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村上 昌史; 星野 譲; 中谷 隆良; 菅谷 敏克; 福村 信男*; 三田 敏男*; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2019-003, 50 Pages, 2019/06
JAEA-Technology-2019-003.pdf:4.42MB
試験研究用原子炉施設の解体廃棄物に対する共通的な放射能濃度評価方法の構築に向けて、立教大学のTRIGA-II型炉を対象として、アルミニウム合金, 炭素鋼, 遮蔽コンクリート及び黒鉛構造材中の放射化生成核種の放射能を、放射化学分析及び放射化計算により評価した。採取した構造材サンプルは放射化学分析及び構造材組成分析の両方に使用した。放射能を測定した核種はアルミニウム合金について
H, 
Co, 
Ni、炭素鋼についてH, Co, Ni, 
Eu、遮蔽コンクリートについてH, Co, Eu、黒鉛についてH, 
C, Co, Ni, Euであった。中性子束分布の計算にはDORTコード、誘導放射能の計算にはORIGEN-ARPコードを使用した。アルミニウム合金, 炭素鋼及び遮蔽コンクリートでは、概ね保守的かつよい精度で放射能濃度を評価できる見通しが得られた。一方で黒鉛では、材料組成分析では全ての元素が定量下限値未満であったにも拘らず、全測定核種の放射能分析値が得られた。
深谷 有喜; 圓谷 志郎; 境 誠司; 望月 出海*; 和田 健*; 兵頭 俊夫*; 社本 真一
Carbon, 103, p.1 - 4, 2016/07
被引用回数：26 パーセンタイル：62.13(Chemistry, Physical)本研究では、全反射高速陽電子回折法を用いて、貴金属および遷移金属基板上のグラフェンの構造を調べた。動力学的回折理論に基づく構造解析から、CuおよびCo基板上のグラフェンの高さをそれぞれ3.34
および2.06と決定した。Cu基板上のグラフェンの高さはグラファイトの層間距離に近く、グラフェン・Cu基板間の相互作用は非常に弱いことがわかった。一方、Co基板上のグラフェンの高さは、Cu基板上のものに比べ1以上も低く、Co基板上のグラフェンは基板と強く相互作用していることが実験的に確かめられた。
阪井 寛志*; 江並 和宏*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 近藤 良也*; 道園 真一郎*; 三浦 孝子*; Qiu, F.*; 佐藤 昌人*; 篠江 憲治*; et al.
Proceedings of 56th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on Energy Recovery Linacs (ERL 2015) (Internet), p.63 - 66, 2015/12
コンパクトERLとして入射器および主加速器モジュールの開発を行った。入射器モジュールは3台の2セル空洞で、主加速器モジュールは2台の9セル空洞で構成されている。建設後、20MeVのエネルギーで80
A以上の電流でエネルギー回収に成功した。入射器、主加速器とも安定に運転されているが、主加速器については電界放出が、入射器についてはHOMカップラーの発熱が問題となっている。コンパクトERLの2台のクライオモジュールの長時間ビーム運転中の性能について発表する。
梅森 健成*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 野口 修一*; 阪井 寛志*; 佐藤 昌人*; 宍戸 寿郎*; 渡辺 謙*; 山本 康史*; 篠江 憲治*; et al.
Proceedings of 15th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2011) (Internet), p.956 - 961, 2011/07
コンパクトERL計画が日本で進められている。この計画は100mAの電子ビームを35-200MeVでエネルギーでERLを実証することである。入射器と主加速器に使われる超伝導加速器は重要開発項目である。入射器の入力カップラーは最重要で試作機を製作し、大電力試験を行った。HOMカップラーの冷却性能もCWでの運転においては重要である。ビーム不安定性を避けるためHOM減衰の9セル空洞を用いる。空洞,入力カップラー,HOMダンパーの試作機を製作し、性能試験を行っている。入射器,主加速器ともクライオモジュールの設計を行っており、2012年に完成予定である。
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
阪井 寛志*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 野口 修一*; 佐藤 昌史*; 坂中 章悟*; 宍戸 寿郎*; 高橋 毅*; 梅森 健成*; 渡辺 謙*; et al.
