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論文

野生動物の歯を用いた低線量被ばく推定法の開発

光安 優典*; 岡 壽崇; 高橋 温*; 小荒井 一真; 木野 康志*; 奥津 賢一*; 関根 勉*; 山下 琢磨*; 清水 良央*; 千葉 美麗*; et al.

KEK Proceedings 2021-2, p.91 - 96, 2021/12

歯のエナメル質中に放射線によって生成した炭酸ラジカルを指標にして、原爆の被ばく者やチェルノブイリ原子力発電所事故の被ばく者の線量推定に使用されてきたESR線量推定法を、野生ニホンザルに適用することを試みている。ニホンザルのエナメル質のESRを可能にするための分析前処理法を検討し、福島県で捕獲した野生ニホンザルの線量推定を行うとともに、ESR信号の解析方法などについて議論した。

論文

Rapid analysis of $$^{90}$$Sr in cattle bone and tooth samples by inductively coupled plasma mass spectrometry

小荒井 一真; 松枝 誠; 青木 譲; 柳澤 華代*; 寺島 元基; 藤原 健壮; 木野 康志*; 岡 壽崇; 高橋 温*; 鈴木 敏彦*; et al.

Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 36(8), p.1678 - 1682, 2021/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:41.82(Chemistry, Analytical)

ウシの硬組織用の$$^{90}$$Sr分析法をICP-MS用いて開発した。0.1gの硬組織に対して、従来の放射能測定法より低い検出下限値で、11時間での分析を可能とした。そのため、ICP-MS法は微小な骨や歯試料を対象とした迅速かつ有効な分析手法となり得る。

論文

Radioactivity and radionuclides in deciduous teeth formed before the Fukushima-Daiichi Nuclear Power Plant accident

高橋 温*; 千葉 美麗*; 棚原 朗*; 相田 潤*; 清水 良央*; 鈴木 敏彦*; 村上 忍*; 小荒井 一真; 小野 拓実*; 岡 壽崇; et al.

Scientific Reports (Internet), 11(1), p.10355_1 - 10355_11, 2021/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.59(Multidisciplinary Sciences)

The Fukushima-Daiichi Nuclear Power Plant (FNPP) accident released substantial amounts of radionuclides into the environment. We collected 4,957 deciduous teeth, from children living in Fukushima and reference prefectures. Radioactivity was detected in most of the teeth examined and was attributed to the presence of natural radionuclides, including $$^{40}$$K and daughter nuclides in $$^{238}$$U and $$^{232}$$Th series. Additionally, artificial radionuclides, $$^{90}$$Sr and $$^{137}$$Cs, were detected in the teeth obtained from children from Fukushima and the reference prefectures. However, these radionuclides were not believed to have originated from the FNPP accident. Because the teeth examined in the present study were formed before the FNPP accident occurred, the aforementioned findings may serve as important control data for future studies regarding the radioactivity of teeth formed after the FNPP accident.

論文

External exposure dose estimation by electron spin resonance technique for wild Japanese macaque captured in Fukushima Prefecture

岡 壽崇; 高橋 温*; 小荒井 一真; 光安 優典*; 木野 康志*; 関根 勉*; 清水 良央*; 千葉 美麗*; 鈴木 敏彦*; 小坂 健*; et al.

Radiation Measurements, 134, p.106315_1 - 106315_4, 2020/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:23.17(Nuclear Science & Technology)

ニホンザルのエナメル質中に誘起された炭酸ラジカルと吸収線量の関係(検量線)を電子スピン共鳴(ESR)法で調べた。ニホンザルのエナメル質のESR測定で検出できる線量の下限(検出限界)は33.5mGyであり、ヒトのエナメル質の検出限界と同等であった。作成した検量線を用いて、福島県で捕獲した7頭の野生ニホンザルの線量を評価したところ、45mGyから300mGyの被ばくをしていることがわかった。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

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。

報告書

スクリュー式ペレット生成器を用いたペレット入射装置の開発; 高周波数長時間連続ペレットのためのペレット生成機構の改良と試験結果

市毛 尚志; 本田 正男; 佐々木 駿一; 竹永 秀信; 松沢 行洋; 芳賀 三郎; 石毛 洋一

JAEA-Technology 2007-037, 16 Pages, 2007/07

JAEA-Technology-2007-037.pdf:2.91MB

臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、密度制御性の向上及び2003年度から開始した長時間放電($$leqq$$65秒)に対応するため、ペレット入射装置の高周波数化・長時間化を進めた。従来の装置では、ピストン式ペレット生成器のペレット押し出し速度と容量により、それぞれ入射周波数と入射時間が制限されていた。そこで、高速でペレットの連続生成が可能であり、ほかの核融合実験装置で運転実績のあるスクリュー式ペレット生成器(ロシア製)を既存のペレット入射装置に適用,設置した。改造作業の効率等の観点からペレット入射装置本体の一部をJT-60本体室から移設した後、スクリュー式への交換を行いペレット棒の連続生成試験を実施した。燃料に重水素ガスを使用した試験の結果、JT-60Uで使用するのに十分なスクリュー式ペレット生成器の連続生成機能(330秒以上)を確認した。

