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論文

Quantum paramagnet near spin-state transition

富安 啓輔*; 伊藤 菜緒子*; 岡崎 竜二*; 高橋 佑生*; 小野寺 貢*; 岩佐 和晃*; 野島 勉*; 青山 拓也*; 大串 研也*; 石川 喜久*; et al.

Advanced Quantum Technologies (Internet), 1(3), p.1800057_1 - 1800057_7, 2018/12

スピンクロスオーバーとしても知られるスピン状態転移は、様々な物質において重要な役割をもつ。理論的に、低スピンと高スピン状態の境界近傍では、従来とは異なる物理状態を引き起こすと予想されている。しかしながら、外場を印加せずに、基底状態としてほぼ縮退した臨界の状態を実現する系は、いまだに実験的には確認されていない。本研究は、LaCoO$$_{3}$$へのSc置換が、非磁性の低スピン状態を不安定化させ、トランスポートギャップのエンハンスメントと磁気格子膨張、Co-O距離の縮みを伴う異常な常磁性状態を生み出すことを明らかにした。これらの現象は、通常の低スピン・高スピン状態の混合状態ではよく説明できず、スピン状態転移の境界で生じる量子重ね合わせで記述することができる。

論文

Application of the transient pulse method to measure clay permeability

加藤 昌治*; 奈良 禎太*; 岡崎 勇樹*; 河野 勝宣*; 佐藤 稔紀; 佐藤 努*; 高橋 学*

Materials Transactions, 59(9), p.1427 - 1432, 2018/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:28.45(Materials Science, Multidisciplinary)

放射性廃棄物の地層処分においては、岩盤を天然バリアとして使用する。このことから、低透水性の岩盤やき裂を充填している粘土の存在は、より好ましい環境を提供すると考えられる。室内での透水係数の測定方法のうち、トランジェントパルス法は低透水性の材料の透水係数測定に有効であるが、粘土に適用された事例は無く、かつ、そのままの方法・手順では適用が困難である。このため、供試体の下流側の圧力を下げる場合で透水係数を求める方法を提案し、変水位法で得られた値と比較して問題ないことを確認した。

論文

粘土の透水係数測定へのトランジェントパルス法の適用

加藤 昌治*; 奈良 禎太*; 岡崎 勇樹*; 河野 勝宣*; 佐藤 稔紀; 佐藤 努*; 高橋 学*

材料, 67(3), p.318 - 323, 2018/03

放射性廃棄物の地層処分においては、岩盤を天然バリアとして使用する。このことから、低透水性の岩盤やき裂を充填している粘土の存在は、より好ましい環境を提供すると考えられる。室内での透水係数の測定方法のうち、トランジェントパルス法は低透水性の材料の透水係数測定に有効であるが、粘土に適用された事例は無く、かつ、そのままの方法・手順では適用が困難である。このため、供試体の下流側の圧力を下げる場合で透水係数を求める方法を提案し、変水位法で得られた値と比較して問題ないことを確認した。

論文

Establishment of a Laboratory for $$gamma$$-ray Spectrometry of Environmental Samples Collected in Fukushima

三枝 純; 依田 朋之; 前田 智史; 岡崎 勤; 大谷 周一; 山口 敏夫; 栗田 義幸; 波澄 篤; 米澤 仲四郎*; 武石 稔

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1078 - 1085, 2017/11

2011年3月の福島第一原子力発電所の事故後、原子力機構は新たに放射能分析施設を福島に立ち上げた。分析施設では高分解能$$gamma$$線スペクトロメトリに基づき、土壌や水、ダストフィルタ、植物といった環境試料の放射能分析を月当たり約1,000件のペースで行っている。2012年9月の施設立上げ以来、分析結果の信頼性や、分析依頼者及び機器オペレータの利便性向上を目指した技術開発を実施し、制度的・技術的な課題を継続的に改善することで、ISO/IEC 17025規格に適合する試験所としての認定を得た。

口頭

Sorption / diffusion data aquisition method development for high sorbing americium in compacted bentonite

石井 康雄; 高橋 宏明; 舘 幸男; 戸村 努*; 根本 一昭*; 岡崎 充宏*

no journal, , 

高収着性核種に対応した精密な内部プロファイル取得手法を開発し、圧縮ベントナイトの拡張RD法により0.1M, 0.5M NaCl / 0.05M NaHCO$$_{3}$$溶液中におけるベントナイト(クニピアF:クニミネ工業社製)に対するDe及びKdを求めた。Kdについてはバッチ収着試験法による測定も行い、比較を行った。

