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論文

Contrast dependence of scattering profiles for poly(ethylene glycol) in water; Investigation by small-angle neutron scattering with $$^{3}$$He spin filter and small-angle X-ray scattering

領木 研之*; 渡部 史*; 奥平 琢也*; 高橋 慎吾*; 奥 隆之; 廣井 孝介; 元川 竜平; 中村 洋*

Journal of Chemical Physics, 160(11), p.114907_1 - 114907_9, 2024/03

https://doi.org/10.1063/5.0192680
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Physical)

Small-angle neutron scattering (SANS) and small-angle X-ray scattering (SAXS) measurements were performed for deuterated and non-deuterated poly(ethylene glycol) (d-PEG and h-PEG, respectively) in D$$_{2}$$O and a D$$_{2}$$O/H$$_{2}$$O mixed solvent (Mix) to compere the scattering profiles. To determine the coherent scattering intensity of SANS, a $$^{3}$$He spin filter was utilized. The scattering profiles determined by SANS measurements were analyzed in terms of the wormlike chain model with touched beads along the contour of the chain. However, the SAXS profiles were not explained by the same model with uniform beads but with beads each consisting of a core and a shell having different electron densities. To explore the chain thickness determined form the SANS profile, scattering intensities for different combinations of d-PEG/D$$_{2}$$O, d-PEG/Mix, h-PEG/D$$_{2}$$O, and h-PEG/Mix were also examined.

論文

Magnetic and fermi surface properties of semimetals EuAs$$_3$$ and Eu(As$$_{1-x}$$P$$_x$$)$$_3$$

大貫 惇睦*; 軽部 皓介*; 青木 大*; 仲村 愛*; 本間 佳哉*; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*

Journal of the Physical Society of Japan, 92(11), p.114703_1 - 114703_12, 2023/11

https://doi.org/10.7566/JPSJ.92.114703
 被引用回数：1 パーセンタイル：26.38(Physics, Multidisciplinary)

Single crystal samples of a series of semimetallic magnet Eu(As$$_{1-x}$$P$$_x$$)$$_3$$ have successfully grown. By measuring magnetization, Hall resistivity and de Haas-van Alphen oscillations, large anomalous Hall resistivity arising from peculiar magnetic phase diagram was identified.

論文

Sm valence determination of Sm-based intermetallics using $$^{149}$$Sm M$"{o}$ssbauer and Sm L$$_{rm III}$$-edge X-ray absorption spectroscopies

筒井 智嗣; 東中 隆二*; 中村 頼人*; 藤原 孝将*; 中村 仁*; 小林 義男*; 伊藤 孝; 依田 芳卓*; 加藤 和男*; 新田 清文*; et al.

Hyperfine Interactions, 242(1), p.32_1 - 32_10, 2021/12

https://doi.org/10.1007/s10751-021-01759-x
 被引用回数：1 パーセンタイル：75.97(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

$$^{149}$$Sm synchrotron-radiation-based M$"{o}$ssbauer spectroscopy was performed in Sm-based intermetallics having a cubic crystal structure, Sm$$_{3}Tr_{4}$$Ge$$_{13}$$, SmB$$_{6}$$, SmBe$$_{13}$$, and Sm$$Tr_{2}$$Al$$_{20}$$ ($$Tr$$ = transition metals). In spite of the difference of the local structure around the Sm sites, the observed M$"{o}$ssbauer spectra consist of a single line at 300 K. On the other hand, Sm L$$_{rm III}$$-edge X-ray absorption spectra consist of two components, suggesting Sm$$^{2+}$$ and Sm$$^{3+}$$ states. Difference of the number of the spectral components between the M$"{o}$ssbauer spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy is caused by the difference of the time window in the scattering process of these measurements. Correlation between the isomer shifts in the M$"{o}$ssbauer spectroscopy and average Sm valence states estimated from the X-ray absorption spectroscopy exhibits a linear correlation.

報告書

第37回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

中村 保之; 香田 有哉; 山本 耕輔; 副島 吾郎; 井口 幸弘

JAEA-Review 2020-002, 40 Pages, 2020/05

JAEA-Review-2020-002.pdf:8.78MB

新型転換炉原型炉ふげん(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、令和元年12月2日に開催した第37回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告・審議を行った"廃止措置の状況"、"解体データ活用による解体工数等予測システムの整備"、"クリアランスの運用状況を踏まえた今後の対応"及び"原子炉本体からの試料採取実績及び今後の計画"について、資料集としてまとめたものである。

論文

Effects of Mn substitution on the thermoelectric properties and thermal excitations of the electron-doped perovskite Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$TiO$$_{3}$$