報告書

人工バリア性能確認に関する基盤情報取得方法の調査研究(II)

千々松 正和*; 福留 和人*; 浦野 和彦*; 今井 久*; 佐々木 肇*; 雨宮 清*

JNC TJ8400 2004-027, 87 Pages, 2005/02

JNC-TJ8400-2004-027.pdf:2.13MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては,処分場の閉鎖の判断情報を与えるものとして,人工バリアが所期の性能を確保することにより,処分場が要件を満たして機能しており,その結果,安全が担保されていることを示す必要がある。この安全担保を示す一つの手法として,人工バリアにおける実現象が予測される挙動範囲内にあることを示すことが考えられる。そこで,「人工バリア性能確認に関する基盤情報取得方法の調査研究(平成15年度)」(以下,平成15年度研究と呼ぶ)においては,性能確認における計測項目の抽出,計測技術の現状の調査,および計測技術の開発計画の立案を行った。継続となる本研究では,幌延などの地下研究施設を想定して,人工バリア性能等の基盤情報取得に関わる検討を行うとともに,情報取得に適用可能な計測手法の調査・開発を継続して行った。

報告書

人工バリア性能確認に関する基盤情報取得方法の調査研究

千々松 正和*; 今井 久*; 佐々木 肇*; 茂呂 吉司*

JNC TJ8400 2003-090, 116 Pages, 2004/02

JNC-TJ8400-2003-090.pdf:3.43MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、処分場の閉鎖の判断情報を与えるものとして、人工バリアが所期の性能を確保し、処分場が要件を満たして機能しており、安全が担保されていることを示す必要がある。この安全担保を示す一つの手法として、人工バリアにおける実現象が予測される挙動範囲内にあることを示すことが考えられる。そこで、安全担保の観点から人工バリアおよびその周辺環境の変遷に関する情報取得方法について技術情報の調査研究および実現性の高い計測方法の提案を行うことを目的に本研究を行った。最初に安全担保のあり方およびロジックを考慮し、本研究で対象とする計測項目と部位を設定した。そして、それに基づき、現状の情報取得技術の調査を行うとともに、現状情報取得技術の地層処分環境への適用性について整理を行い、実現性の可否、研究課題等について取りまとめた。最後に、幌延深地層研究所における原位置試験への適用を鑑み、実現性の高い情報取得技術の開発計画案の策定を行った。

報告書

ニアフィールド連成挙動の解析評価研究

千々松 正和*; 今井 久*; 福留 和人*; 粥川 幸司*; 佐々木 肇*; 茂呂 吉司*

JNC TJ8400 2003-089, 354 Pages, 2004/02

JNC-TJ8400-2003-089.pdf:17.22MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、施工された緩衝材内には、処分後、廃棄体からの発熱、地下水の浸潤、周辺岩盤からの地圧や緩衝材の膨潤といった熱-水-応力連成挙動が発現すると考えられる。このような人工バリア内に発現する現象を精度よく評価することは、長期にわたる処分場の健全性評価の初期条件を与えるものとして重要な因子の一つと考えられる。国際共同研究(DECOVALEX)は人工バリア周辺における熱-水-応力連成現象の理解および評価モデルの検証の場として世界各国の機関が参画しているものであり、その場において解析コードの妥当性を評価するとともに、高度化を行なっていくことは有意義なことであると考えられる。そこで、DECOVALEXにおいて課題となっている問題に対し、検討を実施した。解析はTask1(FEBEX原位置試験の解析)、Task3 BMT1(ニアフィールドにおける連成挙動解析)、Task3 BMT2(亀裂評価に対するスケールアップに関する解析)に関して実施したので、その解析結果を報告する。また、スウェーデン・エスポ島で行なわれている実規模緩衝材を用いた実証試験(Prototype Repository Project)の連成解析評価も実施し、実測値との比較も行なった。