口頭

圧縮ベントナイト中の収着拡散データ取得評価手法の開発,2; Amの収着拡散の間隙水の炭酸と塩濃度依存性評価

石井 康雄; 戸村 努; 根本 一昭; 岡崎 充宏; 舘 幸男

no journal, , 

高収着性核種であるAmの圧縮ベントナイト中の核種の収着・拡散現象を評価するため開発した薄層削り出し法により、圧縮系収着・拡散データの信頼性の高い取得し、炭酸濃度依存性,塩濃度依存性について評価した。

口頭

P/T法及び標準線源法に基づいた体積試料中放射能のサム効果補正量の検討

三枝 純; 永山 雄大; 前田 智史; 岡崎 勤; 依田 朋之; 武石 稔

no journal, , 

$$gamma$$線スペクトロメトリ法により放射能を定量する際、サム効果を補正する必要がある。各種形状・材質の体積試料についてピーク・トータル費(P/T)法により$$^{134}$$Csの605keV及び796keV$$gamma$$線のサム効果の補正量を評価した。この結果を$$^{134}$$Csを含む標準体積源の実測から得た値と比較し考察した。

口頭

JAEA福島環境安全センターにおけるGe半導体検出器の環境バックグラウンド低減化

永山 雄大; 前田 智史; 岡崎 勤; 依田 朋之; 三枝 純

no journal, , 

福島環境安全センターでは福島県内で採取した環境試料の放射能測定を実施している。使用している低バックグラウンド(BKG)Ge検出器の測定においてBKG計数中に放射性セシウムのピークが見られ、目的とする検出下限値を担保するためにこのBKGの低減化が課題となった。そこでBKGを低減するための調査、対策の実施、並びにその効果を検討した。

口頭

ピーク・トータル比に基づくサム効果補正方法の検証

三枝 純; 前田 智史; 岡崎 勤; 依田 朋之; 武石 稔

no journal, , 

各種形状・材質の体積試料についてピーク・トータル比法に基づき$$^{134}$$Csの605keV及び796keV$$gamma$$線のサム効果補正量を評価した。この結果を$$^{134}$$Csを含む標準体積線源の実測から得た値と比較し考察した。

口頭

原子力機構笹木野分析所建屋内への放射性セシウムの混入量調査

栗田 義幸; 岡崎 勤; 前田 智史; 依田 朋之; 三枝 純

no journal, , 

福島環境安全センター笹木野分析所(福島市)は、環境レベルの放射性核種を分析するための機器を有しており、実験室内の清浄度管理が重要である。建屋内への放射性セシウムの混入状況を把握するため、床面の拭き取りサンプリングを定期的に実施し、回収物の放射能濃度、重量等を評価した。その結果、建屋の入り口(1階)附近の放射性セシウム面密度は10のマイナス5乗オーダーBq/cm$$^{2}$$/週であり、2階, 3階ではその2分の1程度の値であった。笹木野分析所は外部から身体等に付着した放射性物質が持ち込まれることを想定して汚染管理を実施しているが、本調査で得られたデータから、汚染が目視で明らかにできない限り、放射線管理機器にて検出されるレベルに至らないことを確認した。

口頭

電気冷却式HPGe検出器の日常点検から得られた知見

前田 智史; 依田 朋之; 岡崎 勤; 三枝 純

no journal, , 

原子力機構笹木野分析所では5台の電気冷却式HPGe検出器を有している。精度管理のため1日2回の日常点検(温湿度, ピーク位置, 半値幅, ピークカウントの確認)を行ってきた結果、室温が2$$^{circ}$$C変動すると1ch程度エネルギーがシフトする傾向が見出された。各値をトレンドグラフ化することで検出器の異常を早期に予見できる例もあった。

口頭

原子力機構笹木野分析所建屋内への放射性セシウムの混入量調査

栗田 義幸; 岡崎 勤; 前田 智史; 依田 朋之; 三枝 純

no journal, , 

原子力機構笹木野分析所(福島市)は、環境レベルの放射能分析を行うための機器を有しており、測定室への放射性核種の混入を低減する目的で、$$beta$$/$$gamma$$線ハンドフットクロズモニタを用いた入室時の身体測定及びスミヤ法による床の測定を実施している。今般、分析所の主要な測定対象核種である$$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Csの建屋内への混入状況を、Ge検出器を用いた$$gamma$$線スペクトロメトリに基づき調査した。その結果、分析所の建屋内に混入する放射性セシウムは、通常の放射線管理用機器の検出下限値を大きく下回る量であり、仮に検出下限値を上回った場合、目視での識別が明確に可能であることを確認した。また、本調査で得た分析所の建屋内に混入する放射性セシウムの面密度、濃度は放射能分析の結果に影響を与えるものではないが、測定室の清浄度を一層高めるためには、通常の放射線管理用機器による放射線管理では有効性が低く、入退室時の靴の履替え及び定期的な清掃を継続することが有効である。

