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論文

Development and application of a $$^3$$He neutron spin filter at J-PARC

奥平 琢也; 奥 隆之; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 吉良 弘*; 酒井 健二; 廣井 孝介; 高橋 慎吾*; 相澤 一也; 遠藤 仁*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 977, p.164301_1 - 164301_8, 2020/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:76.41(Instruments & Instrumentation)

We are developing a neutron polarizer with polarized $$^3$$He gas, referred to as a $$^3$$He spin filter, based on the Spin Exchange Optical Pumping (SEOP) for polarized neutron scattering experiments at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). A $$^3$$He gas-filling station was constructed at J-PARC, and several $$^3$$He cells with long spin relaxation times have been fabricated using the gas-filling station. A laboratory has been prepared in the MLF beam hall for polarizing $$^3$$He cells, and compact pumping systems with laser powers of 30 W and 110 W, which can be installed onto a neutron beamline, have been developed. A $$^3$$He polarization of 85% was achieved at a neutron beamline by using the pumping system with the 110 W laser. Recently, the first user experiment utilizing the $$^3$$He spin filter was conducted, and there have been several more since then. The development and utilization of $$^3$$He spin filters at MLF of J-PARC are reported.

論文

Nanoscale ice-type structural fluctuation in spinel titanates

鳥越 秀平*; 服部 崇幸*; 樹神 克明; 本田 孝志*; 佐賀山 基*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 仁谷 浩明*; 阿部 仁*; 村川 寛*; et al.

Physical Review B, 98(13), p.134443_1 - 134443_7, 2018/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:16.65(Materials Science, Multidisciplinary)

In the spinel titanate MgTi$$_2$$O$$_4$$, the tetragonal phase collapses upon substitution of a tiny amount of Mg ion at the Ti site, and the cubic phase with the geometrical frustration is resurrected. The atomic pair distribution function (PDF) and the extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) reveal the nanoscale structural fluctuation, in which the Ti atomic displacement has the two-in two-out configuration in the cubic phase. We argue that the geometrical frustration plays an essential role in the collapse of the tetragonal phase and the resultant nanoscale ice-type structural fluctuation.

論文

Spin nanotubes with the ring exchange interactions

坂井 徹; 笠原 稔弘*; 肘井 敬吾*; 太田 仁*; 中野 博生*

Synthetic Metals, 208, p.26 - 28, 2015/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:5.94(Materials Science, Multidisciplinary)

リング交換相互作用をもつS=1/23本鎖スピンナノチューブについて有限サイズ系の数値対角化により研究した。以前の研究により、リング交換相互作用のない場合には、自発的なダイマー化が起きて、スピンギャップが開くことが判明している。本研究により、リング交換相互作用が増加すると、ある臨界点で量子相転移が起こり、異なるパターンのダイマー化による新しいスピンギャップ相が生じることが判明した。

論文

Possible singlet-triplet transition of ESR in the kagome-lattice antiferromagnet

坂井 徹; 肘井 敬吾*; 大久保 晋*; 太田 仁*; 中野 博生*; 宮下 精二*

Applied Magnetic Resonance, 46(9), p.997 - 1002, 2015/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.3(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

S=1/2カゴメ格子反強磁性体について18スピン・クラスターの数値対角化により研究した。ジャロシンスキー・守谷相互作用がある場合に起こり得るESRシングレット・トリプレット遷移の強度に比例する行列要素を計算した。いくつかの角度に依存した選択則を示した。

論文

Distribution of radioactive nuclides of boring core samples extracted from concrete structures of reactor buildings in the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

前田 宏治; 佐々木 新治; 熊井 美咲; 佐藤 勇; 須藤 光雄; 逢坂 正彦; 後藤 哲夫*; 酒井 仁志*; 千金良 貴之*; 村田 裕俊*

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(7-8), p.1006 - 1023, 2014/07

 被引用回数:11 パーセンタイル:72.25(Nuclear Science & Technology)

