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-iron at high pressures determined using 
neutron diffraction青木 勝敏*; 高野 将大*; 福山 鴻*; 鍵 裕之*; 町田 晃彦*; 齋藤 寛之*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 舟越 賢一*
Physical Review B, 113(18), p.184440_1 - 184440_6, 2026/05
被引用回数：1体心立方(bcc)-鉄の磁気モーメントの温度依存性をその場中性子粉末回折法を用いて、約2GPaおよび6GPaの圧力下で300
950Kの範囲において調べた。磁気散乱の相対寄与を高めるため、中性子散乱長が天然Feの約半分である
Fe同位体が用いられた。キュリー温度(
)は、2.1GPa, 6.0GPa, 6.7GPaでそれぞれ946(30)K、838(50)K、740(40)Kと決定され、(K) = 1043 - 49(7)
+ 1.3(1.2)
で表される磁気相境界が決定された。6.7GPaで加熱すると、磁気転移に続いて
構造転移が観測された。この結果は、磁気相境界が相境界の低温側に位置することを示している。したがって、転移は、常磁性bcc鉄から常磁性fcc鉄への構造変化に対応する。
As studied by X-ray magnetic circular dichroismWan, Y.*; 芝田 悟朗; 竹田 幸治*; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳*; 他10名*
Physical Review Materials (Internet), 10(5), p.054402_1 - 054402_8, 2026/05
被引用回数：0In order to unveil the nature of the ferromagnetism in (Ba,K)(Zn,Mn)As, its magnetization process has been studied by X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) at the Mn 
edge in a wide range of temperature and magnetic field. The average magnetization of the Mn atoms as a function of magnetic field (
-
curves) at various temperatures could be successfully explained by a mixture of paramagnetic (PM), superparamagnetic (SPM), and ferromagnetic (FM) components as previously reported for GaMnAs, revealing the complex nature of the ferromagnetism in (Ba,K)(Zn,Mn)As. The average magnetization of the SPM clusters of different sizes and the FM regions were found to be small compared to those in GaMnAs, which we attribute to the antiferromagnetic interaction between nearest-neighbor Mn atoms in (Ba,K)(Zn,Mn)As on the basis of recent theoretical predictions.
近藤 正聡*; 北村 嘉規*; 瓦井 篤志*; 斎藤 滋; 大林 寛生
Corrosion Science, 262, p.113646_1 - 113646_14, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)流動鉛ビスマス共晶合金(LBE)中におけるFeCrAl合金APMT(Fe-21Cr-5Al-3Mo)の耐食性を、非等温強制循環ループ(OLLOCHI)を用いた腐食試験により調べた。試験温度は723K、LBE中の酸素濃度は1
10
wt%に制御した。流動LBEに2000時間及び4000時間浸漬した試験片では、深刻な腐食や侵食は検出されなかった。腐食試験中、APMT表面にはFeリッチ層、Crリッチ層、Alリッチ層からなる多重酸化物層が形成され、これらが腐食と侵食を抑制した。これらの酸化物層を研磨により除去した試験片をさらに2000時間流動LBE中に再浸漬した。その結果、研磨面に酸化層が再形成された。この挙動はこのFeCrAl合金が自己修復能力を有することを示唆している。2000時間の腐食試験後のマイクロスクラッチ試験の結果から、その場形成された多重酸化皮膜はせん断方向において高い付着強度を示したことが確認された。
Prestwood, D.*; 吉川 貴史; 齊藤 英治; 他15名*
Physical Review B, 113(13), p.134410_1 - 134410_12, 2026/04
被引用回数：1 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)We study a thin-film yttrium iron garnet sample that exhibits magnetic stripe domains due to a small perpendicular magnetic anisotropy. Using wide-field magneto-optic Kerr effect measurements we reveal the domain pattern evolution as a function of applied field and discuss the role of cubic anisotropy in the domain formation. Rich magnon spectra are observed in the stripe domain states, with a range of excitation conditions providing distinct spectra. The measurements are interpreted using micromagnetic simulations to provide the spatial profiles of each resonance mode. We further simulate domain patterns and resonance spectra accounting for the cubic anisotropy, with good correlation to experiment. This study highlights how noncollinear magnetic domain structures can host complex resonant behavior in a low-damping magnetic material, with potential use in future magnonic applications.
