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論文

Oxidation of anatase TiO$$_{2}$$(001) surface using supersonic seeded oxygen molecular beam

勝部 大樹*; 大野 真也*; 高柳 周平*; 尾島 章輝*; 前田 元康*; 折口 直紀*; 小川 新*; 池田 夏紀*; 青柳 良英*; 甲谷 唯人*; et al.

Langmuir, 37(42), p.12313 - 12317, 2021/10

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c01752
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.77(Chemistry, Multidisciplinary)

超音速分子ビーム(SSMB)を用いて、アナターゼ型TiO$$_{2}$$(001)表面の酸素空孔の酸化を調べた。SSMBによって表面およびサブサーフェイスの酸素空孔を除去できた。格子間空孔が酸素空孔の大部分と考えられるが、SSMBによって効果的に除去できた。表面の酸素空孔は、TiO$$_{2}$$結晶成長後の状態では安定であるが、SSMBを用いて同様に効果的に除去できた。

論文

Optimization of a 9 MeV electron accelerator bremsstrahlung flux for photofission-based assay techniques using PHITS and MCNP6 Monte Carlo codes

Meleshenkovskii, I.*; 小川 達彦; Sari, A.*; Carrel, F.*; Boudergui, K.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 483, p.5 - 14, 2020/11

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.10.002
 被引用回数：4 パーセンタイル：45.45(Instruments & Instrumentation)

核分裂性物質の検知を目的として、制動放射線を検知対象に照射して光核分裂反応を発生させ、放出される中性子線を観測する技術が注目されている。この技術で制動放射線を発生させるための電子加速器は、同等の性能を発揮する中性子源と比べて放射化や即発線量が低く、装置の小型化が容易という利点がある。一方、光核分裂反応は中性子誘導核分裂反応より断面積が低いため、電子線ターゲットや制動放射線の取り出し口、照射野などを最適化することが検知効率の向上に必要となる。本研究では、汎用モンテカルロ放射線輸送計算コードMCNPとPHITSを用いて、最適化に必要な要素を明らかにした。その結果、ターゲットでの制動放射線の生成は原子番号の高い元素の方が有利であるが、発生した光子がターゲット周辺で($$gamma$$,n)二次反応を起こし、中性子を生成するため、光子によって起こる早い光核分裂反応と、中性子による遅い核分裂が混在し、最終的な検出対象である核分裂の発生時間が広がる問題が明らかとなった。また、中性子を生じる二次反応は電子線ターゲットだけではなく、ターゲット周辺の遮蔽材でも発生するため、中性子放出スレッショルドが高い元素を遮蔽材として選択するなどの工夫が必要であることが明らかになった。

論文

Valence-band electronic structure evolution of graphene oxide upon thermal annealing for optoelectronics

山口 尚人*; 小川 修一*; 渡辺 大輝*; 穂積 英彬*; Gao, Y.*; 江田 剛輝*; Mattevi, C.*; 藤田 武志*; 吉越 章隆; 石塚 眞治*; et al.

Physica Status Solidi (A), 213(9), p.2380 - 2386, 2016/09

https://doi.org/10.1002/pssa.201532855
 被引用回数：13 パーセンタイル：52.49(Materials Science, Multidisciplinary)

本論文では加熱による酸化グラフェンの還元過程について報告する。酸化グラフェンにおいて酸素官能基の修飾度合いは加熱温度により制御できるため、加熱温度による価電子帯構造の変化をリアルタイム光電子分光で調べた。600$$^{circ}$$C以上の加熱により、フェルミ準位近傍の状態密度の顕著な増加が確認された。この結果は、600$$^{circ}$$Cにおいてバンドギャップが存在する酸化グラフェンからギャップが存在しない酸化グラフェンへと変化したことを示している。この成果は酸化グラフェンの光電子工学への応用を期待させるものである。

論文

Small gas bubble experiment for mitigation of cavitation damage and pressure waves in short-pulse mercury spallation targets

Riemer, B. W.*; Wendel, M. W.*; Felde, D. K.*; Sangrey, R. L.*; Abdou, A.*; West, D. L.*; Shea, T. J.*; 長谷川 勝一; 粉川 広行; 直江 崇; et al.