2011年3月11日の東日本大震災を受けた福島第一発電所の原子炉建屋内は、引き続いて生じたシビアアクシデントのため高放射性物質が、原子炉建屋内に高濃度で残留している。原子炉の廃止措置を進めるためには、作業員の被ばく低減のための建屋内除染が重要である。このため、原子炉建屋1から3号機で採取した18サンプルについて、汚染性状の把握コンクリートへの汚染浸透の有無を確認することを目的とした詳細な核種分析等を実施した。また2号機のサンプルについて簡便なホット除染を行うことにより、残留する汚染の性状調査および除去可能な除染技術の検討を行った。この結果、サンプルの塗膜近傍に残留していた汚染の97%(固着性汚染)が除去され、塗膜への浸透汚染ではないことが明らかとなった。

論文

Results of detailed analyses performed on boring cores extracted from the concrete floors of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant reactor buildings

前田 宏治; 佐々木 新治; 熊井 美咲; 佐藤 勇; 逢坂 正彦; 福嶋 峰夫; 川妻 伸二; 後藤 哲夫*; 酒井 仁志*; 千金良 貴之*; et al.

Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference; Nuclear Energy at a Crossroads (GLOBAL 2013) (CD-ROM), p.272 - 277, 2013/09

Due to the earthquake and tsunami, and the following severe accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, concrete surfaces within the reactor buildings were exposed to radioactive liquid and vapor phase contaminants. In order to clarify the situation of this contamination in the buildings of Units 1-3, selected samples were transported to the FMF of JAEA-Oarai where they were subjected to analyses to determine the surface radionuclide concentrations and to characterize the radionuclide distributions. In particular, penetration of radio-Cs in the surface coatings layer and sub-surface concrete was evaluated. The analysis results indicate that the situation of contamination in the building of Unit 2 was different, and the protective coatings on the concrete floors provided significant protection against radionuclide penetration. The localized penetration of contamination was found to be confined within 1 mm of the surface of the coating layer of some mm.

報告書

財務・契約系情報システム改修に関する技術報告

木村 英雄; 青柳 哲雄; 佐藤 泰一; 酒井 学; 日笠 直樹*; 鈴木 仁; 辻 実

JAEA-Technology 2011-027, 31 Pages, 2011/09

JAEA-Technology-2011-027.pdf:2.16MB

原子力機構の基幹業務システムである財務・契約系情報システム(平成17年10月運用開始)は、運用開始当初より機構独自機能の肥大化と構造上の問題に起因するライフサイクルコスト高や、応答性,拡張性の問題等が顕在化した。これらの問題を解決するため、システムの更新にあたり、(1)業務の見直しによる機構独自機能の最小限化、市販パッケージの改造の完全排除、(2)システムのサブシステムの疎結合集合体化、サブシステム間のインタフェースの明確化、(3)分離調達、を実施した。これらの実施により、コスト削減とシステムの性能改善・拡張性向上を達成した。以上の手法は、オープンプラットフォーム、市販パッケージ、分離調達に潜む共通課題の解決に資するものであり、機構以外のさまざまな組織における業務システムの開発,整備に対しても有用である。

論文

Evaluation of water distribution in a small operating fuel cell using neutron color image intensifier

安田 良; 日塔 光一*; 小長井 主税*; 塩澤 方浩*; 竹中 信幸*; 浅野 等*; 村川 英樹*; 杉本 勝美*; 野島 健大; 林田 洋寿; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 651(1), p.268 - 272, 2011/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.57(Instruments & Instrumentation)

中性子ラジオグラフィは、燃料電池内部の水分布可視化に有効な技術である。本研究では、高輝度・高空間分解能中性子イメージング検出器の中性子イメージインテンシファイアを用いて、小型燃料電池内部を発電開始からフラッディングに起因すると考えられる電圧降下までの過程を連続的に観察した。発電過程において、電池中心部から水が生成し、徐々に流路端部の両側から滞留していく様子を確認した。一方で、発電時の電池電圧は水分の滞留とともに低下し、流路端部の水滴が結合した直後に急激な電圧降下が生じ発電を停止している。本稿では、こうした結果に加え、発電に伴う生成水の挙動と電圧変化との相関に関する考察したことについて述べる。

論文

Quantitative analysis of cisplatin sensitivity of human esophageal squamous cancer cell lines using in-air micro-PIXE

田中 成岳*; 木村 仁*; Faried, A.*; 酒井 真*; 佐野 孝昭*; 猪瀬 崇徳*; 宗田 真*; 岡田 幸士*; 中島 政信*; 宮崎 達也*; et al.

