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論文

The $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the $$^{60}$$Fe nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, X. Y.*; 西尾 勝久; Lugaro, M.*; Li, Z. H.*; 牧井 宏之; Pignatari, M.*; Wang, Y. B.*; Orlandi, R.; 廣瀬 健太郎; et al.

Astrophysical Journal, 919(2), p.84_1 - 84_7, 2021/10

 被引用回数:0

The long-lived $$^{60}$$Fe (with a half-life of 2.62 Myr) is a crucial diagnostic of active nucleosynthesis in the Milky Way galaxy and in supernovae near the solar system. The neutron-capture reaction $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe on $$^{59}$$Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of $$^{60}$$Fe in massive stars. This reaction cross section has been previously constrained by the Coulomb dissociation experiment, which offered partial constraint on the E1 $$gamma$$-ray strength function but a negligible constraint on the M1 and E2 components. In this work, for the first time, we use the surrogate ratio method to experimentally determine the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.5$$pm$$3.5 mb at $$kT$$ = 30 keV and 13.4$$pm$$1.7 mb at $$kT$$ = 90 keV, roughly 10%-20% higher than previous estimates. We analyzed the impact of our new reaction rates in nucleosynthesis models of massive stars and found that uncertainties in the production of $$^{60}$$Fe from the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe rate are at most 25$$%$$. We conclude that stellar physics uncertainties now play a major role in the accurate evaluation of the stellar production of $$^{60}$$Fe.

論文

Progress of divertor simulation research toward the realization of detached plasma using a large tandem mirror device

中嶋 洋輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 大木 健輔*; 坂本 瑞樹*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; 今井 剛*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 463, p.537 - 540, 2015/08

 被引用回数:17 パーセンタイル:88.2(Materials Science, Multidisciplinary)

A divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target is installed in the west end-sell in GAMMA 10 large tandem mirror device, and a hydrogen plasma irradiation experiment to the target have been started to investigate radiation cooling mechanism on the target. A gas injection system is installed in the D-module and Langmuir probe and calorie meter array are mounted on the target plate. During the plasma irradiation, the highest electron density of 2.4 $$times$$ 10$$^{18}$$ m$$^{-3}$$ and a significant reduction of the electron temperature from a few tens of eV to 2 eV are achieved on the target plate by hydrogen and noble gas injection into the D-module.

論文

Development of divertor simulation research in the GAMMA 10/PDX tandem mirror

中嶋 洋輔*; 坂本 瑞樹*; 吉川 正志*; 大木 健輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; et al.

Proceedings of 25th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2014) (CD-ROM), 8 Pages, 2014/10

In the large tandem mirror device GAMMA 10/PDX, a divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target have been installed in the end-mirror. A massive gas injection of hydrogen and noble gases (argon and xenon) into the D-module during hydrogen plasma irradiation onto the target was performed, and plasma detachment from the target was investigated. Electron temperature measured by Langmuir probe array on the target was significantly reduced from a few tens of eV to $$<$$ 3 eV, and particle flux was also reduced. A bright H$$alpha$$ emission in the upstream region of the D-module and strong reduction near the target were observed by a two-dimensional image of H$$alpha$$ emission in the target observed with a high-speed camera. Molecular activated recombination (MAR) process is expected to contribute to the reduction of the electron temperature and the particle flux.

論文

Analysis on the Co-localization of asbestos bodies and Fas or CD163 expression in asbestos lung tissue by in-air micro-PIXE

松崎 晋一*; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.

International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 23(1), p.1 - 11, 2010/01

In-air micro-particle induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been utilized for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis byupregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Si, Fe, and Mg (the components of asbestos) deposition. These results indicate that the system could be useful for investigating the pathogenesis of inhaled particle-induced immune reactions and for determining harmful levels of exogenous agents.

