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Am at neutron energies below fission threshold廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; 牧井 宏之; 西中 一朗*; 太田 周也*; 永山 達郎*; 田村 信行*; 後藤 真一*; Andreyev, A. N.; Vermeulen, M. J.; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 856, p.133 - 138, 2017/06
被引用回数：5 パーセンタイル：37.30(Instruments & Instrumentation)Fission and capture reactions were simultaneously measured in the neutron-induced reactions of Am at J-PARC. Data were taken with the TOF method in 
= 0.1
20 eV. The fission events were observed by detecting prompt fission neutrons using liquid organic scintillators. The capture reaction was measured by detecting 
rays from the compound nuclei using the same detectors, where the prompt fission neutrons and capture rays were separated by a pulse shape analysis. The cross sections were obtained by normalizing the relative yields at the first resonance to evaluations or other experimental data. The ratio of the fission to capture cross sections at each resonance is compared with those from an evaluated nuclear data library and other experimental data. Some differences were found between the present values and the library/literature values at several resonances.
千葉 敏; 西尾 勝久; 牧井 宏之; 有友 嘉浩*; 西中 一朗; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; 古高 和禎; 橋本 慎太郎; et al.
Nuclear Data Sheets, 119, p.229 - 232, 2014/05
被引用回数：1 パーセンタイル：9.34(Physics, Nuclear)We will present a status of researches in surrogate reaction method using heavy-ions to determine neutron fission and capture cross sections of unstable nuclei. We take advantage of having (1) an electrostatic tandem accelerator which can deliver highly mono-energetic beams of heavy ions, (2) rich experience in in-beam spectroscopy, (3) rich experience in measuring fission fragments induced by heavy-ions, (4) nuclear theory and evaluation experiences. We have constructed apparatus to measure fission fragments and -rays in coincidence with ejectiles by which we can identify the populated compound nuclei. Primarily, we used 
O-induced reactions as well as 
He-induced reactions. We also investigated conditions under which such measurements lead to correct neutron cross sections. Results of the theoretical researches were published in a series of papers. In this presentation, status of results of the above researches will be summarized.
三田 修平*; 小田 僚平*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 野村 和則; 佐野 雄一; 明珍 宗孝
no journal, ,
現在、FBRサイクルにおけるMAの分離回収法として、抽出クロマトグラフィ法の適用が検討されている。本研究では、抽出クロマトグラフィ法に用いることが想定されている多孔質吸着材の細孔径が吸着特性に及ぼす影響,放射性分解ガス及びスラッジの混入影響について検討した。