Cancer Science, 101(6), p.1487 - 1492, 2010/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:34.46(Oncology)

大気マイクロPIXEを用いて、食道ガン細胞株において、主要な化学療法薬であるシスプラチンの細胞内局在性を調べ、同細胞株のシスプラチンに対する感度を決定した。2種類のヒト食道扁平上皮癌(ESCC)細胞株(TE-2とTE-13)のシスプラチンに対する感受性は、MTT分析,フローサイトメトリ、及びDNA断片化分析を用いて確認した。これらの細胞試料に対して大気マイクロPIXE分析を行うとともに、リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応を用いて両細胞株における、「マルチ-ドラッグ」抵抗性タンパク質2(MRP2)のmRNA発現を評価した。この結果、TE-2セルはTE-13セルよりシスプラチンに敏感であることが明らかとなった。この研究結果は、大気マイクロPIXEが個別細胞のシスプラチン感受性を定量評価する方法として有効であることを示唆した。また、最終的には細胞膜の中のMRP2がESCC細胞のシスプラチン感受性を制御する重要な役割を担っているのではないかという推測に至った。

論文

Design of neutron beamline for fundamental physics at J-PARC BL05

三島 賢二*; 猪野 隆*; 酒井 健二; 篠原 武尚; 広田 克也*; 池田 一昭*; 佐藤 広海*; 大竹 淑恵*; 大森 整*; 武藤 豪*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600, p.342 - 345, 2009/02

 被引用回数:24 パーセンタイル:85.38(Instruments & Instrumentation)

J-PARC、物質$$cdot$$生命科学実験施設(MLF)のBL05ポートに基礎物理実験のための新しいビームラインを建設している。このビームラインは中性子光学の高度な技術を駆使して設計されており、NOP(Neutron Optics and Physics)と名づけられている。中性子モデレータから供給される中性子ビームは、マルチチャンネルのスーパーミラーで曲げられ、低発散, 高強度, 高偏極という3本の特徴あるビームブランチに分岐された後、実験エリアに引き出され、中性子干渉, 散乱, 崩壊という基礎物理実験に各々利用される。本研究では、モンテカルロシミュレーションコードである"PHITS"を使って中性子光学素子構成及び遮蔽設計の最適化を実施し、低発散ブランチで$$9.2 times 10^5/$$cm$$^2/mu$$str$$/$$s$$/$$MW、高強度ブランチで$$1.2 times 10^9/$$cm$$^2/$$s$$/$$MW、高偏極ブランチではビーム偏極率99.8%を保った状態で$$4.0 times 10^8/$$cm$$^2/$$s$$/$$MWのビーム強度を得ることができるという評価結果を得た。

論文

KEK-STFにおける超伝導空洞性能試験(たて測定)設備の構築

山本 康史*; 早野 仁司*; 加古 永治*; 野口 修一*; 佐藤 昌史*; 宍戸 寿郎*; 梅森 健成*; 渡辺 謙*; 阪井 寛志*; 篠江 憲治*; et al.

Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.888 - 891, 2008/00

高エネルギー加速器研究機構では超伝導RF試験施設(STF)の建設を行っている。この施設には電界研磨装置, 高圧洗浄装置, クリーンルーム, 冷凍機設備, 大電力高周波装置, 縦測定装置などで構成されている。2007年より製作を進めていた縦測定装置が3月に完成した。7月初めに最初の総合試験を行い、その結果を報告する。

報告書

MOX粉体系の過渡臨界事象評価のための物性値データ; MOX及びステアリン酸亜鉛粉末の物性値(受託研究)

山根 祐一; 酒井 幹夫*; 阿部 仁; 山本 俊弘*; 奥野 浩; 三好 慶典

JAEA-Data/Code 2006-021, 75 Pages, 2006/10

JAEA-Data-Code-2006-021.pdf:24.75MB

MOX燃料加工施設の臨界事故評価手法開発の一環として、MOXやステアリン酸亜鉛粉末等の物性値について調査・試験を行い、MOX,UO$$_{2}$$,ステアリン酸亜鉛,タングステンの粉末及びこれらの混合粉末について、密度,比熱,熱伝導率などのデータを取得整理するとともに、粉体流動や混合度に関するデータを取得した。

論文

Research of disease onset mechanism by determining the distribution of intracellular trace elements using an in-air micro-PIXE analyzer system

中野 隆史*; 荒川 和夫; 桜井 英幸*; 長谷川 正俊*; 湯浅 和久*; 斎藤 悦子*; 高木 均*; 長嶺 竹明*; 草壁 孝彦*; 高田 久嗣*; et al.

