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南谷 史菜; 西尾 智博; 藤田 奈津子; 前田 祐輔; 三宅 正恭*; 松原 章浩*; 神野 智史; 小北 康弘; 渡邊 隆広
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 579, p.166245_1 - 166245_7, 2026/10
東濃地科学センターでは、セメンタイトによる放射性炭素の微量分析の構築に着手した。セメンタイトは均質なターゲット合成と安定した測定が特徴であり、高精度かつ低バックグラウンドで測定が可能である。本センターで最適なセメンタイト調製法を確立するため、鉄の種類や使用条件・反応収率・測定の再現性・バックグラウンドを検討した。試料調製では、鉄触媒の使用条件を工夫することで、高い収率でのターゲット生成に成功した。測定条件は検討段階であるが、測定に十分なビーム強度をもち、比較的高い確度をもつことがわかった。本発表では、本センターでのセメンタイトによる微量分析の特徴について報告する。
中島 邦久; 井元 純平*; 西岡 俊一郎*; 逢坂 正彦; 三輪 周平
Journal of Nuclear Science and Technology, 63(6), p.727 - 736, 2026/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)ステンレス鋼に化学吸着されたセシウム(Cs)の長期的な溶解挙動を調べるため、303Kでの水浸出試験を実施した。その結果、Csは1200時間経過後も水に溶解し続け、Csはリング状粒子としてケイ素と共存していることがわかった。このことから、既存のシビアアクシデント解析コードに組み込まれているCsの化学吸着モデルで定義されている水不溶性Csでさえ、リング状のCsケイ酸塩粒子から長期間にわたってCsが水に溶出することが明らかとなった。さらに、これらの水浸出挙動については、Noyes-Whitneyの式でうまく記述できたことから化学吸着モデルにおける水不溶性Csの水溶解モデルの開発につながる可能性を示唆した。これらの知見から、福島第一原子力発電所の原子炉圧力容器内で化学吸着したCsについては、長期的な再分布が起こる可能性があることを意味しており、水相を介したCsの再分布を予測するための水溶解モデルが必要になることが分かった。
-decay of 
TeCox, I.*; Grzywacz, R.*; King, T. T.*; Rykaczewski, K. P.*; 西尾 勝久; 他30名*
Nature, 654(8117), p.52 - 56, 2026/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Multidisciplinary Sciences)The radioactivity of the particle is among the most compelling evidence for the existence of cluster structures in atomic nuclei. During the decay process, a preexisting particle tunnels through the potential barrier formed by the residual nucleus. The degree of preformation of the particle, a strongly bound system of two protons and two neutrons, is extracted from the data by dividing the -decay probability by the barrier penetrability for a given particle energy. The preformation probability changes rapidly near nuclear shell closures, which is direct evidence that clustering is connected to nuclear structure. Enhanced preformation was observed in the lightest -particle emitters, spherical tellurium and xenon isotopes decaying to magic isotopes of tin. Here we show the most extreme case of -particle preformation from the measurement of the decay of tellurium-104 (Te). With a half-life of 7.2
ns, Te is the fastest ground-state -emitting nucleus known so far. The deduced preformation demonstrates that the enhancement is greater for Te than for any other nucleus. One nuclear model that can explain our observation postulates that the particle can exist only in the low-nuclear-matter-density regions on the surface of the nucleus. The uniquely high preformation for Te is attributed to its relation to doubly magic tin-100 (
Sn), creating conditions conducive to form an particle.
