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論文

Magnetic Bragg peak enhancement under ultrasound injection

社本 真一*; 赤津 光洋*; 松浦 直人*; 河村 聖子; 針井 一哉*; 小野 正雄*; Chang, L.-J.*; 伊藤 孝; 根本 祐一*; 家田 淳一

Physical Review Research (Internet), 4(1), p.013245_1 - 013245_7, 2022/03

イットリウム鉄ガーネットの磁気ブラッグピークに対する超音波注入効果を、準弾性中性子散乱によって研究した。磁気ブラッグピークは、温度の低下とともに大幅に強化さる。エネルギー幅は、超音波注入によって引き起こされる試料温度上昇の平方根に比例して増加した。磁気ブラッグピークは格子振動によって増強されることから、この増強はスピン-格子結合と密接に関連していると予想される。縦波モードで100Kを超えると観測された急激な散乱信号の低下は、スピン-格子結合の劣化を示唆している。これは、温度が100Kを超えるとスピンゼーベック効果が低下することと一致しており、スピン-格子結合による劣化メカニズムに証明を与えている。

論文

Ultralow-energy magnon anomaly in yttrium iron garnet

社本 真一; 安井 幸夫*; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 小林 義明*; 根本 祐一*; 家田 淳一

Physical Review Research (Internet), 2(3), p.033235_1 - 033235_6, 2020/08

イットリウム鉄ガーネット結晶の超低エネルギーマグノンを、非弾性中性子散乱によって45$$mu$$eV以下のエネルギー範囲で調べたところ、[111]方向に約0.1Tの磁場が印加した場合に、10Kで超低エネルギーのマグノン異常を発見した。

論文

Upgrade of the 3-MeV linac for testing of accelerator components at J-PARC

近藤 恭弘; 平野 耕一郎; 伊藤 崇; 菊澤 信宏; 北村 遼; 森下 卓俊; 小栗 英知; 大越 清紀; 篠崎 信一; 神藤 勝啓; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 1350, p.012077_1 - 012077_7, 2019/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.07

J-PARC加速器の要素技術試験に必要な3MeV H$$^{-}$$リニアックを高度化した。イオン源にはJ-PARCリニアックと同じものを用い、RFQは、J-PARCリニアックで2014年まで使用した30mA RFQに代わり新たに製作した50mA RFQを設置した。したがって、このシステムはエネルギー3MeV、ビーム電流50mAとなる。このリニアックの本来の目的は、このRFQの試験であるが、J-PARC加速器の運転維持に必要な様々な機器の試験を行うことができる。加速器は既に試運転が終了しており、測定プログラムが開始されつつある。この論文では、この3MeV加速器の現状について報告する。

論文

Neutron scattering study of yttrium iron garnet

社本 真一; 伊藤 孝; 大西 弘明; 山内 宏樹; 稲村 泰弘; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 樹神 克明; 中尾 朗子*; 茂吉 武人*; et al.

Physical Review B, 97(5), p.054429_1 - 054429_9, 2018/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:63.24(Materials Science, Multidisciplinary)

イットリウム鉄ガーネットの核および磁気構造と全マグノン分散を中性子散乱により調べた。低エネルギーの分散は強磁性マグノンで期待されるように14meVまで2次関数の分散を示した。$$q$$積分した動的磁化率$$chi$$"($$E$$)の虚部は低エネルギーで平方根のエネルギー依存性を示した。$$chi$$"($$E$$)から絶対値でマグノン状態密度を求めた。その値は理論的に予想されるマグノン分散でひとつのカラリティーモードに対応する。

論文

J-PARCリニアックの現状

小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10

J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。

論文

Quadrupole effects in tetragonal crystals PrCu$$_2$$Si$$_2$$ and DyCu$$_2$$Si$$_2$$

三本 啓輔*; 後藤 沙織*; 根本 祐一*; 赤津 光洋*; 後藤 輝孝*; Dung, N. D.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; et al.

Journal of Physics; Condensed Matter, 25(29), p.296002_1 - 296002_8, 2013/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:5.74(Physics, Condensed Matter)

We have investigated quadrupole effects in tetragonal crystals of PrCu$$_2$$Si$$_2$$ and DyCu$$_2$$Si$$_2$$ by means of low-temperature ultrasonic measurements. The elastic constant C$$_{44}$$ of PrCu$$_2$$Si$$_2$$ exhibits pronounced softening below 70 K, which is described in terms of a quadrupole susceptibility for a doublet ground state.