報告書

幌延深地層研究計画における地下水流動に関する研究

今井 久*; 福留 和人*; 粥川 幸司*; 佐々木 肇*; 千々松 正和*; 茂呂 吉司*

JNC TJ5400 2003-009, 223 Pages, 2004/02

JNC-TJ5400-2003-009.pdf:59.94MB
JNC-TJ5400-2003-009(errata).pdf:0.08MB

幌延深地層研究計画における地下水流動に関する研究として、 -解析領域の設定および解析メッシュの作成 -これまでの調査データを用いた広域地下水流動系の評価 -立坑掘削に伴う地下水流動系への影響の予測 -調査計画への提案 を実施した。 解析領域の設定および解析メッシュの作成では、広域を対象として領域と立坑周辺に着目した領域の設定および解析メッシュデータを作成した。さらに解析結果と調査データを対比し幌延深地層研究対象領域内の広域地下水流動特性の評価をおこなった。立坑掘削影響の予測として、立坑掘削後20年を対象に、立坑内への湧水量、立坑内の塩分濃度変化、周辺の水位変化等を予測した。さらにこれら解析、予測結果から今後必要な調査、解析評価についての提案をした。

報告書

Javaによる可視化プログラムの開発

佐々木 明; 周藤 佳子; 横田 恒*

JAERI-Data/Code 2002-003, 54 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-003.pdf:4.26MB

Java言語は、インターネット技術の要素として開発され、広く活用されるようになっているが、その基幹にあるオブジェクト指向の概念が、多種多様のオリジナルなデータを扱う大規模計算機シミュレーションとその可視化にも有用なことを示す。すなわちJava言語を活用することによって、れまで市販の可視化ツールを用いないとできなかった可視化表現を行い、しかもそれをユーザーが自分のプログラムの中で意のままにあやつるという、研究の現場で永く望まれていたことが実現する可能性が開かれると考えられる。本報告書では、Java言語を用いた実験,シミュレーション結果の可視化技術について検討し、1次元,2次元データの可視化,解析のためのプログラム開発に応用した例を示す。

論文

A Repetitive pellet injection system for JT-60U

木津 要; 細金 延幸; 平塚 一; 市毛 尚志; 笹島 唯之; 正木 圭; 宮 直之; 本田 正男; 岩橋 孝明*; 佐々木 昇*; et al.

Fusion Engineering and Design, 58-59, p.331 - 335, 2001/11

 被引用回数:16 パーセンタイル:74.13(Nuclear Science & Technology)

JT-60Uではプラズマの高密度化を目的とした遠心加速方式のペレット(固体重水素)入射装置本体の開発を実施した。さらに、従来のトーラス外側からの入射に加えて、トーラスの内側からの入射を可能とするガイド管も開発した。本装置の開発では、ペレットの射出方向をばらつかせる原因の一つである重水素昇華ガスを効率的に取り除くようにした。さらに、ペレットの壁との衝突による破壊モデルを考慮した管径、テーパー角度、曲率を持ったガイド管を設計した。これらにより1.9mm立方体のペレットを周波数10Hz、速度600m/sの条件で8割以上の高効率での連続射出が可能となった。本装置を用いたプラズマへのペレット入射実験の結果、ガスパフでの供給に比べよりプラズマ中心側への燃料供給が可能なこと、100m/sのペレットであればガイド管を通してのトーラス内側からの入射が可能であることを確認した。

報告書

Development of the centrifugal pellet injector for JT-60U

木津 要; 平塚 一; 市毛 尚志; 岩橋 孝明*; 笹島 唯之; 正木 圭; 佐々木 昇*; 本田 正男; 宮 直之; 細金 延幸

JAERI-Tech 2001-022, 20 Pages, 2001/03

JAERI-Tech-2001-022.pdf:1.34MB

JT-60Uプラズマ中心への燃料供給のために重水素固体ペレット入射装置を開発した。本装置は直線型のロッドを回転させ遠心力によってペレットを加速する機構となっており、0.3~1.0km/sの速度で最大40個(1~10Hz)で射出可能である。0.7km/s以下の速度でのペレット1個あたりの平均的な原子数は3.6$$times$$10$$^{20}$$個である。加速中にペレットからの昇華ガスにより、ペレットの運動が乱されるのを防ぐために加速部品にメッシュ構造を取り入れ、また射出されたペレットを破壊せずにプラズマまで導くために適切な角度を持ったファンネル(テーパー管)を開発したことにより、破壊なく高い確率でのペレット入射が可能となった。オーム加熱(OH)プラズマへの低磁場側からのペレット入射実験を行ったところ、ガスパフに比べて中心領域に供給が行えること、ダイバーター領域のD$$alpha$$発光強度も小さく押さえられ低リサイクリングを維持していることを確認した。

