Position dependency of the scattered intensity in the time-of-flight backscattering spectrometer DNA

松浦 直人*; 山田 武*; 富永 大輝*; 小林 誠*; 中川 洋; 川北 至信

JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011068_1 - 011068_6, 2021/03

https://doi.org/10.7566/JPSCP.33.011068

飛行時間分析型後方散乱分光器DNAにおける散乱強度の位置依存性を調査した。垂直方向(位置敏感一次元検出器(PSD)のピクセル方向)と水平方向(PSD毎)の両方で周期的な構造が見られた。DNAに設置されたソラースリットとアナライザー結晶の設計値を超えた過度な湾曲が、強度分布の起源であると考えられる。我々は、強度の位置依存性と弾性散乱のエネルギーオフセットを系統的に補正できるソフトウェアを開発した。このソフトウェアにより、本来の散乱強度からのずれが補正でき、エネルギー分解能などのデータの質も向上させることができる。

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.

Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03

https://doi.org/10.1038/s41550-020-01271-2

2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。

Neutron capture cross-section measurement and resolved resonance analysis of Np

Rovira, G.*; 片渕 竜也*; 登坂 健一*; 松浦 翔太*; 寺田 和司*; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之; 瀬川 麻里子; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(1), p.24 - 39, 2020/01

https://doi.org/10.1080/00223131.2019.1651231

The neutron capture cross-section of Np has been measured in the neutron energy region of 10 meV to 500 eV. A neutron time-of-flight method was employed using the NaI(Tl) spectrometer in the ANNRI beam-line at the Japanese Proton Accelerator Re-search Complex (J-PARC). The experimental capture yield was derived using the pulse-height weighting technique and an energy dependent cross-section was obtained relative to the incident neutron spectrum derived from a B(n, )Li reaction yield. The absolute cross-section was determined by normalizing the results to JENDL-4.0 cross-section data at the first resonance of Np. The thermal cross-section was measured to be 177.6 3.8 b. The resolved resonance region was analyzed with the REFIT code.

Progress of divertor simulation research toward the realization of detached plasma using a large tandem mirror device

中嶋 洋輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 大木 健輔*; 坂本 瑞樹*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; 今井 剛*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 463, p.537 - 540, 2015/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.12.063

A divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target is installed in the west end-sell in GAMMA 10 large tandem mirror device, and a hydrogen plasma irradiation experiment to the target have been started to investigate radiation cooling mechanism on the target. A gas injection system is installed in the D-module and Langmuir probe and calorie meter array are mounted on the target plate. During the plasma irradiation, the highest electron density of 2.4 10 m and a significant reduction of the electron temperature from a few tens of eV to 2 eV are achieved on the target plate by hydrogen and noble gas injection into the D-module.

HTTR用広領域中性子検出器の長寿命化に向けた研究(共同研究)

齋藤 賢司; 関田 健司; 川崎 幸三; 山本 一彦*; 松浦 真*

JAEA-Technology 2007-059, 36 Pages, 2007/11

JAEA-Technology-2007-059.pdf:26.24MB

高温工学試験研究炉(High Temperature Engineering Test Reactor: HTTR)の広領域中性子検出器は、通常運転時450C,事故時550Cの高温環境下で使用される。広領域中性子検出器を高温環境下で長時間使用する場合、電離ガスに含まれる窒素が電極材料に吸着されることにより減少し、中性子検出器の特性が劣化することが考えられる。このため、窒素吸着試験を実施し、高温環境下で電極材料に吸着される窒素量を明らかにした。また、試作検出器を使った性能評価試験を実施し、高温雰囲気において窒素吸着に伴う中性子検出器の特性劣化が生じないことを確認した。本報告書は、HTTR用広領域中性子検出器の長寿命化に関する検討結果をまとめたものである。その結果、HTTRの広領域中性子検出器は、通常運転時450Cの高温環境下において、5年間使用可能であることを確認した。

受動的安全性を具備した低減速軽水炉に関する技術開発(受託研究)

岩村 公道; 大久保 努; 秋江 拓志; 久語 輝彦; 与能本 泰介; 呉田 昌俊; 石川 信行; 長家 康展; 新谷 文将; 岡嶋 成晃; et al.

JAERI-Research 2004-008, 383 Pages, 2004/06

JAERI-Research-2004-008.pdf:21.49MB

本報告書は、日本原子力研究所,日本原子力発電,日立製作所,東京工業大学が財団法人エネルギー総合工学研究所からの委託を受けて平成1214年度に実施した革新的実用原子力技術開発提案公募事業「受動的安全性を具備した低減速軽水炉に関する技術開発」の成果をまとめたものである。本提案公募事業では、エネルギーの長期安定供給を確保するとともに、コスト競争力の強化,プルトニウムの有効利用,使用済燃料蓄積量の低減など、原子力発電及び核燃料サイクルが直面する課題の解決、及び安全性・経済性にかかわる技術の一層の向上を図るため、既に実用化している軽水炉技術を最大限に活用し、中性子の減速を抑制して転換比を上げることにより燃料の増殖,高燃焼度・長期サイクル運転,プルトニウムリサイクルが可能となる低減速軽水炉の開発を実施した。 炉心設計,プラントシステム設計とともに、熱流動成立性,炉物理的成立性,燃料の安全性,燃料サイクルの検討を実施し、実用化へ向けた成立性の見通しを得た。