International Journal of PIXE, 16(1&2), p.69 - 76, 2006/00

高度な加速器及びイオンビーム技術を利用して放射線腫瘍学,核薬学の新しい医学の科学の一分野を創出する新しい研究プログラムが開始され、その中の重要なテーマの一つである大気マイクロPIXE分析システムでは、マイクロビーム走査の範囲で厚みに変動のあるサンプルの元素マッピングの精度を向上するための高度化を行った。他方、本プログラムでは、癌に関する重要な生物医学課題にアプローチするため、本システムを使用して病気の発展に伴う微量元素の細胞内挙動を調べた。この論文では、このプログラムについて概説し、システム高度化の内容、及び課題に関する予備的な研究結果を示す。

論文

Development of A Computational System for Coupled Neutronic,Thermal-Hydraulic and Structural Analysis Using Messge Passing Interface

宇都 成昭; 月森 和之; 根岸 仁; 江沼 康弘; 菅谷 寿男; 堺 公明

SNS2000, 16 Pages, 2000/00

液体金属高速炉において核、熱流動、構造が統合する炉内物理挙動をシミュレーションするプロトタイプ解析システムを開発した。本システムは、出力分布の空間的歪みと炉心変形が重畳する挙動や、反応度フィールドバック効果を考慮して得られる冷却材温度変化を用いた炉心変形計算を総合的に解析できる。また、解析に用いるコード間の膨大なデータ通信時間とそれに伴う膨大な作業負荷の低減に配慮した。本システムでは、核特性解析、摂動計算、プラント動特性解析、炉心変形解析の各々に用いて4種類の大規模解析コードを構成要素として、これらコード間を専用のメッセージ通信ライブラリーを用いてデータ通信することとした。また、これら4種類のコードを2種類のインターフェイスで結合することで、各コードにおいて物理モデルの改良等を行う際必要となるプログラム更新をできるだけ容易に行える構成とした。このような特徴を発揮しつつ本システムが

報告書

動燃再処理排水環境影響詳細調査結果(昭和53年7月$$sim$$昭和63年9月)

成田 脩; 石田 順一郎; 片桐 裕実; 林 直美; 宮河 直人; 渡辺 均; 小林 満; 並木 篤; 住谷 秀一; 黒須 五郎; et al.

PNC TN8420 89-009, 238 Pages, 1989/08

PNC-TN8420-89-009.pdf:4.32MB

動燃再処理排水環境影響詳細調査は、海中放射能監視確認調査(再処理ホット試験期間中実施)の後を受け、また、再処理施設の本格運転に伴う茨城県からの要請に基づき、昭和53年7月から実施している。本資料は、調査を開始して以来10年が経過したことから、今回これまでに得られたデータの整理を行ったものである。10年間の調査実績を基に評価すると、海域全体としての放射能水準の変動は全く見られていない。また、再処理施設排水に起因すると思われる測定値は、$$^{3}$$Hについてスポット的に検出された以外は見出されなかった。

口頭

ガラス固化溶融炉の解析シミュレーションシステムの開発,2; TVFガラス溶融炉運転時の物理的挙動

三浦 昭彦; 中島 正義; 山下 照雄; 堺 公明; 塩月 正雄; 佐藤 暁拓*; 川原 仁志*

no journal, , 

ガラス固化溶融炉の運転支援や次世代溶融炉設計の支援を目的として、溶融炉内で生じる代表的な現象である伝熱,流動,電位,不溶解性粒子の挙動及びこれに伴う溶融ガラスの粘性・比抵抗の変化を連成させるとともに、ガラス原料の供給・流下に伴う液面の上下動などの物理挙動をモデル化したシミュレーションシステムを開発し、TVFの運転データとの比較により、有効性を確認した。