口頭

日本原子力研究開発機構福島環境安全センター笹木野分析所概要

三枝 純; 柳澤 華代; 山口 敏夫; 眞鍋 早知; 依田 朋之; 前田 智史; 内海 あずさ; 柴道 勝; 江尻 明; 栗田 義幸; et al.

no journal, , 

原子力機構は2011年6月に福島市内に活動拠点を設け、環境放射線(能)モニタリングや環境回復活動を実施してきた。2012年9月には福島市笹木野地区に分析所(笹木野分析所)を開設し、環境試料の放射能分析を行うための体制を整えてきた。このうち、$$gamma$$線スペクトロメトリに基づく放射能定量について、2015年10月にISO/IEC17025国際標準規格に基づく試験所としての認定を得た。本発表では当分析所の目的、保有機器、業務の概要、分析の信頼性向上に向けた各種取り組みについて紹介する。

口頭

電気冷却式Ge検出器の冷却温度とエネルギーシフトとの関係

前田 智史; 依田 朋之; 岡崎 勤; 大谷 周一; 三枝 純

no journal, , 

原子力機構福島環境安全センター笹木野分析所にて運用している電気冷却式Ge検出器の日常点検データを精査し、電気冷却式Ge検出器の冷却温度とエネルギーシフトとの関係を調べた。その結果、室温変動幅とエネルギーシフト幅の間に相関があり、室温上昇幅1$$^{circ}$$Cに対しCo-60(1333keV)のピークエネルギーが0.3$$sim$$0.5ch高エネルギー側にシフトしていることを見出した。このエネルギーシフトは電気冷却の場合の方が液体窒素冷却の場合より3$$sim$$5倍大きかった。一方、室温と検出器の冷却温度の関係を見ると、室温変動1$$^{circ}$$Cに対して冷却温度は約0.34$$^{circ}$$C変動し、室温変動から20$$sim$$60分遅れて追随した。電気冷却では結晶温度を担保しきれず室温の上昇に伴い結晶温度が上昇し、結果として大きなエネルギーシフトにつながっていると推察される。

口頭

充填鉱物を有する花崗岩のき裂の水理開口幅の評価

加藤 昌治*; 奈良 禎太*; 岡崎 勇樹*; 河野 勝宣*; 佐藤 稔紀; 佐藤 努*; 福田 大祐*; 高橋 学*

no journal, , 

岩盤のき裂は、鉱物の沈殿により充填され、遮蔽性能を回復している場合が見受けられる。このような環境は、岩盤を天然バリアとして使用する放射性廃棄物の地層処分において好ましいものである。そこで本研究では、土岐花崗岩を用いて、インタクトな岩石や天然の巨視き裂を含む岩石、鉱物で充填されたき裂(鉱物脈)を含む岩石を供試体として、室内透水試験を実施し、透水係数を測定した。その結果に基づき、き裂が修復される(鉱物で充填される)ことによって、それを含む岩石の透水係数がどの程度回復するのかを検討するとともに、き裂の開口幅を評価した。

口頭

粘土を含む水が流れる環境下での破壊した花崗岩における透水性の変化

奈良 禎太*; 加藤 昌治*; 岡崎 勇樹*; 河野 勝宣*; 福田 大祐*; 佐藤 努*; 佐藤 稔紀; 高橋 学*

no journal, , 

本研究では、粘土および破壊した岩石の透水係数を、透水試験を用いて調べた。特に、粘土の透水係数を求め、さらに粘土がき裂を充填する場合に透水係数がどのように変化するかを、粘土を含む水を花崗岩に流し続けることによって調べた。その結果、粘土(主成分はイライト)の透水係数は、インタクトな花崗岩より1オーダー程度高く、巨視き裂を含む花崗岩よりは3$$sim$$4オーダー低い値となり、粘土層を含む花崗岩と同程度の値となった。このことより、巨視き裂を充填する物質の性質が、巨視き裂を含む結晶質岩石の透水係数を決定すると考えられる。また、粘土を含む水を流し続けると、時間の経過とともに、岩石の透水係数が低下する様子が示された。これより、粘土の沈殿によりき裂が充填されることによって、透水係数が低下するということが示された。

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