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沖田 将一朗; 櫻井 辰大*; 江崎 巌*; 都木 克之*; 中野 貴之*; 日野 正裕*
KURNS Progress Report 2023, P. 97, 2024/07
BGaN semiconductor neutron detectors are currently under development at Shizuoka University as promising compact and high-temperature resistant neutron detectors. In this experiment, we observe the pulsed detection signals for thermal neutron beams irradiated to the BGaN semiconductor neutron detectors installed on a high-temperature hot plate wih ambient temperatures of 300 Celsius degree. This experiment is performed in the cold neutron beam line (CN-3) in KUR, which has relatively low background noise and can irradiate low-energy neutrons for sensitive detection. As a result, clear pulsed detection signals were successfully found several times per hour for both detectors. These results suggest that BGaN semiconductor neutron detectors demonstrate the operability at around 300 Celsius degree at least.
中野 寛子; 藤波 希有子; 山浦 高幸; 川上 淳; 花川 裕規
JAEA-Review 2023-036, 33 Pages, 2024/03
JAEA-Review-2023-036.pdf:2.47MB
材料試験炉部では、発電用原子炉の導入を検討しているアジア諸国をはじめとした海外の原子力人材育成及び将来の照射利用拡大、並びに国内の原子力人材の育成及び確保を目的とし、国内外の若手研究者・技術者を対象に、JMTR等の研究基盤施設を活用した実践型の実務研修を実施している。本研修は、国立研究開発法人科学技術振興機構の国際青少年サイエンス交流事業「さくらサイエンスプラン」に採択され、2021年度は新型コロナウイルスの感染拡大防止の観点から、オンラインでの開催とした。アジア地域の6か国から53名の若手研究者・技術者が参加した。また、2022年度は海外から日本国への入国規制が緩和されたことにより、アジア地域の4か国から7名の若手研究者・技術者が参加し、オンサイト研修を実施した。開催した研修の共通したカリキュラムとして、原子力エネルギー、照射試験、原子炉の管理、JMTRの廃止措置計画等に関する講義を行った。2021年度におけるオンラインでの研修では各国のエネルギー事情に関する情報交換を実施し、2022年度におけるオンサイト研修ではシミュレータを用いた運転、環境モニタリング等の実習やJMTR等の施設見学を行った。本報告書は、2021年度及び2022年度に実施した研修についてまとめたものである。
榎戸 輝揚*; 和田 有希*; 古田 禄大*; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 奥田 和史*; 牧島 一夫*; 佐藤 光輝*; 佐藤 陽祐*; 中野 俊男*; et al.
Nature, 551(7681), p.481 - 484, 2017/11
被引用回数：130 パーセンタイル：97.34(Multidisciplinary Sciences)Relativistic electrons accelerated by electric fields of lightnings and thunderclouds emit bremsstrahlung 
rays, which have been detected at ground observations. The energy of the rays is sufficiently high to potentially invoke atmospheric photonuclear reactions 
N(, n)
N, which would produce neutrons and eventually positrons via 
decay of generated unstable radioactive isotopes, especially N. However, no clear observational evidence for the reaction has been reported to date. Here we report the first detection of neutron and positron signals from lightning with a ground observation. During a thunderstorm on 6 February 2017 in Japan, an intense -ray flash (
1 ms) was detected at our monitoring sites. The subsequent initial burst quickly subsided with an exponential decay constant of 40-60 ms, followed by a prolonged line emission at 
0.511MeV, lasting for a minute. The observed decay timescale and spectral cutoff at 10 MeV of the initial emission are well explained with de-excitation rays from the nuclei excited by neutron capture. The centre energy of the prolonged line emission corresponds to the electron-positron annihilation, and hence is the conclusive indication of positrons produced after the lightning. Our detection of neutrons and positrons is unequivocal evidence that natural lightning triggers photonuclear reactions.
中野 政尚; 藤田 博喜; 水谷 朋子; 細見 健二; 永岡 美佳; 外間 智規; 横山 裕也; 西村 朋紘; 松原 菜摘; 前原 勇志; et al.
