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論文

Development of Pu standard material preparation and characterization technique in Japan

岡崎 日路; 芝野 幸也; 阿部 勝男; 角 美香; 茅野 雅志; 影山 十三男; Mason, P.*

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 7 Pages, 2016/07

IDMS法による計量分析において使用される、LSDスパイクと呼ばれる標準物質は、試料の取扱いや分析が困難な状況下で、様々な核物燃料質の精確な分析を可能としている。LSDスパイク調製に必要なプルトニウムの主原料であるプルトニウム標準物質の海外からの長期的な安定供給が困難なため、プルトニウム燃料技術開発センター(PFDC)は、LSDスパイクのPu原料として国内で入手可能なMOX粉末の使用の可能性について検討した。その中でPFDCは、米国エネルギー省のニューブルンスウィック研究所(NBL)との共同研究において、MOX粉末中のプルトニウムの分離・精製及び値付けを行い、LSDスパイクの原料として適したPu標準物質(MOX-Pu)を調整した。MOX-Puの詳細な調製手順及び共同研究結果等について報告する。

論文

Verification of LSD spikes prepared in Japan from a MOX source material

角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明; 黒沢 明; 山本 昌彦; Mason, P.*; Neuhoff, J.*; Doubek, N.*; Balsley, S.*; et al.

Proceedings of INMM 51st Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2010/07

現在、同位体希釈質量分析法(IDMS)によってPu, Uの計量分析を行っている国内外の多くの施設において、LSD(Large Size Dried)スパイクが使用されている。日本の核燃料サイクルに関連する施設でも、多くのPu標準物質が必要とされており、一方で長期に渡るPu標準物質の供給や、輸送が困難さを増すことが予想されていることから、原子力機構ではプルセンターに保管されているMOXから、LSDスパイクの原料となるPuの標準試料を調製する可能性について検討してきた。プルセンターでは、MOX中に含まれていたPuをUと分離,精製を行った。調製されたPu硝酸溶液中のPu濃度は、再処理施設においてクーロメトリによって測定され、同位体組成についてはPFDCにおいて質量分析により測定された。原子力機構では、このPu硝酸溶液を用いて2種類のLSDスパイクを調製し、それらを国内外の研究所に配付し、共同分析により値を確認している。Puの値付け分析,LSDスパイク調製及び確認分析結果の詳細について報告する。

論文

High spin structure and intruder configurations in $$^{31}$$P

Ionescu-Bujor, M.*; Iordachescu, A.*; Napoli, D. R.*; Lenzi, S. M.*; M$u{a}$rginean, N.*; 大塚 孝治*; 宇都野 穣; Ribas-Arino, J.*; Axiotis, M.*; Bazzacco, D.*; et al.

Physical Review C, 73(2), p.024310_1 - 024310_12, 2006/02

 被引用回数:22 パーセンタイル:78.64(Physics, Nuclear)

イタリア・レニャーロ国立研究所のタンデム加速器を用いて、$$^{31}$$Pの高スピン準位を$$^{24}$$Mg($$^{16}$$O,2$$alpha p$$)反応によって測定した。この実験から、正パリティ状態については17$$^+$$/2まで、負パリティ状態については15$$^-$$/2までのイラスト状態及び何本かの非イラスト状態を同定した。観測されたそれぞれの状態からの脱励起$$gamma$$線の寿命から、$$E2$$, $$M1$$, $$E1$$遷移確率を導出した。この実験により、$$sd$$殻領域における殻模型の再現性を侵入者配位まで拡大してテストすることが可能になった。原子力機構でなされたモンテカルロ殻模型計算の結果を今回の実験値と比べたところ、正パリティ状態のみならず、負パリティ状態の位置とほとんどすべての電磁遷移確率を正しく再現できることがわかった。この一致から、モンテカルロ殻模型に代表される大規模殻模型計算がこれまで多くの研究がなされてきた低励起状態のみならず、イラスト線近傍の高励起状態においてもよく予言されることが示された。

論文

High spin structure of $$^{34}$$S and the proton-neutron coupling of intruder states

Mason, P.*; M$u{a}$rginean, N.*; Lenzi, S. M.*; Ionescu-Bujor, M.*; Della Vedova, F.*; Napoli, D. R.*; 大塚 孝治*; 宇都野 穣; Nowacki, F.*; Axiotis, M.*; et al.