Journal of Nuclear Materials, 450(1-3), p.192 - 203, 2014/07

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.10.011
 被引用回数：14 パーセンタイル：72.55(Materials Science, Multidisciplinary)

水銀ターゲットにおいて陽子線が入射して励起される圧力波と、それによって発生する容器のキャビテーション損傷に対するマイクロバブル注入の効果を調べるために、水銀ループを製作し、ロスアラモス研究所のWNR施設にて、パルス陽子線入射実験(米国中性子源の2.5MW相当)を行った。実験に先駆けて12種類の気泡発生装置の性能(半径150$$mu$$m以下の気泡半径分布と気泡含有率)を評価し、原子力機構が開発した旋回流型気泡発生装置及びオークリッジ研究所が開発したオリフィス型気泡発生装置を選定した。水銀流動条件、気泡注入条件、陽子線強度を系統的に変化させた19条件でそれぞれ100回の陽子線入射を実施し、陽子線入射に励起されるループの音響振動をレーザードップラー振動計とマイクロホンで計測すると共に、試験片の損傷を評価した。その結果、気泡含有率の増加と共に形成される損傷痕の深さが浅くなり、気泡含有率5$$times$$10$$^{-4}$$では、気泡無し時の約1/3になることを確認した。また、音響振動には損傷痕深さに対応した高周波数成分の減少が観測された。

論文

Monopole-driven shell evolution below the doubly magic nucleus $$^{132}$$Sn explored with the long-lived isomer in $$^{126}$$Pd

Watanabe, H.*; Lorusso, G.*; 西村 俊二*; Otsuka, T.*; Ogawa, K.*; Xu, Z. Y.*; 炭竃 聡之*; S$"o$derstr$"o$m, P.-A.*; Doornenbal, P.*; Li, Z.*; et al.

Physical Review Letters, 113(4), p.042502_1 - 042502_6, 2014/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.042502
 被引用回数：24 パーセンタイル：76.91(Physics, Multidisciplinary)

A new isomer with a half-life of 23.0(8) ms has been identified in $$^{126}$$Pd at 2406 keV excitation. The proposed spin and parity configuration is 10$$^{+}$$, with maximally aligned configuration of two $$h$$$$_{11/2}$$ neutron hole. $$beta$$-decay from the long-lived isomer was also observed to populated excited states at high spins in $$^{126}$$Ag. The small energy difference between the 10$$^{+}$$ and 7$$^{-}$$ isomers in $$^{126}$$Pd was interpreted in the frame of the monopole shift of the 1$$h$$$$_{11/2}$$ neutron orbit. The effects of the monopole interaction on the evolution of single-neutron energies below $$^{132}$$Sn are discussed in terms of central and tensor forces.

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.84.012006
 被引用回数：29 パーセンタイル：72.31(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.83.064903
 被引用回数：184 パーセンタイル：99.44(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$や$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.83.044912
 被引用回数：8 パーセンタイル：49.7(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.052004
 被引用回数：175 パーセンタイル：98.48(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$と$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

Precision hfs of $$^{126}$$Cs($$T$$$$_{1/2}$$ = 1.63 m) by ABMR

Pinard, J.*; Duong, H. T.*; Marescaux, D.*; Stroke, H. H.*; Redi, O.*; Gustafsson, M.*; Nilsson, T.*; Matsuki, S.*; 岸本 泰明*; Kominato, K.*; et al.

