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中野 秀仁*; 片渕 竜也*; Rovira Leveroni, G.; 児玉 有*; 寺田 和司*; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(12), p.1499 - 1506, 2022/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)A neutron monitoring detection system was developed for neutron capture cross section measurement using a spallation neutron source. A combination of a plastic scintillator and a thin 
LiF foil was adopted for the detector. The detector system was tested to study the feasibility of the system. Neutron irradiation experiments were conducted with the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument in the Materials and Life Science facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex. A neutron time-of-flight spectrum was successfully measured without significant count loss or detector paralysis. The statistical uncertainty reached 0.7% at neutron energies around 6 meV.
Am neutron capture cross section measurement and resonance analysisRovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 片渕 竜也*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; 佐藤 八起*
JAEA-Conf 2022-001, p.91 - 96, 2022/11
Neutron capture cross section measurements were performed in the Accurate Neutron Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) at the Materials and Life Science Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The time-of-flight (TOF) methodology was employed in a non-filter condition experiment to determine the neutron capture cross section from thermal to about 100 eV. Moreover, experiments were performed using the neutron filtering system to determine the neutron capture cross section at the energy of 23.5 keV using Fe as filter material. In this study, the preliminary results of the Am neutron capture cross section from 10 meV to about 100 eV determined in TOF experiments and at 23.5 keV from Fe filter experiments are presented. In the TOF experiments, the Am neutron capture cross section was normalized by means of the saturated resonance method using a Au sample with a mass of 1.5 g. In addition, for the Fe filter experiments, the capture cross section of Am at the energy of 23.5 keV was determined relative to the 
Au yield obtained from a measurement using the same Au sample. Moreover, early-stage results of a resonance analysis of the Am capture resonances are also presented.
Au with a Cr-filtered neutron beam at the ANNRI beamline of MLF/J-PARCRovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 片渕 竜也*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; 佐藤 八起*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(5), p.647 - 655, 2022/05
被引用回数：1 パーセンタイル：25.87(Nuclear Science & Technology)Cr-filtered keV-neutron experiments were performed in the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) beamline in the Materials and Life Science (MLF) facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) to measure the neutron capture cross-section of Au. The energy range of the neutron filtering system at ANNRI was extended through the use of 15 cm of 
Cr as filter material to tailor quasi-monochromatic neutron peaks with averaged neutron energies of 133.4 and 45.0 keV. The performance of the Cr filter assembly was evaluated by means of experimental capture and transmission analyses, together with the use of Monte-Carlo simulations. The present Au neutron capture cross-section results provide agreement within uncertainties with the JENDL-4.0 standard evaluated library and the IAEA standard data library further demonstrating the capabilities of the neutron filtering system at ANNRI.
Rovira Leveroni, G.; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之; 遠藤 駿典; 片渕 竜也*; 寺田 和司*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; et al.
JAEA-Conf 2021-001, p.156 - 161, 2022/03
A neutron filtering system has been designed in order to bypass the double-timed structure of the beam. Filter materials were introduced into the rotary collimator of the ANNRI beamline in order to produce quasi-monoenergetic neutron filtered beams. Filter assemblies consisting of Fe with a thickness of 20 cm, and Si with thicknesses of 20 cm and 30 cm of Si were used separately to produce filtered neutron peaks with energies of 24 keV (Fe) and of 54 and 144 (Si). In this study, the characteristics and performance of the neutron filtering system at ANNRI using Fe and Si determined from both measurements and simulations are presented. The incident neutron flux was tested and analyzed by means of transmission and capture experiments. Moreover, simulations using the PHITS code were performed in order to determine the energy distribution of the integrated filtered peaks and assess the reliability of experimental results. Finally, preliminary results of the capture cross section of Au at the filtered energies of 24, 54 and 144 keV are also presented using the NaI(Tl) spectrometer alongside the neutron filtering system.