西原 健司; 福島 昌宏; 阿部 拓海; 方野 量太; Yee-Rendon, B.; 岩元 大樹; 菅原 隆徳; 大林 寛生; 斎藤 滋
JAEA-Research 2025-013, 125 Pages, 2026/03
JAEA-Research-2025-013.pdf:4.68MB
マイナーアクチノイドの分離変換を目的とした商用加速器駆動未臨界システム(ADS)の前段階となるパイロットADSの概念設計を行った。パイロットADSの炉心出力は200MWとし、安全評価の結果、深い未臨界度と安全棒を備える設計とした。炉心設計、加速器設計、ターゲット設計、炉内機器設計を行い、具体的な概念を明らかにした。
埋田 真樹; 中堂 博之; 今井 正樹; 松尾 衛; 佐藤 奈々; 森 道康; 前川 禎通*; 齊藤 英治
Applied Physics Letters, 128(12), p.122402_1 - 122402_6, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)The unidirectional spontaneous rotation of particles caused by Brownian motion rectified by the Coriolis force is reported. Fine magnetic particles dispersed in a revolving liquid were observed using the Barnett effect, and we found that the particles rotated much faster than the liquid. The observed spontaneous extra rotation is attributed to the breaking of the time-reversal symmetry of the Coriolis force, which rectified the random Brownian motion affected by viscosity. Our model considering molecular fluctuations in the medium reproduced the experiments well. The present results also suggest that all objects floating in fluids on Earth rotate spontaneously because of fluctuations.
Kim, M.; 吉村 和也; 佐久間 一幸; Malins, A.*; 阿部 智久; 中間 茂雄; 町田 昌彦; 斎藤 公明
Journal of Environmental Radioactivity, 294, p.107931_1 - 107931_8, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所近傍の居住地域で、除染以外の人間活動(交通など)が空間線量率に与える影響を、現地調査とシミュレーションにより定量評価した。現地調査では、
Cs沈着量と交通量を収集したところ、交通量が多い地域ほどCs沈着量の減少が顕著であることが確認され、車両の移動などがセシウムのウェザリングを促進する可能性が示唆された。3D-ADRESによるモンテカルロシミュレーションでも、人間活動が舗装面の空間線量率低下を加速し、最大約50%の減少が見られた。これにより、除染以外の人為的活動が空間線量率低下に大きく寄与することが明らかになった。
齊藤 良佳*; 伊藤 尚美*; 阿部 暁樹*; 山本 知佳*; 松本 ちひろ*; Zhao, T.*; 森山 信彰*; 吉村 和也; 眞田 幸尚; 坪倉 正治*
Journal of Radiological Protection, 46(1), p.013502_1 - 013502_8, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Environmental Sciences)This study reports Japan's implementation of a regulatory framework that enables limited, nonresidential land use in areas where radiation levels remain too high for repopulation following a nuclear accident, focusing on a wind power project in Katsurao Village, Fukushima Prefecture. Katsurao Village establised a multi-stakeholder committee; comprising residents, experts, government authorities, and industry representatives to evaluate dose-reduction measures, access protocols, environmental maintenance, and operational safeguards. The committee identified several unresolved issues, including the absence of standardized monitoring procedures, challenges in managing worker exposure, the need for clear demarcation and communication to prevent unauthorized entry, and mechanisms for transparent reporting in the event of abnormal findings. This case demonstrates both the feasibility and complexity of enabling controlled land use in high-dose areas, underscoring the importance of governance, technical standardization, and sustained risk communication.
