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論文

Coupled THMC analysis for predicting hydro-mechanical evolution in siliceous mudstone

緒方 奨*; 安原 英明*; 青柳 和平; 岸田 潔*

Proceedings of 53rd US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium (USB Flash Drive), 6 Pages, 2019/06

We developed a coupled THMC model that can describe the long-term evolution in hydraulic and mechanical properties of the rock masses such as permeability and stiffness due to geochemical reactions within rock fractures induced by cavity excavation. Using the developed model, long-term prediction analysis by assuming the subsurface environments near the radioactive waste repository was conducted. Prediction results show that although many fractures are generated near the disposal cavity, which induces the permeability increase and the elastic modulus decrease in the cracked zone during the excavation, after the excavation the permeability and the elastic modulus of the damaged zone decreased to that of the intact zone and increased to 30% of the initial permeability, respectively. This evolution in rock permeability and stiffness after excavation was caused by pressure solution at contacting asperities within fractures. Therefore, it is concluded that pressure solution within the fractures has significant impact on the damage of rock masses in EDZ area by cavity excavation.

論文

Nuclear data evaluation of long-lived fission products; Microscopic vs. phenomenological optical potentials

湊 太志; 岩本 修; 蓑茂 工将*; 緒方 一介*; 岩本 信之; 国枝 賢; 古立 直也

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.12032_1 - 12032_4, 2017/09

 パーセンタイル:100

現象論的光学ポテンシャルは弾性散乱プロセスをよく記述するものとして知られている。そのため、中重核から重核までの核反応断面積の核データ評価に広く用いられている。これまで多くの光学ポテンシャルが研究されてきたが、それらのパラメータは実験データを再現するように決められたものである。そのために、実験データのない中性子過剰核などの計算にそれらのパラメータを利用することは、必ずしも信頼性が保障されていない。最近、微視的有効反応理論(MERT)と呼ばれる手法による光学ポテンシャルが提案された。MERTの手法はNN有効相互作用から出発したものであり、実験データのない核種の光学ポテンシャルも引き出すことができる。我々は、MERTによって導出された光学ポテンシャルを、核反応シミュレーションコードCCONEに取り込み、いくつかの核種の核データ評価を開始している。この発表では、MERTと従来の現象論的な光学ポテンシャルを使って評価された断面積の結果を紹介し、その違いについて議論を行う。

論文

Determination of the $$^8{rm B}(p,gamma)^9{rm C}$$ reaction rate through direct nuclear reaction theories

福井 徳朗; 緒方 一介*; 蓑茂 工将*; 八尋 正信*

JPS Conference Proceedings (Internet), 14, p.020513_1 - 020513_3, 2017/02

The $$^8{rm B}(p,gamma)^9{rm C}$$ reaction is expected to ignite the hot pp chain and its astrophysical factor at zero energy $$S_{18}$$(0) has been evaluated through alternative measurements. However the analyses in their work were done with primitive reaction model, in which the excitation of nuclei in the intermediate state was not properly taken into account. We have reanalyzed the elastic breakup reaction $$^{208}{rm Pb}(^9{rm C}, p^8B)^{208}{rm Pb}$$ and the proton removal reactions $$^{12}{rm C}(^9{rm C}, ^8{rm B})$$ and $$^{27}{rm Al}(^9{rm C}, ^8{rm B})$$ by means of the method of the continuum-discretized coupled-channels (CDCC). The CDCC is able to calculate distorted waves employing the coupled-channels approach regarding bound-continuum states couplings as well as continuum-continuum ones. Furthermore, in order to analyze the transfer reaction $$^8{rm B}(d,n)^9{rm C}$$, we have constructed the coupled-channels Born approximation (CCBA) model, in which excitation of $$d$$ and $$^9{rm C}$$ is explicitly taken into account by CDCC.