論文

放射線橋かけによるポリ乳酸の改質

長澤 尚胤; 金田 綾子*; 松崎 友章*; 金澤 進一*; 八木 敏明; Tran, M. Q.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男; Quynh, T. M.*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 53, 2007/02

デンプンを原料とする植物由来プラスチックであるポリ乳酸(以下PLAと略記)は、約170$$^{circ}$$Cの高い融点を有し、透明性や機械的特性などが優れていることから、実用化に一番近い材料として有望視されている。しかし、PLAは約60$$^{circ}$$Cを超えると熱変形し、強度が低下するという欠点があるため、耐熱性の向上が必要とされている。ここでPLAの耐熱性改善に対して、放射線照射による橋かけ構造を導入することを試みた。PLAに融点以上の温度(180$$^{circ}$$C)でポリマー重量に対して3重量%濃度の各種多官能性モノマーを添加して$$gamma$$線照射したPLAのゲル分率を測定した結果、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)とトリメチルプロパントリアクリレート添加した系のみ、50kGy照射で80%のゲルが生成し、効果的に橋かけ反応が起きた。橋かけ前後の熱機械的分析の結果、未照射PLAでは、約60$$^{circ}$$Cのガラス転移温度以上で急激に変形し、約100$$^{circ}$$Cで測定不可能になる。3%TAIC濃度で50kGy照射したPLAでは、約60$$^{circ}$$Cで変形せず、200$$^{circ}$$Cでも5%しか変形しないことから、橋かけ構造導入により耐熱性が極めて大きく向上することがわかった。放射線照射によって橋かけしたPLAを熱収縮チューブに応用した。橋かけPLAを200$$^{circ}$$Cで2.5倍に膨張させ、室温で冷却固定すると熱収縮チューブにでき、このチューブを160$$^{circ}$$C以上で再加熱すると、元の大きさに収縮して電線などの結束部分の保護材として利用できる。

論文

大規模火砕流による基盤岩への熱的影響の検討; フィッション・トラック法による熱履歴解析

角田 地文; 角田 地文; 松崎 達二*; 石丸 恒存; 鎌田 浩毅*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*

応用地質, 45(4), p.238 - 248, 2004/00

大規模火砕流が覆う範囲は広範囲であり、給源から数十km以上に及ぶ。このため地質環境の長期安定性評価の観点から、火砕流の堆積による基盤岩への熱的影響を検討しておくことは重要である。本研究では、大規模火砕流により基盤岩の被った熱的影響を、フィッション・トラック法を用いて把握し、さらに地下深部の熱履歴を外挿する解析手法の構築と、実際の熱的影響の検証を試みた。その結果、今市火砕流の基盤岩への熱的影響として、例えば、火砕流の基底面から深度100mの位置で60$$^{circ}C$$までの温度上昇が生じると想定できた。

報告書

火砕流発生に伴う熱的影響に関する熱年代学的調査

山口 広文*; 松崎 達二*

JNC TJ7420 2005-016, 199 Pages, 2001/12

大規模火砕流の発生に伴う周辺岩盤への熱的影響を把握するため、現地調査及び熱年代学的手法により熱的影響について検討を行った。

報告書

飛行時間測定法による低エネルギー中性粒子のエネルギー分析装置

三浦 幸俊; 岡野 文範; 松崎 誼

JAERI-M 89-018, 15 Pages, 1989/03

JAERI-M-89-018.pdf:0.48MB

飛行時間測定法による低エネルギー(10eVから1000eV)中性粒子の測定原理の検討及び測定装置の設計検討を行った。飛行時間測定法に用いるチョッパーとしては、真空中で高速回転するターボ分子ポンプを改造して用いることとし、検出器としては光電子増倍管を改造して使用することで検討した。ターボ分子ポンプの回転数として40000rpm程度、チョッパーの半径を50mm、チョッパーのスリット幅を0.15mmとすると、飛行距離2mで1000eVのエネルギー分解能が20%以下とできるので、比較的小型の測定器となることが分った。

論文

スピニングローター真空計を用いたヌード型電離真空計の校正

岡野 文範; 松崎 誼; 柏 好敏; 佐藤 栄次*

真空, 31(5), p.413 - 415, 1988/00

電離真空計は、測定子のバラツキが大きく新品で$$pm$$20%前後、さらに使用環境、条件によってかなりのバラツキになる為個々に電離真空計を校正する必要がある。基準真空計として、従来はVS-1が使用されて来たが最近スピニングローター真空計(SRG)が市販され、精度的にVS-1と一致し、長期安定性が良く、測定範囲が広いことでSRGを基準真空計として電離真空計の校正を行った。

