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論文

Transient ionization of the mesosphere during auroral breakup; Arase satellite and ground-based conjugate observations at Syowa Station

片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 内田 ヘルベルト陽仁*; 海老原 祐輔*; 江尻 省*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 佐藤 薫*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 71, p.9_1 - 9_10, 2019/01

 パーセンタイル:100(Geosciences, Multidisciplinary)

2017年6月30日22時21分から26分(世界時)にかけて、昭和基地にあるPANSYレーダーによってオーロラ爆発時の中間圏における過渡電離が観測された。通常、中間圏における過渡電離は100keV以上の高エネルギー電子が中間圏まで到達することにより引き起こされるが、同時間帯においてあらせ衛星が観測した100keV以上の電子フラックスは有意な上昇を示していなかった。このことから、本イベントは、10keV以下の低エネルギー電子が大量に熱圏に降り注ぐことにより発生したX線による電離であるとの仮説を立てた。この仮説の妥当性を検証するため、粒子・重イオン挙動解析コードPHITSを用いて様々なエネルギースペクトルを持つ電子が大気上空に進入した場合の電離分布を計算した。その結果、10keV以下の電子でも中間圏において十分な電離を引き起こすことが可能であることが分かり、仮説の妥当性が証明された。

論文

Development of Pu standard material preparation and characterization technique in Japan

岡崎 日路; 芝野 幸也; 阿部 勝男; 角 美香; 茅野 雅志; 影山 十三男; Mason, P.*

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 7 Pages, 2016/07

IDMS法による計量分析において使用される、LSDスパイクと呼ばれる標準物質は、試料の取扱いや分析が困難な状況下で、様々な核物燃料質の精確な分析を可能としている。LSDスパイク調製に必要なプルトニウムの主原料であるプルトニウム標準物質の海外からの長期的な安定供給が困難なため、プルトニウム燃料技術開発センター(PFDC)は、LSDスパイクのPu原料として国内で入手可能なMOX粉末の使用の可能性について検討した。その中でPFDCは、米国エネルギー省のニューブルンスウィック研究所(NBL)との共同研究において、MOX粉末中のプルトニウムの分離・精製及び値付けを行い、LSDスパイクの原料として適したPu標準物質(MOX-Pu)を調整した。MOX-Puの詳細な調製手順及び共同研究結果等について報告する。

論文

核鑑識技術の確立に向けた核物質の特性解析に係る取組み

岡崎 日路; 角 美香; 佐藤 光弘; 茅野 雅志; 影山 十三男; Martinez, P.*; Xu, N.*; Thomas, M.*; Porterfield, D.*; Colletti, L.*; et al.

核物質管理学会(INMM)日本支部第35回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/01

日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センター(以下、プルセンター)技術部品質管理課では、MOX燃料製造における計量管理及び工程管理を目的として、核燃料物質中のプルトニウム・ウランの同位体組成及び含有率分析、並びに不純物分析・物性測定等を行っている。これらの分析技術は、核燃料物質の組成及び物理・化学形態等を分析し、その出所、履歴、輸出経路等を特定する核鑑識に対しても有効であることから、プルセンターでは、核鑑識に関して豊富な経験を持ち、確立された分析手法を有しているロスアラモス国立研究所と共同研究を実施し、分析方法及び手順、データ等の比較を行い、核燃料物質の特性解析について研究開発を進めている。本論文では、核燃料物質の特性解析技術開発に向けてプルセンターが取組んだ内容について紹介する。

論文

Pu及びUの計量分析におけるISO/IEC 17025試験所認定の取得に係る取組み

岡崎 日路; 角 美香; 阿部 勝男; 佐藤 光弘; 影山 十三男

核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10

日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センター(以下、「プルセンター」)品質管理課では、核燃料物質に含まれるPu及びUの計量分析として、質量分析法による同位体組成分析及び同位体希釈質量分析法(IDMS法)による含有率分析を行っている。これらの分析業務にかかわる品質保証体制を確立、維持管理するとともに分析結果の信頼性を保証することは重要である。プルセンターでは、これまでISO 9001に基づく品質管理を実施してきた。今回、さらなる計量分析結果の信頼性向上のため、技術的改善に取組み、2010年3月、ISO/IEC 17025の認定を取得した。ISO 9001は、組織の品質システムに関する管理上の要求事項からなり、一方ISO/IEC 17025は、管理上の要求事項に加え試験所・校正機関の能力に関する技術的要求事項で構成されている。今回、核燃料物質中のPu及びUの同位体組成分析及び含有率分析におけるISO/IEC 17025認定を取得した取組み、その後の品質保証活動について報告する。