Nuclear Physics A, 753(1-2), p.3 - 12, 2005/05

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2005.01.036
 被引用回数：4 パーセンタイル：36.02(Physics, Nuclear)

磁場が原子核内で有限な分布を持つと超微細構造異常(ボーア ワイスコップ効果)が生じる。この効果を系統的に調べるためには、超微細構造定数と核磁気モーメントを系統的に高い精度で求める必要がある。本研究では、不安定核の超微細構造定数の精密測定のために、オンライン-レーザー光ポンピング原子線磁気共鳴装置を開発し、$$^{126}$$Cs($$T$$$$_{1/2}=1.63$$m)の基底状態6s$$^2$$S$$_{1/2}$$の超微細分岐$$Deltanu$$を求めた。その結果、$$Deltanu=3629.514(0.001)$$MHzを得た。

論文

Thermochemical properties of advanced fission fuel materials

小川 徹; 岡本 芳浩; R.J.K.Konings*

Advances in Science and Technology, 24, p.381 - 392, 1999/00

使用済み燃料の蓄積が進む中で、先進的燃料を探索すべき必要性が強くなってきている。商用炉での酸化物燃料の使用拡大の一方で、その長所と同様に性能上の限界も明らかになっている。超ウラン元素消滅に関しては、窒化物及び合金燃料が有望である。さらに、これらの燃料と乾式再処理との組合せにより、燃料サイクルの経済性の向上も期待できる。これら先進燃料開発に関して、アクチニド-ランタニド-窒素-塩素系の熱化学的性質のデータベース整備、計算科学的モデリング技術開発を進めている。

論文

Crystal chemistry of NpNi$$_{5}$$ compound

赤堀 光雄; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 岡本 芳浩; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 257, p.268 - 272, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(97)00031-5
 被引用回数：2 パーセンタイル：29.46(Chemistry, Physical)

NpNi$$_{5}$$化合物の結晶学的性質を粉末X線回折により調べた。NpNi$$_{5}$$はTh-およびPu-Ni$$_{5}$$金属間化合物と同じCaCu$$_{5}$$型の六方晶構造(D2d)を持ち、その格子定数はa=0.4859およびc=0.3991nmであることを明らかにした。NpNi$$_{5}$$化合物中のNpの原子価が約4であることを、格子定数から推定するとともに、他のアクチナイドおよびランタニド-N$$_{5}$$化合物についても考察を加えた。

論文

An X-ray diffraction study of the Np-Ni system

赤堀 光雄; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 岡本 芳浩; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 247, p.240 - 243, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00073-1
 被引用回数：2 パーセンタイル：23.04(Materials Science, Multidisciplinary)

Np-Ni合金をアーク溶解法によって作成し、X線回折によって調べた。過去に報告のあるNpNi$$_{2}$$の他、NpNi$$_{5}$$,Np$$_{2}$$Ni$$_{17}$$の2つの金属間化合物の存在を確認した。NpNi$$_{5}$$はP6/mmm、Np$$_{2}$$Ni$$_{17}$$はP6$$_{3}$$/mmm空間群に属する。六方晶であった。これらのことから、Np-Ni系はUNi系よりも、むしろPu-Ni系に良く似ていると言える。

論文

Design study of feasible water detritiation systems for fusion reactor of ITER scale

岩井 保則; 山西 敏彦; 奥野 健二; 横川 伸久*; 土屋 宏行*; 吉田 浩; O.K.Kveton*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(12), p.981 - 992, 1996/12

https://doi.org/10.3327/jnst.33.981
 被引用回数：28 パーセンタイル：89.28(Nuclear Science & Technology)

ITERスケールの核融合炉用に、水蒸留塔と気相触媒交換塔の組み合わせと水蒸留塔と電解セルを組み込んだ液相触媒交換塔の組み合わせの水処理システムの設計をおこなった。前者のシステムでは水蒸留塔のトータルな高さは106cmとなる。対して後者のシステムでは水蒸留塔は20m、CECE塔は24mとなる。水蒸留塔が大きいことは、建設コストとインベントリーが増えることを意味している。しかし前者は実スケールでの運転操作実績を持っているのに対し、後者ではCECE塔はおこなわれていないのが現実である。このことから、前者を核融合炉用水処理システムの第一候補とするのが現状では妥当であると考えられる。しかし水蒸留塔とCECE塔の組み合わせは柔軟な設計が可能で、コスト、インベントリーの観点からも優れていることから、研究が進めば将来の核融合炉用水処理システムになると考えられる。