口頭

ガラス固化溶融炉解析シミュレーションシステムの開発,1; シミュレーションシステムにおける解析手法

中島 正義; 三浦 昭彦; 山下 照雄; 堺 公明; 塩月 正雄; 川原 仁志*; 佐藤 暁拓*

no journal, , 

東海再処理施設で高レベル放射性廃液を固化処理しているガラス固化溶融炉の炉内状態及び運転挙動を把握するとともに、次世代炉の開発・設計を支援することを目的として解析シミュレーションシステムを開発した。本システムは電場,熱流動,粒子挙動を連成解析するもので、既存の熱流動解析ソフトをベースに電場解析機能及び粒子挙動解析機能を付加し、物性の温度等への依存性,溶融炉固有の熱バランスモデル等を取り入れてカスタマイズしたものである。本発表では、解析機能で用いた手法等について報告する。

口頭

HCV Repliconにおける亜鉛動態

滝澤 大地*; 高木 均*; 蒔田 千香子*; 中島 有香*; 斎藤 悦子*; 大山 達也*; 市川 武*; 柿崎 暁*; 佐藤 賢*; 森 昌朋*; et al.

no journal, , 

C型肝炎は、日本における肝臓病死の最大の原因であり、その排除は肝硬変や肝癌の予防となることから、インターフェロン(IFN)や各種抗ウイルス薬による治療効果を高めることが急務である。これまでに、微量金属の亜鉛がC型肝炎ウイルス(HCV)に対して一定の抗ウイルス効果を有することを報告した。しかし、亜鉛のHCVに対する作用は十分解明されていない。そこで、そのメカニズムを明らかにするために、今回、in vitro HCV産生細胞(HCV replicon)でmicro-PIXE及びその他の定量系を用いてHCVと亜鉛とのかかわりを調べた。その結果、HCV存在下で細胞内の亜鉛濃度の増加を認めた。亜鉛はメタロチオネイン結合した状態で存在しており、亜鉛と同時にメタロチオネインの濃度にも増加を認めた。

口頭

大気マイクロPIXEを用いた細胞内シスプラチン局在評価と食道癌細胞株における感受性評価

田中 成岳*; 酒井 真*; 木村 仁*; 宗田 真*; 中島 政信*; 加藤 広行*; 浅尾 高行*; 桑野 博行*; 及川 将一*; 佐藤 隆博; et al.

no journal, , 

食道癌は化学放射線療法が効果的な悪性腫瘍のひとつであり、そのresponderとnon-responderとを選別することは、個別化治療において重要な課題となっている。近年さまざまな研究において、抗癌剤感受性にかかわる因子の研究が進んでいるが、いまだ不明な点も多い。そこで、食道癌化学療法の中心的薬剤であるシスプラチンの細胞内動態と食道癌細胞株におけるその感受性に関して、大気マイクロPIXEを用いて調べた。その結果、シスプラチンの感受性には、作用場所である核への移行よりも細胞への取り込みが重要な要因である可能性が示唆された。

口頭

中性子ラジオグラフィによる発電下における燃料電池内部の水分布評価

安田 良; 塩澤 方浩*; 竹中 信幸*; 浅野 等*; 林田 洋寿; 酒井 卓郎; 本田 充紀; 飯倉 寛; 野島 健大; 松林 政仁

no journal, , 

中性子ラジオグラフィは、燃料電池内部の水分布可視化に有効な技術である。本研究では、高輝度・高空間分解能中性子イメージング検出器の中性子IIを用いて、小型燃料電池内部を発電開始からフラッディングに起因すると考えられる電圧降下までの過程を連続的に観察した。発電過程において、電池内部のMEA・拡散層部から水が生成し、徐々に流路端部の両側から滞留していく様子を確認した。一方で、発電時の電池電圧は水分の滞留と伴に低下し、流路端部の水滴が結合した直後に急激な電圧降下が生じ発電を停止した。以上の結果から、急激な電圧降下は、水分による流路閉塞が原因と考えられることがわかった。

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