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論文

粘土を含む水が花崗岩質岩盤の透水特性に及ぼす影響

奈良 禎太*; 柏谷 公希*; 桶谷 和生*; 藤井 宏和*; Zhao, Y.*; 加藤 昌治*; 青柳 和平; 尾崎 裕介; 松井 裕哉; 河野 勝宣*

材料, 73(3), p.220 - 225, 2024/03

https://doi.org/10.2472/jsms.73.220

岩盤中においては、その中に含まれる亀裂が地下水流動や物質移動の主な移行経路となる。このような亀裂に粘土鉱物のような微細な粒子が充填すると、岩盤の透水係数が低下することが室内試験により確認されている。本研究では原位置においても同様の現象が発生するかを確認するため、瑞浪用地の深度300mにおいて岩盤中に粘土を含む水を注入し、岩盤の透水性の変化を測定した。原位置試験では粘土を含む水の注入により、2オーダーの透水性の低下が確認され、原位置においても粘土鉱物のような粒子の亀裂の充填により透水性が低下することが確認された。

論文

Shell structure of the neutron-rich isotopes $$^{69,71,73}$$Co

Lokotko, T.*; Leblond, S.*; Lee, J.*; Doornenbal, P.*; Obertelli, A.*; Poves, A.*; Nowacki, F.*; 緒方 一介*; 吉田 数貴; Authelet, G.*; et al.

Physical Review C, 101(3), p.034314_1 - 034314_7, 2020/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.101.034314
 被引用回数：10 パーセンタイル：69.78(Physics, Nuclear)

中性子過剰核である$$^{69,71,73}$$Coに対する($$p,2p$$)ノックアウト反応が理化学研究所RIBFで測定された。$$gamma-gamma$$ coincidenceの方法で準位構造が決定され、測定された包括的断面積および排他的断面積から暫定的ではあるがスピン・パリティが決定された。殻模型計算との比較により、$$^{69,71,73}$$Coの低励起状態には球形核と変形核が共存することが示唆された。

論文

Nuclear structure of $$^{76}$$Ni from the ($$p$$,$$2p$$) reaction

Elekes, Z.*; Kripk$'o$, $'A$*; Sohler, D.*; Sieja, K.*; 緒方 一介*; 吉田 数貴; Doornenbal, P.*; Obertelli, A.*; Authelet, G.*; 馬場 秀忠*; et al.

Physical Review C, 99(1), p.014312_1 - 014312_7, 2019/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.99.014312
 被引用回数：10 パーセンタイル：64.15(Physics, Nuclear)

($$p$$,$$2p$$)反応による$$^{76}$$Niの核構造の探索実験を行った。Lenzi, Nowacki, Poves, Sieja相互作用を用いた殻模型計算では実験結果を説明しうる陽子空孔状態が得られており、理論的な断面積計算は実験値とよい一致を与えた。実験で得られたすべての状態を理論的に一意に決定することはできなかったが、過去の実験結果と同様にNi同位体でのZ = 28の大きなshell gapを示す結果が得られた。

論文

Shell evolution beyond $$Z$$=28 and $$N$$=50; Spectroscopy of $$^{81,82,83,84}$$Zn

Shand, C. M.*; Podoly$'a$k, Zs.*; G$'o$rska, M.*; Doornenbal, P.*; Obertelli, A.*; Nowacki, F.*; Otsuka, T.*; Sieja, K.*; Tostevin, J. A.*; Tsunoda, T.*; et al.

Physics Letters B, 773, p.492 - 497, 2017/10

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2017.09.001
 被引用回数：25 パーセンタイル：87.36(Astronomy & Astrophysics)

Low-lying states in neutron-rich $$^{81,82.83.84}$$Zn nuclei were measured for the first time via in-beam $$gamma$$-ray spectroscopy at RIKEN. These include the 4$$_1^+$$ to 2$$_1^+$$ in $$^{82}$$Zn and the 2$$_1^+$$ to 0$$_1^+$$ and 4$$_1^+$$ to 2$$_1^+$$ in $$^{84}$$Zn. The reduced E($$2^+$$) energies and increased E(4$$^+$$)/E(2$$^+$$) ratios at $$N$$=52,54 compared to $$^{80}$$Zn attest that the magicity is confined just on the neutron number $$N$$=50 only. The levels observed in $$^{84}$$Zn suggest the onset of deformation towards heavier Zn isotopes. The data were compared to state-of-the-art shell model calculations.