論文

JT-60Uにおける遠心加速方式ペレット入射装置の開発

平塚 一; 木津 要; 市毛 尚志; 本田 正男; 岩橋 孝明*; 佐々木 昇*; 宮 直之; 細金 延幸; 小田 泰嗣*; 吉田 和人*

プラズマ・核融合学会誌, 76(11), p.1189 - 1197, 2000/11

JT-60Uでは、高密度プラズマの長時間保持を目的として、直線型加速方式、エクスツルーダー型生成方式を用いた遠心加速方式ペレット入射装置を開発した。この方式は、低温状態での重水素ガスペレット化制御、ペレットが発生するアブレーションガスの対策、射出方向の安定化、衝突対策等が重要である。そのため、ペレット生成中の観察が行えるようにしたうえで、固体燃料供給管等の冷却強化、排気口の設置による発生ガスの排気、遠心加速部分からの飛び出し防止及び飛行過程での衝突破損防止等の工夫・開発を行った。その結果、固い透明な重水素の氷の生成を観察でき、2.1mmの立方体(キュービック)のペレットを的確に切断・装填し、加速・射出することができた。以上により、ペレット射出速度410m/sにおいて、周波数5Hzで7s間、周波数10Hzで3.5s間の連続射出に成功した。本論文は、装置の原理、構造、試験結果等について報告する。

報告書

Paragon上での入出力プログラミングガイド

上島 豊; 荒川 拓也*; 佐々木 明; 横田 恒*

JAERI-Data/Code 99-051, p.23 - 0, 2000/01

JAERI-Data-Code-99-051.pdf:0.98MB

日本で100並列を越える並列計算が、実際に行われるようになったのは、つい数年ほど前からである。日本原子力研究所(原研)のIntel製Paragon XP/S 15GP256$$<$$那珂研究所$$>$$、75MP834$$<$$関西研究所$$>$$は、本格的超並列計算機の先駆けとして光量子、核融合の大規模、超並列計算を目的に導入されている。これらの計算機を使って超並列計算を行うためは、多くの超並列計算プログラムが移植や新規作成されている。これらのプログラムは、従来、ワークステーションやベクトル計算機上で動作していたものをそのまま移植したものか、並列用にアルゴリズムの変更を施したものである。異なる計算機及びオペレーティングシステム(OS)のもとでのプログラム開発には、細心の注意とノウハウが必要であるが、Paragonに到ってはユーザ数が極めて少ないため、ノウハウの集積と環境の標準化が大変困難な状況にある。原研関西研究所におけるParagon XP/S 75MP834上での超並列計算プログラム開発において得た情報をParagon上でのスカラー超並列プログラム開発ガイドとしてJAERI-Data/Code 98-030にまとめた。本報告書では、超並列計算機が持つ特殊性が際立つ入出力周りにテーマを限定して、より高速かつ安定に入出力を実行できる方法をFortranとCのプログラム実例入りで解説する。

報告書

Paragon上でのスカラー超並列プログラム開発ガイド

上島 豊*; 荒川 拓也*; 佐々木 明; 横田 恒*

JAERI-Data/Code 98-030, 69 Pages, 1998/10

JAERI-Data-Code-98-030.pdf:2.07MB

ここ4,5年前までは、最も高速な計算機といえば、いわゆるスーパーコンピュータと呼ばれるベクトル型計算機であった。この型の計算機は4,5年で計算速度が10倍ずつ高速になってきた。しかし、現在、1CPUの演算速度が限界に達してきている。日本でこれを超える計算機として100並列を越える並列計算機が、実際に行われるようになったのは、つい数年前ほどからである。日本原子力研究所(原研)のIntel製Paragon XP/S 15GP256$$<$$那珂研究所(那珂研)$$>$$、75MP834$$<$$関西研究所(関西研)$$>$$は、このような計算機の先駆けとして光量子、核融合の大規模超並列計算を行う目的に導入されている。これらの計算機を使って超並列計算を行うために、多くの超並列計算プログラムが移植や新規作成されている。しかし、超並列計算機に関しては、ユーザ数が極めて少ないため、ノウハウの集積と環境の標準化が大変困難な状況にある。そのため、原研関西研究所におけるParagon XP/S 75MP834上での超並列計算プログラム開発において得た情報をParagon上での超並列プログラム開発の指針としてまとめた。

報告書

Measurement of double differential neutron emission cross sections at 14.1 MeV for Ca, Mn, Co and W