奥田 哲治*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 草原 彰吾*; 小田 涼佑*; 梶 創揮*; 仁科 康佑*; 桑原 英樹*; 中村 充孝; 梶本 亮一

Journal of the Physical Society of Japan, 85(9), p.094717_1 - 094717_6, 2016/09

https://doi.org/10.7566/JPSJ.85.094717
 被引用回数：5 パーセンタイル：38.16(Physics, Multidisciplinary)

We studied how Mn substitution affects the thermoelectric properties and thermal excitations of the electron-doped perovskite Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$TiO$$_{3}$$ by measuring its electrical and thermal transport properties, magnetization, specific heat, and inelastic neutron scattering. Slight Mn substitution with the lattice defects enhanced the Seebeck coefficient, perhaps because of coupling between itinerant electrons and localized spins or between itinerant electrons and local lattice distortion around Mn$$^{3+}$$ ions, while it enhanced anharmonic lattice vibrations, which effectively suppressed thermal conductivity in a state of high electrical conductivity. Consequently, slight Mn substitution increased the dimensionless thermoelectric figure of merit for Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$TiO$$_{3}$$ near room temperature.

論文

Production of $$^{88}$$Nb and $$^{170}$$Ta for chemical studies of element 105, Db, using the GARIS gas-jet system

Huang, M.*; 羽場 宏光*; 村上 昌史*; 浅井 雅人; 加治 大哉*; 金谷 淳平*; 笠松 良崇*; 菊永 英寿*; 菊谷 有希*; 小森 有希子*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 304(2), p.845 - 849, 2015/05

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3877-4
 被引用回数：3 パーセンタイル：23.92(Chemistry, Analytical)

ガスジェット搬送法と理研ガス充填型反跳イオン分離装置(GARIS)を組み合わせて、105番元素Dbの化学研究に使用する放射性のNbおよびTa同位体の生成・利用技術を開発した。$$^{262}$$Dbの合成と同じエネルギーの$$^{19}$$Fビームを用いて短寿命の$$^{88}$$Nbおよび$$^{170}$$Taを合成し、GARISを用いて分離したあと、ガスジェット搬送法を用いて化学実験室に引き出した。GARISの磁場を変更し、反跳核のエネルギー減速箔およびシャッターを挿入するだけで、他の実験条件は何も変更せずに、$$^{262}$$Db用の化学実験装置に$$^{88}$$Nbと$$^{170}$$Taを導入することに成功した。

論文

Effects of Mn substitution on the thermoelectric properties of the electron-doped perovskite Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$TiO$$_{3}$$

奥田 哲治*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 仁科 康佑*; 桑原 英樹*; 中村 充孝; 梶本 亮一

Journal of Physics; Conference Series, 568(Part 2), p.022035_1 - 022035_5, 2014/12

https://doi.org/10.1088/1742-6596/568/2/022035
 被引用回数：9 パーセンタイル：91.98(Physics, Applied)

We have tried to improve the n-type thermoelectric properties of the electron-doped Perovskite Sr$$_{1-x}$$La$$_{x}$$TiO$$_{3}$$ by a Mn substitution. The 1-2% Mn substitution enhances the Seebeck coefficient ($$S$$) and reduces the thermal conductivity ($$kappa$$) by about 50% at room temperature (RT) without largely increasing the resistivity for the 5% electron-doped SrTiO$$_{3}$$. Consequently, the power factor at RT keeps a large value comparable to that of Bi$$_{2}$$Te$$_{3}$$ and the dimensionless figure-of-merits at RT increases twofold by the slight Mn substitution. Such a large reduction of $$kappa$$ at RT is perhaps due to the effect of Jahn-Teller active Mn$$^{3+}$$ ions, around which dynamical local lattice distortion may occur.

論文

Production of $$^{262}$$Db in the $$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,5$$n$$)$$^{262}$$Db reaction and decay properties of $$^{262}$$Db and $$^{258}$$Lr

羽場 宏光*; Huang, M.*; 加治 大哉*; 金谷 淳平*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 村上 昌史*; 大関 和貴*; 酒井 隆太郎*; et al.

