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論文

A Cubic CeBr$$_{3}$$ gamma-ray spectrometer suitable for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄子 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 971, p.164118_1 - 164118_8, 2020/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:76.41(Instruments & Instrumentation)

Our work focused on the passive gamma-ray analysis (PGA) of the nuclear fuel debris based on measuring gamma rays with an energy greater than 1 MeV for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The PGA requires gamma-ray spectrometers to be used under the high dose rates in the FDNPS, then we fabricated a small cubic CeBr$$_{3}$$ spectrometer with dimensions of 5 mm $$times$$ 5 mm $$times$$ 5 mm, coupled to a Hamamatsu R7600U-200 photomultiplier tube (PMT). The performance at dose rates of 4.4 to 750 mSv/h in a $$^{60}$$Co field was investigated. The energy resolution (FWHM) at 1333 keV ranged from 3.79% to 4.01%, with a standard deviation of 6.9%, which met the narrow gamma decay spectral lines between $$^{154}$$Eu (1274 keV) and $$^{60}$$Co (1333 keV). However, the spectra shifted to a higher energy level as the dose rate increase, there was a 51% increase at the dose rates of 4.4 to 750 mSv/h, which was caused by the PMT gain increase.

論文

Development of prototype reactor maintenance, 1; Application to piping system of sodium-cooled reactor prototype

小竹 庄司*; 近澤 佳隆; 高屋 茂; 大高 雅彦; 久保 重信; 荒井 眞伸; 桾木 孝介; 伊藤 隆哉*; 山口 彰*

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/04

研究開発段階炉の保全の考え方を提案した。ナトリウム冷却炉の場合は材料との共存性がよく基本的に劣化はないが、ナトリウム純度および熱過渡の管理が重要である。運転初期の段階では運転経験の少なさを考慮して代表部位の検査をするが、実績を積むことにより試験間隔を延長していくことが可能であると考えられる。実用炉においてはナトリウムの材料共存性を考慮して、定期的な検査を不要とすることを目指している。

論文

高温高圧下でのXAFS法と回折法によるAgIの研究(MS35)

吉朝 朗*; 有馬 寛; 福井 宏之*; 奥部 真樹*; 片山 芳則; 大高 理*

日本結晶学会誌, 51(1), p.66 - 69, 2009/02

われわれは高温高圧放射光実験によってAgIの精密な温度圧力相図を決定した。マルチアンビル高圧装置とSPring-8の放射光を利用することによって、X線回折及びXAFS測定が行われた。不規則岩塩構造相では、Agイオンが6配位席及び4配位席の両方を占有する。4配位席の占有率は、2GPa付近で最大の20%程度となる。岩塩構造から不規則岩塩構造への変化は、X線回折で観測される平均構造でははっきりしないが、XAFSで観測される局所構造でははっきりと現れた。EXAFSデバイワーラー因子からは原子間の有効二体ポテンシャルを高温高圧下でも求めることができる。圧力は有効ポテンシャルに大きな影響を及ぼし、非調和性が圧力とともに減少することが明らかになった。

論文

${it In-situ}$ XAFS and XRD studies of pressure-induced local structural change in liquid AgI

有馬 寛*; 大高 理*; 服部 高典; 片山 芳則; 内海 渉; 吉朝 朗*

Journal of Physics; Condensed Matter, 19(7), p.076104_1 - 076104_7, 2007/02

 被引用回数:15 パーセンタイル:57.81(Physics, Condensed Matter)

液体AgIの圧力誘起構造変化を調べるために、約1200K, 6GPaの温度圧力範囲において高温高圧XAFS及びXRDを行った。XANESスペクトル及び$$S$$($$Q$$)の変化は液体AgIの短距離秩序が変化することを示している。約2GPaまでのAg-I距離の増大は、局所構造が配位数が4から4より大きなものへと変化することを示している。約2GPaより高い圧力下での、Ag-I距離の減少は、2GPaで上記構造変化が完了し、高圧Formが安定になることを示している。Ag-I距離の結晶相におけるものとの比較から、液体の高圧Formの構造は、空孔を含んだ岩塩構造に類似していることを示している。

論文

Rhemium-186-monoaminemonoamidedithiol-conjugated bisphosphonate derivatives for bone pain palliation

小川 数馬*; 向 高弘*; 荒野 泰*; 大高 章*; 上田 真史*; 上原 知也*; 間賀田 泰寛*; 橋本 和幸; 佐治 英郎*

Nuclear Medicine and Biology, 33(4), p.513 - 520, 2006/05

 被引用回数:51 パーセンタイル:80.77(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)