Proceedings of 45th Advanced ICFA Beam Dynamics Workshop on Energy Recovery Linacs (ERL '09) (Internet), p.57 - 62, 2010/05
コンパクトERLのための入射器クライオモジュールと主加速器用クライオモジュールの開発が2006年より始まっている。入射器のクライオモジュールには2セル1.3GHzの空洞が3個、主加速器クライオモジュールには9セル1.3GHzの空洞が2個納められる設計になっている。これらクライオモジュールの開発の現状について報告する。
梅森 健成*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 野口 修一*; 阪井 寛志*; 佐藤 昌史*; 宍戸 寿郎*; 高橋 毅*; 渡辺 謙*; 山本 康史*; et al.
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.896 - 901, 2009/09
将来のERLをもとにしたX線光源実現のための基盤技術確立のためコンパクトERLの建設が計画されている。ビームエネルギーは60
200MeVで、電流は100mAである。超伝導空洞は重要な開発項目の1つで入射器と主加速器部分に使われる。入射器における重要項目は300kWの入力カップラーの開発である。またビーム不安定性や冷凍機の負荷を削減するために強力なHOM減衰が主加速器の重要項目である。空洞開発の現状について報告する。
坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06
コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。
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。
岡野 正紀; 久野 剛彦; 高橋 一朗*; 白水 秀知; Charlton, W. S.*; Wells, C. A.*; Hemberger, P. H.*; 山田 敬二; 酒井 敏雄
JAEA-Technology 2006-055, 38 Pages, 2006/12
JAEA-Technology-2006-055.pdf:3.33MB
使用済燃料のせん断及び溶解時に発生するオフガス成分の1つであるXeの同位体比は、おもに原子炉内での核反応の進行度に依存し、燃料の特性と相関を持つことが知られている。ロスアラモス研究所では、再処理施設から大気中に放出されたオフガス中のXe同位体比を測定することにより、燃料特性(炉型,燃焼度,核種組成等)に関する情報を算出できる解析コード(NOVA)を開発してきた。Xe同位体比測定とNOVAにより、処理した使用済燃料の炉型,燃焼度及びPu量を評価する技術が確立できれば、再処理施設の遠隔監視等が可能となり、保障措置技術の一つのオプションとして期待できる。しかしながら、再処理工程内のオフガス中のXe同位体比の実測データによるNOVAの検証はなされていない。本件では、東海再処理施設の溶解オフガス中のXe同位体比を測定し、NOVAを用いて、使用済燃料の燃焼度及びPu量の評価手法としての可能性を確認した。この結果、BWR燃料であることが推定され、発電所側から示された燃焼度と-3.8%7.1%で一致した。Pu量は、燃焼度からORIGENコードを用いて計算した値と-0.9%4.7%の差で一致した。
神谷 富裕; 酒井 卓郎; 平尾 敏雄; 及川 将一*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 181(1-4), p.280 - 285, 2001/07
被引用回数：2 パーセンタイル：20.90(Instruments & Instrumentation)原研高崎の重イオンマイクロビーム・シングルイオンヒットシステムを用いて、Si PINダイオードの局所領域にMeVエネルギーの重イオンを繰り返し入射することにより過渡電流波高をすべて計測し、照射損傷に由来する波高の減衰を観察した。その減衰傾向を特徴づけるため、統計関数ワイブル分布関数を導入し、データ解析を行った。m
レベルで照射面積を変化させた場合、明らかな減衰傾向の違いが見られ、実験データから照射損傷と電荷収集の平面方向の広がりに関する情報を引出し得ることが示唆された。これらの測定を再現するために単純なモデルによるモンテカルロシミュレーションも試みた。発表では、照射実験、データ解析及びシミュレーションについて述べ議論する。