JAEA-Review 2016-035, 179 Pages, 2017/03
JAEA-Review-2016-035.pdf:4.2MB
核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2015年4月から2016年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものであり、2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故の影響が多くの項目でみられた。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、東京電力福島第一原子力発電所事故の影響による平常の変動幅を外れた値の評価について付録として収録した。
板倉 隆二*; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩*
High Power Laser Science and Engineering, 4, p.e18_1 - e18_5, 2016/06
被引用回数：4 パーセンタイル：23.46(Optics)周波数分解オプティカルゲート法(FROG)による真空紫外光の波形測定法を確立しその解析アルゴリズムを確立させた。高強度フェムト秒レーザー照射によって石英試料表面に生じたプラズマによりVUV反射率は急激な増大を示す。その反射VUV光の時間分解反射スペクトルを測定することによりVUV光の波形を決定することができる。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
Optics Express (Internet), 23(9), p.10914 - 10924, 2015/05
被引用回数：17 パーセンタイル：64.81(Optics)強レーザー場によって励起された石英の時間分解反射分光に基づいた真空紫外パルス計測法を提案し、実証している。プラズマミラーを超高速スイッチとして用いて、周波数分解光ゲート測定が可能である。主成分一般化射影アルゴリズムを改良して、真空紫外波形の再構築を行うことができた。同時にプラズマミラー反射率の時間依存性も再構築可能である。
-ray camera武田 伸一郎*; 一戸 悠人*; 萩野 浩一*; 小高 裕和*; 湯浅 孝行*; 石川 真之介*; 福山 太郎*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; et al.
Physics Procedia, 37, p.859 - 866, 2012/10
被引用回数：25 パーセンタイル：98.53(Physics, Applied)ASTRO-Hミッションのために開発されたSi/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を利用したコンプトンカメラを用い、放射線ホットスポットのモニタリングの実行可能性チェックを目的とした複数放射線源の画像化実験を行った。本装置は半導体検出器によって与えられた良好なエネルギー分解能により、既に商業的な画像処理システムが提供するホットスポットの画像可能力に加え、複数の放射性同位元素を同定する能力を有する。今回の実験では、
Ba(356keV), 
Na(511keV)及び
Cs(662keV)の三放射性同位元素を同時に測定し、これらの画像化に成功した。5つの検出器モジュール(有効面積: 1.7
10
cm
)を積み重ねることによって、662keVの線に対し、検出効率1.6810
、及び、3.8度の角度分解能を確認した。本装置は、より多くの検出器モジュールをスタックすることにより、さらに大きな検出効率を達成することが可能である。
星野 毅; 加藤 剣一*; 名取 ゆり*; 及川 史哲; 中野 菜都子*; 中村 和*; 佐々木 一哉*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 蓼沼 克嘉*
Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.684 - 687, 2011/10
被引用回数：54 パーセンタイル：95.93(Materials Science, Multidisciplinary)Li
TiO
は日本におけるITERテストブランケットモジュール(TBM)に装荷するトリチウム増殖材料の候補材料として選定されている。本材料は水素添加ガス雰囲気中で高温・長時間、中性子照射されるため、水素により還元されにくく、Liの蒸発及び核的燃焼に対する耐久性が要求される。そこで、LiTiOよりLi/Ti比が大きく、しかもLiTiOの結晶構造を持つ先進トリチウム増殖材料であるLi添加型LiTiO(Li
TiO
