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論文

Waste management in a hot laboratory of Japan Atomic Energy Agency, 1; Overview and activities in chemical processing facility

野村 和則; 小木 浩通*; 中原 将海; 渡部 創; 柴田 淳広

International Journal of Nuclear and Quantum Engineering (Internet), 13(5), p.209 - 212, 2019/00

Chemical Processing Facility of Japan Atomic Energy Agency is a basic research field for advanced back-end technology developments with using actual high-level radioactive materials. Most of them were treated properly and stored in the liquid waste vessel, but some were not treated and remained at the experimental space as a kind of legacy nuclear waste, which we must treat in safety and dispose if we continue research activities in the facility. Under this circumstance, we launched a collaborative research project called the STRAD project, which stands for Systematic Treatment of Radioactive liquid waste for Decommissioning, in order to develop the treatment processes for wastes of the nuclear research facility. In this project, decomposition methods of certain chemicals, which have been directly solidified without safety pretreatment but may cause a troublesome phenomenon, is developing and a prospect that it will be able to decompose in the facility by simple method. And solidification of aqueous or organic liquid wastes after the decomposition has been studied by adding cement or coagulants. Furthermore, we treated experimental tools of various materials with making an effort to stabilize and to compact them before the package into the waste container. It is expected to decrease the number of transportation of the solid waste and widen the operation space. The project is expected to contribute beneficial waste management outcome that can be shared world widely.

論文

Two-mode fission; Experimental verification and characterization of two fission-modes

永目 諭一郎; 中原 弘道*

Radiochimica Acta, 100(8-9), p.605 - 614, 2012/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:48.35(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Experimental verification and characterization of the two-mode fission are reviewed. The presence of two independent deformation-paths in low energy fission of actinides is demonstrated by studying correlation among saddle-point configurations, scission-point configurations, and mass-yield distributions; the elongated scission configuration is related with the fission process that goes over a higher threshold energy and results in a symmetric mass-division mode, while the compact scission configuration with the process that experiences a lower threshold ends up with an asymmetric mass-division mode. Based on an extensive systematic analysis of scission properties in a wide range of actinide fission, the bimodal fission observed in the spontaneous fission of the heavy actinides is interpreted as the result of the presence of two fission paths, namely, the ordinary asymmetric fission path and a strongly shell-influenced symmetric mode.

論文

Production and chemistry of transuranium elements

永目 諭一郎; 平田 勝; 中原 弘道*

Handbook of Nuclear Chemistry, p.817 - 875, 2011/02

This chapter reviews historical perspective of transuranium elements and recent progress on production and studying nuclear properties of transuranium nuclei. Exotic decay properties of heavy nuclei are also introduced. Chemical properties of transuranium elements in aqueous and solid states are summarized based on the actinide concept. For new application of studying transuranium, an X-ray absorption fine structure (XAFS) method and computational chemistry are surveyed.

論文

Nuclear-charge polarization at scission in proton-induced fission of $$^{233}$$U

西中 一朗; 谷川 勝至*; 永目 諭一郎; 中原 弘道*

European Physical Journal A, 47(1), p.1 - 8, 2011/01

 被引用回数:14 パーセンタイル:26.67(Physics, Nuclear)

$$^{233}$$Uの11.5MeV陽子誘起核分裂における二次分裂片の最確核電荷を二重飛行時間法で測定した質量収率と放射化学的手法で測定し文献に報告された部分累積収率と独立収率から決定した。二次分裂片質量数について放出中性子数を補正し、切断点での一次分裂片の核電荷分極を求めた。その結果から、切断点での核電荷分極は、原子核のポテンシャルエネルギーによって決まり、分裂核の質量数,励起エネルギー、そして中性子-陽子数比にほとんど依存しないことを明らかにした。

論文

Fluoride complexation of element 104, rutherfordium (Rf), investigated by cation-exchange chromatography

石井 康雄; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; 浅井 雅人; 當銘 勇人; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; et al.

Chemistry Letters, 37(3), p.288 - 289, 2008/03

 被引用回数:17 パーセンタイル:43.4(Chemistry, Multidisciplinary)