Physical Review C, 89(2), p.024618_1 - 024618_11, 2014/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.89.024618
 被引用回数：27 パーセンタイル：81.43(Physics, Nuclear)

The nuclide $$^{262}$$Db was produced in the $$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,5$$n$$)$$^{262}$$Db reaction at beam energies of 103.1 and 97.4 MeV. Decay properties of $$^{262}$$Db were investigated with a rotating wheel apparatus for $$alpha$$ and spontaneous fission (SF) spectrometry under low background conditions attained by a gas-jet transport system coupled to the RIKEN gas-filled recoil ion separator. Decay data for $$^{262}$$Db and its $$alpha$$-decay daughter nuclide $$^{258}$$Lr was improved in statistical accuracy. Examples are the improved half-lives of 33.8$$^{+4.4}_{-3.5}$$ and 3.54$$^{+0.46}_{-0.36}$$ s for $$^{262}$$Db and $$^{258}$$Lr, respectively. The production cross sections for the $$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,5$$n$$)$$^{262}$$Db reaction were determined to be 2.1$$pm$$0.7 nb at 103.1 MeV and 0.23$$^{+0.18}_{-0.11}$$ nb at 97.4 MeV, whereas, those for the $$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,4$$n$$)$$^{263}$$Db reaction were less than 0.064 nb (at 103.1 MeV) and 0.13 nb (at 97.4 MeV). The cross sections are compared with a statistical model calculation carried out by the JAEA group.

論文

Application of KCl:Eu$$^{2+}$$ storage phosphors to wide-range neutron detection

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

Proceedings of 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2013 NSS/MIC), Vol.3, p.2024 - 2030, 2013/00

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2013.6829655

KCl:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体に$$^{6}$$LiFとポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行った。その結果、ポリエチレン濃度が約5%で最大の輝尽性蛍光強度が得られることがわかった。これはモンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。また、低速・中速エネルギー範囲においては、$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応によるものが支配的であることもわかった。さらに、$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応において、相対論を用いて$$alpha$$粒子のエネルギーを中性子エネルギーの関数として計算したところ、中性子エネルギーが高い場合、実験室系では$$alpha$$粒子は一定のエネルギーを有するのではなく、ある幅を持った一様分布になることがわかった。これを用いて$$alpha$$粒子の平均の付与エネルギーを計算したところ、5MeV以上の中性子エネルギーでは$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)反応だけでなく、K(n,$$alpha$$)反応のような核破砕反応がエネルギー付与に寄与することがわかった。

論文

Measurement of deuteron induced thick target neutron yields at 9 MeV

執行 信寛*; 日高 浩介*; 平林 慶一*; 中村 泰博*; 森口 大輔*; 隈部 正洋*; 平野 秀峻*; 平山 嵩祐*; 内藤 有紀*; 本岡 親英*; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1725 - 1728, 2011/08

The double differential thick target neutron yields from 9 MeV deuteron incidences were measured at the Kyushu University Tandem Accelerator Laboratory. A copper and a titanium foils which are thick enough for a deuteron to stop in the foils were placed at the center of a vacuum chamber. An NE213 liquid organic scintillator was employed to detect neutrons emitted from targets and placed at 9 directions from 0$$^{circ}$$ to 140$$^{circ}$$. To consider the contribution of scattered neutrons from the floor, we also measured neutron yields with an iron shadow bar located in front of the scintillator. Because incident deuteron beam was not pulsed and the Time-of-Flight method was not applied, the energy spectrum was derived from unfolding the light output spectrum using the FORIST code. The detection efficiency was calculated with the SCINFUL-QMD code. The experimental results were compared with the calculation data of the TALYS code, and it turned out that the calculation data does not reproduce the experimental ones satisfactorily.

論文

Storage characteristics of KBr:Eu$$^{2+}$$ phosphors with radiators by irradiation of fast neutrons

坂佐井 馨; 岩元 洋介; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力

2010 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (CD-ROM), p.966 - 970, 2010/10

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2010.5873906

14.8MeV高速中性子を照射したときのKBr:Eu$$^{2+}$$蛍光体のストレージ特性を調べた。中性子感度を増大させるため、陽子発生器としてポリエチレンシートを蛍光体の前面に配置した。最大の輝尽性蛍光強度が得られるのは、ポリエチレンシートの厚さが3mmのときであった。実験結果はPHITSを用いたモンテカルロ計算とよく一致した。高速中性子照射場に付随する$$gamma$$線の輝尽性蛍光強度に対する影響は無視できる程度であった。このような蛍光体及びポリエチレンシートの組合せは高速中性子のモニタリングやイメージングに有用であると考えられる。

論文

Storage characteristics of KCl:Eu$$^{2+}$$ phosphors with radiators by irradiation of fast neutrons

坂佐井 馨; 岩元 洋介; 中村 龍也; 藤 健太郎; 高倉 耕祐; 今野 力

Proceedings of 2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2009 NSS/MIC), Vol.2, p.1422 - 1426, 2009/00