患者のQOL(生活の質)の向上を目指した癌性骨転移の疼痛緩和薬剤の開発を目指して、二官能性放射性薬剤の概念に基づき、安定な$$^{186}$$Re化合物である$$^{186}$$Re-MAMA(モノアミンモノアミドジチオール)を骨への集積能を有するビスホスホネート骨格を持つ化合物に導入した新規薬剤を合成し、その特性を調べた。ビスホスホネートの中央炭素に水酸基を有した$$^{186}$$Re-MAMA-HBPと、水酸基を持たない$$^{186}$$Re-MAMA-BPを合成し、骨の主成分であるハイドロキシアパタイトへの結合親和性及びマウス体内分布を比較検討した。レニウム-186標識MAMA結合ビスホスホネートは、レニウムの還元剤として塩化スズを用い、クエン酸中で$$^{186}$$ReO$$_{4}$$$$^{-}$$とMAMA結合ビスホスホネートを反応させ、逆相HPLCによる精製後、95%以上の放射化学的純度で得られた。$$^{186}$$Re-MAMA-HBPは、$$^{186}$$Re-MAMA-BPと比べ、インビトロにおいて、より高いハイドロキシアパタイトへの結合親和性を示し、インビボにおいて、より高い大腿骨への放射能集積を示した。したがって、$$^{186}$$Re標識ビスホスホネートへの水酸基の導入は、骨集積増加に効果的であると考えられる。これらの結果は、骨指向性放射性治療薬剤のドラッグデザインに有用な指針を示すものである。

論文

Pressure-induced sharp coordination change in liquid germanate

大高 理*; 有馬 寛*; 福井 宏之*; 内海 渉; 片山 芳則; 吉朝 朗*

Physical Review Letters, 92(15), p.155506_1 - 155506_4, 2004/04

 被引用回数:48 パーセンタイル:84.6(Physics, Multidisciplinary)

液体ゲルマン酸塩中のゲルマニウムの周りの局所構造をX線吸収その場観察測定によって9GPa, 1273Kまで調べた。4面体配位したゲルマニウムによって構成される液体ゲルマン酸塩は、2.5GPaまでは局所構造に顕著な変化を起こすことなく収縮し、その後、3GPaで、突然4配位から6配位への変化を起こす。配位の変化は4GPaで完了し、それ以上圧力では、8面体配位したゲルマニウムによって構成される高密度液体が安定となる。高密度液体中のGeO$$_{6}$$8面体は固体中のそれよりも圧縮されやすい。

論文

Anharmonicity of platinum under HP and HT

奥部 真樹*; 吉朝 朗*; 大高 理*; 片山 芳則

High Pressure Research, 23(3), p.247 - 251, 2003/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:35.06(Physics, Multidisciplinary)

白金の非調和熱振動に対する圧力の効果を調べるため、白金のK吸収端及びL$$_{3}$$吸収短広域X線吸収微細構造(EXAFS)スペクトルを6GPaまでの圧力、300Kから800Kまでの温度範囲で測定した。実験には、大容量プレスと放射光が用いられた。われわれは、非調和原子間ポテンシャルをキュムラント展開法によって調べた。EXAFSデバイ-ワラー因子の値、$$sigma$$2及び$$sigma$$3は圧力の増加とともに小さくなった。非調和有効対ポテンシャル$$V(u)=(1/2!)au^{2}+(1/3!)bu^{3}$$を評価したところ、0.1MPa及び6GPaの係数$$a$$の値として、それぞれ4.8及び5.0eV/$AA $^{2}$$が得られた。非調和ポテンシャルパラメーター$$b$$は圧力の増加とともに減少した。

論文

Anharmonic effective pair potentials of gold under high pressure and high temperature

奥部 真樹*; 吉朝 朗*; 大高 理*; 福井 宏之*; 片山 芳則; 内海 渉

Journal of Physics; Condensed Matter, 14(44), p.11511 - 11515, 2002/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:21.27(Physics, Condensed Matter)

放射光ビームライン設置の高温高圧装置を用いて、金のL吸収端のEXAFSスペクトルを1100K, 14GPaまでの領域で測定した。測定結果を解析することにより、0, 6, 14GPaにおける金の非調和ペアポテンシャルが計算された。