104番元素ラザホージウム(Rf)の低次フッ化物錯体の形成を調べるため、HF/HNO$$_{3}$$水溶液系におけるRfの陽イオン交換挙動を4価の陽イオンであるZr, Hf及びThの挙動と比較を行った。AIDA(${it $alpha$}$線測定装置結合型自動迅速イオン交換分離装置)を用いた加速器オンライン実験でRfの陽イオン交換挙動を調べた。原子力機構タンデム加速器施設において、$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5${it n}$)により合成した$$^{261}$$Rf(半減期: 78s)をHe/KClガスジェット搬送法によりAIDAへ搬送し130秒間捕集した。これを250$$mu$$LのHF/0.1M HNO$$_{3}$$水溶液で溶解し、1.6mm i.d.$$times$$7.0mm又は1.0mm i.d.$$times$$3.5mmの陽イオン交換カラムへ溶離展開させ、その溶出液をTa皿に捕集した。その後、0.1M HF/0.1M HNO$$_{3}$$によってカラム中の残留物を溶出させ、別のTa皿に捕集した。これらを蒸発乾固させた後、600mm$$^{2}$$のPIPS検出器で$$^{261}$$Rfの${it $alpha$}$線を測定しその分配係数を求めた。HF/0.1M HNO$$_{3}$$においてZr, Hf, Th及びRfは、フッ化物イオン濃度の増加に従いその${it K}$ $$_{d}$$値が減少した。これは、これらのイオンにフッ化物イオンが配位することによって、陽イオン交換樹脂への吸着性能が減少したものと考えられる。陽イオン交換樹脂への吸着の強さの順序はZr$$sim$$Hf$$>$$Rf$$>$$Thとなり、これは各元素のイオン半径の大きさの順序と一致した。

論文

Hexafluoro complex of rutherfordium in mixed HF/HNO$$_{3}$$ solutions

豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 後藤 真一*; 石井 康雄; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 永目 諭一郎; et al.

Radiochimica Acta, 96(3), p.125 - 134, 2008/03

 被引用回数:23 パーセンタイル:13(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)$$^{261}$$Rf反応により104番元素ラザホージウム(Rf)を生成し、陰イオンフッ化物錯体の形成を陰イオン交換法を用いて調べた。フッ化物イオン濃度0.0005-0.013MでRfヘキサフルオロ錯体[RfF$$_{6}$$]$$^{2-}$$が形成することを初めて明らかにした。[RfF$$_{6}$$]$$^{2-}$$の形成は同族元素Zr, Hfのヘキサフルオロ錯体と著しく異なり、[RfF$$_{6}$$]$$^{2-}$$の錯形成定数は同族元素Zr, Hfの錯形成定数より少なくとも一桁小さいことを明らかにした。

論文

Nuclear-charge polarization at scission in the 12 MeV proton-induced fission of $$^{232}$$Th

西中 一朗; 中原 弘道*; 永目 諭一郎

European Physical Journal A, 33(2), p.231 - 236, 2007/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:60.05(Physics, Nuclear)

12MeV陽子誘起核分裂における分裂片の収率に基づいて2次分裂片核電荷分布の最確値を評価し、1次分裂片からの放出中性子数を補正することで切断点での核電荷分極を高い精度で求めた。切断点での核電荷分極の分裂片質量数依存性は、熱中性子核分裂と良い一致を示すことがわかった。この結果からアクチノイドの非対称分裂では、切断点での核電荷分極は、分裂核の質量数や励起エネルギーに依存せず、原子核の液滴的性質と分裂片の陽子数50に基づく殻構造によって強く支配されていることを明らかにした。

論文

Symmetric and asymmetric scission properties in the fission of pre-actinides through heavy actinides

永目 諭一郎; 西中 一朗; Zhao, Y. L.*; 中原 弘道*

Romanian Reports in Physics, 59(2), p.545 - 558, 2007/00

アクチノイドの核分裂における、対称・非対称質量分割に伴う、対称・非対称切断点の形状(核分裂片の変形度)-伸びた形状とコンパクトな形状-を系統的に考察したので報告する。それぞれの形状(変形度)は核分裂片の全運動エネルギー並びに核分裂片から放出される中性子数の値から見積もった。広範なアクチノイド領域のデータをもとに切断点形状の系統性を導き出した。これにより重アクチノイド領域で特異な現象として観測されているbimodal fissionは従来のtwo-mode fissionの一部として解釈できることを提案する。

論文

新元素の認定について

永目 諭一郎; 中原 弘道*

日本物理学会誌, 60(9), p.707 - 709, 2005/09

最新の110, 111番元素の命名や、新元素の発見から承認,命名までの手続き、あるいは元素命名に関する基準などについて解説する。特に、最近の重元素発見に伴う新元素としての承認手続きを、国際純正応用化学連合の手続きに沿って紹介する。

論文

Proton-neutron configurations in $$^{236g,m}$$Am and its EC-decay daughter $$^{236}$$Pu

浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

European Physical Journal A, 23(3), p.395 - 400, 2005/02

 被引用回数:12 パーセンタイル:32.22(Physics, Nuclear)

$$gamma$$線核分光の手法により$$^{236}$$AmのEC崩壊を研究した。$$^{236}$$Amには半減期3.6分と2.9分の2つの核異性体があることがわかった。娘核$$^{236}$$Puの励起準位を構築し、$$K^{pi}=0^{-}$$の8重極振動バンドと2準粒子状態を同定した。2準粒子状態のうちの1つは半減期1.2$$mu$$秒のKアイソマーであった。$$^{236g,m}$$Amから$$^{236}$$Puの2準粒子状態へのEC遷移は$$log ft$$=4.8-5.3という小さい値を示し、この事実から$$^{236g,m}$$Amと2準粒子状態の陽子-中性子配位を決定した。

論文

Chemical studies on rutherfordium (Rf) at JAERI

永目 諭一郎; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 秋山 和彦; 石井 康雄; 佐藤 哲也; 平田 勝; 西中 一朗; 市川 進一; et al.