Kreinder, B.; Cox, I.*; Grzywacz, R.*; 西尾 勝久; 他24名*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1085, p.171298_1 - 171298_7, 2026/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Instruments & Instrumentation)In recent experiments, inorganic scintillators have been used to study the decays of exotic nuclei, providing an alternative to silicon detectors and enabling measurements that were previously impossible. However, proper use of these materials requires us to understand and quantify the scintillation process, specifically in response to very heavy nuclei. In this work, we show a simplified method based on the models of Birks (1951) and Meyer and Murray (1962) to parametrize the light output of inorganic scintillators in response to beams of energetic heavy ions over a broad range of energies. We test the accuracy of our parametrization approach by calculating light output and quenching factors for various ions and comparing them with experimental data from Lutetium Yttrium Orthosilicate (LYSO:Ce), a common inorganic scintillator. The Meyer-Murray model suggests that, for sufficiently heavy ions at high energies, the majority of the light output is associated with the creation of delta electrons, which are induced by the passage of the beam through the material. These delta electrons dramatically impact the response of detection systems when subject to ions with velocities typical of beams in modern fragmentation facilities. To illustrate this, we also present a qualitative estimate of the effects of delta rays on overall light output using the Birks-Meyer-Murray parametrization. The approach presented herein will serve as a basic framework for further, more rigorous studies of scintillator response to heavy ions. This work is a crucial first step in planning future experiments where energetic exotic nuclei are interacting with scintillator detectors.
石 禎浩*; 上杉 智教*; 森 義治*; 西尾 勝久
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 29(5), p.050101_1 - 050101_14, 2026/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)In heavy-ion accelerators used for radioactive isotope production, the accelerated beam is typically directed onto a target and then discarded in a beam dump. To make more efficient use of the beam, recycling of the beam passed through the target is proposed in the framework of the so-called energy recovery internal target (ERIT). In the ERIT system, the target is irradiated by a circulating beam, while the energy lost in the target is recovered using rf cavities. So far, such a system has been realized only for proton beams. Here, an ERIT system for heavy-ion beams is demonstrated for the first time. A major challenge is the circulation of ions with multiple atomic charge states. After passing through the target, ions rapidly reach an equilibrated charge-state distribution, independent of the initial charge state. This stochastic charge-state conversion (SCSC) leads to rapid beam-emittance growth. To mitigate this effect, we develop a method to match the closed orbits and betatron functions of different charge states at the target location, based on a scaling fixed-field alternating-gradient (FFA) lattice. We present the design of such an FFA ring and show, through 6D beam-tracking simulations, that the transverse emittance growth induced by SCSC can be significantly reduced over a practical number of turns, whereas longitudinal emittance growth remains significant and is discussed separately.
藤田 奈津子; 前田 祐輔; 三宅 正恭*; 松原 章浩*; 宇野 定則*; 大前 昭臣*; 神野 智史; 南谷 史菜; 渡邊 隆広; 西尾 智博; et al.
第37回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.22 - 25, 2026/03