論文

第53回核物質管理学会(INMM)年次大会報告,5; MC&A:核鑑識にかかわるセッションの概要

角 美香; 岡崎 日路

核物質管理センターニュース, 41(12), p.5 - 6, 2012/12

2012年7月に米国で開催された第53回INMM年次大会における、核物質の計量管理-破壊分析/核鑑識(Material Control and Accountability-Destructive Analysis/Forensics)に関するセッションにおける発表の概要を報告する。米国NBLや、ORNLによる標準核物質の値付け、保存に関する報告、原子力機構プルトニウム燃料技術開発センターによるISO/IEC 17025認定取得のための取組みと、不確かさ評価技能確立に関する2本の報告等があった。また、同時に開催されたNBL主催の共同分析に関する年次大会の概要を報告する。

論文

ISO/IEC 17025 accreditation for accountancy analysis at PFDC

岡崎 日路; 角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明

Proceedings of INMM 53rd Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2012/07

核燃料物質を取り扱う施設においてPu及びUを精確に測定することは核不拡散上重要であり、分析精度を十分に有していることが国及びIAEAが行う査察検認の前提となっている。原子力機構プルトニウム燃料技術開発センター品質管理課(PFDC-lab)ではMOX燃料にかかわる原料粉末,製品ペレット等に含まれるPu及びUの計量分析を行うため、質量分析法による同位体組成分析及び同位体希釈質量分析法による含有率分析等を実施してきた。分析精度の維持,向上を目指し、また国際的な信頼を得るため、ISO/IEC 17025(試験所及び校正機関の能力に関する一般的要求事項)に基づく試験所としての認定を目指した。PFDC-labでは、技術的要求事項を満たすため分析品質管理システム構築、米国DOE-NBLとの共同研究に基づく不確かさ評価技能の確立、共同分析結果を利用した分析のトレーサビリティの担保等に取り組んだ。これにより、2010年3月、ISO/IEC 17025:2005に基づく試験所として認定された。

論文

Quality control and uncertainty evaluation for accountancy analysis at PFDC-JAEA

角 美香; 岡崎 日路; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明

Proceedings of INMM 53rd Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2012/07

PFDCでは、MOX燃料製造に関するさまざまな技術開発を行っており、それらの試料のPu, U濃度及び同位体組成分析は、PFDC-技術部品質管理課が依頼を受けて実施してきた。PFDC技術部品質管理課が、センター内の他部門から依頼を受けて実施する、MOX燃料中のPu及びUの、質量分析法による同位体組成分析及び、同位体希釈質量分析法による濃度測定について、手法の妥当性確認、不確かさ推定技能の構築等、ISO/IEC 17025の要求事項を満たす取り組みを進め、2010年3月、ISO/IEC 17025に基づく試験所として認定された。認定のための要求事項を満たす過程で、ISO-GUMに基づく測定の不確かさ推定技能を確立させ、GUM-Workbenchとエクセルを組合せた計算プログラムを作成した。これにより、定常的に行われるPu, Uの同位体組成及び濃度測定の不確かさを容易に計算することが可能になった。品質管理システム及び測定の不確かさ評価システムの詳細について報告する。

論文

「計量保障措置分析品質保証」特別専門委員会活動報告

角 美香; 駿河谷 直樹; 黒沢 明; 鈴木 徹; 久野 祐輔

核物質管理学会(INMM)日本支部第31回年次大会論文集(CD-ROM), 8 Pages, 2010/12

核燃料サイクル施設の長期的安定運転には、IAEA保障措置協定の要求を満たすことが不可欠である。そのためには核物質の計量管理を的確に実施していくことが基本であり、高い測定精度で分析が可能な破壊分析(DA)が必須である。今後、核燃料サイクルの本格化によって、Pu取扱量が増大することが想定されており、DAに対する精確さの維持・向上への要求は一層高まると予想される。長期的に安定した計量・保障措置分析の品質レベルを維持する体制を構築することを目的に、日本原子力学会に核物質管理学会協賛のもと「計量保障措置分析品質保証」特別専門委員会」が設けられた。核物質計量保障措置分析,標準物質,統計,品質保証等の各専門家が集い、主たるPu・Uの計量分析法である同位体希釈質量分析法の委員会規格の策定、現在原子力機構で進めているPu標準物質作製への支援,DAの品質保証のために今後実施すべき項目のとりまとめ等が実施された。

論文

Verification of LSD spikes prepared in Japan from a MOX source material

角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明; 黒沢 明; 山本 昌彦; Mason, P.*; Neuhoff, J.*; Doubek, N.*; Balsley, S.*; et al.