中野 秀仁*; 片渕 竜也*; Rovira Leveroni, G.*; 児玉 有*; 寺田 和司*; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典
JAEA-Conf 2021-001, p.166 - 170, 2022/03
In neutron capture cross section measurement, monitoring the number of the incident neutrons is necessary. However, in measurement with J-PARC/ANNRI, direct neutron monitoring system has not been employed. Conventional neutron detectors cannot be used as a beam monitor at ANNRI because of two reasons, high counting rate environment and gamma-flash. In general, a semiconductor detector or an inorganic scintillator, which is adopted for a neutron detector, has relatively longer response time and is unsuitable for beam monitoring at ANNRI. Therefore, a combination of a thin plastic scintillator and a LiF foil was selected as a detection system, whose fast response enabled detecting neutrons at a high counting rate. Low gamma ray sensitivity of a thin plastic scintillator allows measuring fast TOF region without count loss or detector paralysis. The geometry of the LiF foil, the plastic scintillator, and photomultiplier tube (PMT) was designed. The optimal thickness of the LiF foil was determined with simulation codes, SRIM and PHITS. The detector system was tested under the high neutron irradiation condition at J-PARC /ANNRI. A neutron TOF spectrum was successfully measured without significant count loss or detector paralysis. A neutron energy spectrum was driven from difference of TOF spectrum with and without LiF. The neutron spectrum was compared with a past neutron spectrum and good agreement was obtained. Statistic error was 0.68 
at 6.0 meV even though measurement times in this study were short.
児玉 有*; 片渕 竜也*; Rovira Leveroni, G.; 中野 秀仁*; 寺田 和司*; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典
JAEA-Conf 2021-001, p.162 - 165, 2022/03
Precise nuclear data for neutron-induced reactions are necessary for the design of nuclear transmutation systems. Nevertheless, current uncertainties of nuclear data for minor actinide (MA) does not achieve requirements for the design of transmutation facilities. The determination of an incident neutron flux for measurements of neutron capture cross section is one of the main causes that affect the final uncertainty of the cross section results. In the present work, we suggest a new method to reduce systematic uncertainties of capture cross section measurements. The method employs change of the self-shielding effect with sample rotation angle. In capture cross section measurements in ANNRI, a boron sample is placed to determine the incident neutron spectrum by counting 478 keV 
-ray from the 
reaction. In this method, the boron sample is tilted with respect to the neutron beam direction, thereby changing the effective area. This results in change of the shapes of time-of-flight (TOF) spectrum of 478 keV -ray from the reaction with the tilted angle. Comparing the difference of the TOF spectra at different angles and assuming the 1/v energy dependence of cross section of the reaction, the area density of the boron sample can be determined without using the sample mass and area. Theoretical and experimental studies on the new method are ongoing. Calculation using Monte Carlo simulation code PHITS were carried out to study the feasibility of the present method. Test experiments using a sample rotation system at ANNRI were also performed.
NpRovira Leveroni, G.; 片渕 竜也*; 登坂 健一*; 松浦 翔太*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(1), p.110 - 122, 2022/01
被引用回数：1 パーセンタイル：25.87(Nuclear Science & Technology)Neutron capture cross-section measurements for Np have been conducted with the Accurate Neutron Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) at the Materials and Life Science Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) using neutrons with energy ranging from thermal energy to 1 MeV. A Time of Flight (TOF) method using a NaI(Tl) detector was employed for these measurements and the data were analyzed based on the pulse-height weighting technique in order to derive the neutron capture cross-section. The absolute capture cross-section was determined using the whole shape of the first resonance from JENDL-4.0 together with the total neutron flux derived from a Au sample measurement in which the first resonance was completely saturated. Both normalization techniques present agreement within 2%. The present results are also compared evaluated data libraries. There is a discrepancy of 10-25% discrepancy from 0.5 to 20 keV with JENDL-4.0. Nonetheless, above this energy, the JENDL-4.0 seems to reproduce the present data better as the results agree within uncertainties up to 500 keV. The cross-section results contain errors below 4% from 0.5 to 30 keV. However, the total uncertainty increases to over 8% over that energy. Along with the cross section measurement, theoretical calculations were performed to reproduce the present results.
Am neutron capture cross section in the keV region using Si and Fe-filtered neutron beamsRovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 片渕 竜也*; 児玉 有*; 中野 秀仁*
Journal of Nuclear Science and Technology, 11 Pages, 2022/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)The neutron capture cross-section of Am was measured in the keV neutron range using the recently implemented neutron filtering system of the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) beamline in the Materials and Life Science (MLF) facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). Filter arrays consisting of 20 cm of Fe and Si were employed in separate measurements to provide filtered neutron beams with averaged neutron energies of 23.5 (Fe), 51.5 and 127.7 (Si) keV. The present Am results were obtained relative to the Au neutron capture yield by applying the total energy detection principle together with the pulse-height weighting technique. The Am neutron capture cross section was determined as 2.72 
0.29 b at 23.5 keV, 2.14 0.26 b at 51.5 keV and 1.32 0.10 b at 127.7 keV with total uncertainties in the range of 8 to 12, much lower in comparison to the latest time-of-flight experimental data available.
