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論文

Simulation study on the measurements of diffusion coefficients in solid materials by short-lived radiotracer beams

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岩瀬 彰宏; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(7A), p.4576 - 4583, 2003/07

長寿命の$$gamma$$線放出核をトレーサーとして用いて物質の拡散現象を研究することは確立された研究手法である。ここでは、寿命1秒程度で$$alpha$$線や$$beta$$線を放出する同位元素を用いた高速拡散現象を研究することを目的として、金属間化合物LiAl中の$$^{8}$$Li(寿命0.8秒,$$alpha$$ emmiter)を考えシミュレーション手法の開発を行った。その結果を東海研タンデム加速器を利用した実験結果と比較し、実験結果と良い一致を得た。シミュレーションではTRIMコードに基づき入射核種の運動エネルギー幅,物質中でのstragring,放出放射線の自然幅などを考慮している。発表では$$^{18}$$F(寿命1.8時間,$$beta$$+emmiter)の拡散についても考察した。

論文

Simulation study on the measurements of diffusion coefficients in solid materials by short-lived radiotracer beams

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岩瀬 彰宏*; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(7A), p.4576 - 4583, 2003/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:47.45(Physics, Applied)

寿命1秒程度の短寿命核をトレーサーとし物質中の原子の高速拡散を研究するための実験手法とその解析のためのシミュレーション法を開発した。その実験とシミュレーションの比較の結果、拡散係数が1$$times$$10$$^{-9}$$cm$$^{2}$$/secより大きい場合について精度10%以下で決定できることがわかった。シミュレーションは加速器で注入された短寿命核からの放出$$alpha$$線のスペクトルを、Trimコードに基づき、入射核のエネルギー分布,飛程,阻止能など固体中のイオンの挙動を考慮し、$$alpha$$線スペクトルを再現したものである。実験は東海研タンデム加速器で加速した$$^{7}$$Liを核反応で$$^{8}$$Li(寿命0.84秒,$$alpha$$線放出核)に変換しLiAlに照射し固体中から放出される$$alpha$$線の時間依存スペクトルを測定したものである。

論文

Elastic and inelastic scattering of $$^{58}$$Ni+$$^{90,94}$$Zr

杉山 康治; Napoli, D. R.*; A.M.Stefanini*; L.Corradi*; C.Signorini*; F.Scarlassara*; 冨田 芳明*; 池添 博; 井出野 一実*; 山内 良麿*; et al.

European Physical Journal A, 4(2), p.157 - 164, 1999/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:89.19(Physics, Nuclear)

クーロン障壁近辺のエネルギーで$$^{58}$$Ni+$$^{90,94}$$Zrの系の弾性・非弾性散乱の測定を行った。弾性-非弾性散乱のピークが分離でき、精度の良いデータとなった。チャンネル結合法による理論計算を行い、実験との良い一致が得られた。中重核以上の重イオン反応では、融合反応、深部非弾性散乱、核子移行反応等も重要になってくる。この実験は、入射エネルギーによらない光学ポテンシャルを用いた、チャンネル結合法の計算が、すべての実験データを説明できることを示したものである。

論文

Elastic two-neutron transfer reactions of $$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Ni and $$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Ni around the coulomb barrier

杉山 康治; 冨田 芳明; 山内 良麿; 濱田 真悟; 生田 智彦*; 藤田 博*; D.R.Napoli*

Physical Review C, 55(1), p.R5 - R7, 1997/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:64.92(Physics, Nuclear)

クーロン障壁近辺の入射エネルギーで、$$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Niと$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの弾性散乱の実験を原研タンデム加速器及び重イオンスペクトロメータ「ENMA」を用いて行った。2中性子移行反応と弾性散乱の干渉パターンがNi近辺の中重核で世界で初めて観測できた。2中性子移行反応の強さには核子数依存性が現われ、$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの系では核ジョセフソン効果があるとした時の値に近いものとなった。これは中重核同士の衝突で、その存在が期待されていた核ジョセフソン効果を検証した世界初の実験である。

論文

On the cluster structure studied by $$^{6}$$Li induced transfer reaction on $$^{9}$$Be nucleus

濱田 真悟; 杉山 康治; 生田 智彦*; 山崎 明義*

Similarities and differences between atomic nuclei and clusters, p.415 - 422, 1997/00