Proceedings of INMM 51st Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2010/07

現在、同位体希釈質量分析法(IDMS)によってPu, Uの計量分析を行っている国内外の多くの施設において、LSD(Large Size Dried)スパイクが使用されている。日本の核燃料サイクルに関連する施設でも、多くのPu標準物質が必要とされており、一方で長期に渡るPu標準物質の供給や、輸送が困難さを増すことが予想されていることから、原子力機構ではプルセンターに保管されているMOXから、LSDスパイクの原料となるPuの標準試料を調製する可能性について検討してきた。プルセンターでは、MOX中に含まれていたPuをUと分離,精製を行った。調製されたPu硝酸溶液中のPu濃度は、再処理施設においてクーロメトリによって測定され、同位体組成についてはPFDCにおいて質量分析により測定された。原子力機構では、このPu硝酸溶液を用いて2種類のLSDスパイクを調製し、それらを国内外の研究所に配付し、共同分析により値を確認している。Puの値付け分析,LSDスパイク調製及び確認分析結果の詳細について報告する。

論文

Experience on preparation of LSD spikes for MOX samples

角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明; 甲地 友和*; 村上 貴樹*; 菱 朋行*; 藍 寛信*

Proceedings of INMM 50th Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2009/07

近年、同位体希釈質量分析法(IDMS)によってPu及びUの濃度を測定する多くの分析所において、個々のバイアル中にPu, U両方を含む、LSDスパイクが標準試料として用いられている。査察分析所で調製されているもの及び市販されているLSDスパイクの多くは、再処理施設におけるインプット溶液を測定することを目的としており、個々のバイアル中に数mgのPuと数十mgのUを含んでいる。一方で、PFDCにおける主な試料であるMOXは、インプット溶液に比べるとわずかなUしか含んでおらず、インプット用のLSDスパイクを用いて、精度よく測定することは難しい。そのため、PFDCではMOX試料測定に適したPu/Uの異なる数種類のLSDスパイクを調製し、使用してきた。また、近年Pu-CRMの入手は困難さが増しており、自国でPuスタンダードを調製する技術を持つ必要が出てきている。PFDCで保管しているMOX粉末からPuを回収し、LSDスパイクを調製するとともに、JNFLとの共同研究に基づき、実用試験を行った。本論文では、PFDCにおけるMOX試料測定のためのLSDスパイクの調製と使用経験,MOX-Puの値付け分析方法の検討等について報告する。

論文

プルトニウム標準物質に関する研究開発の現状と今後の計画

角 美香; 影山 十三男; 鈴木 徹

核物質管理学会(INMM)日本支部第27回年次大会論文集(CD-ROM), 7 Pages, 2006/00

プルトニウム燃料技術開発センターにおいて、核燃料物質の計量分析は、高信頼性の標準物質を必要とする同位体希釈質量分析法(IDMS)によって実施されている。これまで必要なPu標準物質は海外から入手してきたが、Puの輸送は難しさを増していることから、将来はその入手が困難になる可能性が出てきている。そこで、自らPu標準物質を調製する技術を確立することを目的として、長年にわたり核物質の標準物質を供給している実績を有し、高い技術力を有している米国NBLと共同研究を開始した。本共同研究では、JAEAにおいて保管されているMOX粉末を原料として、IDMSのための標準物質(LSDスパイク)を作製することを目標の一つとしており、これまでに、MOX粉末を溶解,精製してPu溶液を調製した。この溶液の一部はNBLに輸送され、今後NBLにて分析が行われる予定である。さらに、このPu溶液を原料としてスパイクを調製し、NBLとJAEAが共同で確認分析を行うとともに、実用性及び長期安定性に関する試験を行う。本報告では、本共同研究の現状と今後の計画について述べる。