論文

Type II shell evolution in $$A=70$$ isobars from the $$N geq 40$$ island of inversion

Morales, A. I.*; Benzoni, G.*; Watanabe, H.*; 角田 佑介*; Otsuka, T.*; 西村 俊二*; Browne, F.*; Daido, R.*; Doornenbal, P.*; Fang, Y.*; et al.

Physics Letters B, 765, p.328 - 333, 2017/02

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2016.12.025
 被引用回数：34 パーセンタイル：91.97(Astronomy & Astrophysics)

The level schemes of neutron-rich isotopes $$^{70}$$Co and $$^{70}$$Ni were populated in the $$beta$$ decay of $$^{70}$$Fe and studied using $$beta$$-delayed $$gamma$$-ray spectroscopy of the $$beta$$ decay, at the RIBF in RIKEN, Japan. The experimental results were compared to state-of-the-art shell-model calculations, and indicate a dominance of prolate deformation in the low-lying states, coexisting with spherical states. The $$beta$$ decay of the $$A=70$$ isobars is shown to progress in accordance to a new type of shell evolution, the so-called Type II, which involves many particle-hole excitations across energy gaps.

論文

Low-lying excitations in $$^{72}$$Ni

Morales, A. I.*; Benzoni, G.*; Watanabe, H.*; 西村 俊二*; Browne, F.*; Daido, R.*; Doornenbal, P.*; Fang, Y.*; Lorusso, G.*; Patel, Z.*; et al.

Physical Review C, 93(3), p.034328_1 - 034328_14, 2016/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.93.034328
 被引用回数：25 パーセンタイル：85.25(Physics, Nuclear)

Low-lying excited states in $$^{72}$$Ni have been investigated at RIKEN by studying the $$beta$$ decay of $$^{72}$$Co to $$^{72}$$Ni. $$^{72}$$Co was separated with BigRIPS, implanted into the WaS3ABi Silicon array, and the $$gamma$$ ray measured using the EURICA $$gamma$$ spectrometer. From the analysis, 60 new $$gamma$$-ray transitions and 21 new levels in $$^{72}$$Ni were observed. The new experimental information is compared to shell-model calculations which include neutron excitation across the $$fpg$$ shell. The calculations reproduce rather well the observed states, implying that a clear understanding of these low-lying excitations has been achieved.

論文

Decay properties of $$^{68,69,70}$$Mn; Probing collectivity up to N=44 in Fe isotopic chain

Benzoni, G.*; Morales, A. I.*; Watanabe, H.*; 西村 俊二*; Coraggio, L.*; Itaco, N.*; Gargano, A.*; Browne, F.*; Daido, R.*; Doornenbal, P.*; et al.

Physics Letters B, 751, p.107 - 112, 2015/12

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2015.10.025
 被引用回数：20 パーセンタイル：78.02(Astronomy & Astrophysics)

The $$beta$$ decays of $$^{68,69,70}$$Mn have been measured at the RIBF facility at RIKEN using the EURICA $$gamma$$ spectrometer combined with an active stopper consisting of a stack of Si detectors. Half-lives and $$beta$$-delayed neutron emission probabilities have been extracted for these decays, together with first experimental information on excited states populated in $$^{69,70}$$Fe. The data indicate a continuously increasing deformation for Fe isotopes up to A=70, and interpreted to be due to the interplay between quadrupole correlation of specific neutron orbitals and the monopole component of the proton-neutron interaction.