論文

In-situ observation of phase transformation during rapid cooling processes

山田 知典; 米本 幸弘; 山下 晋; 村松 壽晴; 小溝 裕一*

溶接学会論文集(インターネット), 29(3), p.86s - 89s, 2011/08

構造物の保守・保全には残留応力が重要であることが知られている。この残留応力の低減には、入熱量が小さく、熱影響範囲が狭いレーザー溶接が効果的である。そのため、レーザー溶接補修技術は高速増殖炉の長寿命化において注目されている。このレーザー溶接補修技術を確立するためには、組織形成挙動を把握する必要がある。本研究では、高温レーザー顕微鏡を使用することで、レーザー溶接を模擬した冷却過程での組織形成挙動のその場観察を行った。

論文

Ultrasonic measurements on the cage-structured clathrate compound U$$_3$$Pd$$_{20}$$Si$$_6$$

柳澤 達也*; 立岩 尚之; 真山 太一*; 齋藤 旬*; 日高 宏之*; 網塚 浩*; 芳賀 芳範; 根本 祐一*; 後藤 輝孝*

Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA105_1 - SA105_3, 2011/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:29.52(Physics, Multidisciplinary)

Ultrasonic measurements of U$$_3$$Pd$$_{20}$$Si$$_6$$ were performed in order to investigate elastic properties of the cage-structured compound U$$_3$$Pd$$_{20}$$Si$$_6$$. At temperatures over antiferromagnetic ordering at $$T_{rm N}$$ = 19 K, neither an up-turn anomaly nor frequency dependence of the elastic constants, regarding the ultrasonic dispersion (UD), was found. A drastic change of $$C_{44}$$ mode at $$T_{rm N}$$, in particular, implies a strong magneto-elastic coupling of 5$$f$$-electrons or a possible contribution of a ferroquadrupole interaction to the antiferromagnetism in U$$_3$$Pd$$_{20}$$Si$$_6$$.

論文

A Proposal of benchmark calculation on reactor physics for metallic fueled and MOX fueled LMFBR based upon mock-up experiment at FCA

大井川 宏之; 飯島 進; 桜井 健; 岡嶋 成晃; 安藤 真樹; 根本 龍男; 加藤 雄一*; 大杉 俊隆

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(2), p.186 - 201, 2000/02

高速炉用断面積の信頼性評価を目的としたFCA臨界実験に基づくベンチマーク計算問題を提案した。対象とした炉心は、金属燃料高速炉模擬炉心のXVI-1及びXVI-2炉心、並びにMOX燃料高速炉模擬炉心のXVII-1炉心である。計算を行う炉物理パラメータは、臨界性、反応率比、プルトニウム及びB$$_{4}$$Cのサンプル反応度価値、ナトリウムボイド反応度価値、$$^{238}$$Uのドップラー反応度価値である。簡単な2次元拡散計算を行うだけで実験と計算を比較できるように、均質原子数密度と各種の補正係数を与えた。補正係数の妥当性は計算方法及び使用する核データファイルを変更することにより検証した。

論文

The Irradiation facilities for the radiation tolerance testing of semiconductor devices for space use in Japan

西堂 雅博; 福田 光宏; 荒川 和夫; 田島 訓; 須永 博美; 四本 圭一; 神谷 富裕; 田中 隆一; 平尾 敏雄; 梨山 勇; et al.

Proceedings of 1999 IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference, p.117 - 122, 1999/00

宇宙用半導体デバイスとして、高機能の民生部品を使用する方針が、開発期間の短縮、費用の節約という観点から採用され、以前にも増して放射線耐性試験を効率的、効果的に行うことが、重要となってきた。本報告では、トータルドーズ効果、シングルイベント効果等の試験を実施している日本の照射施設を紹介するとともに、これらの試験を効率的及び効果的に行うための技術開発、例えば、異なるLETイオンを短時間に変えることのできるカクテルビーム加速技術、シングルイベント効果の機構を解明するためのマイクロビーム形成技術及びシングルイオンヒット技術等について言及する。

口頭

ショートプロセス技術開発の粉末流動性改良について

向 泰宣; 加藤 良幸; 木村 雄一*; 根本 良*

no journal, , 

ショートプロセス技術開発のうち、粉末流動性改良技術について転動造粒法によるMOX粉末試験を実施した。試験には3種類の状態(焙焼還元粉末,前熱処理済脱硝粉末,脱硝粉末)のMOX粉末を使用した。この結果、水分添加率の設定がクリティカルであること,脱硝粉末では残留硝酸率が水分添加率に影響を与えるなどの課題はあるものの、MOX粉末の粉末流動性を改良できることを確認した。

