Langer, P.*; 山本 春也; 青木 康; 竹下 英文; 楢本 洋

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 118, p.251 - 255, 1996/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.61

タンデム加速器からの重イオン、典型的には16MeV $$^{16}$$O$$^{5+}$$イオンをラザフォード後方散乱分光及び弾性反跳粒子分光に利用して、それぞれ重元素の測定を行った研究の報告である。特に弾性反跳粒子分光に関しては、入射粒子の阻止能、ストラグリング及び各種反跳軽粒子の阻止能、ストラグリングの評価を実験及び計算の結果を対比した。その結果、検出感度は、重イオン利用により約1桁向上した。深さ分解能としては、重元素マトリックス中で100$AA$、軽元素マトリックス中では250$AA$を得た。

論文

L X-ray spectra of Fe and Cu by 0.75 MeV/u H, He, Si and Ar ion impacts

影山 拓良*; 川面 澄*; 高橋 竜平*; 荒井 重義*; 神原 正*; 大浦 正樹*; Papp, T.*; 金井 保之*; 粟谷 容子*; 竹下 英文; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 107(1-4), p.47 - 50, 1996/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:66.94

高速のイオン-原子衝突では内殻電子の励起・電離が起きる。KX線については従来多くの研究があるが、LX線は複雑な遷移を有するため研究例が少ない。本研究では、0.75MeV/uのH, He, SiおよびArイオンによってFe及びCuターゲットから放出されるLX線スペクトルを高分解能結晶分光器を用いて測定した。その結果、H及びHeに較べてSiやArイオンではスペクトルがより複雑な構造を持つことが分かった。理論計算との比較から、多重空孔の生成がスペクトルの複雑化の原因であることを明らかにした。

論文

JT-60U用その場ボロン化処理装置により作製したボロン膜中の水素分析

西堂 雅博; 柳生 純一; 山本 春也; Goppelt-Langer, P.*; 青木 康; 竹下 英文; 楢本 洋

第4回TIARA研究発表会要旨集, 0, p.44 - 45, 1995/00

JT-60Uで実施した第4回その場ボロン化処理(ボロン・コーティング)で作製したボロン膜中の水素濃度分析を、高崎研・高機能材料第2研究室と共同で行った。分析法として、$$^{15}$$Nを用いた共鳴核反応法及び高エネルギー$$^{16}$$O及び$$^{58}$$Niを使用した反跳粒子検出法を採用した。前者の場合には、膜厚が厚いと深さ分布を得るためには時間がかかること、また、軽水素と重水素の分離測定は、困難であることが判明した。後者の場合には、膜厚が厚く(~1$$mu$$m)ても、深さ分布を得るのに短時間で良いこと、また、軽水素と重水素の分離測定が可能であること、さらには、30MeV$$^{58}$$Niを使用した場合には、母材元素であるボロンの反跳スペクトルを得ることができるため、水素の定量がボロン濃度を内部標準として使用できる利点のあることが判明した。

論文

Analysis of hydrogen in Nb/Cu multilayers using ion beams

山本 春也; Goppelt-Langer, P.*; 楢本 洋; 青木 康; 竹下 英文

Journal of Alloys and Compounds, 231, p.310 - 314, 1995/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.55

本研究では、$$^{15}$$N核反応法及び$$^{16}$$Oを用いた反跳粒子検出法を用いて金属多層膜中の水素分布を高い深さ分解能(~100$AA)$で測定を行った。試料は、MBE蒸着法によりMgO、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$基板上に成膜したNb及びCu多層膜(100$AA~800AA)$に種々の条件で水素を導入したものを用いた。結果、Cu膜中にはほとんど水素は存在せず、Nb層中に局在し、しかも、水素濃度がNbの膜厚が薄くなるにしたがい減少していくことが明らかになった。また、水素を高濃度及び低濃度に導入した試料においても、同様な傾向があることがわかった。発表では、本分析手法の詳細を加えて報告を行う。

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