Am around 23.5 keV児玉 有*; 片渕 竜也*; Rovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 信之; 岩本 修; 堀 順一*; 芝原 雄司*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 58(11), p.1159 - 1164, 2021/11
被引用回数：3 パーセンタイル：62.1(Nuclear Science & Technology)The neutron capture cross section of Am was measured with a pulsed neutron beam from a spallation neutron source of the Japan Proton Accelerator Research Complex. A Fe neutron beam filter was used to make the incident neutron beam mono-energetic around 23.5 keV. The neutron capture -rays were detected with a NaI(Tl) detector. The pulse height weighting technique was employed to derive the neutron capture cross section from the pulse height spectrum. The cross section was determined relative to the capture cross section of Au of JENDL-4.0. The neutron capture cross section of Am was determined with a smaller uncertainty than previous measurements. The previous measurements and the JENDL-4.0 cross sections were found to be lower than the present result.
Rovira Leveroni, G.; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 片渕 竜也*; 寺田 和司*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1003, p.165318_1 - 165318_10, 2021/07
被引用回数：3 パーセンタイル：62.1(Instruments & Instrumentation)A neutron filtering system has been introduced in the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) beamline in the Material and Life Science (MLF) building of the Japan Proton Accelerator Research Complex (JPARC) in order to produce quasi-monoenergetic neutron beams. The filtered neutron spectrum by the filter assemblies was analyzed by means of capture and transmission measurements and also by Monte Carlo simulations using PHITS. The characteristics of the filtered neutron beam are discussed alongside its viability in future applications for neutron cross-section measurements in the fast neutron region.
片渕 竜也*; 堀 順一*; 岩本 信之; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 芝原 雄司*; 寺田 和司*; 登坂 健一*; 遠藤 駿典; et al.
JAEA-Conf 2020-001, p.5 - 9, 2020/12
A research project entitled "Study on accuracy improvement of fast-neutron capture reaction data of long-lived MAs for development of nuclear transmutation systems" has been ongoing since 2017. The project aims at improving accuracy of neutron capture cross sections of long-lived minor actinides (MAs; Np and 
Am) in the fast neutron energy region which are very important for development of nuclear transmutation systems. In order to improve the capture reaction data of MAs, measurements using an intense pulsed neutron beam from a spallation neutron source of J-PARC are planned. The project consists of four parts: (1) development of neutron beam filter system, (2) cross section measurement, (3) sample characteristic assay, and (4) theoretical study. The filter system is designed to solve a double bunch issue in J-PARC. The sample characteristic assay lowers systematic uncertainties originating the samples. In the theoretical study, a nuclear reaction model is applied to analyzing cross sections and -ray spectra measured in experiments. The outline of the project and the current progress will be presented.
中野 貴文; 佐藤 史紀; 白水 秀知; 中西 龍二; 福田 一仁; 立花 郁也
日本原子力学会誌ATOMO
, 57(1), p.14 - 20, 2015/01
平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震では、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(東海再処理施設)のある茨城県東海村において震度6弱の地震を観測した。本地震では、東海再処理施設の設計時の想定を超える地震動が観測されたが、建物・構築物及び設備に与えた影響について詳細な点検や地震応答解析及び両者の結果を踏まえた総合評価を行った結果、本地震後の東海再処理施設の健全性について問題ないと判断した。その結果について報告する。
佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.
Europhysics News, 42(5), P. 10, 2011/09
Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に検証した結果について解説する。
佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 44(16), p.161001_1 - 161001_5, 2011/08
被引用回数：35 パーセンタイル：83.63(Optics)Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に示した。
富樫 格*; 高橋 栄治*; 緑川 克美*; 青山 誠; 山川 考一; 佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 大和田 成起*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; et al.
Optics Express (Internet), 19(1), p.317 - 324, 2011/01
被引用回数：93 パーセンタイル：96.52(Optics)自由電子レーザー(FEL)は、共振器を使用しない自己増幅自発放射(SASE)方式を用いている。この方式では、自然放射光を種光としてレーザー発振・増幅するため、発振したレーザー光のスペクトルや時間波形がスパイク状構造になる欠点がある。この問題点を解決するために、短波長光源である高次高調波をFELにインジェクションし、スペクトルや時間波形にスパイク構造のないフルコヒーレント化された極端紫外領域のシード型自由電子レーザーの研究開発を進めている。高次高調波を発生させるドライブレーザーである高出力フェムト秒・チタンサファイアCPAレーザーシステムは、これまで原子力機構で培ったレーザー技術を設計に活かし、レーザーシステムの構築を行った。そして、このドライブレーザーをXeガス中に集光して得られる13次高調波(波長61.2nm)をシード光としてFELへインジェクションし、極端紫外領域でシード型FEL(波長61.2nm)の発振に世界で初めて成功した。高次高調波のシーディングによりSASE方式特有のスパイク構造がなくなり、スムーズなスペクトルが得られた。
武石 稔; 宮河 直人; 中野 政尚; 竹安 正則; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 森澤 正人; 藤田 博喜; 國分 祐司; 加藤 千明; et al.