)の開発を行った。水酸化リチウム一水和物とメタチタン酸を回転混合させることにより、常温にて始発原料同士の固相反応を進行させ、ゲル状とした。このゲル状試料を焼成したLi添加型LiTiOは、無添加LiTiOのXRD回折ピークと一致し、他の不純物等による相は観察されなかった。さらに、Li/Ti分析結果から、合成前後のLi/Ti比はほぼ一致した。これらの結果より、従来の固相合成法に常温固相合成反応を取り入れることで、高温・長時間使用時においても化学的に安定なITER-TBM用Li添加型LiTiOが合成可能となることを初めて明らかにした。
稲葉 優介*; 津曲 貴幸*; 喜田 達也*; 渡部 渉*; 中島 靖隆*; 福岡 佐千緒*; 森 敦紀*; 松村 達郎; 中野 義夫*; 竹下 健二*
Polymer Journal, 43(7), p.630 - 634, 2011/07
被引用回数：11 パーセンタイル：34.12(Polymer Science)重合可能な二重結合を持つ官能基をピリジン環に結合させた
-(tetrakis-2-pyridylmethyl)ethylenediamine (TPEN)の誘導体を合成し、重合開始剤としてazobisisobutyronitrile (AIBN)を使用して
-isopropylacrylamide (NIPA)との共重合を試みた。得られたTPEN-NIPA重合ゲルは、膨潤/収縮挙動に温度応答性が認められ、さらに抽出剤であるTPENの性能が発揮され水溶液中のカドミウム(II)イオンを抽出可能であった。重合ゲルは、側鎖にpropyl基, butyl基, decyl基及びisopropyl基を持つTPEN誘導体を用意して重合した。これらについて、カドミウムイオン抽出の温度依存性を比較した。これらのゲルによる水溶液中のカドミウム(II)イオン抽出は、膨潤状態である5
Cにおいて効率が高く、収縮状態である45Cでは、ほとんど抽出されなかった。また、側鎖にisopropyl基を持つTPEN誘導体による重合ゲルが、抽出性能の高い温度応答性を有することを見いだした。
福岡 幸男*; 喜田 達也*; 中島 康孝*; 津曲 孝之*; 渡部 渉*; 稲葉 優介*; 森 敦紀*; 松村 達郎; 中野 義夫*; 竹下 健二*
Tetrahedron, 66(9), p.1721 - 1727, 2010/02
被引用回数：18 パーセンタイル：47.32(Chemistry, Organic)ピリジン環に結合させた重合性二重結合を持つアルコキシ基の数を1-4に変化させたTPEN誘導体を合成し、それぞれN-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)とAIBN存在下において共重合させた。得られたポリTPEN-NIPAゲルについて、膨潤/収縮特性の温度応答性と、水相中からのカドミウム(II)の抽出に温度変化を観察した。特に重合性二重結合を3個以上持つTPEN誘導体から構成されるポリマーゲルは、水中において温度に依存して明確な膨潤収縮性を示した。これらのゲルは、Cd(II)イオンを5Cにおける膨潤状態で効率的に水相中から抽出したが、収縮状態である45Cでは抽出はわずかに観察されたのみであった。
SrCaCuO
single crystals by neutron irradiation followed by thermal annealing中野 牧人*; 荻窪 光慈*; 寺井 隆幸*; 山口 憲司; 山脇 道夫*
Physica C, 357-360(Part.1), p.277 - 279, 2001/09
BiSrCaCuO単結晶の中性子照射とその後の熱アニールによる特性変化について報告する。臨界電流密度(
)と見かけのピン止めエネルギー(
)を求め、これらが過剰な照射により減少するものの、照射後のアニールにより増加することを見いだした。673Kでアニールした試料では、20,40Kにおけるとは、アニール開始24時間後まで増加した。一方、1073Kでアニールした試料では、とはアニール開始数時間後まで増加した後、現象に減じた。これらの結果は、熱アニールによる欠陥構造の変化に違いが生じたことを示している。
SrCaCuO single crystals due to thermal annealing荻窪 光慈*; 中野 牧人*; 寺井 隆幸*; 山口 憲司; 山脇 道夫*
Physica C, 357-360(Part.1), p.280 - 283, 2001/09
SiSrCaCuO単結晶の高エネルギー重イオン照射とその後の熱アニールによるピン止め特性の変化ついて報告する。重イオン照射(200MeV Auもしくは500MeV Kr; 510
~510
cm
)後、試料を大気中でアニールした。臨界電流密度(
)のフルエンス依存性と、と見かけのピン止めエネルギー(U
)のアニール時間に対する依存性は、Au照射とKr照射とでは様相が異なっており、照射によって生成する柱状欠陥の形,数や、回復挙動との違いと密接に関係していた。
土屋 晴文; 榎戸 輝揚*; 和田 有希*; 古田 禄大*; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 奥田 和史*; 牧島 一夫*; 佐藤 光輝*; 佐藤 陽祐*; et al.