論文

Accuracy of prediction method of cryogenic tensile strength for austenitic stainless steels in ITER toroidal field coil structure

櫻井 武尊; 井口 将秀; 中平 昌隆; 斎藤 徹*; 森本 将明*; 稲垣 隆*; Hong, Y.-S.*; 松井 邦浩; 辺見 努; 梶谷 秀樹; et al.

Physics Procedia, 67, p.536 - 542, 2015/07

https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.06.072
 被引用回数：3 パーセンタイル：73.28(Physics, Applied)

原子力機構はこれまで、極低温で使用されるITER超伝導コイルに適用するオーステナイト系ステンレス鋼の合理的な品質管理手法の開発確立を目的に、室温で測定された引張強さと、炭素と窒素の含有量の関数として二次曲線を用いた4Kでの引張強度予測手法を開発してきた。核融合発電の技術的成立の実証を目指して建設が進んでいるITERでは、超伝導コイルが使用される。超伝導コイルシステムの一つであるTFコイルの容器構造物には巨大な電磁力に耐えるため、構造材料として高マンガンステンレス鋼JJ1及び高窒素添加型316LNが使用される。原子力機構はITER TFコイル構造物の調達責任を負っており、2012年から実機構造材料調達を開始し、矩形材,丸棒材,異形鍛造材などの製造を進めている。原子力機構は、構造材料の高マンガンステンレス鋼JJ1及び高窒素添加型316LNの機械特性を多数取得しており、本研究ではこれらの試験データを用いて、原子力機構が開発してきた4K強度予測手法の実機TFコイル構造物用材料に対する予測精度について評価を実施したので報告する。

論文

ITER magnet systems; From qualification to full scale construction

中嶋 秀夫; 辺見 努; 井口 将秀; 名原 啓博; 松井 邦浩; 千田 豊; 梶谷 秀樹; 高野 克敏; 礒野 高明; 小泉 徳潔; et al.

Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2012) (CD-ROM), 8 Pages, 2013/03

http://www-naweb.iaea.org/napc/physics/FEC/FEC2012/papers/578_ITR24.pdf

ITER機構及び6国内機関(中国,欧州,日本,韓国,ロシア,米国)は、協力してITERマグネット・システムを製作している。日本,ロシア,中国,韓国は既に実機の超伝導導体の製作を実施している。TFコイル用のラジアルプレートの製作では、欧州及び日本で品質検証が終了し、実機施策の準備が整った。日本は1/3サイズの試作ダミー巻線を実機大ダミー巻線試作の前に実施し、製作方法を検証した。欧州では、実機製作に必要な治具類の準備とその性能検証が進行中である。また、日本は、2個の実機大TF構造物を試作し、製作方法の最適化と工業化を実施した。コレクション・コイルの製作進捗はTFコイル同様に順調であり、巻線治具等の準備はほとんど終了し、品質検証が開始された。その他のマグネットにおいても、2020年の初期プラズマ点火達成に向けて、順調に製作が進んでいる。

論文

Tensile mechanical properties of a stainless steel irradiated up to 19 dpa in the Swiss spallation neutron source

斎藤 滋; 菊地 賢司*; 濱口 大; 宇佐美 浩二; 遠藤 慎也; 小野 勝人; 松井 寛樹; 川合 將義*; Dai, Y.*

Journal of Nuclear Materials, 431(1-3), p.44 - 51, 2012/12

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.11.028
 被引用回数：2 パーセンタイル：17.8(Materials Science, Multidisciplinary)

核破砕中性子源やADSのビーム入射窓及び構造材料は、高エネルギー陽子及び核破砕中性子の照射により、損傷を受ける。核破砕条件における材料の照射損傷特性を明らかにするために、スイスのPSIを中心として核破砕ターゲット材料照射プログラム(STIP: SINQ Target Irradiation Program)が進行中である。本プログラムは1996年に始まり、PSIの加速器で各種材料を580MeVの陽子で照射し、参加国がPIEを分担して行っている。原子力機構も照射試料の一部を輸送し、照射後試験を行った。本論文ではSTIP-II試料の中からJPCA鋼の引張り試験の結果を報告する。引張り試験の結果、JPCA鋼は照射後大きく硬化するが、耐力の増加は11dpa付近で飽和した。伸びも大きく低下したが、全伸びは19.5dpa照射後も約15%保っていた。試験後の破面観察の結果、粒界破面や割れなどは見られなかった。このJPCA鋼には約1600appmのHeが生成していると見積もられ、表面からの反跳分を除いた多くが材料中に残留していると推定される。TEM観察でも、Heバブルが組織中にほぼ一様に分布しており、特に粒界析出が見られなかったことと一致する結果と考えられる。