論文

Asymmetry dependence of reduction factors from single-nucleon knockout of $$^{30}$$Ne at $$sim$$ 230 MeV/nucleon

Lee, J.*; Liu, H.*; Doornenbal, P.*; 木村 真明*; 蓑茂 工将*; 緒方 一介*; 宇都野 穣; 青井 考*; Li, K.*; 松下 昌史*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2016(8), p.083D01_1 - 083D01_7, 2016/08

AA2016-0230.pdf:0.16MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:52.65(Physics, Multidisciplinary)

高速不安定核ビームのノックアウト反応は、不安定核の一粒子状態を調べるのによく用いられている反応である。しかし、ノックアウト反応から反応理論を通じて得られた分光学的因子は、殻模型などの核構造模型から得られるものに比べて一様に減少しており、その減少因子は核子の分離エネルギーに強く依存するという不思議な性質があることが知られている。そのメカニズムはまだ完全には理解されていない。従来の研究では、核子あたり約120MeV程度のビームを使って減少因子が測定されてきた。本研究では、理化学研究所にて、核子あたり200MeV以上のより高速なビームを用いて、$$^{30}$$Neからの一中性子および一陽子ノックアウト反応を調べた。そこで得られた減少因子を殻模型や反対性分子動力学による核構造計算を用いて導いたところ、従来研究と同様の減少因子があることがわかった。

論文

Development of a calculation code system for evaluation of deuteron nuclear data

中山 梓介*; 荒木 祥平*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

Energy Procedia, 71, p.219 - 227, 2015/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:0.42

中性子核データ評価用計算コードシステムを拡張し、ゼロレンジDWBAを用いて残留原子核の束縛状態へのストリッピング反応を適切に計算できるようにした。このコードシステムを$$^{27}$$Alに対し入射エネルギー100MeVまでの陽子誘起反応に適用した。DWBA解析の結果、得られた分光学的因子がエネルギー依存性を持つことが分かった。また、本コードを用いた計算は25.5, 56, 100MeVの(d,xp)反応二重微分断面積の測定データ及びしきいエネルギーから20MeVまでの入射エネルギーでの$$^{28}$$Al生成断面積を再現した。

論文

Cross section calculations of deuteron-induced reactions using the extended CCONE code

中山 梓介*; 荒木 祥平*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

Nuclear Data Sheets, 118, p.305 - 307, 2014/04

 被引用回数:10 パーセンタイル:28.23(Physics, Nuclear)

CCONEコードを拡張し、重陽子入射反応断面積の計算を可能にした。拡張CCONEコードでは連続・離散チャンネル結合理論(CDCC)及びGlauberモデルを用いて、連続状態への弾性散乱ブレークアップ及びストリッピング反応をそれぞれ計算し、この計算結果をCCONEコードへ直接反応成分として入力した。中性子ストリッピングや重陽子吸収によって生成される複合核からの統計崩壊に関しては、元のCCONEコードの励起子及びHauser-Feshbachモデルにより計算を行った。拡張CCONEコードを$$^{27}$$Al及び$$^{58}$$Niの重陽子入射反応の解析に使用した。重陽子弾性散乱に対するCDCCの計算結果は数十MeVの入射エネルギーで実験データとよく一致した。また、56及び100MeVの入射エネルギーにおける($$d$$,$$xp$$)反応二重微分断面積の測定データについて、本計算結果は前方角でよい再現性を示した。

論文

Characterization of monolayer oxide formation processes on high-index Si surface by photoelectron spectroscopy with synchrotron radiation

安部 壮祐*; 大野 真也*; 兼村 瑠威*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

Applied Physics Express, 6(11), p.115701_1 - 115701_4, 2013/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:86.1(Physics, Applied)

Thermal oxidation of high-index silicon surfaces, Si(113), Si(331) and Si(120) in a monolayer regime has been investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with synchrotron radiation. The oxide thickness, composition and band bending are evaluated by peak deconvolution of the Si 2p core level XPS spectra. We found that changes in the oxide composition correlate with changes in the band bending. This reveals that production of the Si$$^{4+}$$ state is associated with the Si ejection process accompanied by the production of vacancies. We found that reactivity of the Si(120) surface in oxidation is drastically reduced at reaction temperatures below 690 K.

論文

Time-evolution of thermal oxidation on high-index silicon surfaces; Real-time photoemission spectroscopic study with synchrotron radiation

大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

Surface Science, 606(21-22), p.1685 - 1692, 2012/11

 被引用回数:6 パーセンタイル:63.42(Chemistry, Physical)

The initial oxidation on high-index silicon surfaces with (113) and (120) orientations at 820 K has been investigated by real-time X-ray photoemission spectroscopy (Si 2p and O 1s) using 687 eV photons. The time evolutions of the Si$$^{n+}$$ (n=1-4) components in the Si 2p spectrum indicate that the Si$$^{2+}$$ state is suppressed on high-index surfaces compared with Si(001). The O 1s state consists of two components, a low-binding-energy component (LBC) and a high-binding-energy component (HBC). It is suggested that the O atom in strained Si-O-Si contributes to the LBC component. The reaction rates are slower on high-index surfaces compared with that on Si(001).