日本原子力研究開発機構東濃地科学センター土岐地球年代学研究所では、地質環境の長期安定性に関する研究における技術開発において、加速器質量分析装置(Accelerator Mass Spectrometer: AMS)を用いた依頼試料の年代測定を実施している。当研究所では、3台のAMSを所有しており、そのうち2台は実試料測定用、1台は炭素-14測定用超小型AMSの開発に向けた試験装置である。実試料測定用の2台のAMSはJAEA-AMS-TONO-5MV(NEC製15SDH-2、最大加速電圧5.0MV)とJAEA-AMS-TONO-300kV(HVE製4103Bo-AMS、最大加速電圧300kV)であり、2台とも、炭素-14、ベリリウム-10、アルミニウム-26、ヨウ素-129の4核種を測定している。発表ではそれぞれの保守管理状況について報告する。
國分 陽子; 西尾 和久*; 竹内 竜史; 池田 幸喜
JAEA-Data/Code 2025-014, 109 Pages, 2026/01
JAEA-Data-Code-2025-014.pdf:9.59MB
JAEA-Data-Code-2025-014-appendix(CD-ROM).zip:170.15MB
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、瑞浪超深地層研究所の坑道の埋め戻しに伴う地下深部の地下水環境の回復状況を確認するため、環境モニタリング調査として瑞浪超深地層研究所用地および研究所用地周辺のボーリング孔等において地下水の水圧観測および水質観測を実施している。本報告書は、2024 年度に実施した地下水の水圧観測データおよび水質観測データを取りまとめたものである。
國分 陽子; 竹内 竜史; 西尾 和久*; 池田 幸喜
JAEA-Data/Code 2025-013, 66 Pages, 2026/01
JAEA-Data-Code-2025-013.pdf:5.88MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターは、同センターが進める瑞浪超深地層研究所の坑道埋め戻し等事業において、瑞浪超深地層研究所の坑道の埋め戻しに伴い瑞浪超深地層研究所用地周辺の環境への影響の有無を確認することを目的とした環境モニタリング調査を実施している。本報告書は、2024年度の環境モニタリング調査のうち瑞浪超深地層研究所用地周辺の環境影響調査(研究所用地周辺の井戸における地下水位調査、研究所用地周辺河川流量測定、研究所用地放流先河川水の水質分析、研究所用地周辺騒音・振動調査、研究所用地周辺土壌調査)に関する記録を取りまとめたものである。
松原 章浩*; 國分 陽子; 西尾 和久*; 木村 健二*; 樫村 京一郎*; 島田 耕史; 藤田 奈津子
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 568, p.165863_1 - 165863_5, 2025/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Instruments & Instrumentation)安全性と高効率を両立する低仕事関数物質の粒体のマイクロ波加熱を元にしたセシウムフリー負イオン源のコンセプトを提案する。この負イオン源は、マイクロ波キャビティ中でプラズマ領域と負イオン生成領域が隣接する構造を持つ。負イオン源生成領域にはマイクロ波で加熱された低仕事関数物質の粒体が置かれている。プラズマ領域に入ったサンプルガスは電離・励起し、次に負イオン生成領域に入る。その後、低仕事関数物質の表面に接触し、負イオンに変わり、最終的に電界で引き出される。この負イオン源では、低仕事関数物質を粉粒体として用いるため、反応面積が従来の低仕事関数物質による負イオン源のそれに比べ一桁以上大きいという利点がある。
浅森 浩一; 末岡 茂; 小松 哲也; 小形 学; 内田 真緒; 西山 成哲; 田中 桐葉; 小林 智晴; 三ツ口 丈裕; 村上 理; et al.
JAEA-Review 2025-035, 29 Pages, 2025/10
JAEA-Review-2025-035.pdf:1.12MB
本計画書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第4期中長期目標期間(令和4年度
令和10年度)における令和7年度の研究開発計画を取りまとめた。本計画の策定にあたっては、これまでの研究開発成果や大学等で行われている最新の研究成果に加え、地層処分事業実施主体や規制機関等の動向を考慮した。研究の実施にあたっては、地層処分事業における概要・精密調査や国の安全規制に対し研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進する。
岩本 修; 小浦 寛之; 遠藤 駿典; 木村 敦; 中山 梓介; 荒木 祥平; 西尾 勝久; 大塚 直彦*; 湊 太志*; 渡辺 幸信*; et al.
核データニュース(インターネット), (142), p.18 - 30, 2025/10
2025年6月にマドリッドで開催された科学と技術のための核データ国際会議ND2025の参加報告である。開催国を除いて参加者の多かった国を順に並べるとアメリカ、フランス、日本、中国、イギリスとなる。前回よりも遠方での開催となったにも関わらず、日本の参加者が前回よりも増えていた。月曜から原子核データについて多くを網羅したトピックについて発表がなされた。具体的には原子核反応測定、原子核構造、原子核崩壊データ、施設と装置、サンプル準備、核分裂と核破砕、原子炉のための核データ、核融合、天体核物理と宇宙応用、医療応用、核廃棄物管理、臨界安全、同位体生成、原子核理論、モンテカルロシミュレーション、機械学習、原子核データ評価、標準化、積分実験と妥当性、普及活動、教育・トレーニング・アウトリーチ、であった。本報告では測定、評価・ライブラリ、積分検証、核分裂、ミューオンの各分野それぞれについて執筆した。
高木 慎弥*; 原田 壮太*; 有友 嘉浩*; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久
Physical Review C, 112(4), p.044607_1 - 044607_9, 2025/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)Actinide nucleus shows mass-asymmetric fission in low energy due to shell structure. The fission fragment mass distributions at high energy tend to have a symmetric shape due to smearing of the shell. On the other hand, the distribution can be changed by the neutron emission before fission, as it decreases the excitation energy of fissioning nucleus, thus revives the shell structure. In the so called multichance fission, neutron emission is considered at the ground state shape, and competition between fission and neutron emission is determined in the framework of statistical model. In the present work, we describe fission in the Langevin equations, and the neutron emission is treated all over the fission process. The calculation demonstrated experimentally observed mass distribution, characterized by the peak-to-valley ratio, for wide range of initial compound-nucleus excitation energy up to 60MeV. The results show that, while neutron emission dominates at the ground state shape, it occurs along the shape evolution down to the scission point.