論文

Present status; Collaboration between NBL and JAEA on preparation of Pu reference material

角 美香; 影山 十三男; 鈴木 徹; Manson, P.*; Neuhoff, J.*

Proceedings of INMM 47th Annual Meeting (CD-ROM), 7 Pages, 2006/00

JAEAのプルトニウム燃料技術開発センターにおける計量分析は、Pu及びUの標準物質から調製する高信頼性の標準物質を用いた、同位体希釈質量分析(IDMS)によりすべて行われている。現在日本国内にPu標準物質の調製及び供給機関がないため、Pu標準物質は海外からしか入手できず、さらに、これらのPu標準物質の輸入は困難になりつつある。このため、原子力機構(JAEA)はNBLとPu標準物質及びその一種であるLSDスパイクの調製に関する共同研究を開始した。Pu標準物質の原料としては、JAEAで保管されている適切な同位体組成を有するMOX粉末を使用し、それをJAEAにおいて溶解,イオン交換することで、Pu精製溶液を調製した。NBLにて、その溶液に認証値を付与するための分析を行うために、この精製溶液から分取した複数の溶液を乾固し、NBLに輸送した。NBLでの分析後、LSDスパイク調製のために、Pu精製溶液はU標準物質から調製したU溶液と混合する。Pu精製溶液と調製したLSDスパイクの不確かさは、GUMによって評価する。本論文では、共同研究の現状及び今後の計画について報告する。

論文

Study of the IDGS Technique for Mixed Plutonium-Uranium Oxide (MOX) Samples

角 美香; 小林 正盛*; 大西 清孝; 鈴木 徹; Li, T. K.*; Vo, D.*

45th Annual Meeting of the INMM, 657- Pages, 2004/00

INMM、45th Annual Meetingにおいて、米国ロスアラモス研究所との共同研究として実施されている、同位体希釈$$gamma$$線測定法によるプルトニウムの濃度測定技術に関する成果を報告する。

論文

第45回INMM年次大会に参加して6 核物質の計量管理に係るセッションの概要

駿河谷 直樹; 角 美香

核物質管理センターニュース, 33(12), p.7 - 8, 2004/00

第45回核物質管理学会(INMM)年次大会における、核物質の計量管理(Material Control and Accountability)に関するセッションにおいて、分析・測定を中心とした主な発表について報告する。

論文

第44回核物質管理学会(INMM)年次大会参加して 核物質の計量管理にかかわるセッションの概要(1)

角 美香; not registered

核物質管理センターニュース, 132(11), p.15 - 17, 2003/00

第44回核物質管理学会(INMM)年次大会において、核物質の計量管理セッションで行われた発表の概要、及び関連会議内容について報告する。

論文

Prepulse effects on the interaction of intense femtosecond laser pulses with high-Z solids

Zhidkov, A. G.; 佐々木 明; 内海 隆行*; 福本 一郎; 田島 俊樹; 斉藤 文一*; 弘中 陽一郎*; 中村 一隆*; 近藤 健一*; 吉田 正典*

Physical Review E, 62(5), p.7232 - 7240, 2000/11

 被引用回数:48 パーセンタイル:11.92(Physics, Fluids & Plasmas)

超短パルスレーザー照射固体ターゲットから放出されるkeV領域のX線の特性を解析した。実験では強度10$$^{17}$$W/cm$$^{2}$$,パルス幅42fsのレーザー光で照射されたCuターゲットから放出される、2~10keVのK$$alpha$$線を含む領域と、10~40keV領域の制動放射のスペクトルを測定した。シミュレーションはASEプリパルスによるプラズマ生成を流体コードで、プラズマと高強度レーザーの相互作用をPICコードで、X線放射をモンテカルロコードで計算することで行った。計算は実験のスペクトルをよく再現し、高強度レーザー照射で高速電子が発生するが、照射時間が緩和時間より短いのでエネルギー分布の高エネルギー側(~30keV)にカットオフが生じることが初めて明らかになった。またより高強度域での吸収や高速電子生成機構について議論した。