口頭

ショートプロセス技術開発における粉末流動性改良について; MOX粉末を用いた転動造粒試験

向 泰宣; 加藤 良幸; 木村 雄一*; 根本 良*

no journal, , 

原子力機構ではMOX製造コスト低減に向けたプロセスの簡素化によるショートプロセス技術開発を実施している。本技術は、高速炉実用化戦略調査研究において主概念に選定された簡素化ペレット法における主要技術である。このうち、粉末調整工程を簡素化するための技術開発として、転動造粒法による粉末流動性改良試験を実施した。転動造粒による流動性改良では、脱硝設備に造粒機構を付加し、マイクロ波脱硝造粒設備を確立することを目指しているが脱硝粉末中に残留する硝酸成分が造粒処理に影響を与えることが懸念されるため、焙焼還元粉末,前熱処理済脱硝粉末,脱硝粉末の順で3種類のMOX粉末を用いて段階的に試験を実施した。この結果、MOX粉末の種類によらず、転動造粒法により粉末の流動性指数を目標値の60以上にできることを確認した。なお、脱硝粉末では試料ごとに残留硝酸成分量を把握し、水分添加率を管理する必要がある等の課題が見いだされた。

口頭

MOX燃料製造簡素化プロセス(ショートプロセス)における基礎試験の成果,2; 粉末流動性確認試験

加藤 良幸; 吉元 勝起; 木村 雄一*; 根本 良*

no journal, , 

ショートプロセスは、実用化戦略調査研究(以下、FS)フェーズ2の評価において主概念に選定された簡素化ペレット法燃料製造の主要技術である。本報告では、3種類の流動性改良手法を検討した粉末流動性改良試験、並びに流動性指標の検討や簡便な流動性評価手法の検討を行った粉末流動性評価の成果について報告する。

口頭

原子炉用核燃料粉末の流動性改良,3

栗田 勉; 加藤 良幸; 向 泰宣; 牧野 崇義; 木村 雄一*; 根本 良*

no journal, , 

使用済核燃料を再処理して得られたPu及びUは、酸化物にしてペレット化し原子炉用燃料に再利用している。核燃料製造ではコスト低減や安全性向上が求められ、次世代の核燃料(高速増殖炉サイクル)製造プロセスとして、ペレット製造工程の簡素化に関する研究を行っている。簡素化ペレット法は核燃料粉末の成型金型への流動性を向上させるため、転動造粒処理による粉末流動性改良試験を実施した。Pu・U混合酸化物粉末,顆粒の物性測定結果とペレット成型性について報告する。

口頭

ふげんMOX使用済燃料再処理試験,8; ハルモニタの適用性評価,1; 破壊分析によるハルピース中のPu, Cm, U測定

鈴木 豊; 久野 剛彦; 根本 弘和*; 岡野 正紀; 後藤 雄一; 五十嵐 万人*; 清水 靖之; 須田 静香; 山田 敬二; 綿引 優

no journal, , 

東海再処理施設では、使用済燃料集合体の端末(エンドピース)及び燃料被覆管のせん断片(ハル)に移行するPuを定量するため、ハルモニタによる非破壊測定のフィールド試験を行っている。ハルモニタは、中性子計測法により測定したキュリウム244量とORIGEN計算コードにより求めた当該使用済燃料のPu/キュリウム244比から、使用済燃料のハルに移行するPu量を間接的に求めている。このため、ハル中のPu及びキュリウム244量を破壊分析により測定し、ハル中のPu/キュリウム244比を求め、ハルモニタとの比較分析を行うことで、ハルモニタの信頼性の評価が可能となる。また、保障措置分析の観点から、ハル中のPu, Uの定量分析が求められている。本研究では、新型転換炉「ふげん」MOX燃料及びUO$$_{2}$$燃料のハルピース中のPu, Cm, U量を破壊分析により測定した。

口頭

固相抽出/誘導結合プラズマ質量分析法による再処理プロセス液中のテクネチウム-99の定量

岡野 正紀; 後藤 雄一; 實方 秀*; 根本 弘和*; 久野 剛彦; 山田 敬二

no journal, , 

再処理プロセス液中に含まれるテクネチウム($$^{99}$$Tc)は、抽出工程において還元剤であるヒドラジンの酸化に寄与し、ウラン(U)及びプルトニウム(Pu)の分配効率に影響を及ぼすことから、分配挙動の把握が必要な核種である。また、長半減期の$$beta$$核種であり、高放射性廃棄物の処理・処分の安全評価において、重要な評価対象核種である。このため、U, Pu及び核分裂生成物(FPs)を含む再処理プロセス液中の微量な$$^{99}$$Tcの迅速かつ高感度な分析法の確立が求められている。これまで、再処理プロセス液中の$$^{99}$$Tc分析は、希釈又はイオン交換等で$$^{99}$$Tcを分離し、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)又は液体シンチレーション計数法(LSC)により測定していた。しかし、多くの共存元素を含む廃液中のICP-AESによる$$^{99}$$Tc分析では、試料を希釈するため感度不足が生じていた。また、LSCでは、有機溶媒を使用するため、U, Puを含む試料の廃液が発生していた。近年、環境試料中の極微量の$$^{99}$$Tc定量に高感度な誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)が用いられている。本研究では、再処理プロセス液中の$$^{99}$$Tcを固相抽出により分離し、ICP-MSで定量する方法を試みた。