論文

Status of breakup reaction theory

緒方 一介*; 松本 琢磨*; 橋本 慎太郎; 蓑茂 工将*; 江上 智晃*; 井芹 康統*; 河野 通郎*; 千葉 敏; Bertulani, C. A.*; 清水 良文*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 312, p.082008_1 - 082008_10, 2011/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:46.63

離散化連続チャンネル法によるブレークアップ反応理論の最近の成果についてのレビューを行う。取り扱うのは$$^6$$He誘起の四体崩壊反応,クーロンブレークアップ反応の動的相対論効果,入射粒子ブレークアップ反応の微視的記述,三粒子入射反応及び包括的ブレークアップ反応に対する新たな取り扱いである。

論文

Si高指数面酸化過程のリアルタイム光電子分光による評価

大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

信学技報, 111(114), p.23 - 27, 2011/07

シリコン高指数面(113)及び(120)の820Kでの初期酸化過程を687eVの放射光を用いてリアルタイムX線光電子分光(Si2p, O1s)によって調べた。Si2p光電子スペクトルの中のSi$$^{n+}$$(n=1-4)成分の時間発展から、Si(100)基板の酸化に比べて高指数面ではSi$$^{2+}$$状態の形成が抑制されることがわかった。O1s光電子スペクトルは、低結合エネルギー成分LBCと高結合エネルギー成分HBCのふたつの成分から構成されている。LBCはひずんだSi-O-Siに対応している。反応速度はSi(100)基板の酸化に比べて高指数面では遅いこともわかった。

論文

Effective radii of deuteron-induced reactions

橋本 慎太郎; 八尋 正信*; 緒方 一介*; 蓑茂 工将*; 千葉 敏

Physical Review C, 83(5), p.054617_1 - 054617_11, 2011/05

 被引用回数:14 パーセンタイル:26.67(Physics, Nuclear)

重陽子($$d$$)入射反応におけるさまざまな種類の反応断面積を離散化チャネル結合法(CDCC)とアイコナール反応理論(ERT)により理論的に解析した。CDCCによる理論計算は200MeV/nucleonにおける$$d+^{58}$$Niの弾性散乱の実験データを再現し、ERTによる結果は40MeVにおける$$^7$$Li$$(d,n)$$の中性子ストリッピング反応のデータを再現した。入射エネルギーが200MeV/nucleonの重陽子入射反応における反応,弾性分解反応,核子ストリッピング反応,核子リムーバル反応,完全・不完全融合反応の各断面積が示す標的核依存性を簡単な式で説明した。また、グラウバー模型の理論精度についても調べた。

報告書

東濃地域における地質環境の不確実性評価; 平成18年度(委託研究)

戸井田 克*; 須山 泰宏*; 瀬尾 昭治*; 渥美 博行*; 尾方 伸久

JAEA-Research 2008-035, 89 Pages, 2008/03

JAEA-Research-2008-035.pdf:5.66MB

東濃地科学センターにおける地層科学研究では、地表から地下深部までの水理特性や地下水の地球化学特性を把握するために、各種の調査・検討を行っている。これらの研究では、調査の各段階において構築される各種モデルの不確実性をできるだけ定量的に記述し、それを効率よく低減する調査の進め方を明らかにすることが重要な課題である。一般に岩盤においては、それに伴う不確実性が均質な媒体に比較して大きいため、調査量と調査結果に含まれる不確実性との関係を評価することが極めて重要となる。この両者の関係を数学的に解析する手法の一つとして地球統計学的手法があり、これは地下に埋蔵する資源量の評価など他分野において用いられてきた実績がある。本研究では、地球統計学とファジー理論を応用し、不確実性を定量化し、その不確実性を低減するという新たなアプローチを考案した。平成18年度は、これまでに実施した2次元と3次元の地質構造のモデル化及び地下水流動解析結果を踏まえ、不確実性評価手法の体系化を行った。そして、体系化した手順に沿って一連の評価事例を整理した。また、本手法を効果的に活用できるように適用すべき原位置調査手法を提案するとともに、地質環境の不確実性の観点から地下施設設計時に考慮すべき事項を整理した。