論文

BiScO$$_3$$: Centrosymmetric BiMnO$$_3$$-type oxide

Belik, A. A.*; 飯久保 智; 樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 真家 信*; 長井 拓郎*; 松井 良夫*; Stefanovich, S. Y.*; Lazoryak, B. I.*; et al.

Journal of the American Chemical Society, 128(3), p.706 - 707, 2006/01

https://doi.org/10.1021/ja057574u
 被引用回数：114 パーセンタイル：89.99(Chemistry, Multidisciplinary)

BiMnO$$_3$$と同形のペロブスカイトBiScO$$_3$$を用いて電子線回折,中性子回折による結晶構造解析を行った。この結果BiScO$$_3$$の結晶構造はBiMnO$$_3$$の空間群とされているC2より対称性の高い、中心対称の空間群C2/cが適当であることがわかった。BiMnO$$_3$$についても同様な対称性の高い空間群である可能性がある。

論文

Electron spectrra from singlet and triplet states of Ne$$^{6+**}$$ produced by low energy Ne$$^{8+}$$+He, Ne and Ar collisions

北澤 真一; 井田 勇人*; 松井 靖幸*; 高柳 俊暢*; 脇谷 一義*; 家村 一彰*; 大谷 俊介*; 鈴木 洋*; 金井 保之*; Safronova, U. I.*

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 34(16), p.3205 - 3220, 2001/08

https://doi.org/10.1088/0953-4075/34/16/301
 被引用回数：5 パーセンタイル：31.39(Optics)

80keV Ne$$^{8+}$$(1s$$^{2}$$)+He,Ne,Ar衝突によって生成された2電子励起状態Ne$$^{6+**}$$(1s$$^{2}$$2pnl),(1s$$^{2}$$3l3l'),(1s$$^{2}$$3l4l')の1重項及び3重項からの放出電子スペクトルを、0度分光法によって観測した。He標的の場合には1重項状態のみ、Ne標的の場合はおもに3重項状態からの寄与がスペクトルに観測された。しかし、Ar標的の場合は、1s$$^{2}$$3lnl'のエネルギー領域では、有為なスペクトルのピークは得られなかった。2つの理論的な方法、摂動理論(MZコード)及びmulti-configurational Hartree-Fock(Cowanコード)を用いて、放出電子スペクトルのエネルギー準位決定を行った。さらに、Niehausのエンハンスド・オーバー・バリア・モデルでの(j)ストリング分析によって、多価イオンと多電子標的原子によって、2電子移行過程において最外殻よりも内側の電子の寄与の可能性を議論した。

論文

Fabrication of ITER central solenoid model coil-outer module

安藤 俊就; 檜山 忠雄; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 杉本 誠; 礒野 高明; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 濱田 一弥; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.628 - 631, 1999/06

https://doi.org/10.1109/77.783374
 被引用回数：8 パーセンタイル：51.51(Engineering, Electrical & Electronic)

国際協力で進めている国際熱核融合実験炉(ITER)のR&Dにおいて最も重要な位置を占める中心ソレノイド・モデル・コイルの外層モジュールの建設が90%の完成をみるところまで進展した。その製作の内容について紹介する。

論文

Electron spectra from singlet and triplet states of N$$^{3+}$$(1s$$^{2}$$3l3l',1s$$^{2}$$3l4l') produced by low energy N$$^{5+}$$+He, Ne and Ar collisions

北澤 真一; 田辺 邦浩*; 町田 修一*; 松井 靖幸*; 井田 勇人*; 高柳 俊暢*; 脇谷 一義*; 家村 一彰*; F.Currell*; 大谷 俊介*; et al.

