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論文

KeV-neutron capture cross-section measurement of $$^{197}$$Au with a Cr-filtered neutron beam at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

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*; 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

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 $$^{197}$$Au. The energy range of the neutron filtering system at ANNRI was extended through the use of 15 cm of $$^{nat}$$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 $$^{nat}$$Cr filter assembly was evaluated by means of experimental capture and transmission analyses, together with the use of Monte-Carlo simulations. The present $$^{197}$$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.

論文

KeV-region analysis of the neutron capture cross-section of $$^{237}$$Np

Rovira 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

Neutron capture cross-section measurements for $$^{237}$$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 $$^{197}$$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.

論文

Measurements of the neutron capture cross section of $$^{243}$$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

The neutron capture cross section of $$^{243}$$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 $$gamma$$-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 $$^{197}$$Au of JENDL-4.0. The neutron capture cross section of $$^{243}$$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.

論文

Neutron beam filter system for fast neutron cross-section measurement at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

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:0 パーセンタイル:0.03(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.

論文

平成23年東北地方太平洋沖地震後の東海再処理施設の健全性に係る点検・評価の結果について

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$$Sigma$$, 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。

論文

XUV-FEL spectroscopy; He two-photon ionization cross-sections

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。

論文

Determination of the absolute two-photon ionization cross section of He by an XUV free electron laser

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:33 パーセンタイル:84.31(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。

論文

Extreme ultraviolet free electron laser seeded with high-order harmonic of Ti:sapphore laser

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:88 パーセンタイル:96.89(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。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2006年度

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:2.58MB
JAEA-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。

論文

Two-body Coulomb explosion and hydrogen migration in methanol induced by intense 7 and 21 fs laser pulses

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:44 パーセンタイル:84.76(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$$_{3}$$OH$$^{2+}$$$$rightarrow$$CH$$_{3}$$$$^{+}$$+OH$$^{+}$$、と水素原子の移動を伴う経路、CH$$_{3}$$OH$$^{2+}$$$$rightarrow$$CH$$_{2}$$$$^{+}$$+H$$_{2}$$O$$^{+}$$、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$$sim$$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。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2005年度

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:7.76MB
JAEA-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。

報告書

東海沖における表層流動と風場との関係

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。

報告書

流況解析データ集; 2001年(1月$$sim$$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′$$sim$$36°30′、東経140°37′$$sim$$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。

報告書

流況解析データ集; 2000年(1月$$sim$$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 2004-005, 139 Pages, 2004/06

JNC-TN8450-2004-005.pdf:12.13MB

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′$$sim$$36°30′、東経140°37′$$sim$$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2000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。

論文

Beam-palarization asymmetries for the $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$ and $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$ reactions for $$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4 GeV

Zegers, R. G. T.*; 住浜 水季*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; Dat$'e$, S.*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; et al.

Physical Review Letters, 91(9), p.092001_1 - 092001_4, 2003/08

 被引用回数:127 パーセンタイル:95.25(Physics, Multidisciplinary)

$$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4GeVで$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$,$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$反応に対するビーム偏極非対称が初めて測定された。この結果は未決定のハドロン共鳴や反応機構解明に用いられる。

論文

Evidence for a narrow $$S$$ = +1 Baryon resonance in photoproduction from the neutron

中野 貴志*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; 伊達 伸*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤原 守; et al.

Physical Review Letters, 91(1), p.012002_1 - 012002_4, 2003/07

 被引用回数:994 パーセンタイル:99.88(Physics, Multidisciplinary)

$$K^{+}$$$$K^{-}$$の両粒子を前方で測定することにより、$$^{12}$$Cを標的にした$$gamma$$n $$rightarrow$$ $$K^{+}$$$$K^{-}$$n光反応を研究した。1.54GeV/C$$^{2}$$に25MeV/C$$^{2}$$以下の幅の鋭いバリオン共鳴ピークを観測した。この共鳴ピークのストレンジネス($$S$$)は+1であった。この状態は5つのクォーク($$uudd bar{s}$$)が$$K^{+}$$と中性子に崩壊した状態であると解釈される。