口頭

キレートディスク/誘導結合プラズマ発光分光分析による再処理施設低レベル放射性廃液中の微量元素分析法の開発

岡野 正紀; 後藤 雄一; 實方 秀*; 根本 弘和*; 高野 雅人; 河本 規雄; 久野 剛彦; 山田 敬二

no journal, , 

使用済燃料の再処理により発生する低レベル放射性廃液(以下、「再処理LA廃液」という)は、セメント固化等の処理後に放射能レベルに応じて、浅地中(ピット)余裕深度等の埋設処分がなされる。このため、廃棄体の安定化処理及び処分後の環境への影響評価には、処理対象である再処理LA廃液中の元素組成の把握が重要である。一般的にmg/$$ell$$オーダー以下の微量金属元素の定量には、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)が用いられる。しかし、高濃度ナトリウム($$>$$10g/$$ell$$)を含む再処理LA廃液の分析では、試料中のNaが測定時に干渉(分光,イオン化)を及ぼすため、試料の数百$$sim$$数万倍の希釈を必要とし、100mg/$$ell$$以下の微量元素の定量が困難であった。本研究では、イミノ二酢酸型のキレートディスクを用いて、再処理LA廃液から微量の金属元素を分離回収するとともに、測定妨害元素であるNaを除去し、ICP-AESで定量する方法を試みた。

口頭

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立; 狭い範囲の分布予測モデル開発

佐藤 仁士; 木名瀬 栄; 斎藤 公明; 高橋 知之*; 黒澤 直弘*; 龍福 進*; 林 寛子*; 石橋 一房*; 坂本 隆一*; 根本 久*

no journal, , 

平成24年度文部科学省受託業務「福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立」の一環として、福島県内の狭い範囲における分布予測モデルの開発に資するため、走行サーベイ,土壌採取,in-situ測定,道路直交方向の空間線量率測定を実施し、調査データを土地利用種別に分類し、環境半減期の解析を行った。走行サーベイの結果、時間経過とともに全体の空間線量率が減少している傾向が見られた。走行サーベイを土地利用種別で分類し、環境半減期を比較したところ、「森林」で長く、「建物用地」で短い傾向が見られ、広域での解析と同様の傾向であった。また、土壌採取,in-situ調査の結果により、空間線量率の変化を把握することで土壌中放射能濃度の変化を把握することができることがわかった。さらに、道路と沿線区域の空間線量率測定の結果から、道路より沿線区域の線量が高いことが明らかになった。

口頭

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立; 狭い範囲における放射性物質の移行モデル開発,2; 走行サーベイと道路直交方向の空間線量率測定

佐藤 仁士; 木名瀬 栄; 斎藤 公明; 坂本 隆一*; 根本 久*; 龍福 進*

no journal, , 

原子力機構では、平成24年度文部科学省受託業務「福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立」の一環として、福島県内の狭い範囲における移行モデル(分布状況変化モデル)の開発に資するため、福島県伊達郡川俣町におけるモデルパラメータの調査、具体的には、KURAMAシステムを用いた走行サーベイやNaIシンチレーションサーベイメータなどによる空間線量率測定を実施し、空間線量率の時間変化傾向を調べた。その結果、時間経過とともに空間線量率が減少していることを明らかにした。また、空間線量率の減少傾向は土地利用種別で分類した場合においても同様であったが、減少の程度は土地利用種別による違いが見られた。

口頭

東京電力(株)福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立,8; 狭い範囲における走行サーベイ解析

佐藤 仁士; 木名瀬 栄; 斎藤 公明; 高橋 知之*; 菅野 光大*; 林 寛子*; 石橋 一房*; 黒澤 直弘*; 坂本 隆一*; 根本 久*

no journal, , 

平成24年度文部科学省受託業務「福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立」の一環として、福島県内の狭い範囲における移行モデル(分布状況変化モデル)開発に資するため、道路周辺を中心とした空間線量率などの詳細調査を行っている。本発表では、土地利用状況などが明確な狭い範囲(福島県伊達郡川俣町)を対象に、走行サーベイや道路直交方向測定などの詳細調査を実施した。それらの結果から、環境中の空間線量率の分布状況とその時間変化の傾向、道路中央及び道路の路肩や路側帯の積雪による影響を明らかにした。

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