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論文

High-sensitive XANES analysis at Ce L$$_{2}$$-edge for Ce in bauxites using transition-edge sensors; Implications for Ti-rich geological samples

Li, W.*; 山田 真也*; 橋本 直; 奥村 拓馬*; 早川 亮大*; 新田 清文*; 関澤 央輝*; 菅 大暉*; 宇留賀 朋哉*; 一戸 悠人*; et al.

Analytica Chimica Acta, 1240, p.340755_1 - 340755_9, 2023/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:34.31(Chemistry, Analytical)

希土類元素は放射性元素であるアクチノイドのアナログ元素としてしばしば利用される。セリウム(Ce)は希土類元素の中でも+3価と+4価の両方をとり得る特別な元素である。環境試料中のCeの+3価と+4価の比を調べる手段としてX線吸収端近傍構造(XANES)が有力であったが、チタン濃度が高いと蛍光X線の干渉のために測定ができないという問題があった。本研究では、L$$_{3}$$吸収端だけでなくL$$_{2}$$吸収端を調べ、さらに新しい検出器であるtransition-edge sensor (TES)を利用することでこれまでは測定が難しかった試料も測定可能にした。この結果は様々な環境試料に応用可能である。

論文

Nuclear moments of the low-lying isomeric $$1^+$$ state of $$^{34}$$Al; Investigation on the neutron $$1p1h$$ excitation across $$N=20$$ in the island of inversion

Xu, Z. Y.*; Heylen, H.*; 旭 耕一郎*; Boulay, F.*; Daugas, J. M.*; de Groote, R. P.*; Gins, W.*; Kamalou, O.*; Koszor$'u$s, $'A$.*; Lykiardopoupou, M.*; et al.

Physics Letters B, 782, p.619 - 626, 2018/07

AA2018-0159.pdf:0.5MB

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.93(Astronomy & Astrophysics)

GANIL研究所において、$$^{36}$$Sからのフラグメンテーション反応によって中性子過剰核$$^{34}$$Alにおける核異性体である$$1^+$$状態を生成し、その磁気双極子モーメントと電気的四重極モーメント(Qモーメント)をそれぞれ$$beta$$-NMR法および$$beta$$-NQR法を用いて測定した。この状態は中性子数20の殻ギャップを越えて励起したものであり、その性質を実験的に押さえることは、この原子核の周辺で知られている逆転の島(基底状態で既に殻ギャップを越えた励起が起こるとされる原子核の一団)の発現のメカニズムを解明するための有益な情報を与える。測定されたg因子の絶対値は$$1.757pm 0.014$$、Qモーメントの絶対値は38(5)mbとなった。これらの値は、大規模殻模型計算による予言値に近く、模型の高い記述能力を確かめることができた。

論文

国際核融合エネルギー研究センターの高性能計算機システムHeliosを利用した国内シミュレーション研究プロジェクトの進展

石澤 明宏*; 井戸村 泰宏; 今寺 賢志*; 糟谷 直宏*; 菅野 龍太郎*; 佐竹 真介*; 龍野 智哉*; 仲田 資季*; 沼波 政倫*; 前山 伸也*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 92(3), p.157 - 210, 2016/03

幅広いアプローチ協定に基づいて国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)の計算機シミュレーションセンター(CSC)に設置された高性能計算機システムHeliosは、2012年1月に運用を開始し、日欧の磁気核融合シミュレーション研究に供用され、高い利用率の実績を示すとともに、炉心プラズマ物理から炉材料・炉工学にわたる広い分野で多くの研究成果に貢献している。本プロジェクトレビューの目的は、国内の大学や研究機関においてHeliosを利用して進められているシミュレーション研究プロジェクトとその成果を一望するとともに、今後予想される研究の進展を紹介することである。はじめにIFERC-CSCの概要を示した後、各研究プロジェクト毎にその目的、用いられる計算手法、これまでの研究成果、そして今後必要とされる計算を紹介する。

論文

Response measurement of various neutron dose equivalent monitors in 134-387 MeV neutron fields

中根 佳弘; 萩原 雅之*; 岩元 洋介; 岩瀬 広*; 佐藤 大樹; 佐藤 達彦; 八島 浩*; 松本 哲郎*; 増田 明彦*; 布宮 智也*; et al.