論文

Measurement of Thermal Neutron Capture Cross Section and Resonance Integral of the $$^{129}$$I(n,$$gamma$$) $$^{130}$$I Reaction

中村 詔司; 原田 秀郎; 加藤 敏郎; 緒方 良至*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(4), p.283 - 289, 1996/00

放射性廃棄物の核変換研究のための基礎データとして、133Cs(n,$$gamma$$)134Cs反応の熱中性子吸収断面積($$sigma$$0)と共鳴積分(I0)を放射化法で測定した。またその際、得られた断面積の信頼性を裏付けるためと核模型計算の有効性を確かめるのに必要な正確なアイソマー比を求めるために、アイソマー準位134mCsと基底準位134gCsが生成される断面積及び共鳴積分を、それぞれ分離して測定した。高純度CsCl(99.99%)のターゲットを、立教大学研究炉の回転試料棚で、Cd遮蔽管に入れた場合と入れない場合とで照射した。照射位置での中性子束と熱外成分(Westcott指数)をモニタするために、Co/Al及びAu/Al合金線をフラックスモニタとして用い、Csターゲットと一緒に照射した。高純度Ge検出器を用いて照射済み試料からの$$gamma$$線を測定した。133Cs(n,$$gamma$$)134Cs反応の断面積及び共鳴分析は、アイソマ

論文

Measurement of thermal neutron cross section and resonance integral of the reaction $$^{99}$$Tc($$n, gamma$$)$$^{100}$$Tc

原田 秀郎; 中村 詔司; 加藤 敏郎*; 緒方 良至*

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(5), p.395 - 403, 1995/05

核廃棄物核種の消滅処理研究に必要な基礎データ整備の一環として、$$^{99}$$Tc($$n, gamma$$)$$^{100}$$Tc反応の熱中性子断面積と共鳴積分の測定を放射化法により行った。約370kBqのTcターゲットを原子炉中性子で2分間照射した。中性子束と熱外中性子の割合をモニターするために、Co/AlとAu/Al合金の放射化検出器を10分間照射した。また、これらのTcターゲットと放射化検出器は、Cdカプセル中およびCdカプセルがない場合でそれぞれ照射された。照射後、ターゲットから放出される$$gamma$$線は高純度Ge検出器を用いて測定された。$$^{99}$$Tc($$n, gamma$$)$$^{100}$$Tc反応の熱中性子断面積と共鳴積分の値として、それぞれ22.7$$pm$$1.1bおよび395$$pm$$34bという値を得た。熱中性子断面積は、1977年のLucas等の実験値(20$$pm$$2b)に比べ14%大きく、共鳴積分値は、Lucas等の実験値(186$$pm$$16b)に比べ約2倍大きいことが明ら

論文

Measurements of thermal neutron capture cross sections and resonance integrals of long-lived fission product nuclei

加藤 敏郎*; 緒方 良至*; 原田 秀郎; 中村 詔司; 関根 俊明*; 初川 雄一*

Proceedings of International Conference on Evaluation of Emerging Nuclear Fuel Cycle Systems (GLOBAL'95), p.1552 - 1559, 1995/00

長寿命放射性廃棄物核種の核種変換研究のための基礎的な核データを得ることを目的として、これら核種の熱中性子捕獲断面積($$sigma$$0)及び共鳴積分($$I_{rm 0}$$)を測定した。得られた結果は、以下の通りである。以前に報告されている測定データは、カッコ内に示してある。$$^{137}$$Cs: $$sigma$$0=0.25(0.110)b, $$I_{rm 0}$$=0.36(0.499,0.680)b, $$^{90}$$Sr: $$sigma$$0=0.0153(0.0140,0.8)b, $$I_{rm 0}$$$$leq$$0.16b(以前に報告データはない)。$$^{99}$$Tc: $$sigma$$0=22.9(20)b, $$I_{rm 0}$$=398(312,351)b, $$^{129}$$Iと$$^{129m}$$I: $$sigma$$0=30.1(26.7,31)b, $$I_{rm 0}$$=33.4(36.0)b, $$^{135}$$Cs:現在、実験を行っている。

口頭

Residual stress measurements using synchrotron X-ray on nickel-based superalloy at cryogenic temperatures