JAEA-Review 2007-044, 155 Pages, 2008/02
JAEA-Review-2007-044.pdf:2.58MBJAEA-Review-2007-044(errata).pdf:0.13MB
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東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、4; 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、2006年4月から2007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る。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の内訳等については付録として収録した。
板倉 隆二; Liu, P.*; 古川 裕介*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 中野 秀俊*
Journal of Chemical Physics, 127(10), p.104306_1 - 104306_5, 2007/09
被引用回数：45 パーセンタイル：83.84(Chemistry, Physical)コインシデンス同時計測法を用いて、7fs及び21fsの高強度レーザーパルスに誘起されたメタノールにおける2体のクーロン爆発過程を調べた。7fsのパルスを用いた場合、C-O結合が直接切断される反応経路、CH
OH
CH
+OH、と水素原子の移動を伴う経路、CHOHCH
+HO、のイオン放出の角度分布は、ほぼ同じであり、偏光方向から30
40度ずれたところにピークを示す。レーザーパルス幅を21fsまで伸ばした場合には、2経路とも角度分布は偏光方向に沿った広い分布となった。これは、動的な配向効果とイオン化機構の変化のどちらか、もしくは両方の寄与である。このような角度分布の変化の度合いは、2経路によって違いが見られ、水素移動の効果を示している。
武石 稔; 宮河 直人; 中野 政尚; 竹安 正則; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 森澤 正人; 藤田 博喜; 國分 祐司; 加藤 千明; et al.
JAEA-Review 2006-031, 155 Pages, 2006/10
JAEA-Review-2006-031.pdf:7.76MBJAEA-Review-2006-031(errata).pdf:0.13MB
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東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第4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、2005年4月から2006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を取りまとめたものである。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の内訳等については付録として収録した。
中野 政尚; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 阿尾 英俊*; 根本 正史*
JNC TN8400 2005-030, 189 Pages, 2005/09
JNC-TN8400-2005-030.pdf:136.62MB
サイクル機構東海事業所再処理施設(TRP)は低レベル放射性液体廃棄物を海洋放出しているため、環境監視課では海洋環境放射線モニタリングのみならず、沿岸域の海水流動に関心を持ち、海洋観測を実施してきた。今回、海洋表層(0.5m、1.0m、3.0m)に特化した流動場の観測を吊り下げ型流向流速計を用いて行い、得られた流動場の特徴を東海事業所内海抜約20mで観測された風場との関連において解析した。海水の駆動力となる風に日周成分(海陸風)が含まれているため、潮流の調和解析を行うと形式上潮流成分が検出されるが、これらは潮流ではなく、吹送流成分であることが解析によって明らかとなった。吹送流は密度成層をした薄い表層(皮層)に発達する。その結果、東海沿岸の表層流動は主に風によって引き起こされていることが明らかとなった。TRPからの排水は無塩分であり、水温も比較的高いため、放出口付近で密度成層を引き起こす。そのため放射性物質の海洋拡散を評価する場合には特に吹送流に留意することが重要である。
12月)武石 稔; 宮河 直人; 中野 政尚; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 阿尾 英俊*; 根本 正史*
JNC TN8450 2004-006, 117 Pages, 2004/06
JNC-TN8450-2004-006.pdf:10.31MB
東海事業所放射線安全部環境監視課では、東海村沖の海洋観測業務として海洋放出口(北緯36°26′51″、東経140°39′02″)付近に設置した流向・流速計により流向、流速、水温、塩分等を定期的に観測している。また、モニタリング船「せいかい」での観測作業として北緯36°22′36°30′、東経140°37′140°42′の範囲で水温・塩分の水平観測(26観測地点)、鉛直観測(14観測地点)を実施している本報告書は2001年の海洋放出口付近に設置した流向・流速計による測定データの解析、モニタリング船「せいかい」による水温・塩分の水平観測、および鉛直観測の観測結果についてまとめたものである。