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.704 - 708, 2014/04

J-PARCのような高エネルギー加速器施設における放射線安全管理において、高エネルギー中性子による被ばく線量評価は極めて重要であることから、高エネルギー領域中性子に対する中性子線量当量モニタの測定精度を詳しく調べることが重要である。本研究では、J-PARC施設の放射線安全管理のために開発した高エネルギー対応中性子モニタを含む、4種類の高エネルギー帯域中性子モニタと、おもに20MeV以下の中性子場において広く用いられている3種類の市販の中性子モニタのエネルギー応答特性を、大阪大学RCNPの134-387MeV準単色中性子場を用いて測定し、測定結果の比較を行うとともに、場の中性子スペクトルと線量換算係数から求めた場の線量率との比較を行った。その結果、高エネルギー帯域モニタによる測定結果は場の線量率を再現若しくはわずかに上回ったのに対し、従来型モニタでは高エネルギー帯域モニタの10-30%程度の線量率となり、場の線量を過小評価する結果となった。

論文

Measurements of electron-induced neutrons as a tool for determination of electron temperature of fast electrons in the task of optimization laser-produced plasma ions acceleration

榊 泰直; 西内 満美子; 前田 祥太; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A.*; 小倉 浩一; 深見 智代; 松川 兼也*; et al.

Review of Scientific Instruments, 85(2), p.02A705_1 - 02A705_4, 2014/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:11.31(Instruments & Instrumentation)

高強度レーザーとプラズマの相互作用によるイオン発生において、電子特性の計測は不可欠である。そのため、様々な計測手法が提案されているが、今回我々は、光核中性子反応による中性子を計測することで、精度よく電子特性の計測を行う新規性の高い手法を提案する。この手法は、イオン加速エネルギー計測と共にピークパワー1$$times$$10$$^{21}$$W/cm$$^{2}$$のJ-KARENレーザーによって実証された。イオン加速エネルギーと本手法による計測結果は極めて相関をもつことがわかり、改良を重ねて行けば非常に良い計測器になり得ることがわかった。

論文

A Preliminary assessment of the adoption of innovative technologies in the Fast Reactor Cycle Technology Development (FaCT) project in Japan

佐藤 浩司; 小竹 庄司; 藤田 雄二; 水野 朋保

Energy Procedia, 7, p.140 - 145, 2011/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:89.42

原子力機構は、2050年より前に高速炉サイクルシステムを実用化すべく、電力と協力してFaCTプロジェクトを実施している。FaCTプロジェクトでは、経済競合性の改善,安全性・信頼性,持続可能性及び核不拡散性の向上を図るために、技術的課題を有する多くの革新技術を積極的に採用している。その革新技術採否を2010年度末までに決定するための作業が進行中である。この論文は、現時点での予備的評価結果を紹介する。

論文

XUV-FEL spectroscopy; He two-photon ionization cross-sections

佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.

Europhysics News, 42(5), P. 10, 2011/09

Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に検証した結果について解説する。

論文

Determination of the absolute two-photon ionization cross section of He by an XUV free electron laser

佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 44(16), p.161001_1 - 161001_5, 2011/08

 被引用回数:35 パーセンタイル:82.86(Optics)

Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に示した。

論文

Phase-change materials; Vibrational softening upon crystallization and its impact on thermal properties

松永 利之*; 山田 昇*; 小島 理恵*; 社本 真一; 佐藤 真直*; 谷田 肇*; 宇留賀 朋哉*; 小原 伸司*; 高田 昌樹*; Zalden, P.*; et al.

Advanced Functional Materials, 21(12), p.2232 - 2239, 2011/06

 被引用回数:112 パーセンタイル:95.49(Chemistry, Multidisciplinary)

相変化材料のアモルファスと結晶状態の熱特性は顕著な違いを示しており、それは結晶相におけるより大きな温度因子であり、またより際立った非調和的な振舞いである。これらの発見は結晶化における結合の変化に関連している。

論文

Extreme ultraviolet free electron laser seeded by high-order harmonic

富樫 格*; 高橋 栄治*; 緑川 克美*; 青山 誠; 山川 考一; 佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 原 徹*; et al.

Proceedings of 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2011) (CD-ROM), p.1527 - 1528, 2011/05

波長61nmのシード型自由電子レーザーの発振に成功した。高強度Ti:SapphireレーザーをXeガスセルに集光して得られる13次高調波(61nm)をアンジュレータに入射することで実現している。極端紫外領域では、世界初のシード型FELである。

論文

Extreme ultraviolet free electron laser seeded with high-order harmonic of Ti:sapphore laser

富樫 格*; 高橋 栄治*; 緑川 克美*; 青山 誠; 山川 考一; 佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 大和田 成起*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; et al.