牧井 宏之; 石井 哲朗; 太田 周也*; 西尾 勝久; 永山 達郎*; 西中 一朗; 古高 和禎; 光岡 真一
no journal, ,
原子力機構タンデム加速器施設を用いて、
Gd(O,
O)
Gd及びGd(O,O)
Gd反応の測定を行った。測定で得られた
Gd及び
Gdの中性子捕獲反応断面積比と既知のデータとの比較から、中性子捕獲反応に対して代理反応法が適用可能な中性子エネルギー等について議論を行う。
小田 僚平*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 渡部 創; 佐野 雄一; 駒 義和
no journal, ,
抽出クロマトグラフィによるMA回収において使用を計画しているHDEHP (bis(2-ethylhexyl)hydrogen phosphate)/SiO
-P(多孔質のSiO粒子にスチレン-ジビニルベンゼン高分子を被覆したもの)吸着材について、同吸着材を用いた吸着分離及びクロマト分離のモデル化を行うために必要となる基礎データを取得した。
岩田 将幸*; 下川 鉱資*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設で発生する廃溶媒は、廃TBPとドデカンに分離する工程においてリン酸を主成分とする低放射性廃液が発生する。本廃液は、水酸化ナトリウムによるpH調整後、セメント固化処理に資することが想定されている。これまでの試験においてリン酸イオンを含む廃液は、含水塩化やセメント成分へのリン酸イオンの収着によりセメント硬化反応を大きく阻害することが示唆された。そこで、本研究では低放射性廃液中のリン酸イオンの不溶化について基礎的な検討を行ったので報告する。
小田 僚平*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 渡部 創; 佐野 雄一; 明珍 宗孝
no journal, ,
現在、我が国のFBR再処理におけるMA分離・回収技術は、抽出クロマトグラフィ法の適用が検討されている。抽出クロマトグラフィ法によるMA分離・回収法は、これまでに吸着材の諸性能,選定,耐久性等、多くの研究がなされてきた。今後、本法を実プロセス化に資するには、シミュレーション等によるプロセスの最適化検討が必須であり、それらに必要な基礎データの採取は急務である。そこで本研究では、抽出クロマトグラフィ法に適用可能性があるHDEHP吸着材の吸着平衡データ及び速度データの取得を行ったので報告する。
岩田 将幸*; 岡留 善裕*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する低放射性廃液は、高濃度の硝酸ナトリウムを含有している。硝酸ナトリウムは、廃棄体埋設時の環境規制物質となる硝酸性窒素に該当するため、硝酸根を分解する技術開発が進められている。本研究では、廃棄物を高充填できる特徴を持つ、鉄リン酸ガラス固化法が、硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液固化へ適用できるか確認するため、鉄リン酸ガラスの作製条件及び硝酸ナトリウムの最大充填量などの基礎的な検討を行ったので報告する。
岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では、多含されるナトリウムが、廃液中の非放射性金属元素の分析を妨害し分析精度を悪化させる原因となる。そこで本研究では、ナトリウムを無機イオン交換体により吸着除去することを目的とした基礎試験を実施した。無機イオン交換体は、東亜合成製無機陽イオン交換体(IXE-100, IXE-300)を用いた。各イオン交換体についてバッチ式の吸着試験を実施し、試験結果から、ナトリウム吸着の依存性,吸着経時変化を確認し、さらに吸着等温曲線を作成した。以上の結果からIXE-300を用いることで、廃液中からナトリウムを選択的に吸着除去できる可能性が示唆された。吸着後のイオン交換体は、焼結することで吸着したナトリウムを骨格内に取り込めることを確認した。これにより、無機イオン交換体に吸着したナトリウムを安定に固定し環境への浸出を抑制できる可能性が示唆された。
岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では多量に含まれるNaが、廃液中の非放射性金属元素の化学分析を妨害する。そこで本研究では、Naを無機イオン交換体によって吸着除去し、吸着させた無機イオン交換体をセラミックス化する検討を行った。Naの吸着材として、無機陽イオン交換体であるIXE-100(Zr系)、IXE-300(Sb系)を用いた。静的吸着試験は、所定濃度のNaを含む溶液下でバッチ式吸着試験を行った。またセラミックス固化体は、Naを吸着させた吸着材を焼結することで作製した。Naの吸着試験の結果、いずれの吸着材でもNaの吸着は、langmuir吸着等温式によって良好な相関が得られた。また、分離係数を比較したところ、IXE-300が優位であった。セラミックス化試験の結果、IXE-300にNaを吸着させて焼結したものは、無水アンチモン酸ナトリウムとしてナトリウムが安定化されることが確認された。
岩田 将幸*; 岡留 善裕*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する低放射性廃液は、高濃度の硝酸ナトリウムを含有している。硝酸ナトリウムは、廃棄体埋設時の環境規制物質となる硝酸性窒素に該当するため、硝酸根を分解する技術開発が進められている。本件級では、廃棄物を高充填できる特徴を持つ、鉄リン酸ガラス固化法が硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液固化へ適用できるか確認するため、鉄リン酸ガラスの作製条件及び硝酸ナトリウムの最大充填量などの基礎的な検討を行ったので報告する。