秋田 貢一*; 小野 嘉則*; 菖蒲 敬久; 宮下 大輔*; 由利 哲美*; 緒方 俊夫*; 大谷 眞一*

no journal, , 

In this study, residual stress distributions beneath the surface of a shot-peened Ni-based superalloy INCONEL718 were measured at cryogenic temperatures from 5K to room temperature using monochromatic high energy synchrotron X-rays in SPring-8. The compressive residual stress was introduced into the surface to a depth about 0.12 mm by shot-peening. The changes in residual stress distributions with temperature were observed within about 0.05 mm depth from the surface. The maximum residual stress just beneath the surface increased with decreasing temperature. The residual stress distribution deeper than 0.05 mm was not changed in spite of the temperature changes. The changes in the fatigue crack initiation sites from the surface at room temperature to inside at cryogenic temperatures can be explained by the results obtained in this study; namely, the temperature dependence of the residual stress just beneath the surface.

口頭

極低温におけるNi基超合金ピーニング材の残留応力深さ分布測定

宮下 大輔*; 秋田 貢一*; 大谷 眞一*; 小野 嘉則*; 緒方 俊夫*; 由利 哲美*; 菖蒲 敬久

no journal, , 

国産ロケットの信頼性向上を目的としたロケットエンジンに使用される構造材料の強度特性評価を高エネルギー放射光応力測定により実施した。Ti材試験片における温度と表面内部応力分布の関係を測定した結果、低温において表面部の圧縮残留応力が増大することが明らかになった。この結果から、おそらく低温における内部破壊の原因は、この表面部の圧縮応力とバランスする内部引張応力によるものであると推察される。

口頭

Si高指数面におけるリアルタイム光電子分光計測

大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

no journal, , 

Si(113)面では3$$times$$2再構成構造をとる。その酸素分子による酸化過程をリアルタイム光電子分光で観察した。実験はSPring-8のBL23SUに設置されている原子力機構の表面化学実験ステーションを用いて行った。Si2p, O1s光電子スペクトルの時間変化を観察した。本結果からSi(113)面においてもSi(110)面と同様にサブオキサイドSi$$^{3+}$$成分の比率が増加することを見いだした。再構成表面構造の共通点として、ともにペンタゴン構造を持つことが挙げられる。(11n)面に関しては、Si$$^{3+}$$成分の増加はSiO$$_{2}$$/Si(001)型界面とSiO$$_{2}$$/Si(111)型界面の競合的な形成によって統一的に理解できる。

口頭

Si高指数面初期酸化過程のリアルタイム光電子分光計測

大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

no journal, , 

本研究ではSi高指数面としてSi(113)面とSi(120)面を対象とした。Si(113)酸化面のO1sスペクトルでは、Si(001)面の場合と同様に、二成分(LBC, HBC)でのフィッティングを行った。過去の報告によれば、LBC成分は低酸化状態(Si$$^{+}$$, Si$$^{2+}$$, Si$$^{3+}$$強度の和)に、HBC成分は高酸化状態(Si$$^{4+}$$強度)に比例する。本結果から、(113)面では高酸化状態に対応するHBC成分の比率が減少することが明らかになった。一方、Si2p酸化状態の解析ではSi$$^{4+}$$強度の比率は(001)面と(113)面においてほぼ同程度である。したがって、HBC成分の起源は単純にSi$$^{4+}$$強度の比率と対応づけるべきではなくSi-O-Siボンドの歪みの程度にも依存すると考えるのが妥当と思われる。Si(113)面ではSi基板のSi-Si格子間にO原子が吸着する過程が支配的であり、その結果形成される歪んだSi-O-Si中のO原子がLBC成分に寄与すると推測できる。

口頭

超音速分子線を用いたSi高指数面初期酸化過程の解析

大野 真也*; 井上 慧*; 百瀬 辰哉*; 兼村 瑠威*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

no journal, , 

Siナノワイヤトランジスタ等の3次元構造を持つMOSFET構造においてはさまざまな面方位のSiO$$_{2}$$/Si界面が存在する。このためSi高指数面におけるSiO$$_{2}$$/Si界面構造のより詳細な理解が求められている。本研究では、SPring-8 BL23SUの表面化学実験ステーション(SUREAC2000)において0.8-2.26eVの並進運動エネルギーを持つ酸素の超音速分子線を用いて実験を行った。Si(001)とSi(113)はほぼ同様の並進運動エネルギー依存性を示すことがわかった。Si(113)表面の2層目のバックボンドへの酸化に対応するしきい値が1.51-2.26eVであることを示す結果を得た。

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