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 31(14), p.3233 - 3243, 1998/00

https://doi.org/10.1088/0953-4075/31/14/019
 被引用回数：9 パーセンタイル：47.63(Optics)

我々は、2電子励起状態からの放出電子スペクトルを実験的に測定した。その2電子励起状態は、A$$^{9+}$$+B$$rightarrow$$A$$^{(9-2)+}$$(nln'l')+B$$^{2+}$$$$rightarrow$$A$$^{(9-1)+}$$+e$$^{-}$$+B$$^{2+}$$という過程により生成された。本研究では入射イオンA$$^{9+}$$としてN$$^{5+}$$を用い、標的粒子Poとして希ガス原子(He,Ne,Ar)を用いた。放出電子のエネルギースペクトルのピークの準位を同定することにより生成される準位を調べ、エネルギー依存性なども調べた。その結果、標的粒子がHeの場合には、1重項の3lnl'状態が多く生成され、Ne,Arの場合には、3重項の状態が支配的であることがわかった。また、エネルギー依存性を25keV,70keV,50keV,100keVの衝突エネルギーで比較することにより特定のピークの増減が確認され、その定性的な評価を与えた。

論文

Studies of ejected-electron spectra arising from O$$^{6+}$$-He,Ne,Ar and N$$^{5+}$$-He,Ne,Ar collisions

北澤 真一; 小出 美知*; 大谷 俊介*; 松井 靖幸*; 井田 勇人*; 高柳 俊暢*; 脇谷 一義*; 関口 雅行*

Annual Report 1994,Institute for Nuclear Study,University of Tokyo, 0, p.118 - 119, 1995/00

He様イオン(O$$^{6+}$$とN$$^{5+}$$)と不活性気体原子(He、Ne、Ar)の衝突から生じる放出電子のエネルギースペクトルがHyper ECRイオン源を用いて測定された。この実験の主な目的は衝突によって作られるO$$^{4+}$$とN$$^{3+}$$イオンの2電子励起状態1s$$^{2}$$3lnl'を確認することとこのスペクトルの衝突エネルギー依存性を調べることである。

口頭

Mechanical properties of beam window materials for ADS irradiated in a spallation environment

斎藤 滋; 菊地 賢司*; 濱口 大; 遠藤 慎也; 宇佐美 浩二; 桜庭 直敏; 宮井 博充; 小野 勝人; 松井 寛樹; 川合 將義*; et al.

no journal, , 

ADSのビーム入射窓及び構造材料は、高エネルギー陽子及び核破砕中性子の照射により、損傷を受ける。核破砕条件における材料の照射損傷特性を明らかにするために、スイスのPSIを中心として核破砕ターゲット材料照射プログラム(STIP)が進行中である。STIPではPSIの加速器で各種材料を580MeVの陽子で照射し、参加国がPIEを分担して行っている。原子力機構も照射試料の一部を輸送し、照射後試験を行った。本発表ではSTIP-II試料の中からJPCA鋼について、引張り試験、曲げ疲労試験の結果を報告する。これらの試料の照射条件は照射温度が100-430$$^{circ}$$C、はじき出し損傷量が7.0-19.5dpaであった。引張り試験の結果、19dpa照射後も延性を保ち、破面も延性破面であることがわかった。曲げ疲労試験の結果、照射前後で疲労寿命の変化はほとんどなく、疲労寿命の照射量依存性も見られなかった。試験後の破面にも粒界破面は見られなかった。この約19dpa照射されたJPCA鋼には約1600appmのHeが生成し、それらの多くが材料中に残留していると推定される。TEM観察でも、Heバブルが組織中にほぼ一様に分布しており、特に粒界析出が見られなかったことと一致する結果と考えられる。