小川 剛*; 小田 僚平*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 野村 和則; 佐野 雄一; 明珍 宗孝
no journal, ,
高速増殖炉使用済燃料は多量のマイナーアクチノイド(MA)を含む。現在、MAは抽出クロマトグラフィを用いて分離、回収することが検討されている。しかしながら、分離時に発生する放射性分解ガスやスラッジが分離能への影響が懸念されている。そこで本研究では、カラム下方から通液するExpanded-Bed法を適用し、樹脂密度を減少させることでガス・スラッジの影響の低減化を図り、さらに吸着材の粒径,細孔径が吸着能に及ぼす影響について検討を行った。
岩田 将幸*; 下川 鉱資*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設では、低放射性廃液をセメントで廃棄体化するための技術開発を実施している。廃溶媒処理技術開発施設から発生するリン酸廃液は、リン酸二水素ナトリウムを主成分とするpH4程度の酸性である。セメント固化を行うためには中性からpH14程度に中和する必要があり中和の結果生成する塩の形態によっては、含水塩による混練水不足やカルシウム成分への結合の影響でセメント固化不良の原因となる。今回は、不溶化剤注入によるリン酸の固定化について検討したので報告する。
岩田 将幸*; 齋藤 照仁*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する低放射性廃液には、高濃度の硝酸ナトリウムを含む廃液がある。硝酸ナトリウムは、環境規制物質である硝酸性窒素に該当するため、硝酸イオンを分解する技術開発が実施されている。本件では、硝酸根を熱分解でき、かつ廃液を固化できる方法として鉄リン酸ガラス固化法に着目し、鉄リン酸ガラス固化体の作製条件及び浸出挙動等の基礎的な研究を行った。実験方法として、まず固化条件の検討を行うために、酸化鉄,リン酸二水素アンモニウム,硝酸ナトリウムを各比率で混合し、さらにマッフル炉で溶融することにより固体サンプルを得た。得られた試料を直方体形状に成形し浸漬試験に供した。浸漬液は蒸留水、雰囲気温度は常温、浸漬日数は28日間で行った。固化試験結果から、ナトリウムの最大充填率はモル比でFe:P:Na=1.0:1.5:1.0であることが確認された。また浸漬試験の結果から、骨格を形成する鉄,リンさらに廃棄物であるナトリウムの浸出は遅く、固化体内部からの各元素の拡散は、極めて遅いことが示唆された。
西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 西中 一朗; 牧井 宏之; 太田 周也; 永山 達郎*; 千葉 敏; 塚田 和明; 浅井 雅人; 石井 哲朗; et al.
no journal, ,
核分裂あたりの遅発中性子の数は、核分裂片の質量数収率に依存する。高燃焼炉などでは寿命の短いマイナーアクチノイド原子核の核分裂に伴う遅発中性子も原子炉動特性に影響を与えると考えられる。本研究では、これらの遅発中性子数の評価に必要な核分裂片の質量数分布を、核子移行反応を用いて取得する方法を開発した。この方法は、代理反応法と言えるもので、中性子を吸収して生成されるのと同じ原子核を、重イオンを用いた核子移行反応によって生成し、この核分裂を測定することで核分裂収率を取得した。実験は、原子力機構タンデム加速器から供給される酸素18ビームをウラン238標的に照射することで行った。核子移行反応の結果生成される酸素16などの原子核をシリコン検出器で検出して複合核の種類と励起エネルギーを同定し、複合核の核分裂で生じる2つの核分裂片を多芯線比例計数管で検出した。運動学的手法により核分裂片の質量数分布を決定した。この結果、ウラン、ネプツニウムおよびプルトニウムにわたる12核種の核分裂片質量数分布と、励起エネルギー50MeVまでの励起エネルギーに対する質量数分布の変化を明らかにした。
田村 信行; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 西中 一朗; 牧井 宏之; 木村 敦; 太田 周也*; Andreyev, A. N.; Vermeulen, M.*; Gillespire, S.*; et al.
no journal, ,
原子炉の運転に伴って長寿命のマイナーアクチノイド(MA)が生成する。このMAを分離・核変換することで将来にわたる環境への放射線影響を低減することが重要となっている。このための核変換炉を構築するため、MAの中性子入射断面積を高精度で測定する必要がある。本研究では、中性子誘起核分裂および中性子捕獲断面積を同時に測定する方法を開発し、これを用いてAmのデータを取得した。中性子飛行時間分析法を用いた本実験は、J-PARC/MLFのBL04コースで行った。核分裂事象を決定するため、即発中性子を有機液体シンチレータで検出した。この検出器を用いて捕獲反応で放出される線も検出した。線と中性子は、波形弁別法によって区別した。測定で得られた低エネルギー側の3つの共鳴のうち、捕獲断面積は従来の測定によく一致したものの、第2共鳴の核分裂断面積は従来より高い値を得た。核分裂および捕獲断面積を同時に測定する手法を見出したのは本研究が初めてであり、核データの高精度化につながる成果である。
廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; L
guillon, R.; 牧井 宏之; 西中 一朗; Orlandi, R.; Smallcombe, J.; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; et al.