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2009.5402317
 被引用回数：1 パーセンタイル：53.17(Engineering, Electrical & Electronic)

低$$gamma$$線感度のKCl:Eu$$^{2+}$$蛍光体及び陽子発生源としてのポリエチレンシートを用いて高速中性子検出を試みた。最大の輝尽性蛍光出力が得られるのは14.8MeV中性子に対して約3mmであり、これはPHITSによるモンテカルロシミュレーションの結果と一致した。高速中性子発生に伴う$$gamma$$線の影響は無視できる程度であった。本蛍光体とポリエチレンシートの組合せは高速中性子モニタリングやイメージングに有効である。

口頭

Cu, Tiに対する9MeV重陽子中性子収量測定

執行 信寛*; 日高 浩介*; 平林 慶一*; 中村 泰博*; 森口 大輔*; 平野 秀峻*; 平山 嵩祐*; 内藤 有紀*; 渡辺 幸信*; 相良 建至*; et al.

no journal, , 

9MeV重陽子を厚い銅とチタンに入射したときの中性子収量測定を行った。中性子検出器に直径5.08cm,厚さ5.08cmのNE213シンチレータを使用し、発光量をアンフォールディングすることにより中性子エネルギースペクトルを導出した。その結果、銅の場合、中性子エネルギーが9MeV以上の領域で15$$^{circ}$$方向の収量が0$$^{circ}$$方向の収量を上回ることがわかった。また、チタンの場合は中性子のエネルギーが8MeVから12MeVの範囲で同様の傾向が見られた。

口頭

Cuに対する9MeV重陽子入射中性子生成量の測定

平林 慶一*; 平野 秀峻*; 日高 浩介*; 森口 大輔*; 中村 泰博*; 執行 信寛*; 平山 嵩祐*; 内藤 有紀*; 渡辺 幸信*; 高橋 博樹; et al.

no journal, , 

IFMIF/EVEDA加速器では、9MeV重陽子入射加速器が考えられており、ターゲットやビームダンプの放射線安全設計・審査に向けて精度の高い核データが必要とされているが、現状では実験データが乏しいため、計算コードの精度検証が十分にできていない。そこで本研究では、タンデム加速器により9MeVに加速した重陽子を厚いターゲットに入射し、ターゲット中で重陽子が止まるまでの(d,xn)反応による中性子生成量の測定,解析を行い、TALYSコードによる計算値との比較を行った。実験で得られた結果を元に、中性子検出器の応答関数を求めた。TALYSコードによる計算結果と比較を行った結果、TALYSの計算値は絶対値に差はあるが、傾向は再現していることがわかった。

口頭

KCl:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体とポリエチレン混合物の高速中性子照射特性

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

no journal, , 

輝尽性蛍光体を利用した高速中性子測定方法として輝尽性蛍光体中にポリエチレンを分散させる方法について検討を行い、実験を行った。実験では輝尽性蛍光体KCl:Eu$$^{2+}$$とポリエチレンの重量比を変えたサンプルを作成し、原子力機構FNSで高速中性子を照射し、その後レーザーを照射して輝尽性蛍光出力を測定した。実験結果は、モンテカルロ計算による理論計算と一致し、最大の輝尽性蛍光出力が得られるのは、KCl:Eu$$^{2+}$$とポリエチレンの重量比が4:1であることがわかった。

口頭

Irradiation test program of MA-bearing MOX fuel fabricated by using recovered MA from spent fuel; "SmART" cycle concept

中村 博文; 木原 義之; 小山 真一; 田中 康介; 勝山 幸三; 曽我 知則; 前田 茂貴; 竹内 正行

no journal, , 

A lot of technologies and basic data of nuclear fuel cycle are necessary for a realization of partitioning and transmutation on the engineering scale. So the Japan Atomic Energy Agency is now promoting a new program that is an irradiation test of minor actinide (MA)-bearing MOX fuel fabricated by using recovered MAs from spent fuel, namely SmART (Small Amount of Reused fuel Test) cycle concept. This concept is to validate MA recycle in fast reactor fuel cycle system included ADS. It is very important to verify the effect of recovered MAs to fabrication process, irradiation and transmutation behaviour. In order to evaluate the transmutation behavior, the irradiation time should be planned through 3 cycles (180 days). According to pre-analysis, Am content was decreased from 5% to 4.6%, and Np and Cm were increased in the case of 3rd row irradiation in Joyo. Each experiment will be performed at JAEA facilities. Through these actual experiments, consistency and optimization of each process condition, handling technique of highly radioactive material and material balance, transmutation and irradiation behavior can be evaluated.