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
宇都 成昭; 月森 和之; 根岸 仁; 江沼 康弘; 菅谷 寿男; 堺 公明
JNC TN1400 99-018, 61 Pages, 1999/09
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構と称する)では、核,熱流動,構造,燃料材料が複雑に干渉し合う原子炉内での物理現象を統合的に評価し、かつ適切な設計への反映を図るため、これら複合現象を計算機空間に構築して、実規模炉心システムを対象とする数値実験を行うヴァーチャル炉心ラボラトリーの開発を進めている。本研究では、ヴァーチヤル炉心ラボラトリーを開発する上で必要となる核,熱流動,構造が結合した炉心拳動の評価を行うためのブロトタイプシステムを開発した.本システムは、サイクル機構が開発した空間依存核一熱流動結合解析システムに対し、新規作成した熱流動一構造結合インターフェースプログラムを介して炉心変形解析コードを結合したもので、DEC/Alphaワークステーションクラスタ上で稼動する。各コード間の接続にはメッセージ通信ライブラリーMPI1を用いる。高速原型炉を模擬した体系で、ULOHS(除熱源喪失かつスクラム失敗)事象の進展中に一部の吸収体の急速落下を伴う仮想的な過渡事象に対して、本システムの試計算を行った。その結果、炉心変形とそれに伴う反応度変化を物理的に説明し得る妥当な評価結果が得られた。本研究成果により、種々の設計パラメータの不確かさに対する炉心安全特性の感度評価や受動的安全炉心の特性等を過渡時における出力分布の空間歪み及び炉心変形反応度応答を考慮して評価できることを示した。
神谷 富裕; 酒井 卓郎; 内藤 豊*; 平尾 敏雄
第11回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.126 - 128, 1999/01
3MWタンデム加速器のビームライン上に設置した重イオンマイクロビーム装置を用いたシングルイオンヒット技術を確立した。これを基に、試料に対してプログラムしたヒット位置と個数に従って自動的にシングルイオン照射するシステムを製作した。ビームのパルス化を制御するパルスジェネレータは、MCPからのシングルイオン検出信号を数えるカウンターと連動し、カウンターが動作中の時のみイオンの入射が許可される。また、イオンの入射がプリセット値に達した瞬間に後続の入射が禁止される。この制御機能がマイクロビーム走査の制御プログラムに組み込まれることにより、イオンを予め入力した個数と位置のデータに基づいて自動的に次々と打ち込むことが可能となった。本システムを用いて15MeVのNiイオンをCr-39上に微細なだるま状のヒットパターンで自動照射することに成功している。
大澤 英昭; 佐藤 努*; 酒井 隆太郎; 大澤 英昭; 児玉 敏雄*
日本水文科学会誌, 29(1), p.13 - 24, 1999/00
淡路島では1995年兵庫県南部地震の後に、活断層や地質境界上で大量の地下水が湧出した。一方、島の内陸の標高の高い地域では、顕著な地下水位の低下が起きている。これらの現象は、地下水帯水層の透水係数の増加によって生じたと考えられている。このことを証明するために、我々は異常湧水の酸素・水素同位体比の分析を行い、異常湧水の涵養域の標高の推定を行った。その結果、推定された涵養域の標高は、異常湧水の標高とは明らかに違うことがわかり、その標高は地下水位が顕著に低下した標高とほぼ一致する。しかし東浦断層沿いの異常湧水においては、推定される涵養域の標高は異常湧水の標高とほぼ同じであった。この理由について、楠本断層による地下水流動の遮断の影響の可能性が考えられる。
神谷 富裕; 酒井 卓郎; 内藤 豊*; 浜野 毅*; 平尾 敏雄
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 158(1-4), p.255 - 259, 1999/00
被引用回数：6 パーセンタイル：46.49(Instruments & Instrumentation)原研高崎重イオンマイクロビーム装置において、マイクロビーム走査、試料描画及びシングルイオンヒットシステムが組み合わされて自動ビーム照準シングルイオン照射システムが製作された。これを用いてあらかじめ設定された任意のヒットパターンで短時間にかつ自動的に試料へのシングルイオン照射が可能である。この技術は、シングルイベント過渡電流測定等により、1つ1つのイオンの入射に伴う個々の照射損傷を評価するために確立されたものである。今回の実験では、固体飛跡検出器CR-39を用いて、シングルイオンヒットパターンと照射位置精度の評価を行った。また、粒子検出器としてのSi PINフォトダイオードへの同一ヒットポイントへのくりかえしシングルイオン照射によって、個別の損傷の蓄積効果を観察した。