no journal, ,
日本海沿岸地域にある原子力発電所や自治体が持つモニタリングポストにより、冬の雷の発生や雷雲の通過に伴った3MeV以上の高エネルギー放射線量の増大が観測されていた。こうした放射線は、雷や雷雲がもつ電場によって加速された電子の制動放射線であると考えられている。また、近年、雷や雷雲に付随して中性子や陽電子の信号を捉えたという報告もあった。これは、制動放射だけではなく様々な高エネルギー反応が雷や雷雲の中で起こっている可能性を示唆しており、活発な議論がなされている。本発表では、現在までに原子力センシング研究グループが観測したロングバーストと呼ばれる雷雲の通過に伴って放射線量が数分ほど増大する事象と、雷に同期して発生する継続時間が1秒以下のショートバーストの観測結果について報告する。特に、2017年2月の落雷に伴って発生したショートバーストでは、雷が光核反応を誘発し、中性子, 陽電子および酸素や炭素の放射性同位体を生成した実験的な証拠を初めて確認することに成功した。本発表では、それらの生成メカニズムについても議論する。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
強レーザーパルスを固体に照射すると多くの電子が励起し、自由に動くようになる。固体中の電子密度が閾密度を超えると励起固体はプラズマミラーとして高反射率を持つようになる。電子励起ダイナミクスをモニターするため、真空紫外領域の時間分解反射率分光器を開発した。周波数分解ゲート法を用いて、真空紫外パルスの時間波形とともに、高強度近赤外パルスを照射された石英の時間分解反射率も得ることができる。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
プラズマミラーを用いた時間分解反射測定に基づいた周波数分解光ゲート法(FROG)を提案し、実証した。真空紫外パルス波形をFROGの再構築アルゴリズムを用いて得ることができる。加えて、プラズマミラーの時間依存反射率もFROG画像の再構築から得ることができる。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
本研究は、高強度フェムト秒レーザーパルスによって生成されたプラズマミラーがVUV領域において超高速光スイッチとして利用できることを示し、VUVパルスの周波数分解光ゲート(FROG)測定が可能であることを実証した。同時に、レーザープラズマ生成の追跡も可能であり、新しい超高速計測法として期待される。
川合 康太*; 中野 義夫*; 竹下 健二*; 永井 崇之; 小林 秀和; 天本 一平; 菖蒲 康夫
no journal, ,
ガラス固化溶融炉内の現象解明を目的として、高レベル廃液の熱分解挙動を検討している。ここでは、模擬高レベル廃液(sHLLW)中のルテニウムの存在がsHLLW中に含まれる他の主要金属硝酸塩の熱分解に与える影響を熱重量分析計を用いて検討を行った。その結果、ランタノイド硝酸塩およびアルカリ金属硝酸塩の熱分解反応に、ルテニウムが触媒として作用している傾向があることが判明した。これによりsHLLWの熱分解挙動が、より正確に再現できるようになった。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
高強度レーザーパルスにより生成したプラズマミラーを用いて測定した時間分解反射スペクトルに基づいて真空紫外パルス波形を計測する方法を提案し、実証した。周波数分解光ゲート法のアルゴリズムを用いて真空紫外パルス波形の再構築を行った。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
高強度フェムト秒レーザーパルスによって生成されたプラズマミラーがVUV領域において超高速光スイッチとして利用できることを示した。時間分解反射スペクトルに周波数分解光ゲート法のアルゴリズムを適用し、VUVパルスの波形計測が可能であることを実証した。
板倉 隆二; 熊田 高之; 中野 元善*; 赤木 浩
no journal, ,
本研究は、真空紫外光パルス波形とプラズマミラーの時間依存反射率を同時に計測する手法に関するものである。高強度レーザーパルスによって生成したプラズマミラーを超高速光スイッチとして用いて、周波数分解光ゲート測定を行い、真空紫外パルス波形とプラズマミラーの時間依存反射率を測定することが可能となり、測定したFROG画像と再構築したFROG画像が良い一致を示している。