口頭

放射線橋かけによるポリ乳酸の改質

長澤 尚胤; 松崎 友章*; 八木 敏明; 吉井 文男; 三友 宏志*; 玉田 正男

no journal, , 

最近、資源循環型の生分解性プラスチックが注目され、その中でも優れた機械的特性や透明性をもつポリ乳酸(PLLA)が一番実用化に近い材料である。しかし、融解温度(約170$$^{circ}$$C)は高いにもかかわらず、ガラス転移温度(約60$$^{circ}$$C)以上での軟化が著しいため、60$$^{circ}$$C以上での機械的特性の向上が必要である。PLLAは、放射線照射により分子鎖が切断される放射線分解型の材料であるため、これまで橋かけ構造の導入が困難であった。本研究では、橋かけ助剤の種類,濃度,線量や照射温度等を最適化して、$$gamma$$線及び電子線を照射したPLLAの物性変化について報告する。PLLAにさまざまな橋かけ助剤を添加し照射した結果、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)と1,6-ヘキサンジオールジアクリレート,トリメチルプロパントリアクリレートがPLLAの放射線橋かけに有効であることを見いだした。未橋かけPLLAではガラス転移温度である約$$^{circ}$$C以上から変形が起こり、100$$^{circ}$$C以上では形状が保持できなくなる。TAIC濃度3%添加して50kGy照射した橋かけPLLAは、60$$^{circ}$$C以上でも変形がほとんど起こらず、融点である160$$^{circ}$$C以上でも伸びの変化がほとんどない。橋かけしたPLLAの生分解性評価では、未橋かけPLLAと同様に生分解性を有することがわかった。さらに、この橋かけ技術によって耐熱性が改善されたPLLAを熱収縮材やカップに応用した例を報告する。

口頭

In-air micro-PIXEを用いた肺組織における吸入アスベストと金属の解析

清水 泰生*; 土橋 邦生*; 草壁 孝彦*; 長嶺 竹明*; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 芳賀 潤二*; 大久保 猛; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.

no journal, , 

大気マイクロPIXEにより、アスベストや金属吸入によって引き起こされた肺癌や肺線維症の組織中のアスベストやさまざまな吸引金属の分布と種類を調べた。その結果、Si, Mg, Feを主体としたアスベスト小体の肺組織中の2次元分布の測定に成功し、細胞浸潤とその炎症部位を肺細胞組織中で2次元的に明らかにすることができた。また、アスベスト肺と診断された患者の中にはアスベスト以外にTi, Niなどを吸入していることを明らかにした。

口頭

沿岸域の地質環境調査の体系化へ向けた事例整理

松崎 達二; 岩月 輝希; 新里 忠史; 常盤 哲也; 大山 卓也; 藪内 聡

no journal, , 

地層処分事業では、文献調査,概要調査,精密調査の事業段階ごとに、地質環境調査にかかわる一連の作業(調査,解析,モデル更新)を行うとしている(例えば、原子力発電環境整備機構、2010)。特に概要調査段階は、文献調査で構築した地質環境モデルを具体的な地質環境調査結果によって確認・更新し、確度・精度を向上する重要な段階と位置付けられる。したがって概要調査段階において地質環境調査を実施する際には、地質環境モデルの確度・精度の向上に必要な調査項目やその仕様を、的確に決定することが必要である。また、長期に渡る調査となるため調査段階ごとに得た知見に基づき、当初計画の基本を踏襲しつつ柔軟な計画変更や調査実施を行える仕組みを構築しておくことが必要である。そのためには、実際に地質環境調査を実施した事例をもとに、技術的ノウハウ・理想的な作業手順・判断ポイントなどの知見を体系的方法論に基づいてまとめておく必要がある。この観点から、筆者らは北海道幌延地域での沿岸域プロジェクト(沿岸域の地質環境特性の調査評価技術に関するプロジェクト)において地質環境調査を実施しつつ、沿岸域特有の調査・評価の具体的方法にかかわる知見の蓄積,体系化を目指した整理を行っている。