平尾 敏雄; 浜野 毅*; 酒井 卓郎; 梨山 勇
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 158(1-4), p.260 - 263, 1999/00
被引用回数：9 パーセンタイル：56.64(Instruments & Instrumentation)従来よりSOI素子構造は、上層シリコン層が薄いためにイオンの入射によって発生する電荷の収集が少ないなどの理由によりシングルシベント耐性に強く耐シングルイベント素子として注目されている。本内容は炭素と酸素の重イオンマイクロビームを、トップシリコン層が5.7mのSOI試料に入射して収集電荷を求めた。その結果SOI構造を持つ試料では、イオンの飛程がトップシリコン層以上であっても収集される電荷は、トップシリコン層の幅に依存するとの結果が得られた。このことは、トップシリコン層の幅を制御することでシングルイベント効果を低減できるとの見通しを立てることができた。本講演ではこれらの実験結果と高帯域測定手法について報告を行う。
神谷 富裕; 酒井 卓郎; 内藤 豊*; 濱野 毅*; 平尾 敏雄
F-113-'98/NIES, p.60 - 63, 1998/00
原研高崎の重イオンマイクロビームの装置においては、半導体素子のシングルイベント効果の研究のためにシングルイオンヒットシステムの開発を行ってきた。これまでMCP二次電子検出器による100%のシングルイオン検出効率と、ビームパルス化によるノイズ低減化を達成し、多重ヒット、ミスヒットの抑制に成功した。また、目的とする実験を効率よく行うため、試料へのビーム照準とイオンヒット個数の自動制御システムを製作した。これは従来のマイクロビーム走査二次電子マッピングシステムにカウンター制御機能を付加したもので、これによりマイクロビーム走査エリア内において任意の照射位置を予め設定して任意の個数ずつ入射イオンを数えながら順次打ち込むことが可能となった。これらのことを実証するためにCR-39への重イオンマイクロビームのシングルイオン照射実験を行った。
酒井 卓郎; 浜野 毅*; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 室園 廣介*; 井上 淳一*; 松山 成男*; 岩崎 信*; 石井 慶造*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 136-138, p.390 - 394, 1998/00
被引用回数：18 パーセンタイル：78.73(Instruments & Instrumentation)市販のパーソナルコンピューター(PC)とADコンバーター(ADC)を用いた、多ch同時検出システムの開発を行った。このシステムは高速データ取り込みとオンラインでのデータ処理を行うため、最新のCPUと大容量のメモリ(128MBy tes)が搭載されている。このシステムを原研高崎に設置されている、軽・重イオンマイクロビーム形成装置に適用することにより、PIXEやRBSによる微細領域における2次元元素分析や、半導体素子中に重イオン照射により生成される電荷収集の分布を2次元(IBIC)で観測することが可能になった。
濱野 毅*; 平尾 敏雄; 梨山 勇; 酒井 卓郎; 神谷 富裕; 武部 雅浩*; 石井 慶造*
Radiation Physics and Chemistry, 53(5), p.461 - 467, 1998/00
被引用回数：1 パーセンタイル：14.87(Chemistry, Physical)イオンマイクロビームを半導体素子や生体細胞等の微小対象物の照射に用いる場合、イオン一個についてまでの正確な照射領域の評価が必要となる。本論文では、CR-39に重イオンマイクロビームを入射させ、試料に形成されたエッチピットの観察からビームプロファイルモニターとしてCR-39の有用性を検討している。その結果、マイクロビーム照射で見られるビーム飛散を測定できたことより、微小領域照射を行う場合、従来の二次電子像によるビームプロファイル結果をマイクロビーム径として扱う場合、それは半値幅の約2.6倍であることが分かった。以上の結果について実験方法及び測定結果等について報告を行う。