reactions on neutron-rich nuclei; Collectivity and resonances in low-energy cross sections斉藤 照之; 松尾 正之*
Physical Review C, 113(3), p.034607_1 - 034607_16, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)We formulate a microscopic theory to calculate cross section of the radiative neutron capture on neutron-rich nuclei using the continuum quasiparticle random-phase approximation (cQRPA). This formulation is designed to be applied to neutron-rich nuclei around the 
-process path, for which the compound nuclear model may not be appropriate. It takes into account effects of various excitation modes such as the soft dipole excitation, the giant resonances, and the quasiparticle resonance in addition to the surface vibrations such as quadrupole and octupole modes. We perform numerical calculations to demonstrate new features of the present theory, employing reactions 
and 
with 
transitions populating the ground state, collective 
and 
states in 
and 
. With these examples, we discuss enhanced resonance contributions in the reaction at low energy, which originate from the quasiparticle resonance and the pygmy quadrupole resonance located just above the one neutron separation energy, and from combination with the low-lying octupole vibrational state.
河口 宗道*; 池田 明日香; 斉藤 淳一
Annals of Nuclear Energy, 226, p.111880_1 - 111880_9, 2026/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)This study performed sodium experiments and developed a new kinetic model to investigate the oxide dissolution and precipitation behavior on the stainless-steel (SS) surface in stagnant liquid sodium. The experiment revealed that the oxygen of Na
FeO
on the SS surface was dissolved into the liquid sodium with v
9.3 10 
wt.ratio/h in less than 20 h, and the oxide precipitation occurred on the SS surface with v
1.4 10 wt.ratio/h after the dissolution. Furthermore, the phase-field (PF) calculation code was developed to investigate the dependence of six parameters (T, c
, 
, D 
, k, and 
t) of the oxide precipitation velocity in the liquid sodium. As a result, the precipitation velocity increased linearly as the oxygen concentration (c) and the oxygen diffusion coefficient (D) in liquid sodium increased. In contrast, its velocity decreased exponentially as the sodium temperature (T) and the interfacial energy of oxide () increased. The quasi-partial coefficient (k) and the time step (t) did not affect the calculation results at all. In these sensitivity analyses, the oxide precipitation velocity obtained by the PF calculation shows consistency with the laboratory-scale experimental findings of Latge et al.
日高 洋*; 鏡味 沙耶; 齊藤 天晴; 横山 立憲; Pravdivtseva, O.*; Meshik, A.*; Bentridi, S.*; Durastanti Rabnga Mombo, E. D.*; Gall, B.*
Radiation Protection Dosimetry, 202(2), p.65 - 69, 2026/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Environmental Sciences)オクロ天然原子炉試料の同位体データは、個々の原子炉領域で生じた核反応の履歴を読み解くための重要な情報だが、そのほとんどは四半世紀以上前に取得されたものである。同位体分析に使用する質量分析装置の技術的進歩は目覚ましく、最新の技術によって従来よりも高精度な同位体データを取得することで、オクロ現象の解明に繋がる新たな知見を得ることが期待できる。本論文では、現在我々が実施している、先端的同位体分析技術に基づくオクロ現象に対する新しいアプローチについて論ずる。
Cho, K.*; 山下 葵平*; 角谷 心之輔*; 齊藤 拓馬*; 佐々木 泰祐*; 澤泉 克彦*; 奥川 将行*; 小泉 雄一郎*; 眞山 剛*; 菊川 泰地*; et al.
Acta Materialia, 303, p.121696_1 - 121696_18, 2026/01
被引用回数：6 パーセンタイル：83.48(Materials Science, Multidisciplinary)The deformation behavior and strengthening mechanism of Inconel 718 with a hierarchical structure composed of microscale crystallographic lamellar microstructure (CLM) and nanoscale cellular structure, fabricated by laser powder bed fusion, were clarified via nanoscale microstructural and in-situ neutron diffraction analyses. The CLM is a layered structure parallel to the building direction (BD) and consists of relatively wide main and narrow sub-layers with 
110
and 100 orientations, respectively, with respect to BD. This is the first study to demonstrate that the yield stress of the alloys depends strongly on deformation stresses of the sub-layers, even though Schmid factors of the primary slip system for both layers are the same. The sub-layer continues to deform elastically even beyond the micro-yield point of the main layer, which results in the macroscopic strengthening at an early stage of deformation. On the other hand, the cellular structure is formed in both layers, associated with a dendritic cell growth along 100 direction, Nb segregation between the cells and an accumulation of dislocations to decrease a residual stress. The cell boundaries with numerous dislocations and Nb segregation act as a strong barrier to dislocation motion resulting in a stress increase through the Hall-Petch law, even though they are low-angle grain boundaries. The spacing and morphology of the cell boundary depend strongly on fabrication conditions. The optimized cellular structure provides significant strengthening comparable to or greater than that caused by large-angle grain boundaries, thereby increasing the macroscopic strength of the alloys through hardening of the sub-layer.