口頭

Current status and perspectives in the development of an in-situ spin-exchange optical pumping $$^3$$He neutron spin filter at J-PARC

奥 隆之; 吉良 弘*; 林田 洋寿*; 酒井 健二; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 坂口 佳史*; 猪野 隆*; 大山 研司*; 中村 充孝; et al.

no journal, , 

$$^{3}$$He中性子スピンフィルター($$^{3}$$He-NSF)を用いることにより、広いエネルギー範囲の中性子を偏極することができる。J-PARCのようなパルス中性子実験施設において、$$^{3}$$He-NSFを実用化するためには、装置を放射線の遮蔽体内に設置する必要があるため、装置をコンパクトでかつ安定なものにする必要がある。そこで、我々は体積型ホログラフィック回折格子を用いて、スピン交換型光ポンピング(SEOP)用の小型レーザー光学系を開発し、それを用いてオンビームSEOP型$$^{3}$$He-NSFシステムを開発した。会議では、開発した装置の性能および今後の実用化研究の展望について発表する。

口頭

「ふげん」原子炉解体に係る技術開発,2-3; 原子炉施設におけるレーザ切断工法の実証

中村 保之; 岩井 紘基; 佐野 一哉; 山本 耕輔; 荒谷 健太

no journal, , 

「ふげん」の原子炉解体は、国内外の廃止措置の実績調査や切断試験の結果等を踏まえ、切断工法として工期短縮及び二次廃棄物低減等に優位と考えられるレーザ切断工法を選定した。しかしながら、これまで国内外の原子炉施設の解体作業にレーザ切断工法を適用した実績がないことから、多関節ロボットとレーザ切断ヘッドを組合せた気中レーザ切断システムにより、まずは気中雰囲気において切断実証を行った。

口頭

$$beta$$-FeSi$$_{2}$$ナノ結晶/SiO$$_{2}$$のナノ混合相のフォトルミネッセンス特性

達見 隆秀*; 中村 達哉*; 森田 洸介*; 小林 博之*; 鳴海 一雅; 前田 佳均

no journal, , 

$$beta$$-FeSi$$_{2}$$ナノ結晶($$beta$$-NCs)/Siのナノ混合相は、$$beta$$-FeSi$$_{2}$$固有のバンド(Aバンド)の強い発光が観測されている。しかし、ナノ混合相は顕著な温度消光が見られるため室温発光の大きな障害になっている。$$beta$$-FeSi$$_{2}$$の表面を酸化すると純粋な表面SiO$$_{2}$$層ができ、表面非輻射再結合を低減できるため、酸化は発光増強に効果的である。本研究では、$$beta$$-NCs/Siナノ混合相を選択酸化して作製した$$beta$$-NCs/SiO$$_{2}$$ナノ混合相のフォトルミネッセンス(PL)特性を検討し、室温発光への可能性を見出したので報告する。イオンビーム合成法を用いて作製した$$beta$$-NCs/Siナノ混合相を空気中900$$^{circ}$$Cで表面酸化させた。PLは波長641nmの半導体レーザで励起し、分光器とGe-Pin光検出器を用いてスペクトルを測定した。未酸化及び6時間酸化させたナノ混合相についてPLスペクトルの温度依存性を測定すると、発光強度の温度消光が未酸化の場合と同じように酸化試料についても観察された。発光強度の温度依存性はそれぞれのバンドで異なるが、Aバンド発光については$$beta$$-NCs/SiO$$_{2}$$ナノ混合相も酸化前の$$beta$$-NCs/Siナノ混合相の発光挙動と同じであることがわかった。発光強度は低温の1/300程度と大幅に減少したが、270K近くまでAバンド発光を確認した。このことから$$beta$$-NCs/SiO$$_{2}$$ナノ混合相は室温発光に有望であるといえる。

口頭

20年間のもんじゅプラントデータから得られた成果について,5; 1次主冷却系循環ポンプの自然対流防止板の効果

森岡 辰也; 澤崎 浩昌; 内田 武伸; 佐藤 健; 中村 恵英; 塩谷 洋樹; 桾木 孝介

no journal, , 

もんじゅの1次主冷却系循環ポンプでは、過去のR&Dにおいて類似長尺ポンプで発生した周方向温度差に起因するナトリウム軸受部の軸固着を防止するため、内部ケーシングと外部ケーシングの間に自然対流防止板を設置し、周方向温度差が発生しないように設計している。ナトリウムを冷却材とした大型・長尺の機械式立て型自由液面式遠心ポンプであるもんじゅ1次主冷却系循環ポンプの健全性確保に自然対流防止板の効果があったことを、プラントデータを用いて確認する。

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