Radiochimica Acta, 93(9-10), p.519 - 526, 2005/00

 被引用回数:26 パーセンタイル:11.69(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

東海研究所タンデム加速器を用いて進めてきた超重元素(104番元素)ラザホージウム(Rf)の単一原子レベルでの化学挙動研究について報告する。特に短寿命(78秒)で数分間に1原子の割合で生成するRfのイオン交換挙動を調べるために開発した自動迅速イオン交換分離装置の概要を紹介する。また最近得られたRfのフッ化物錯体のイオン交換挙動について詳しく述べる。これはRfのフッ化水素酸溶液中での陰イオン交換挙動が、周期表同族元素であるジルコニウムやハフニウムの挙動とは大きく異なっていて、Rfのフッ化物形成に相対論効果が寄与している可能性を指摘する興味深い結果である。

論文

EC and $$alpha$$ decays of $$^{235}$$Am

浅井 雅人; 阪間 稔*; 塚田 和明; 市川 進一; 羽場 宏光*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 後藤 真一*; 小島 康明*; 大浦 泰嗣*; et al.

European Physical Journal A, 22(3), p.411 - 416, 2004/12

 被引用回数:7 パーセンタイル:51.8(Physics, Nuclear)

$$^{235}$$AmのEC及び$$alpha$$崩壊を$$gamma$$線核分光の手法により調べた。$$^{235}$$Puの励起準位を初めて構築し、予備的ではあるが準位のスピン・パリティ及びニールソン軌道を同定した。実験結果から$$^{235}$$Amの基底状態の軌道配位を$$pi5/2^{-}[523]$$と評価した。一方$$^{231}$$Npの$$pi5/2^{-}[523]$$準位のエネルギーは15keV以下であることがわかり、実験で得られた$$alpha$$線のエネルギー値と合わせて、$$^{235}$$Amの$$Q_{alpha}$$値を6569$$^{+27}_{-12}$$keVと決定した。

論文

Partition of total excitation energy between fragment pairs in asymmetric and symmetric fission modes

西中 一朗; 永目 諭一郎; 池添 博; 谷川 勝至*; Zhao, Y. L.*; 末木 啓介*; 中原 弘道

Physical Review C, 70(1), p.014609_1 - 014609_10, 2004/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:32.89(Physics, Nuclear)

核分裂における分裂片間での励起エネルギー分配機構と二重分裂モードとの関連性を調べるため、$$^{232}$$Thの陽子誘起核分裂において、核分裂片の質量数,運動エネルギーを二重飛行時間測定法を用いて精密に測定した。モンテカルロ計算によって、飛行時間測定で機器的に生じる「ゆらぎ」の影響がない分裂片から放出される即発中性子数をもとめた。非対称に質量分割する分裂モードと対称に質量分割する分裂モードが共存する分裂片質量領域(質量数98-107, 126-135)では、即発中性子数と分裂片全運動エネルギーとの相関に二重モードに由来する構造が観測された。この相関から二重分裂モードそれぞれの即発中性子数をもとめ、それに基づいて分裂片間での励起エネルギー分配機構を明らかにした。二重核分裂モードにおける励起エネルギー分配機構を初めて実験的に明らかにした。

論文

Fluoride complexation of element 104, rutherfordium

羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 秋山 和彦; 西中 一朗; 平田 勝; 矢板 毅; 市川 進一; 永目 諭一郎; et al.

Journal of the American Chemical Society, 126(16), p.5219 - 5224, 2004/04

 被引用回数:38 パーセンタイル:26.87(Chemistry, Multidisciplinary)

$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)$$^{261}$$Rf反応で生成する104番元素ラザホージウム(Rf)のフッ化物錯体のイオン交換挙動を単一原子レベルで明らかにした。Rfの陰イオン交換挙動は、周期表同族元素であるジルコニウム(Zr)やハフニウム(Hf)の挙動とは明らかに異なることがわかり、Rfのフッ化物形成に相対論効果が寄与している可能性を指摘した。

論文

Chemical studies of the heaviest elements

永目 諭一郎; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 後藤 真一*; 秋山 和彦; 金子 哲也; 阪間 稔*; 平田 勝; et al.