/
for the 19.40-MeV state in 
Be for studying the 
Be(
,
)Li
reaction relevant to the cosmological lithium problem岩佐 直仁*; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; 洲嵜 ふみ; Smallcombe, J.; 他7名*
Physical Review C, 112(3), p.035801_1 - 035801_6, 2025/09
被引用回数：2 パーセンタイル：72.94(Physics, Nuclear)The Li(
He,
)Be(
)Li reaction was measured at 
(He) = 28 MeV for studying the Be(,)Li reaction, which is a Be destruction reaction in the big bang nucleosynthesis. Resonant states at 18.9
20.1 MeV in Be were populated by the Li(He,)Be reaction and decay protons to the ground (
) and first-excited states () in Li were well separated and measured. The resonance width 
and branching ratio / for the 19.40-MeV state in Be were deduced to be 342
112 keV and 11.2 3.5 5.0 (syst.)%, respectively. The 
Be(,)Li reaction cross section was deduced.
高木 慎弥*; 有友 嘉浩*; 中島 滉太*; 岡田 和記; 廣瀬 健太郎; 西尾 勝久
Physical Review C, 112(1), p.014608_1 - 014608_7, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)Kinetic energy of individual fission fragment for actinide nuclei is, for example, important for evaluating the prompt-neutron spectrum in the laboratory system. It is experimentally known that kinetic energy for each fragment is constant at about 100 MeV for light fragments and that for heavy fragments decreases linearly with mass number. Most of the theoretical studies carried out so far attempted to calculate the total kinetic energy of both fragments, i.e. sum of the energies of two fragments, but the kinetic energy of each fragment was not analyzed in detail as far as we recognize. We have calculated them in thermal-neutron induced fission of 
Pu with a dynamical model using Langevin equations within a three-dimensional two-center parametrization. Also fission of 
Fm was investigated. It is calculated from the Coulomb energy at the scission point and the pre-scission kinetic energy. It is found that the pre-scission kinetic energy has about 2-4% contribution in the kinetic energy. The calculated results reproduce the trend of the experimental data.
Md produced in the 
He + 
Es reaction西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; Kean, K. R.*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; et al.
Physical Review C, 111(4), p.044609_1 - 044609_12, 2025/04
被引用回数：1 パーセンタイル：51.17(Physics, Nuclear)In spontaneous fission (SF) it is found that the mass-asymmetric fission of well-known actinides suddenly changes to the symmetric fission when nucleus has a mass number 
larger than 257. We have measured for the first time fission-fragment mass and total-kinetic-energy (TKE) distributions of the excited compound nucleus Md, populated in the reaction He+Es, using the rare isotope Es with a short half-life, 
=276 days. The fission of Md can be interpreted as involving 3 fission modes: an mass-asymmetric mode and two modes of mass-asymmetric fissions, the latter two are manifested by different TKE values. Predominantly symmetric fission was obtained at the excitation energy of 15.0 MeV. By increasing the energy to 18.0 MeV, the asymmetric fission mode dominates. Both such a strong change of fission modes within a small increase of excitation energy and the enhancement of asymmetric split are new phenomena in fission.