Wang, C.*; Yang, Z.*; Ren, Q.*; Mo. X.*; 吉川 貴史; 大門 俊介*; Diao, D.*; 齊藤 英治
Carbon, 246, p.120909_1 - 120909_7, 2026/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Physical)Disordered carbon offers untapped potential for spin caloritronics. We report a phonon-enhanced spin-dependent Seebeck effect (SDSE) in a magnetic carbon film (MCF) with graphene nano-crystallites (10 nm), interfaced with Pt. In a longitudinal setup, the transverse thermoelectric voltage (
) peaks at (
) at 220 K, driven by a thermally induced spin current via the inverse spin Hall effect. Raman spectroscopy reveals a coincident G-band redshift peak, suggesting a phonon-spin resonance unique to MCF's hybrid structure. X-ray absorption spectra confirm stable sp
states, potentially mediating this effect. A multiple-sample study in addition reveals that smaller crystallites enhance SDSE. Unlike pristine graphene or insulators, MCF's weak ferromagnetism and phonon dynamics yield an unconventional spin-thermal regime. This finding redefines carbon's role in spin caloritronics, with tunable nano-crystallite size as a design parameter.
長住 達; 長谷川 俊成; 飯垣 和彦; 中川 繁昭; 久保 真治; 島崎 洋祐; 中嶋 國弘; 櫻井 洋亮; 篠原 正憲; 齋藤 賢司; et al.
Nuclear Engineering and Design, 446(Part A), p.114542_1 - 114542_14, 2026/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)高温工学試験研究炉(HTTR)を用いて、高温ガス炉の優れた安全性を実証するため、ブロック型高温ガス炉として世界で初めて強制冷却喪失試験(LOFC試験)を実施した。本試験では、全てのヘリウムガス循環機(HGC)を停止させるとともに、制御棒の挿入を防止することで、炉心の強制冷却機能および停止機能を意図的に喪失させた。HGC停止後、炉心温度の上昇に伴って生じた負の反応度フィードバック効果により、原子炉出力は100%(30 MW)からほぼ0%まで自発的に低下した。その後、炉心温度の低下およびキセノン(Xe)の減衰により再臨界に至ったが、原子炉出力は約1.2%という低い値で安定した。さらに、本試験中および試験直後のHTTR運転中に、一次冷却材中の放射性物質濃度はほぼ変化せず、本試験に伴う炉心温度上昇後も被覆粒子燃料に破損等が生じなかったことを示した。これにより、冷却材の喪失時に制御棒を挿入しなくても原子炉は自然に止まり、冷え、放射性物質が閉じ込められるという、高温ガス炉の優れた安全性を実証した。
Pu
Am
O
Vauchy, R.; 堀井 雄太; 廣岡 瞬; 赤司 雅俊; 砂押 剛雄*; 中道 晋哉; 齋藤 浩介
Proceedings of 34th Nuclear Energy for New Europe (NENE2025) , p.232 - 238, 2026/01
The oxygen chemical diffusion of fast neutron reactor MOX UPuAmO was investigated by thermogravimetric analysis between 1773 and 1923 K, using an innovative experimental procedure. At a given temperature, the oxygen chemical diffusion coefficients were shown to decrease when the Oxygen/Metal ratio decreases (in hypo-stoichiometry). The variations of the oxygen chemical diffusion coefficients as a function of temperature and oxygen partial pressure (hence oxygen stoichiometry) were paralleled to a defect chemistry model.