1$$^{2}$$C(7.65MeV)の3$$alpha$$クラスター状態は原始宇宙創成にかかわる熱核反応における重要な核構造として長年多くの核物理研究の対象となってきた。ウィルキンソン達のクラスターモデルによればBe-B-C近辺の核構造に$$alpha$$-nチェインが特徴的にあらわれるという。本研究ではV.OertzenらによるLCNOの観点から、核子移行反応によって励起される$$^{11}$$B核の特徴的な状態を調べた。スペクトログラフENMAを用いた$$^{9}$$Be($$^{6}$$Li$$alpha$$)$$^{11}$$B等の反応スペクトル・角度分布を示す。実験で得られた角度分布は単純なDWBA解析に合わず、チャネル結合法がとり入れられた。$$^{11}$$B核は$$^{11}$$Li核との比較でも中性子の悪い結合が予想されている核であり、(p,n,d,t-$$alpha$$)の粒子放出しきい値も特徴的であるため、その励起構造の解明はクラスター核・天体核・中性子過剰核にとって興味がもたれる。

論文

Heavy-ion fusion and JAERI recoil mass separator

池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 杉山 康治; 井出野 一実; 大槻 勤*; 佐々木 玲二*; 青木 由香*

2nd Japan-Italy Joint Symp. 95 on Prespectives in Heavy Ion Physics, 0, p.54 - 67, 1995/00

重元素や未知の重いアイソトープを加速器を使って合成する場合、熱い融合反応と冷たい融合反応が使われてきた。複合核の励起エネルギーを最小にするため、両反応とも融合障壁近傍の入射エネルギーで反応を行う。この低エネルギー反応では、原子核の変形度や標的核の原子番号と入射粒子の原子番号の積Z$$_{1}$$Z$$_{2}$$の大きさが大きく融合確率に影響する。この報告では、熱い融合反応では完全融合反応が起きており生成核合成にとって有利であるが、冷たい融合反応ではほとんどが不完全融合であり生成核の合成確率は計算値より極端に小さくなる。これは融合断面積の測定結果より結論づけられる。又入射粒子として中性子過剰核を用いた方が有利であることものべる。さらに測定装置が完成したのでその概要を発表する。

論文

New approach to spin assignments of intermediate structures in $$^{12}$$C($$^{16}$$O,$$^{12}$$C[2$$_1^{+}$$])$$^{16}$$O

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 山内 良麿; 井出野 一実; 濱田 真悟; 泥谷 雅之*; 杉光 強*; 迎 隆*; 中本 孝太郎*; et al.

Physical Review C, 49(6), p.3305 - 3308, 1994/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:81.72(Physics, Nuclear)

原子核の高励起状態にエキゾチックなクラスター構造が現れる。この構造のスピンを決定することは、構造の研究を進める上で不可欠である。我々は$$gamma$$線反跳法により、$$^{12}$$C+$$^{16}$$O非弾性散乱で励起された$$^{12}$$C(2$$^{+}$$)の磁気量子状態の分布を求めた。各磁気量子状態への角度分布からクラスター構造のスピンを決める新しい方法を見つけた。

論文

Prescission and postscission charged particle emissions from the $$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb reaction

池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一郎*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 濱田 真悟; 鹿園 直基; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 49(2), p.968 - 976, 1994/02

 被引用回数:21 パーセンタイル:23.34(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb反応における核分裂過程から放出される核分裂前後の陽子と$$alpha$$粒子の数を測定した結果、複合核$$^{178}$$Wが核分裂の過程でサドル変形する時間スケールは約0.5$$times$$10$$^{-20}$$秒であり、サドルから分離点に至るまでに要する時間は約1$$times$$10$$^{-19}$$秒である事がわかった。これは、核物質の粘性が高い事を意味しているが、さらにサドル点から分離点の距離の短い原子核である$$^{178}$$Wと、この距離の長い$$^{236}$$Cmのような原子核をくらべてもサドルから分離点に至る時間に顕著な差は見られなかった。

論文

Observation of Airy oscillation for the $$^{16}$$O + $$^{16}$$O system at E$$_{lab}$$=145MeV

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 山内 良麿; 井出野 一実; 濱田 真悟; 杉光 強*; 泥谷 雅之*; 近藤 祥夫*

Physics Letters B, 312(1-2), p.35 - 39, 1993/08

 被引用回数:34 パーセンタイル:13.23(Astronomy & Astrophysics)

$$^{16}$$O+$$^{16}$$O弾性散乱の角分布の測定を、原研タンデム加速器で加速された145MeV$$^{16}$$Oビームを用いて行った。散乱角度54°と62°で角分布のデイップとピークが観測され、各々Airy極小とAiry極大に対応していることが分かった。これにより$$^{16}$$O+$$^{16}$$O弾性散乱でのNuclear Rainbow散乱の存在が確認できた。

論文

Charged particle multiplicities in heavy-ion-induced fission

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 西中 一郎*; B.J.Qi*; H.J.Kim*; 岩本 昭; et al.