no journal, ,
We have developed a measurement system for the multi-nucleon transfer reaction and been studying fission of short-lived minor actinides and neutron-rich nuclides. The experiment was performed at the tandem accelerator facility of Japan Atomic Energy Agency where targets of 
U, 
Th, 
Cm were irradiated with O beams. In this experiment, more than ten nuclides were excited up to few tens of MeV at a time. Projectile-like scattered particles after the multi-nucleon transfer reaction were detected and identified using a 
E-E silicon telescope. The mass distribution was deduced from the time difference between two fission fragments from the compound nucleus which were detected using two pairs of multi-wire proportional counters. Neutrons accompanied by fission were also measured using liquid scintillators placed around the reaction chamber. In the nucleon transfer reaction, the axis of the angular-momentum transfer can be determined from the direction of the scattered particle. This is one of the most different point from the neutron/ion-induced fusion-fission reaction where only the plane on which the axis lies can be determined. The fission angular distributions with respect to this axis as well as the mass yield, the prompt neutron multiplicity and so on will be presented.
岩田 将幸*; 齋藤 照仁*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する硝酸ナトリウムを含む廃液の固化方法として、鉄リン酸ガラス固化に関する基礎試験を実施した。本会では、鉄リン酸ガラスの最適組成,ナトリウム最大充填率などの固化体の基本特性について報告する。鉄リン酸ガラスの最適組成確認として、Fe:Pを変化させて溶融試験に資した。その結果、Fe:P=1.0:1.5の試料でXRD回折ピークからアモルファス化していることが確認された。この結果から、Fe:P=1.0:1.5の付近が最適な組成であることが示唆された。この組成を用いて硝酸ナトリウム添加試験を実施した。硝酸ナトリウム添加量は、Fe:Pに対しNaモル比Fe:P:Na=1.0:1.5:xとした。Fe:P:Na=1.0:1.5:1.0の試料はXRD回折ピークからアモルファス化していることが確認された。Naは、マトリックス骨格の一部となっている、もしくは骨格の隙間に進入していると考えられる。当該試料をEDXによる元素マッピングを行ったところ、Fe, P, Naに同様の分布傾向があり、局所的な結晶の析出は確認されなかった。
岡留 善裕*; 齋藤 照仁*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では、多含されるナトリウムイオンが廃液中の非放射性金属元素の分析を妨害する。そこで本研究では、イミノ二酢酸樹脂を用いてナトリウムイオンと分析対象である金属元素を分離し、分析を可能とする前処理技術について基礎的な検討を行った。吸着剤には、市販のイミノ二酢酸樹脂であるMuromacOT-71を用いた。試験は、バッチ式吸着試験及びカラム試験を実施した。その結果から各金属元素の飽和吸着量,吸着種の溶離挙動及び回収率を検討した。ナトリウムイオンは、pH313の範囲では吸着しないことを確認した。また、アルミニウムイオン,カルシウムイオン,マグネシウムイオンはpH4で吸着したことから、廃液からナトリウムイオンと他の金属元素を良好に群分離可能であると考える。ついでMuromacOT-71に吸着種の溶離試験を実施した。0.1M硝酸水溶液を通液することで、直ちにいずれの元素も溶離した。本試験結果より、MuromacOT-71を用いた前処理を行うことで実廃液の分析が可能になることが示唆された。
齋藤 照仁*; 岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 永山 勝久*; 新井 剛*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
低レベル放射性廃液であるリン酸廃液に多含するリン酸イオンは、セメント固化反応を阻害し充填率の低下を引き起こす。そのため、現在リン酸イオンの不溶化処理が検討されている。本研究では、リン酸イオン不溶化の反応機構の解明及びセメント固化法の適用を可能にするための沈殿物の生成条件の検討を行った。本試験では、模擬リン酸廃液は、NaHPO
を400g・dm-3に溶解したものを用いた。沈殿剤は、水酸化カルシウムを用いた。試験は、反応槽温度を25
C, 40C, 80Cとし、撹拌速度を600rpmに設定した撹拌槽中の模擬リン酸廃液に、沈殿剤を10分ごとに所定量添加し実施した。各試験温度の全沈殿時の沈殿物の結晶構造解析の結果から、いずれの試験温度においても沈殿物は、ハイドロキシアパタイト(HAp)と残存した水酸化カルシウムであった。また、試験を高温で行うほどHApのピークが強く現れた。これは、高温であるほど結晶化が促進し、安定な構造を有する結晶が生成したためと考える。よって、水酸化カルシウムによるリン酸イオン不溶化反応は、安定物質であるHApが生成する反応であり、より高温で行うことが望ましいと考える。