口頭

ITER TFコイル構造物の製作に関する進捗状況

井口 将秀; 櫻井 武尊; 森本 将明*; Hong, Y.-S.*; 稲垣 隆; 田中 信彦; 中平 昌隆; 辺見 努; 松井 邦浩; 小泉 徳潔

no journal, , 

原子力機構は、これまでに実施してきたITER TFコイル構造物の製作技術を検証する中規模及び実規模の試作結果を基にTF構造物製作要領を策定し、2012年8月にTFコイル構造物の第1号機の製作を開始した。第1製作ステップである溶接によってコの字形状を製作するステップでは、試作試験結果から設定した管理値が$$pm$$10mmの溶接変形量であるのに対し、最大+3.7mmの溶接変形に抑えることに成功した。この結果から、試作試験結果から決定した製作方法の妥当性が確認できたことから、2号機目以降の製作を部分的に開始している。第1製作ステップ以降についても、試作試験で策定した製作要領の妥当性を第1号機で確認した後に、次号機以降の製作を開始する予定である。

口頭

幌延地域の泥岩層における原位置透水試験

鎌田 健人*; 奈良 禎太*; 藤井 宏和*; Zhao, Y.*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介

no journal, , 

岩盤に炭酸水を注入した場合、炭酸塩鉱物の析出による亀裂の閉塞が期待される。幌延深地層研究センター深度350mにおいて、岩盤損傷領域を対象として炭酸水の注入に伴う亀裂の閉塞試験を実施した。亀裂の閉塞に伴う透水性の変化を確認するために、炭酸水の注入前後において簡易透水試験を実施したところ、現段階では有意な透水性の変化は確認されなかった。これは、炭酸水の注入期間が短いために炭酸塩鉱物の析出が不十分であるためと考えられるため、今後も継続的に炭酸水を注入し変化を把握する予定である。

口頭

北海道幌延地域の泥岩層における炭酸水注入実験

鎌田 健人*; 奈良 禎太*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介; 藤井 宏和*; Zhao, Y.*

no journal, , 

本研究では、岩盤の亀裂内部における炭酸塩鉱物の析出による透水性の低下を期待して、幌延深地層研究センター深度350mにおいて炭酸水の連続注入試験を実施した。坑道壁面から80cm掘削し、坑道壁面周辺の岩盤損傷領域に存在する亀裂を対象として注入試験を実施した。注水期間中、定期的に透水試験を実施し透水性の変化を調べたところ、透水係数の若干の低下がみられた。今後、透水性の低下の原因を把握するためにオーバーコアリングを実施し、コア観察や試料分析等を実施する予定である。

口頭

北海道幌延地域の原位置岩盤における炭酸水注入実験

鎌田 健人*; 奈良 禎太*; 柏谷 公希*; 多田 洋平*; 藤井 宏和*; Zhao, Y.*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介

no journal, , 

本研究では、幌延深地層研究センター深度350m西周回坑道において坑道壁面より1m程度の2本のボーリング孔を掘削し、炭酸水の注入試験を実施した。1本のボーリング孔では炭酸水のみを注入し、もう1本のボーリング孔では炭酸水に加えセメント系材料の粉末を注入した。炭酸水のみを注入したボーリング孔では僅かな透水性の変化が確認された。セメント系材料および炭酸水を注入したボーリング孔では粉末による目詰まりおよびその解消によるものと考えられる透水性の変化が確認された。

口頭

原位置岩盤における炭酸水および粉末試料を用いた透水試験

桑原 彰吾*; 奈良 禎太*; 柏谷 公希*; 藤井 宏和*; Zhao, Y.*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介; 広吉 直樹*

no journal, , 

本研究では、岩盤内にセメント粉末と炭酸水を注入することによる炭酸塩鉱物の生成による岩盤内の亀裂の修復手法の開発を行っている。その効果を確認するため、原位置においてセメント粉末および炭酸水注入前後における透水試験を実施した。原位置における透水試験の結果、炭酸水の注入のみでは透水性の低下は認められなかったが、炭酸水に加えセメント粉末の両方を注入することにより透水性が低下していることが確認された。

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