Physical Review C, 46(5), p.1922 - 1933, 1992/11

 被引用回数:41 パーセンタイル:10.8(Physics, Nuclear)

Pre-scissionとPost-scission陽子・$$alpha$$粒子多重度を$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au,$$^{19}$$F+$$^{181}$$Ta,$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pbそれに$$^{28}$$Si+$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pb反応の核分裂過程に対して測定した。$$alpha$$粒子と核分裂片間の角度相関実験の結果は、pre-scission$$alpha$$粒子は主に球形複合核から放出されている事を示している。又Pre-scission陽子と$$alpha$$粒子の多重度は、統計モデル計算結果と矛盾せず、核分裂過程の時間スケールに関して、pre-scission中性子多重度データ結果からの推論と合わせると、分裂過程でサドル-シッション間に予想以上、時間がかかっているという結論になった。

論文

Charged particle emissions in fission process

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 神野 郁夫; H.J.Kim*; B.J.Qi*; et al.

Nuclear Physics A, 538, p.299C - 306C, 1992/00

核分裂の機構について、最近中性子データから、核分裂が、ゆっくりしたプロセスであり、分裂核の励起エネルギーのかなりの部分は核分裂する前の段階で中性子放出の形で行われる事が報告されている。この講演では、核分裂過程から放出される荷電粒子(陽子とアルファ粒子)の測定データを報告する。荷電粒子の場合、核分裂以前に放出される部分は、統計モデルでほぼ再現でき、中性子データで示されている程のゆっくりした核分裂プロセスという仮定は必要でなくなる。又、分裂核から放出される荷電粒子データは、複合核の励起エネルギーと共に分裂核の励起エネルギーも増大しているように見える。この事実は、scissionでの励起エネルギーがほぼ一定で複合核の励起エネルギーに依らないとする中性子データの結論と矛盾する。これら荷電粒子データの示すところを報告する。

報告書

Fission fragment angular distributions for the $$^{19}$$F + $$^{181}$$Ta reaction at high angular momentum

Q.Bujia*; 池添 博; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; H.J.Kim*

JAERI-M 91-188, 8 Pages, 1991/11

JAERI-M-91-188.pdf:0.29MB

高角運動量状態からの核分裂片の角度分布は、複合核のサドル点における変形に関する情報をもっている。原子核の形状に関する情報で、測定データから、その情報(Ko$$^{2}$$の値)を求め、それを既存の2つの理論(Rotating liquid drop modelとRotating finite range model)と比較した。その結果、Rotating finite range modelによる予想値とよい一致をする事が判った。又、核分裂断面積のデータを今までの報告より高励起エネルギーまでとる事ができ、Bass modelによる予想値と比較できた。その結果、測定データは、高励起エネルギー領域(100MeV以上)で理論値より大きくなっている事がわかった。これらの結果は、高励起・高角運動量状態からの核分裂現象を理解する上で重要である。

論文

A Two-dimensional position-sensitive detection system for the $$^{8}$$Be nuclei in heavy ion reactions

井出野 一実; 冨田 芳明; 杉山 康治; 池添 博; 花島 進; 永目 諭一郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 302, p.385 - 387, 1991/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

重イオン反応より放出される$$^{8}$$Be核の検出のために2次元位置検出可能な新しい方式のシステムを開発し、このシステムが実際の実験でも有効であることを確かめた。この検出系は前段が対になっているドリフト・チェンバーであり、これは$$Delta$$E検出器として動作する。後段は大面積の2個のSi(Li)検出器から構成されていて、E検出器として動作する。数MeV/核子のエネルギー領域で大きな立体角をもつ2次元位置検出器としては、この方式がひとつの解決策である。2次元位置情報から運動力学的に$$^{8}$$Beを同定できるので、$$alpha$$-バックグラウンドの大きいところでも適用できる特徴をもっている。

論文

Pre-scission $$^{1}$$H and $$^{4}$$He emissions in $$^{16}$$O + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勤*

Physical Review C, 42(4), p.1187 - 1190, 1990/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:35.6(Physics, Nuclear)

$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au反応で複合核が核分裂する以前に複合核より放出される陽子と$$^{4}$$He粒子を、核分裂片との同時計測により測定した。陽子と$$^{4}$$He粒子のエネルギースペクトルにより、それら放出粒子の放出障壁が測定された。その結果、放出障壁は、逆過程である融合障壁にくらべ$$^{4}$$He粒子で2MeV、陽子で1MeV下がっていた。これは熱い原子核からの粒子放出メカニズムが、その逆過程の融合過程ではシミュレートできない事を示している。又、放出された粒子の多重度を、入射エネルギーの関数として測定した。統計モデルに基づく計算と比較する事によって、放出メカニズムを議論した。