論文

The Investigation of selected Np-Zr alloys by X-ray diffraction up to 700$$^{circ}$$C

岡本 芳浩; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 232, p.302 - 306, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0925-8388(95)02009-8
 被引用回数：8 パーセンタイル：56.55(Chemistry, Physical)

Np-Zr系合金の相関係を明らかにするために、25および33at.%Npの2つの組成の合金を調製し、最高700$$^{circ}$$Cまでの温度範囲で高温X線回折測定を実施した。その結果、NpとZrの相互溶解度と中間相NpZr$$_{2}$$の高温挙動について新たな知見を得た。合金中のNpとZrの相挙動はそれぞれの純金属とほぼ同じであった。これは、U-Zr系の場合とは異なり、NpとZrが互いに溶けにくく、高温でb.c.c.構造を持った全率固溶相を形成しないことを示している。一方、中間相NpZr$$_{2}$$は約550$$^{circ}$$Cで分解し、同温度で再生成することが明らかになった。相観察から、NpZr$$_{2}$$は$$gamma$$-Npおよび$$alpha$$-Zrとの固相反応によって生成したと考えられた。さらに、得られた回折データを用い、各相の格子定数の算出を試みた。その結果、600$$^{circ}$$Cにおける$$gamma$$-Np中のZrの溶解度は4at.%程度であること、NpZr$$_{2}$$の格子膨張の特徴などを明らかにした。

論文

Thermodynamic analysis of Zr-U and Zr-Np alloys in view of f-d interaction

小川 徹; J.K.Gibson*; R.G.Haire*; M.M.Gensini*; 赤堀 光雄

Journal of Nuclear Materials, 223, p.67 - 71, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(95)00002-X
 被引用回数：15 パーセンタイル：79.41(Materials Science, Multidisciplinary)

アクチニド金属f状態と遷移金属のd状態の混合は金属と組成の双方に依存する。Zr-U系には$$omega$$相固溶体と見なすことのできる中間相$$delta$$が存在する。すなわちU添加により$$omega$$相が$$alpha$$相(hcp)に対して安定化される。このことはUの原子価殻とZrのd殻とが良く混合した結果、Zr-d帯の占有率が上昇したことを意味すると考えられる。Zr-Np系にも$$delta$$類似相が存在する。しかし、$$beta$$-Zrと$$gamma$$-Uとがbcc金属として良く相互固溶するのに対し、$$beta$$-Zrと$$gamma$$-Npとの相互溶解度は限られるようである。Np-Zr系の熱力学的解析の結果、Zr-Np間の相互作用がZr-U間のそれと同程度であれば、bcc領域の溶解度差曲線が固相線と交わることが明らかになった。これらの議論の基礎となるU-4d遷移金属合金化の系統的挙動についても論じた。

報告書

Proceeding of the Second Steering Conference relating to the Agreement on the Implementation of Research at the Chernobyl Center for International Research between CHECIR and JAERI

長岡 鋭; 外川 織彦; 森内 茂; S.I.Rybalko*; Sukhoruchkin, A. K.*; S.V.Kazakov*

JAERI-Conf 94-005, 99 Pages, 1994/11

JAERI-Conf-94-005.pdf:3.18MB

環境安全研究部では、1992年6月に原研-チェルノブイル国際研究センター(CHECIR)間研究協力協定を締結して以後、「環境放射線影響に関する評価・解析及び評価システムの検証に関する研究」を進めている。双方の意見交換と意思疎通を図り本研究を円滑・効率的に進めるため、1年に2回の運営会議を開催している。1994年2月には初めて日本で運営会議を開催し、CHECIRから3人の研究責任者を招き、講演会を行った。又、運営会議席上で平成5年度の研究の進捗状況が原研側から報告された。本報告書はこれらをまとめたものである。