Physical Review C, 71(1), p.014316_1 - 014316_8, 2005/01

 被引用回数:24 パーセンタイル:81.6(Physics, Nuclear)

Legnaro国立研究所のタンデム加速器で$$^{34}$$Sの高スピン状態を初めて観測し、その結果を原研らのグループによるモンテカルロ殻模型計算と比較した。実験では、$$^{34}$$Sの高スピン状態を$$^{24}$$Mg($$^{16}$$O,$$alpha 2p$$)反応によって生成し、脱励起$$gamma$$線を観測することによって$$^{34}$$Sの準位を組み上げた。その結果、$$10^+$$までの正パリティ状態及び$$8^-$$までの負パリティ状態のイラスト状態に加え、幾つかの非イラスト状態を見つけた。さらに、DSAM法により幾つかの遷移の$$B(E2)$$, $$B(M1)$$を得た。実験結果を殻模型計算と比較したところ、$$5^+$$までの(正パリティ)イラスト状態は$$sd$$殻配位空間内で計算した殻模型計算とよく一致するが、それよりも高いスピンのイラスト状態はN=20の殻ギャップを超えた励起が必要であることがわかった。さらに詳しく調べると、$$6^+$$, $$8^+$$については中性子が2個励起する配位が主であるのに対し、他のスピンでは陽子の励起も重要であることも明らかになった。モンテカルロ殻模型計算はこのような特質を全体としてはよく再現する一方、陽子・中性子励起する状態については実験よりも高い励起エネルギーとなった。この実験及び計算結果は、陽子・中性子間相互作用が多体構造に及ぼす影響について大きな知見を与えている。

口頭

Evaluation of isotopics and assay of Pu solution prepared from MOX as the base material of LSD spikes

角 美香; 鈴木 徹; 影山 十三男; Mason, P.*; Neuhoff, J.*

no journal, , 

原子力機構ではNBLとの共同研究の下、LSDスパイクと呼ばれる同位体希釈質量分析法に使用される標準物質の原料となるのに適した、純度と組成を持ったPu物質を調製する技術の開発を行っている。このPu物質はPuとUの混合酸化物MOXを原料とし、溶解後分離,精製を行って可能な限りUを除く。精製されたPu溶液は分取され、同位体希釈法によりそれぞれU及びPuの同位体組成及び濃度について分析された。本発表では原子力機構で行った測定結果の評価及びその不確かさ評価の結果について述べる。詳細な不確かさ評価はGUMに基づいて行われた。

口頭

Pu standard material preparation in Japan

角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; Mason, P.*

no journal, , 

国内でPuを取り扱うほとんどの施設において、精確な計量分析結果を得るため、IDMS法が用いられている。LSDスパイクと呼ばれる標準試料が、施設、国、査察機関によって、取り扱いが困難な場所や測定状況下にあるさまざまな核物質を、精確に測定・計量するために開発された。LSDスパイクのPu原料となるPu標準物質の長期的な供給が難しくなりつつあることから、原子力機構(JAEA)は国内のMOXをPuの原料とする可能性を評価することとした。JAEA-PFDCは、US DOE-NBLと協力し、LSDスパイクの原料に使用可能なPu標準物質調製を開始した。2008年に調製されたMOX-Puのバッチから、2種類のLSDスパイクが調製され、確認分析のため参加分析所に配布された。2012年にも次のMOX-Pu標準が調製され、値付けが間もなく終了する。このMOX-Puについても確認のための共同分析が計画され、JAEAで結果を取りまとめている。詳細な精製手法、LSDスパイクの共同分析結果および2012年に調製されたMOX-Puの共同分析結果の途中評価について報告する。

口頭

Development of plutonium reference material; 10+ years of JAEA-DOE cooperation

Mason, P.*; 角 美香; 影山 十三男; 鈴木 徹; Holland, M. K.*; Cordaro, J.*

no journal, , 

2000年初期、日本の核燃料サイクル施設が計量管理に必要とするPu標準物質が、その供給能力を超える可能性があることが明らかとなった。さらに、PuのCRM調製が困難さを増していることから、保障措置に使用できるPuのRMの輸入量を増やすことも困難である。この問題に取り組むため、2003年にUS DOE-NNSAと原子力機構(JAEA)が日本でPu標準物質を調製するための技術協力を始め、DOE-NBLとJAEA-PFDCがPu標準物質調製技術開発への取り組みを始めた。また2013年に、DOE-SRNLがPuのクーロメトリによる測定の専門性を確立するため、同様の協力協定をTRPと結んだ。本報告では、これらの取り組みの現状等を述べる。

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