論文

XAFS study of GeO$$_{2}$$ glass under pressure

大高 理*; 吉朝 朗*; 福井 宏之*; 村井 敬一郎*; 奥部 真樹*; 竹部 仁*; 片山 芳則; 内海 渉

Journal of Physics; Condensed Matter, 14(44), p.10521 - 10524, 2002/11

 被引用回数:17 パーセンタイル:63.92(Physics, Condensed Matter)

放射光設置の大型高圧装置を用いて、Li$$_{2}$$O-4GeO$$_{2}$$ガラスと純GeO$$_{2}$$ガラスを14GPaまで室温下で加圧し、そのローカル構造変化をXAFS測定により観測した。Li$$_{2}$$O-4GeO$$_{2}$$ガラスを加圧すると、7GPaあたりまで、GeO$$_{4}$$四面体の圧縮に伴ってGe-O距離が連続的に短くなるが、8-10GPaで配位数変化を伴って、Ge-O距離が急激に増加する。これに対し、純GeO$$_{2}$$ガラスの場合は、2-12GPaまでGe-O距離は連続的に少しずつ増加することが明らかになった。

論文

Phase relations of AgI under high pressure and high temperature

大高 理*; 竹部 仁*; 吉朝 朗*; 福井 宏*; 片山 芳則

Solid State Communications, 123(5), p.213 - 216, 2002/08

 被引用回数:18 パーセンタイル:65.5(Physics, Condensed Matter)

AgIの、$$alpha$$-AgI構造,岩塩構造,乱れた岩塩構造及び液体の間の相関系を調べるために、大容量高圧装置と放射光を用いたX線その場観察を、圧力6GPaまで、温度1000Kまでの高温高圧下で行った。$$alpha$$-AgI構造,不規則岩塩構造,液体の3つの相は823K,1.3GPaにある3重点で共存する。乱れた岩塩構造の融解曲線は直線で正の傾きを持つ。岩塩構造と乱れた岩塩構造の間の転移は、同じ構造の間での、幅の広いぼやけた無秩序化である。よって、乱れた岩塩構造の生成は(111)と(200)回折線の相対的な強度比の変化によって推定された。加圧にともない、岩塩構造はより高温でも安定となる。6.0GPaで岩塩構造は乱れた岩塩構造に転移することなく融解する。

論文

Anharmonicity of gold under high-pressure and high-temperature

奥部 真樹*; 吉朝 朗*; 大高 理*; 福井 宏*; 片山 芳則; 内海 渉

Solid State Communications, 121(5), p.235 - 239, 2002/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:51.99(Physics, Condensed Matter)

金の非調和性に対する圧力効果を調べるため、金の$$L_{3}$$吸収端付近のEXAFSスペクトルを温度範囲300Kから1000Kで圧力14GPaまで、大容量プレスと放射光を用いて測定した。EXAFSデバイ-ワーラー因子、$$sigma2$$$$sigma3$$の値は圧力が大きくなるにつれ、小さくなった。これはポテンシャルの幅が圧力の増加と伴に狭くなることを示している。金の非調和対ポテンシャル、$$V(u)=au^{2}/2!+bu^{3}/3!$$を、0.1MPa, 6及び14GPaで計算した。また、熱膨張係数の圧力依存性も評価した。

論文

Structual changes of quartz-type crystalline and vitreous GeO$$_{2}$$ under pressure

大高 理*; 吉朝 朗*; 福井 宏之*; 村井 敬一郎*; 奥部 真樹*; 片山 芳則; 内海 渉; 西畑 保雄

Journal of Synchrotron Radiation, 8(Part2), p.791 - 793, 2001/03

放射光ビームライン設置の高圧プレスを用いて、石英タイプ結晶ならびにガラスの酸化ゲルマニウムを室温下14GPaまで圧縮し、その構造変化をXAFS測定によりその場観察した。結晶酸化ゲルマニウムにおいては、4から6への配位数変化が8GPaあたりで始まり、12GPaで終了するが、ガラスにおいては、その変化は6GPaから始まり、10GPa以下で終了することが明らかになった

論文

Anharmonic effective pair potentials of $$gamma-$$ and $$alpha-$$CuBr at high pressure

吉朝 朗*; 奥部 真樹*; 大高 理*; 神嶋 修*; 片山 芳則

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 39(12A), p.6747 - 6751, 2000/12

 被引用回数:10 パーセンタイル:45.23(Physics, Applied)