大平 直也*; 樹神 克明; 伊藤 大介*; 齊藤 泰司*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚
Nuclear Materials and Energy (Internet), 45, p.102005_1 - 102005_7, 2025/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)Lead-bismuth eutectic has emerged as a promising candidate for liquid metal coolant for Gen-IV nuclear reactors. Lead-bismuth eutectic is a unique material that expands gradually within the solid state. It may induce pipe deformation or rupture if it solidifies in a pipe or a container. In this study, the strain distributions of lead-bismuth eutectic in stainless-steel cups were evaluated using wavelength-resolved neutron imaging method. The wettability-improved case exhibited significantly larger compressive strain than in the others. The adhesion between lead-bismuth eutectic and the inner surface of the cup was a critical issue in the present study.
, I
and HDO onto pre-Neogene sedimentary rocksHou, L.*; 深津 勇太; 岡本 駿一*; 戸田 賀奈子*; 中田 弘太郎*; 野原 慎太郎*; 石寺 孝充; 斉藤 拓巳*
Journal of Nuclear Science and Technology, 62(11), p.1121 - 1134, 2025/11
被引用回数：1 パーセンタイル：54.69(Nuclear Science & Technology)This study investigates the diffusion behaviors of Cs, I, and HDO in a pre-Neogene sedimentary rock as a potential host rock for high-level radioactive waste (HLW) disposal in Japan. Through-diffusion experiments were conducted to reveal distinct patterns in their breakthrough curves. Cs exhibited the fastest diffusion among the tracers, significantly influenced by fractures, surface diffusion mechanisms, and aragonite formation. In contrast, the anion exclusion effect notably hindered the diffusion behavior of I. The results highlight the diverse diffusion and retardation properties of pre-Neogene sedimentary rocks, showing that the effective diffusion coefficient of HDO is more similar to that of crystalline rocks. These findings contribute to the understanding of the suitability of pre-Neogene sedimentary rocks as a potential natural barrier for HLW repositories.
木村 麟太郎*; 墨田 岳大*; 大澤 崇人; 松野 航太*; 中島 邦彦*; 齊藤 敬高*
鉄と鋼, 111(15), p.955 - 962, 2025/11
この研究は、従来の高温熱電対技術の課題を解決する新しいシステムを開発した。従来の熱電対技術は、複雑な電気回路と装置構成のため、メンテナンスが困難で、部品の入手も難しくなっている。開発された新しいシステムは、グラフィカルプログラミング環境であるLabVIEWを活用することで、高精度かつ自由度の高い温度制御を実現した。従来の複雑な電気回路を簡略化し、基本的な技術知識があれば容易に製作可能である。試験では、開発システムの信頼性と、複雑な温度パターン(例: 50
C振幅、1秒周期の正弦波)の温度制御能力が確認された。さらに、CaO-SiO
-LiO系のTTT図を作成するデモンストレーションを行い、画像解析と組み合わせることで、結晶化のタイミングを定量的に、かつ客観的に決定することに成功した。つまり、この新しいシステムは、従来の技術の課題を克服し、より高精度で信頼性の高い高温観察・制御を可能にする画期的な技術である。
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。
Vauchy, R.; 堀井 雄太; 廣岡 瞬; 赤司 雅俊; 砂押 剛雄*; 中道 晋哉; 齋藤 浩介
Journal of Nuclear Materials, 616, p.156115_1 - 156115_16, 2025/10
被引用回数：1 パーセンタイル：54.69(Materials Science, Multidisciplinary)Controlling the Oxygen/Metal ratio during the sintering of uranium-plutonium mixed oxide fuels is strategic, especially for Fast Neutron Reactors. Within the frame of understanding the reduction of MOX during its sintering, new oxygen potential data and oxygen chemical diffusion coefficients of UPu
AmO were determined by thermogravimetry between 1773 and 1923 K on elongated cylindrical dense pellets. An innovative experimental protocol was developed to correlate oxygen chemical diffusion to Oxygen/Metal ratio ranges, and thus to the underlying defect chemistry. Oxygen self-diffusion coefficients were also obtained by combining the oxygen chemical diffusion coefficients with defect chemistry. These new data provide a better understanding of the mechanisms and kinetics of MOX reduction during its manufacturing as a sodium-cooled fast reactor fuel.