口頭

アナログ実験を用いた地質発達モデルによる隆起量の定量的推定の試み; 北海道北部幌延地域の事例

松崎 達二; 常盤 哲也; 中務 真志*; 山田 泰広*; 赤嶺 辰之介*; 天野 健治; 新里 忠史

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分では、長期的な地層処分の安全性評価が必要不可欠である。このため、地層処分の場となる地質環境の長期変遷を予測する技術の開発は、地層処分の安全性を確保するために重要な位置を占める。特に、断層や褶曲などの地質構造要素の発達過程の理解と、それに伴う変動量(隆起・沈降量)の定量的な把握及び予測手法の整備は、安全評価の観点だけではなく、初期段階での施設設計の観点からも重要である。変動量の定量的な把握は、指標となる地層境界面や地形面を地質学・地形学・測地学的な調査手法を用いてその変遷履歴を把握し、解析することにより実施される。しかし、それらの調査手法だけでは時空間的に連続した変動量の変遷の追跡は困難であり、種々の解析手法等を適用した多面的なアプローチによる検証確認が必要となる。そこで本研究では、その一例として実験的なアプローチを用いて地質構造要素の発達過程の連続的追跡、変動量の定量的な測定とその変遷の把握を試みた。その結果、断層の発達過程に伴う、変動の傾向を定量的に把握することができた。今後、精緻化などにより、地下の変動量を定量的に把握する手法整備の一助となると考える。

口頭

MOX粉末中のPu溶解性向上試験

谷川 聖史; 加藤 良幸; 栗田 勉; 小松崎 舞*; 大高 昭博*; 中道 英男*

no journal, , 

簡素化ペレット法開発のうち、ペレット製造過程で発生するスクラップの再利用を図るため、MOX粉末中の難溶解性Puを溶解するための研究を行っている。MOX中のPu溶解方法として、MOX粉末を1600$$^{circ}$$C以上で焼結ペレットにし硝酸で溶解する方法があるが、沸騰硝酸でもMOX中のPu溶解性は約50%の難溶解性である。これに対し、Puの硝酸への溶解性向上を目的として、SiCとPu反応物である珪酸塩の硝酸溶解性に着目し、SiCとMOX粉末の混合粉を1300$$^{circ}$$C, 1400$$^{circ}$$Cで加熱した粉末試料の溶解性を調査した結果、1300$$^{circ}$$Cで加熱した試料では約70%のPuが20$$^{circ}$$C硝酸に溶解することが分かった。

口頭

MOX粉末からのプルトニウム回収技術の開発

谷川 聖史; 加藤 良幸; 磯前 日出海; 小松崎 舞*; 吉野 正則*

no journal, , 

MOX粉末からのPu回収技術として、炭化珪素とMOX粉末中のPuO$$_{2}$$を1:1で混合し、1300度で加熱した試料は、室温硝酸に溶解させることで約75%のPuが回収できた。さらに溶け残った試料に新たに炭化珪素を添加・加熱することで合計約95%のPuが回収できた。

口頭

Prompt gamma-ray spectroscopy of $$^{252}$$Fm and the N=152 deformed shell gap

Orlandi, R.; 牧井 宏之; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 伊藤 由太; 洲嵜 ふみ

no journal, , 

Nuclear shell structure is predicted to give rise to long-lived super heavy elements (SHEs) in the Island of Stability (IoS), roughly located around proton number Z=114-126 and neutron number N=176-184, with the most probable magic numbers of Z=114 or 120 and N=184. Orbits stemming from the IoS are lowered by deformation and affect the structure of neutron-rich actinide nuclei near Z=100, and N=152 and 162, where energy gaps appear in the deformed single-particle spectrum. The heavy actinides located in proximity of these deformed gaps thus provide a link to the IoS, but their nuclear structure is still poorly known. To improve the current knowledge of the structure of $$^{252}$$Fm (at the crossing of Z=100 and N=152 gaps) and of neighboring isotopes, an in-beam $$gamma$$-ray experiment was carried out at the JAEA Tandem accelerator. An accelerated $$^{18}$$O beam impinged on a $$^{249}$$Cf target, and several isotopes of Cf, Es, Fm, Md and No were produced via multi-nucleon transfer reactions. The species and excitation energy of the heavy nuclei produced were identified on a event-by-event basis by detecting the light ejectiles with an array of Silicon $$Delta E/E$$ telescopes. Four Germanium detectors and four large-volume LaBr$$_3$$(Ce) scintillators were used to detect the $$gamma$$ rays. In the experiment, $$^{252}$$Fm was successfully produced and $$gamma$$-ray transitions emitted by $$^{252}$$Fm observed. Preliminary results will be presented.