Optics Express (Internet), 19(1), p.317 - 324, 2011/01

 被引用回数:93 パーセンタイル:96.48(Optics)

自由電子レーザー(FEL)は、共振器を使用しない自己増幅自発放射(SASE)方式を用いている。この方式では、自然放射光を種光としてレーザー発振・増幅するため、発振したレーザー光のスペクトルや時間波形がスパイク状構造になる欠点がある。この問題点を解決するために、短波長光源である高次高調波をFELにインジェクションし、スペクトルや時間波形にスパイク構造のないフルコヒーレント化された極端紫外領域のシード型自由電子レーザーの研究開発を進めている。高次高調波を発生させるドライブレーザーである高出力フェムト秒・チタンサファイアCPAレーザーシステムは、これまで原子力機構で培ったレーザー技術を設計に活かし、レーザーシステムの構築を行った。そして、このドライブレーザーをXeガス中に集光して得られる13次高調波(波長61.2nm)をシード光としてFELへインジェクションし、極端紫外領域でシード型FEL(波長61.2nm)の発振に世界で初めて成功した。高次高調波のシーディングによりSASE方式特有のスパイク構造がなくなり、スムーズなスペクトルが得られた。

論文

An Effective loading method of americium targets in fast reactors

大木 繁夫; 佐藤 勇; 水野 朋保; 林 秀行; 田中 健哉

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.1280 - 1288, 2007/09

Recently, the development of target fuel with high americium (Am) content has been launched for the reduction of the overall fuel fabrication cost of the minor-actinide (MA) recycling. In the framework of the development, this study proposes an effective loading method of Am targets in fast reactors. As a result of parametric survey calculations, we have found the ring-shaped target loading pattern between inner and outer core regions. This loading method is satisfactory both in core characteristics and in MA transmutation property. It should be noted that the Am targets can contribute to the suppression of the core power distribution change due to burnup. The major drawback of Am target is the production of helium gas. A target design modification by increasing the cladding thickness is found to be the most feasible measure to cope with the helium production.

報告書

高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究フェーズII中間報告; 原子炉プラントシステム技術検討書

此村 守; 小川 隆; 岡野 靖; 山口 浩之; 村上 勤; 高木 直行; 西口 洋平; 杉野 和輝; 永沼 正行; 菱田 正彦; et al.

JNC TN9400 2004-035, 2071 Pages, 2004/06

JNC-TN9400-2004-035.pdf:76.42MB

ナトリウム冷却炉、鉛ビスマス冷却炉、ヘリウムガス冷却炉及び水冷却炉について、革新技術を導入し炉型の特徴を活かした炉システム概念を構築し、その概念の成立の見通しを得るための検討を行うとともに、設計要求への適合性を評価した。その結果、2015年頃に高速増殖炉技術を実用化するためには、現状の知見で課題とされた項目で画期的な技術革新がないかぎり、ナトリウムを冷却材して選択することが合理的であることが明らかとなった。

論文

Analysis of misoriented crystal structure by ion channeling observed using ion-induced secondary electrons

工藤 博*; 坂本 昭彦*; 山本 春也; 青木 康; 楢本 洋; 井上 知泰*; 佐藤 政孝*; 山本 康博*; 梅澤 憲司*; 関 整爾*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 35(11B), p.L1538 - L1541, 1996/11

イオンチャネリング現象がはじまる表面層での、単一散乱条件下での2次電子を検出すると、準表面層の原子配列を高感度に評価可能であることを示している。2次電子は、keVオーダーの内殻に属するものを検出して原子配列の情報とした。実例を示すために、Ni及びCeO$$_{2}$$単結晶について通常のRBS法の場合と対比した。

口頭

偏極パルス中性子を用いた磁気イメージング法の開発,3

篠原 武尚; 根岸 智哉*; 林田 洋寿; 酒井 健二; 甲斐 哲也; 大井 元貴; 佐藤 博隆*; 原田 正英; 及川 健一; 前川 藤夫; et al.

no journal, , 

J-PARCの物質・生命科学実験施設において偏極パルス中性子を用いた磁気イメージング法の開発を進めている。この手法は、中性子の磁気モーメントと磁場との相互作用を活用し、元来不可視である磁場を画像化するものであり、パルス中性子の飛行時間分析と組合せることにより磁場情報を定量的に画像化する可能性を有する。これまでの開発により、3次元での偏極度解析手法の導入に成功したが、環境磁場の影響により中性子スピンを高精度に制御することができなかった。そこで、磁気シールドを導入し、環境磁場の影響を十分に抑制し、零磁場環境での測定が可能となった。さらに、応用研究として、軟磁性特性を有する電磁鋼板中の磁場強度の定量化、磁区構造の可視化に取り組んだ。発表では、実験体系の改良内容及び応用実験の結果について報告する。

口頭

Quantitative imaging of magnetic fields inside Fe based soft magnetic sheet using polarized pulsed neutrons

篠原 武尚; 酒井 健二; 甲斐 哲也; 林田 洋寿; 佐藤 博隆*; 根岸 智哉*; 原田 正英; 大井 元貴; 及川 健一; 奥 隆之; et al.