論文

Alloying behavior in selected neptunium binary systems; The Role of 5f-bonding

J.K.Gibson*; R.G.Haire*; M.M.Gensini*; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.106 - 110, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0925-8388(94)90888-5
 被引用回数：12 パーセンタイル：66.82(Chemistry, Physical)

Npと他のアクチナイド、あるいは遷移金属との幾つかの二元系について、X線回折、DTA分析によって相関係を調べた。これらの結果に基づき、5f結合の役割について議論する。Np-Zr系では、Npの5f電子の有効性が失われる結果、単純な正則容体モデルでは予測できない正の相互作用項が存在する。

論文

Neptunium-iron phase diagram

J.K.Gibson*; R.G.Haire*; E.C.Beahm*; M.M.Gensini*; 前多 厚; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 211, p.215 - 222, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(94)90349-2
 被引用回数：9 パーセンタイル：63.36(Materials Science, Multidisciplinary)

Np-Fe合金系の相関係を示差熱分析法によって明らかにした。状態図を実験結果、正則溶体モデル計算、並びにU-Fe,Pu-Fe状態図との比較に基づいて作成した。Np-Fe系状態図は、二つの金属間化合物NpFe$$_{2}$$及びNp$$_{6}$$Feと、二つの共晶反応とによって特徴づけられる。

論文

Development of a diagnostic system for high power microwave(FEL) electric fields in the microwave tokamak experiment

尾田 年光*; 小田島 和男; 多幾山 憲*; J.H.Foote*; K.Mizuno*; 小川 俊英; 佐藤 国憲*; 大麻 和美; 星野 克道; 前田 彦祐; et al.

Proc. of the 1992 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol. 16C, Part II, p.II1191 - II1194, 1992/00

米国ローレンスリバモア国立研究所で進められている自由電子レーザー(FEL)マイクロ波を用いたMTX計画において、FELマイクロ波の電界を測定するレーザ補助粒子プローブ分光装置(LAPPS)を開発した。LAPPSはヘリウム中性粒子ビーム源、色素レーザ装置及び分光装置からなる。シュタルク効果を用い、プラズマ中の電界測定のため準安定ヘリウム原子での禁制線遷移による誘起螢光を測定する。測定する光量を充分得るためには、プラズマ中心部で充分な量のヘリウム原子が必要で、LAPPSでは50kV、0.2~0.4Aである。これはMTXトカマクのポートサイズから決っている値ギリギリである。原研における試験でビーム中の3重場準安定原子の密度を測定した。この結果よりMTXの本番測定においても充分測定可能であるとの感触を得た。

口頭

Time-scale of POC cycle in the Japan Sea

乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 外川 織彦; 天野 光; 皆川 昌幸*; Khim, B.-K.*; 乗木 新一郎*

no journal, , 

日本海北東部で得られた粒子状有機物(POC)試料中の放射性炭素及び安定炭素同位体比から、同海域におけるPOC循環の年齢について議論する。POCの「見かけの年齢」の指標であるDelta C-14値は懸濁POCに比べて沈降POCで大きく、いずれも深さとともに減少した。安定炭素同位体比dC13値は沈降POCに比べて懸濁POCで大きかった。沈降POCのC-14同位体比と元素組成との関係から、沈降POCのDelta C-14値は陸起源POCと表層の生物活動で生産されるPOCの混合比を表していることと、その混合比は沈降過程で変化することが示唆された。さらに、沈降POC中の陸起源成分と懸濁POC間のDelta C-14値の差は、海水中でのPOC移行に伴う経過時間を示していると考えられた。これらのことから、沈降粒子と懸濁粒子のC-14年代の差が海水柱内での懸濁POCの年齢であるとみなすことができ、日本海の深層(3km層)でのPOCの年齢は、約300年と見積もられた。

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