高圧下における$$gamma-$$及び$$alpha-$$CuBrのBr-Cu結合に対する非調和有効対ポテンシャル$$V(u)=au^{2}/2+bu^{3}/3!+cu^{4}/4!$$を広域X線吸収微細構造(EXAFS)法によって調べた。BrのK吸収端近傍のEXAFSスペクトルを大容量一軸押しプレスとSPring-8の放射光を用いて測定した。それぞれの相における非調和有効対ポテンシャルは圧力に影響され、圧力の増加と伴に険しくなっていく。$$gamma$$相のポテンシャルパラメーター$$a$$は、圧力4.8GPaでは0.1MPaに比べ約20%増加する。有効対ポテンシャルとBr-Cu距離の分布をもとに、$$alpha$$-CuBr中のCuの統計的な分布と超イオン導電機構について議論する。

口頭

高速高エネルギーガンマ線スペクトロメーターの要素研究

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; Foong, W. S.*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kin, J. Y.*; 吉野 将生*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

no journal, , 

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故から8年が経過し、2021年度には燃料デブリ取り出しが予定されている。しかし、未だ燃料デブリと周囲構造物を識別する方法が確立していない。そこで、現在、燃料デブリに随伴すると考えられている$$^{154}$$Euから放出される1MeVを超える高エネルギーガンマ線を捉えることで燃料デブリを検出できるシステムの開発を進めている。本件では、高線量率下も、上記のガンマ線を検出できる高速かつ高エネルギー分解能なシンチレーターであるCeBr$$_3$$を利用したガンマ線スペクトロメーターを開発し、特性試験を実施したので報告する。

口頭

福島第一発電所の廃止措置に向けた小型CeBr$${}_3$$ガンマ線スペクトロメータ

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; Foong, W. S.*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

no journal, , 

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故から7年が経過し、当該廃止措置のニーズも変化しつつある。中でも、2017年に改定された中長期ロードマップでは、燃料デブリの取出しが明記され、一方で燃料デブリを識別する方法が確立していない。そこで、燃料デブリに随伴する$${}^{154}$$Euを標的として、主要ガンマ線スペクトルである1274keVを高線量率環境下で計測するための小型なCeBr$${}_3$$ガンマ線スペクトロメータを開発した。さらに、原子力機構が所有する放射線標準施設(FRS)の$${}_{60}$$Co校正場で、最大780mSv/hまでの照射試験を実施した。$${}^{60}$$Coの1333keVピークでの分解能を評価したところ、3.95%であり、下限数量以下の線源での評価が3.85%に対して、その差が0.1%以下である。これは、高線量率下でもエネルギー分解能が維持できており、今後の利用が期待できることを示す。

口頭

Introduction to multi Cubic high energy gamma-ray spectrometer

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kim, J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

no journal, , 

Nine years have been passed since the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), and the retrieval of nuclear fuel debris will be planned to start from 2021 fiscal year. But these retrieval samples will include not only nuclear fuel debris, but also the other materials. To accelerate the decommissioning, non-destructive assessments (NDA) for the nuclear fuel debris are required for the quick disposals. We are developing a high energy gamma-ray spectrometer under high dose-rate environments using CeBr$$_{3}$$ scintillator. The goal of this research is to realize gamma-ray spectrometry at dose rates of over 1 Sv/h. Then, we first developed a small cubic CeBr$$_{3}$$ scintillator, and we studied the high dose-rate performance at dose rates of up to 790 mSv/h in a $$^{60}$$Co field. In this presentation, we will introduce the concept of Multi Cubic high energy gamma-ray spectrometer, and show the high dose-rate performance in a standard radiation field.

口頭

東京電力ホールディングス(株)福島第一原子力発電所の廃止措置に向けたマルチCubic高エネルギーガンマ線スペクトロメトリシステムの特性試験

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

no journal, , 

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所では、2021年度以降、原子炉格納容器から溶け落ちた核燃料と周囲構造物の混ざり合った物質である燃料デブリの取り出しが予定されている。上記に向けた非破壊測定技術の一環として、$$^{154}$$Euや核反応からの高エネルギーガンマ線を高線量率環境下で測定できるガンマ線スペクトロメトリシステムの開発を進めている。本件では、5mm立方角のCeBr$$_{3}$$,光電子増倍管,高速信号処理モジュールで構築した検出システムを、最大線量率750mSv/hの$$^{60}$$Co照射場において、線量率を変化させて照射試験を実施することで、当該システムの線量率特性を評価したので報告する。

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