no journal, , 

J-PARCの物質・生命科学実験施設において偏極パルス中性子を用いた磁気イメージング法の開発を進めている。この手法は、中性子の磁気モーメントと磁場との相互作用を活用し、元来不可視である磁場を画像化するものであり、パルス中性子の飛行時間分析と組合せることにより磁場情報を定量的に画像化する可能性を有する。本研究では、この磁気イメージング法を実材料の研究へ応用することを目的として、鉄系の軟磁性材料内部の磁場の分布の可視化に取り組んだ。その結果、3次元空間での中性子偏極度解析法の利用により、鉄系軟磁性アモルファス箔内部の磁区構造の可視化に成功するとともに、その磁区内部の磁場方向を決定することができた。また、同じく鉄系の軟磁性材料である電磁鋼板試料の内部の磁場強度と方向を定量的に解析することが可能となった。

口頭

放射光X線回折を利用した$$<$$111$$>$$アルミニウム単結晶のひずみおよび結晶性評価

城 鮎美; 岡田 達也*; 河野 智哉*; 佐藤 崇史*; 菖蒲 敬久

no journal, , 

純アルミニウム単結晶の引張方位$$<$$111$$>$$は均一変形方位と呼ばれ、塑性変形しても不均一変形帯が形成されず、マクロ的に均一変形することが知られている。また、室温と液体窒素温度での引張変形を比較すると、後者では交差すべりの発生が抑制されることから、加工硬化が最も高くなることが明らかになっている。これまでは光学顕微鏡によるすべり帯様相の観察や、走査型電子顕微鏡による結晶方位の変化などの定性的な評価が主であったが、我々は放射光X線回折を利用し、室温と液体窒素温度で引張変形したアルミニウム単結晶$$<$$111$$>$$引張方位の残留応力、結晶性などの定量的な評価を実施した。その結果、最も加工硬化が高い液体窒素温度引張の試験片において、残留ひずみは100$$times$$10$$^{-6}$$以下であり、ひずみ分布が存在しないこと、結晶性は室温の方が液体窒素温度引張よりも良いことを明らかにした。

口頭

96-387MeV準単色中性子による各種中性子モニタのエネルギー応答測定

中根 佳弘; 岩元 洋介; 萩原 雅之*; 岩瀬 広*; 布宮 智也*; 佐藤 達彦; 松本 哲郎*; 増田 明彦*; 八島 浩*; 中村 尚司*; et al.

no journal, , 

高エネルギー中性子場における中性子モニタのエネルギー応答を検証するため、96-387MeV準単色中性子場を用いて、高エネルギー対応型を含む7種類の中性子モニタの応答特性を測定するとともに、線源スペクトルと線量換算係数から求めた照射場の中性子線量との比較を行った。その結果、従来型のモニタでは場の線量を過小評価する結果を与えたのに対し、高エネルギー対応型のモニタでは場の線量を適切に測定できることがわかった。

口頭

超伝導転移端検出器を利用したマイクロ蛍光X線分光法による環境試料中のウランの分析

蓬田 匠; 山田 真也*; 一戸 悠人*; 佐藤 寿紀*; 早川 亮大*; 岡田 信二*; 外山 裕一*; 橋本 直; 野田 博文*; 磯部 忠昭*; et al.

no journal, , 

黒雲母は、人形峠や東濃の旧ウラン鉱床中でウラン(U)を保持するホスト相として知られており、黒雲母中に含まれるUの分布を調べることでUの濃集・長期固定化に関する知見が得られると期待される。しかし、黒雲母は蛍光X線の分析時に測定妨害となるルビジウム(Rb)を含んでおり、通常の半導体検出器を用いた測定では、黒雲母中での正確なU-Rbの分布状態の把握が困難であった。本研究では、超電導転移端センサー(TES)をマイクロビーム蛍光X線分析時の検出器として用いる手法を開発した。TESを検出器として用いることにより、約20eV程度のエネルギー分解能での蛍光X線の検出が可能となり、従来通常の半導体検出器でピーク分離が困難だった13.373keVのRb K$$alpha$$線と13.612keVのU L$$alpha$$線を完全に分離できた。そのため、開発した手法を用いることによって、黒雲母中での正確なU-Rbの分布状態の把握が可能になった。

口頭

先端X線分光を用いた雲母によるウランの還元過程の解明

蓬田 匠; 山田 真也*; 一戸 悠人*; 佐藤 寿紀*; 早川 亮大*; 岡田 信二*; 外山 裕一*; 橋本 直; 野田 博文*; 磯部 忠昭*; et al.

no journal, , 

環境中でのウランの固定化に関する知見を得るため、層状ケイ酸塩鉱物である黒雲母によるウランの還元反応を研究している。黒雲母中に共存するルビジウムの干渉を除去し、ウランの化学種を調べるため、超伝導転移端センサーとX線発光分光器を利用して黒雲母中のウランの化学種を調べた。その結果、旧ウラン鉱床より採取した黒雲母の化学種を調べることが可能になり、黒雲母中のウランの一部が還元されていることを明らかにした。

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