口頭

$$^{234}$$Np新核異性体の発見とその崩壊特性

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

半減期約9分の新核異性体$$^{234m}$$Npを発見した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離し、特性X線を測定することで同定した。$$gamma$$線シングルス測定, $$gamma$$-$$gamma$$同時計数測定及び内部転換電子測定を実施した。$$^{234m}$$Npはほとんどが多重極度E4の核異性体転移によって崩壊し、その後M1遷移することから、$$^{234m}$$Npのスピン・パリティを5$$^{+}$$と決定した。講演では実験結果の詳細を紹介し、$$^{234m}$$Npの核構造について議論する。

口頭

$$^{234}$$Np核異性体の崩壊と核構造

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

最近我々が発見した新核異性体$$^{234m}$$Npの核構造を明らかにするための実験を実施した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離した。LX線の測定から半減期を精度良く決定し、LX-$$gamma$$同時計数測定により核異性体転移の後に放出される$$gamma$$線の観測に成功した。また内部転換電子測定も実施し、$$gamma$$遷移の多重極度を決定した。これらの実験結果を基に、$$^{234m}$$Npの励起エネルギー,スピン・パリティ,核構造を明らかにした。

口頭

FFAG陽子加速器を用いたADS用核データの実験的研究; 研究の概要および鉄標的に対する中性子エネルギースペクトル測定

岩元 大樹; 明午 伸一郎; 西尾 勝久; 石 禎浩*; 廣瀬 健太郎; 岩元 洋介; 栗山 靖敏*; 前川 藤夫; 牧井 宏之; 中野 敬太; et al.

no journal, , 

加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発を目的として、2019年10月より京都大学のFFAG (Fixed Field Alternating Gradient)加速器を用いたADS用核データの実験的研究プログラムを開始した。本プログラムは、数十MeVから100MeV陽子入射に対する「(1)核破砕中性子エネルギースペクトル測定」および「(2)高エネルギー核分裂測定」の二つのサブプログラムから構成される。本発表では、本プログラムの概要および実験の準備状況について紹介するとともに、最初の実験として実施する陽子入射鉄標的に対する中性子エネルギースペクトルの測定結果について報告する。

口頭

福島第一原発近隣の環境サンプルに由来する微生物のメタ16S解析

藁科 友朗*; 佐藤 朝子*; Shagimardanova, E.*; 丸山 茂徳*; 森 宙史*; 鳴海 一成*; Gusev, O.*; 斎藤 元文*; 眞田 幸尚; 佐々木 祥人; et al.

no journal, , 

原子炉内の大量の放射性物質は、福島第一原子力発電所(1F)の廃止措置を妨げている。この研究の目的は、(1)1F周囲の環境を分析して原子炉内の滞留水に存在する可能性のある微生物を調査すること、(2)微生物腐食の原因となる細菌を特定することの2つである。環境サンプルは、1Fに関連する3つの場所、敷地境界南の土壌、海岸から3km離れた表層海水、および福海底土壌から得られた。16S rRNAアンプリコンシーケンシングの結果、土壌サンプルから少なくとも17の門が確認された。最も豊富な門はアシドバクテリアとプロテオバクテリアであり、門レベルでの群集構造は、福島の低放射能の土壌からのものと類似していた。海水には、少なくとも9つの門が確認された。プロテオバクテリアとシアノバクテリアが最も豊富である。門レベルでの群構造も日立港沖の結果と類比していた。さらに、シュードモナスなどの腐食誘起細菌とディノコッカスなどの耐放射線性細菌が、土壌と海水の両方で発見された。ただし、腐食誘起細菌の相対的存在量は、全体量の1%未満である。原子炉内は還元雰囲気,嫌気性,暗所であるため、微生物群の分布も変化することが予想される。

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