國分 陽子; 竹内 竜史; 西尾 和久*; 池田 幸喜
JAEA-Review 2024-066, 67 Pages, 2025/03
JAEA-Review-2024-066.pdf:8.25MB
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、令和2年度以降、瑞浪超深地層研究所の坑道の埋め戻しや地下水の環境モニタリング調査等を含めたその後の進め方について定めた「令和2年度以降の超深地層研究所計画」に基づき、瑞浪超深地層研究所の坑道埋め戻し等事業を行っている。令和4年1月までに坑道の埋め戻しを終え、以降埋め戻し面を観察していたところ、令和5年11月6日に主立坑及び換気立坑にて埋め戻し面の沈下が確認され、令和5年12月5日までに埋め戻し面は主立坑で約12.9m、換気立坑で約27.7mに達した。そのため、沈下の状況とその後の対策を超深地層研究所安全確認委員会で確認の後、安全上の観点から、沈下部を埋め戻すこととした。本書は、立坑埋め戻し面の沈下と沈下部分の埋め戻し及び令和6年6月までの再埋め戻し面の状況を取りまとめたものである。
藤田 奈津子; 三宅 正恭; 松原 章浩*; 石井 正博*; 神野 智史; 渡邊 隆広; 西尾 智博*; 小川 由美; 大前 昭臣*; 木村 健二; et al.
第36回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.90 - 92, 2025/03
日本原子力研究開発機構東濃地科学センター土岐地球年代学研究所には加速器質量分析装置(AMS)が3台あり、2台のAMSで実試料の年代測定を行い、さらにAMSの小型化に向けた試験装置1台で技術開発を行っている。2台の実試料測定用AMSでは炭素-14、ベリリウム-10、アルミニウム-26、ヨウ素-129の4核種を測定している。小型化に向けた試験装置は、イオンチャネリングを利用したAMSの同質量分子の分別を実施するための装置であり、現在炭素-14測定を目指して実証試験中である。発表ではそれぞれの研究開発状況を報告する。
竹内 竜史; 國分 陽子; 西尾 和久*
JAEA-Data/Code 2024-015, 68 Pages, 2025/02
JAEA-Data-Code-2024-015.pdf:4.25MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターは、同センターが進める瑞浪超深地層研究所の坑道埋め戻し等事業において、瑞浪超深地層研究所の坑道の埋め戻しに伴い瑞浪超深地層研究所用地周辺の環境への影響の有無を確認することを目的とした環境モニタリング調査を実施している。本報告書は、2023年度の環境モニタリング調査のうち瑞浪超深地層研究所用地周辺の環境影響調査(研究所用地周辺の井戸における地下水位調査、研究所用地周辺河川流量測定、研究所用地放流先河川水の水質分析、研究所用地周辺騒音・振動調査、研究所用地周辺土壌調査)に関する記録を取りまとめたものである。
Im, S.*; Jee, H.*; 兼松 学*; 諸岡 聡; Choe, H.*; 西尾 悠平*; 町田 晃彦*; 冨永 亜希; Jeon, B. H.*; Bae, S.*
Construction and Building Materials, 459, p.139742_1 - 139742_17, 2025/01
被引用回数：4 パーセンタイル：35.06(Construction & Building Technology)The influence of thermal deformation in lattice structure and inter-atomic distance on the residual mechanical properties of calcium silicate hydrate (CSH)/polycarboxylate superplasticizer (PCE) composites at varying Ca/Si ratios remains ambiguous. Here, correlations between the multiscale structural transformation and mechanical properties of CSH/PCE composites with Ca/Si ratios ranging of 0.6 to 1.0 are investigated using ex situ small-angle X-ray scattering (Q = 0.005 - 2.7 
) and in situ loading wide-angle X-ray scattering (Q = 1 - 18.5 ).
南谷 史菜; 西尾 智博*; 藤田 奈津子; 前田 祐輔; 三宅 正恭; 松原 章浩*; 宇野 定則*; 大前 昭臣*; 神野 智史; 渡邊 隆広
第25回AMSシンポジウム報告集(インターネット), 4 Pages, 2025/00
東濃地科学センターでは、セメンタイトによる放射性炭素の微量分析の構築に着手した。セメンタイトは均質なターゲット合成と安定した測定が特徴であり、高精度かつ低バックグラウンドで測定が可能である。本センターで最適なセメンタイト調製法を確立するため、鉄の種類や使用条件・反応収率・測定の再現性・バックグラウンド等を検討した。試料調製では、鉄触媒の使用条件を工夫することで、高い収率でのターゲット生成に成功した。測定条件は検討段階であるが、測定に十分なビーム強度をもち、比較的高い確度をもつことがわかった。本発表では、本センターでのセメンタイトによる微量分析の特徴について報告する。