口頭

高強度7-fsレーザーパルスによって誘起されたメタノール中の水素移動ダイナミクス

板倉 隆二; Liu, P.*; 古川 裕介*; 山内 薫*; 中野 秀俊*

no journal, , 

近年、強レーザー場によって励起された炭化水素中の水素原子は、自由に動き回り,水素移動,水素交換,水素分子生成など、多岐に渡る反応過程を起こすことがわかってきた。本研究では、光の周期を数サイクルしか含まない7-fsのレーザーパルスを用いて、メタノール中で起こる高速水素移動ダイナミクスについて調べた。2体のクーロン爆発過程に着目したところ、以下の二つの反応径路が観測された。反応(1)は、直接C-O結合が切断される経路,反応(2)は、水素が炭素側から酸素側へ移動した反応経路である。つまり、7fsという極めて短いレーザーパルスを用いても、水素移動が可能ということが明らかになった。フラグメントイオンのレーザー偏光方向に対する角度分布は、反応(1), (2)ともに、偏光方向から30$$sim$$40度ずれたところにピークを持つ。レーザーパルスが極めて短いときには、(i)動的な配向過程を起こさせるトルクが十分でなく、(ii)非段階的イオン化の寄与が大きくなり、段階的なイオン化の寄与が抑えられる。観測された角度分布は、HOMO軌道とC-O軸の角度を反映したものである。一方、レーザーパルス幅を21fsまで長くすると、角度分布は偏光方向に偏ってくるが、直接C-O結合の解離(1)の方が水素移動反応(2)よりも、偏光方向への偏りの度合いが大きい。この違いは、解離するまでの動的な配向過程もしくは2価イオンへのイオン化過程が、二つの反応径路で異なっていることを意味している。

口頭

耐鉛-ビスマス腐食性改善を目的としたSUS316の粉末共晶被覆

佐藤 英友*; 中野 裕昌*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*; 前川 克寛*; 倉田 有司

no journal, , 

液体鉛ビスマスは、長寿命放射性核種の核変換処理を目的とした加速器駆動システムや高速炉において使用することが検討されている。鉛ビスマスを原子力システムに適用する困難の一つは、液体鉛ビスマスが鋼材に対して腐食性が強いことである。そのため、耐酸化性に優れるSiやAlを鋼材に添加することにより、耐食性の改善を目指す研究が行われている。本研究では、SUS316ステンレス鋼に対し、Al-Ti-Feの共晶合金被覆を行うことにより、鉛ビスマス環境に耐食性のある被覆層作製を試みた。被覆には、レーザーを熱源とする粉末共晶被覆法を適用した。レーザーパルスのエネルギー,粉末の化学組成について、良好な被覆膜を生成するための最適な製造条件を得た。

口頭

Monoenergetic hard X-ray emission from carbon-nanotube-array coated targets with femtosecond laser pulses

岡野 泰彬*; 錦野 将元; 中原 将吾*; 時田 茂樹*; 升野 振一郎*; 橋田 昌樹*; 阪部 周二*; 中野 秀俊*; 河内 哲哉; 西村 博明*; et al.

no journal, , 

近年、超短パルスレーザー技術の発展に伴い、高輝度・超短パルス・単色X線発生及びそれらを利用した超高速現象の時間分解や生物学的応用に関する研究が進められている。現在、共同研究グループではX線照射による放射線影響の基礎過程研究のためにレーザープラズマX線を用いたマイクロビーム装置の開発を行っている。このようなX線利用研究においては、レーザーからプラズマX線への変換効率の改善は重要な研究課題の1つであり、数keVのエネルギーのX線発生効率の向上のために低密度ターゲットを用いた研究が行われている。今回、カーボンナノチューブを表面にコートしたターゲットを用いることによりX線変換効率の改善を目指し、高エネルギー単色X線発生実験を行った。

口頭

アルミニウム粉末合金被覆の原子力システムへの適用

佐藤 英友*; 中野 裕昌*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*; 前川 克寛*; 倉田 有司

no journal, , 

液体鉛ビスマスは、長寿命放射性核種の核変換処理を目的とした加速器駆動システムや高速炉において使用することが検討されている。鉛ビスマスを原子力システムに適用する際の困難の一つは、液体鉛ビスマスの鋼材に対する強い腐食性である。近年、Al, Tiの粉末を用い、Al-Ti-Fe系の共晶反応を利用したAl合金被覆法が開発された。本研究では、SUS316ステンレス鋼に対し、このAl合金被覆を適用することにより、鉛ビスマス中で耐食性のある被覆層の作製を試みた。Al合金被覆材の鉛ビスマス中腐食試験により、この方法で作製した被覆層が鉛ビスマス中で優れた耐食性を持つ可能性があることがわかった。

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