Nuclear Physics A, 734, p.124 - 135, 2004/04

 被引用回数:11 パーセンタイル:39.51(Physics, Nuclear)

超重元素(超アクチノイド元素)の化学研究についてレビューする。特に単一原子を対象にした化学実験の最近の進歩や、重元素領域で期待される化学結合における相対論効果の検証を中心に述べる。さらに原研で進めている超アクチノイド元素,ラザホージウム(Rf),ドブニウム(Db)の化学挙動研究からRfのイオン交換挙動について詳しく報告する。

論文

$$alpha$$-decays of neutron-deficient americium isotopes

阪間 稔*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 羽場 宏光*; 後藤 真一*; 柴田 理尋*; 河出 清*; et al.

Physical Review C, 69(1), p.014308_1 - 014308_11, 2004/01

 被引用回数:17 パーセンタイル:27.81(Physics, Nuclear)

原研タンデム加速器から得られる$$^{6}$$Liビームを用いてウラン同位体$$^{233,235}$$Uを照射し、中性子欠損アメリシウム同位体$$^{233,234,235,236}$$Amを合成した。核反応生成生物はガスジェット結合型オンライン同位体分離器により、選択的に分離され放射線測定から同定された。$$^{235}$$Amのアルファ壊変を初めて観測するとともに、$$^{233,234,236}$$Amのアルファ壊変データを詳細に調べ、これら同位体のアルファ壊変に伴う阻害因子に関して新たな知見を得た。

論文

Characteristics of asymmetric mass distribution in proton-induced fission of actinides

後藤 真一*; 加治 大哉*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 市川 進一; 塚田 和明; 浅井 雅人; 羽場 宏光; 光岡 真一; 西尾 勝久; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.73 - 76, 2003/01

 パーセンタイル:100(Chemistry, Analytical)

核分裂における質量収率分布と分裂片殻構造の相関について、$$^{233}$$Th,$$^{233,235,238}$$Uの陽子誘起核分裂を用いて調べた。分裂片の質量収率分布は二重飛行時間法を用いて高精度で求めた。非対称質量分布の収率が分裂片の原子番号50に基づく殻構造の影響を強く受けていることを明らかにした。

論文

Primary fragment mass-yield distributions for asymmetric fission path of heavy nuclei

Zhao, Y. L.*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 塚田 和明; 末木 啓介*; 後藤 真一*; 谷川 勝至*; 中原 弘道*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.67 - 72, 2003/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.8(Chemistry, Analytical)

$$^{233}$$Pa,$$^{239}$$Np,$$^{245}$$Am,$$^{249}$$Bkの励起エネルギー20MeVの非対称質量分裂における初期分裂片の質量分布を調べた。質量分布は、分裂核の質量数が大きくなるにしたがつて非対称性の小さくなる傾向を示す異なる形状であった。これらの質量分布の比較から、重い分裂片の質量分布ピークの小さい質量数側の裾が、質量数130近辺に収束することを見いだした。質量数130は陽子数50の魔法数に相当し、球形の殻構造を持つことから、重核の非対称核分裂において分裂片の球形殻構造が大きな役割を果たしていることがわかった。

論文

Transactinide nuclear chemistry at JAERI

永目 諭一郎; 羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦; 平田 勝; 西中 一朗; 市川 進一; 中原 弘道; 後藤 真一*; et al.

Czechoslovak Journal of Physics, 53, p.A299 - A304, 2003/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:50.1(Physics, Multidisciplinary)

原研における超アクチノイド元素核化学研究の現状をまとめて報告する。これまで超アクチノイド元素合成のための実験装置の整備を進め、タンデム加速器を用いて104番元素$$^{261}$$Rf及び105番元素$$^{262}$$Dbを合成した。また短寿命の超アクチノイド元素を迅速に単一原子レベルで化学挙動を調べるための迅速イオン交換分離装置を開発した。最近、この装置を用いて104番元素ラザホージウム(Rf)の酸溶液中での陰イオン交換挙動を初めて明らかにした。

論文

Production and chemistry of transuranium elements

永目 諭一郎; 平田 勝; 中原 弘道

Handbook of Nuclear Chemistry, Vol.2, p.219 - 282, 2003/00

核・放射化学ハンドブックの「超ウラン元素の製造と化学」の章をまとめたものである。超ウラン元素発見の歴史,未知の超ウラン核種の合成と同定,超ウラン原子核研究の最近の進歩と成果について述べる。また超ウラン元素の溶液,固体化学的性質についてアクチノイド概念の立場から解説するとともに、最近のXAFSを用いた実験や計算科学的手法によるアクチノイド研究を概説する。

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