論文

Pre-scission $$^{4}$$He multiplicity in the $$^{19}$$F + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 42(1), p.342 - 353, 1990/07

 被引用回数:33 パーセンタイル:13.82(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{197}$$Au反応において、プリシッション$$^{4}$$Heとポストシッション$$^{4}$$Heの多重度を励起エネルギー43から90MeVの範囲で、核分裂片との同時計測により測定した。後方で測定された$$^{4}$$Heは複合核と、核分裂片から蒸発している事が判明した。エネルギースペクトルの中心値は、球形の複合核から蒸発した場合にくらべ2MeV程低エネルギー側にシフトしていた。測定されたプリフィッション$$^{4}$$He多重度を、核分裂の遅れた開始の効果を取り入れた統計モデル計算と比較した。その結果、この多重度は、もし2MeVだけ下げた$$^{4}$$Heに対する蒸気障壁を使うならば、核分裂の遅れた開始を考慮しなくとも統計モデル計算で再現できた。このことは、中性子放出の場合とは異なって$$^{4}$$Heの場合、崩壊巾に時間依存性があり、しかも核分裂と同じようなタイムスケールで変化する事を暗示している。

論文

Contribution of nucleon transfer to the elastic scattering of $$^{28}$$Si+$$^{58,64}$$Ni near the Coulomb barrier

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 井出野 一実; 藤田 博*; 杉光 強*; 加藤 哲久*; 久保野 茂*; S.Landowne*

Physical Review Letters, 62(15), p.1727 - 1730, 1989/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:30.2(Physics, Multidisciplinary)

重心系のエネルギー50~76.5MeVの範囲で$$^{28}$$Si+$58、64$Niの系に対して弾性散乱及び核子移行反応の断面積を測定した。

論文

Performance of the heavy-ion magnetic spectrograph ENMA on the kinematic correction

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 竹腰 英子*; 井出野 一実; 鹿園 直基

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 281, p.512 - 516, 1989/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:21.11(Instruments & Instrumentation)

重イオン磁気分析器「閻魔」はこれまで、タンデム加速器を用いた重イオン核反応実験ですばらしい成果を上げてきた。閻魔は2つの偏向電磁石、1つの4極電磁石、3つの多極電磁石の組合せからできている。運動学によるエネルギーの広がりは多極電磁石の働きで補正できる。この論文は、運動学パラメーターkの-0.4≦k≦1.15の範囲の補正に対して、得られたエネルギー分解能の結果をまとめたものである。

報告書

Report of the Joint Seminar on Heauy-Ion Nuclear Physics and Nuclear Chemistry in the Energy Region of Tandem Accelerators, III

杉山 康治; 岩本 昭; 馬場 澄子

JAERI-M 88-100, 122 Pages, 1988/06

JAERI-M-88-100.pdf:3.67MB

第3回目の「タンデム領域の核物理・核化学の研究会」が1988年1月7日から9日にかけて、日本原子力研究所東海研究所において開催され、74人の所内及び所外の研究者が参加した。この研究会は、原子核反応及び構造、研究装置、核化学過渡広い範囲の研究に携わる理論研究者達と実験研究者達が討論する場を提供することと、JAERIタンデム加速器により得られた新しい研究成果を紹介することを開催目的としている。この報告集は、研究会で発表された43の研究報告をまとめたものである。

論文

Mass distributions of fission fragments in the $$^{19}$$F+$$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 冨田 芳明; 杉山 康治; 井出野 一実; 横田 渉; 永目 諭一郎; 季 相茂*; 荻原 光彦*; S.C.Jeong*; et al.

Z. Phys., A, 330, p.289 - 293, 1988/00

$$^{19}$$F+$$^{197}$$Au反応で放出される核分裂片の質量分布を、飛行時間法によって精密に測定した。

口頭

反応度事故(RIA)及び冷却材喪失事故(LOCA)条件下における高燃焼度燃料の挙動,1; 研究計画の概要

更田 豊志; 永瀬 文久; 杉山 智之; 西野 泰治; 大河原 正美

no journal, , 

国内では入手が不可能な高い燃焼度まで欧州の動力炉において使用された酸化ウラン燃料及びウラン-プルトニウム混合酸化物燃料を入手し、これらを対象として反応度事故及び冷却材喪失事故時の燃料挙動に関する実験及び解析を実施した。RIA時の燃料破損限界,核分裂ガス放出量,燃料破損時の機械的エネルギー,LOCA時の被覆管酸化速度,被覆管の膨れ及び破裂挙動,酸化した被覆管の急冷時破断限界など、さらなる高燃焼度化及びプルサーマル本格利用において安全審査に必要となるデータを取得した。

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