高橋 亮人*; 佐々木 泰裕*; 前川 藤夫*; 杉本 久司*

JAERI-M 89-214, 58 Pages, 1989/12

JAERI-M-89-214.pdf:1.31MB

中性子遮蔽材及び炉構造材元素として重要なCa,Mn,Co,Wについて、14MeV中性子入射に対する中性子放出二重微分断面積が阪大オクタビアンのTOF分析装置を用いて測定された。散乱角度は15$$^{circ}$$から160$$^{circ}$$にわたり16点である。二次中性子エネルギー範囲は0.5MeVから15MeVである。統計精度・エネルギー分解能ともに良好なデータが得られた。評価データ(ENDF/B-IV,JENDL-3T)との予備的比較が行われた。その結果、Caについては、低エネルギーではENDF/B-IVの過大評価がみられるが、高エネルギー側では実験値を良く再現している。Mnについては、JENDL-3Tは放出スペクトルをかなり良く再現しているが6~13MeV領域で少し過小評価となっている。Coについては、ENDF/B-IVは3$$sim$$13MeVで放出スペクトルを大きく過小評価している。Wについては、ENDF/B-IVのデータは実験とスペクトルパターンが全く一致しない。

報告書

Measurement of double differential neutron emission cross sections at 14.1 MeV for $$^{209}$$Bi, $$^{10}$$B and $$^{11}$$B

高橋 亮人*; 佐々木 泰裕*; 杉本 久司*

JAERI-M 88-102, 48 Pages, 1988/06

JAERI-M-88-102.pdf:1.04MB

大阪大学オクタビアン付設の8.3m中性子飛行時間分析装置を用いて、14.1MeVにおける$$^{209}$$Bi、$$^{10}$$B、$$^{11}$$Bの中性子放出二重微分断面積を測定した。二次中性子エネルギーの測定範囲は0.5から14MeVで、測定角度は15から160゜にわたり16点である。測定した二重微分断面積を角度積分して中性子放出スペクトルが求められた。えられた結果をJENDL-3T等の評価データと比較した。

口頭

FEP解析手法を応用した火山噴火シナリオの検討; 伊豆大島への適用事例

村上 亮*; 川村 淳; 佐々木 寿*; 牧野 仁史; 瀬尾 俊弘; 西村 卓也*; 梅田 浩司; 大井 貴夫; 下司 信夫*; 及川 輝樹*

no journal, , 

火山噴火シナリオは、従来、主として火山活動の物理・科学的な機構の理解に基づき、経験論的に噴火の推移について検討されてきた。しかしながら、火山噴火シナリオをある火山の経験論だけに基づいて検討した場合、過去にその火山が経験したことのない事象は、シナリオから抜け落ちる恐れがある。そのため、いろいろな火山を対象として情報を収集し、抜け落ちをフォローする手法を整備する必要がある。それに対応するために、本研究では地層処分で検討されてきたシナリオ解析手法(FEP解析手法)を火山噴火に応用し、火山活動の進展の予測に資する火山噴火シナリオ解析手法の開発を目的とした。その結果、FEP解析手法を適用することにより、火山噴火シナリオが構築可能である見通しを得た。また、地層処分で開発されたFEP解析手法の他の分野への適用可能性についての見通しも得られた。今後は、情報の充実を図るとともに、他の火山への適用も検討する。また、本作業を通して、FEP解析手法の改良を行う。

口頭

FEP解析手法を応用した火山噴火シナリオ構築手法の検討

村上 亮*; 川村 淳; 牧野 仁史; 下司 信夫*; 及川 輝樹*; 佐々木 寿*; 瀬尾 俊弘; 西村 卓也*; 梅田 浩司; 大井 貴夫

no journal, , 

本研究では、高レベル放射性廃棄物処分で開発したFEP解析手法を応用し、既存の火山噴火の事例に関する情報を用いた火山噴火シナリオの検討を試みた。火山噴火では地殻変動をはじめ地震、重力など多くの観測項目が地表で観測される。火山噴火の専門家は観測される事象の変化から地下のマグマの活動状況を推定し、さらに次にどのような状況に至るかを推定する。例えば、「静穏な状態」から「火山体周辺の広域膨張」が観測された場合「マグマ溜まりの膨張」という状況が推定され、さらにそれを引き起こすための「マグマ溜まりへのマグマの供給」というプロセスが推定される。一方、地下でどのような現象が発生すれば地表でどのようなことが観測されるかという逆解析的な推定もなされる。例えば、マグマの供給によるマグマ溜まりの膨張には「地殻変動」のほか、「深部の地震の発生」などが観測される可能性がある。そこで、この上記のことをもとに、マグマ活動に伴う地下の状況変化とそれにかかわるプロセスを関数的な観点で演繹的に推定し、その際の観測情報の整理を試みた。これらのことをFEP解析を応用して展開することにより、火山噴火シナリオを構築できる見通しを得た。

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