口頭

米国NBLとの共同研究によるプルトニウム標準試料開発の現状と今後の計画

角 美香; 影山 十三男; 鈴木 徹

no journal, , 

JAEAのプルトニウム燃料技術開発センターにおいて、保障措置を目的とした計量分析はすべて高信頼性の標準物質を必要とする同位体希釈質量分析法(IDMS)によって実施されている。現在日本国内においてプルトニウム(Pu)の標準物質を提供できる機関はなく、これまで必要な標準物質は海外の研究機関等から入手してきた。しかし近年Puの輸送は困難さを増しており、将来はその入手がさらに困難になる可能性がある。そこで自らPu標準物質を調製する技術を確立することを目的とし、認証分析に関して高い技術力を有し、長年に渡り国際的に核物質の認証標準物質を供給している米国ニューブルンスウィック研究所(NBL)と共同研究を開始した。本共同研究ではJAEAにおいて保管されているPu及びUの混合酸化物(MOX)粉末を原料とした、IDMSのための標準物質(LSD(Large Size Dried)スパイク)の作製を目標の一つとしている。MOX粉末の溶解後Puを分離精製し、NBLと共同で認証する。これまでにPu精製溶液からサンプリングを行い、認証分析を行うためA型輸送容器を用いてNBLへ輸送した。

口頭

核燃料計量保障措置分析品質保証支援体制の構築

久野 祐輔; 松本 史朗*; 鈴木 徹; 黒沢 明; 駿河谷 直樹; 角 美香; 石川 文隆

no journal, , 

核物質管理にかかわる計量・保障措置分析はIAEA保障措置協定の要求を満たすうえで非常に重要な役割を果たしてきた。これまでプルトニウムを中心とした核燃料サイクルでは、日本原子力研究開発機構の再処理施設,プルトニウム燃料製造施設などにおいて高いレベルの計量・保障措置分析技術が確立された。しかしながら、当技術基盤となるべき品質保証(QA)体系は必ずしも統一されたものでなく、個々の施設により少なからず相違があるのが現状である。核燃料サイクルの本格化(大規模化)に伴い、IAEAとの協定下で約束されている「国際技術標準レベル」の測定による報告を実行していくためには、今後、国内において共通した技術基準(ガイドライン)を確立し、品質保証レベルを維持向上していくことが不可欠である。そのため国内統一的なQAガイドラインを策定することを目的に、日本原子力学会(核物質管理学会協賛)をベースに保障措置分析技術にかかわる専門委員会を設け、国内全般の核物質計量・保障措置における品質保証基盤作りを図ることを計画している。本発表では当構想について活動計画を紹介する。

口頭

Evaluation of isotopics and assay of Pu solution prepared from MOX as the base material of LSD spikes

角 美香; 鈴木 徹; 影山 十三男; Mason, P.*; Neuhoff, J.*

no journal, , 

原子力機構ではNBLとの共同研究の下、LSDスパイクと呼ばれる同位体希釈質量分析法に使用される標準物質の原料となるのに適した、純度と組成を持ったPu物質を調製する技術の開発を行っている。このPu物質はPuとUの混合酸化物MOXを原料とし、溶解後分離,精製を行って可能な限りUを除く。精製されたPu溶液は分取され、同位体希釈法によりそれぞれU及びPuの同位体組成及び濃度について分析された。本発表では原子力機構で行った測定結果の評価及びその不確かさ評価の結果について述べる。詳細な不確かさ評価はGUMに基づいて行われた。

口頭

質量分析用標準物質(LSDスパイク)の国内調達に向けた取組み

石川 文隆; 安部 智之; 千葉 正彦; 鈴木 徹; 久野 祐輔; 角 美香

no journal, , 

プルトニウム燃料技術開発センターでの核燃料物質の計量管理分析については、同位体希釈質量分析法(IDMS)によって実施されている。IDMSにはLSDスパイクと呼ばれる標準試料が必要であり、核燃料物質を取扱う施設においては必要不可欠なものである。そのLSDスパイク及びスパイクの原料Puは、海外からの供給に依存しているが、近年Pu輸送は以前に増して困難な状況になっている。海外供給の動向は、将来的に施設操業に影響する可能性も孕んでいる。したがって、当センターにおいては国内でのLSDスパイク調達に向けて、必要な基礎基盤技術の研究及び開発を進めている一方、国内調製した標準物質の認証を視野に入れた検討を模索しているところである。本報告では、技術開発の現状と今後の対応及び課題について述べる。

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