Si結晶アナライザー背面反射型TOF分光器DNAの現状,3

柴田 薫; 高橋 伸明; 山田 武*; 蒲沢 和也*; 松浦 直人*; 川北 至信; 中島 健次; 神原 理; 稲村 泰弘; 中谷 健; et al.

no journal, , 

J-PARCセンター、物質・生命科学実験施設に設置されコミッショニングテスト及び共用実験実施中の2.0eV以下の高エネルギー分解能を目指すSi結晶アナライザーTOF背面反射型高エネルギー分解能分光器DNAは、2013年3月末以降、Siアナライザーの増設、パルス整形チョッパー増設を実施し、エネルギー分解能2.4eV, 3.6eV及び14eVでビームコミッショニング及び、共用実験を実施した。以上のコミッショニング実験結果及び装置仕様の現状について報告する。

TOF型Si結晶アナライザー背面反射分光器DNAの現状,4

柴田 薫; 山田 武*; 松浦 直人*; 富永 大輝*; 蒲沢 和也*; 川北 至信; 中島 健次; 神原 理; 稲村 泰弘; 中谷 健; et al.

no journal, , 

TOF型Si結晶アナライザー背面反射型分光器DNAは共用装置としてJ-PARCセンター、物質・生命科学実験施設ビームラインBL02に設置され、コミッショニングテストおよび共用実験を実施中である。Si111結晶アナライザーはカバーする立体角度が、水平角: -18+138、上下角度がそれぞれ+21, -14になり運動量移行範囲Q=0.071.86をQ分解能Q0.04で連続的に測定可能になった。また、入射中性子パルス整形用高速ディスクチョッパーは回転速度225Hzで2枚のCFRPディスクが対向回転を実現し、エネルギー分解能: E=2.4eV(1cmスリット使用時), 3.6eV(3cmスリット使用時)で一度に-40eVE+100eVのエネルギー範囲を測定可能になった。パルス整形用チョッパーを停止したときのエネルギー分解能: E=14eV,測定エネルギー範囲: -500eVE+1800eVの測定モードと併用して、3桁以上のエネルギー範囲の測定が可能になっている。

Interaction of zircaloy and molten mixture of stainless steel-BC at elevated temperatures

Pham, V. H.; 松浦 傑*; 南口 誠*; 永江 勇二; 倉田 正輝

no journal, , 

In this study, soaking experiments of Zry plates in molten SS-BC were conducted to investigate the recession rate of Zry plates in molten SS-BC at 1175-1225C. The molten SS-BC mixture was prepared by heat-treatment at 1400C for 12 h of a powder mixture containing 5 mol% BC and stainless steel. After decreasing temperature to the testing temperatures, Zry plates were soaked in the molten mixture for 0-60 min. After soaking tests, the Zry plates were pulled out of the molten mixture. The remaining thickness of Zry plates after the tests were measured by using optical microscope. To understand the influences of alloying elements in Zry and SS, three other sets of experiments (Zr plates in Fe-BC, Zr plates in SS-BC and Zry plates in Fe-BC) were also conducted. Results of the study indicated that the thickness of Zry plates decreased linearly with increase of soaking duration. The recession rate of Zry plates was increase with increase of testing temperatures. The value of apparent activation energy on the thickness recession rate of Zry plates was determined to be 333 kJ/mol. The alloying elements in SS showed a positive effect on suppression of Zry corrosion. In contrast, the alloying elements in Zry showed a negative effect on the process.

ジルカロイ上に形成したZrOスケールにおける酸素供給が絶たれた際の減肉挙動

中島 正太郎*; 松浦 傑*; 南口 誠*; 倉田 正輝; Pham, V. H.

no journal, , 

沸騰型軽水炉(BWR)では、核燃料ペレット(UO)をZr合金(Zry)製被覆管で構成した燃料棒および炭化ホウ素(BC)製中性子吸収材料をステンレス鋼(SS)製管で構成された制御棒が隣接して格納されている。全電力喪失時においては、冷却水の供給停止によって核燃料が冷却されず、核燃料の温度が上昇し続けると、冷却水が蒸発して反応炉内が高温水蒸気環境となり、Zry中のZrと反応し燃料棒表面にZrOスケールを形成するとされている。また、制御棒を構成しているSSおよびBCが共晶反応を起こし、液相が形成される。この液相が燃料被覆管と接触することで燃料被覆管が腐食され、核燃料の暴露に繋がったと考えられている。しかしながら、燃料棒表面に形成されたZrOスケールと液相の腐食プロセスの理解は十分にはされていないのが現状である。そこで本研究では、Ar雰囲気気流下においてZrOスケールを形成したZry板に熱処理を加えることで、液相化したSS-BCに接触して水蒸気の供給が遮断された状況を熱力学的に模擬した実験を行い、シビアアクシデント時の腐食プロセスの解明を行った。