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報告書

自己出力型放射線検出器の試験結果の理論的検証; $$^{60}$$Coガンマ線照射試験結果と計算結果との比較

武田 遼真; 柴田 裕司; 武内 伴照; 中野 寛子; 関 美沙紀; 井手 広史

JAEA-Testing 2024-007, 33 Pages, 2025/03

JAEA-Testing-2024-007.pdf:1.63MB

日本原子力研究開発機構及び日本原子力研究所では過去30年以上、自己出力型の中性子検出器(Self-Powered Neutron Detector: SPND)やガンマ線検出器(Self-Powered Gamma Detector: SPGD)の開発・照射試験が行われており、複数の研究成果が報告されている。本稿では、これらの試験結果に対して、JAEA報告書『自己出力型放射線検出器の出力電流値計算コードの作成(JAEA-Data/Code 2021-018)』において作成した計算コードによる理論的な出力結果との比較・検証を行った。比較対象はコバルト60ガンマ線照射施設SPGDの照射試験結果とした。その結果、ガンマ線によるコンプトン散乱電子の飛程に対して比較的にエミッタ径が細い場合には計算結果は試験結果を良く再現することが分かった。一方、比較的にエミッタ径が太い場合には計算結果と比較して試験結果における出力電流値は半分程度にとどまった。エミッタ径の違いによる差異が生じた要因としてエミッタによる自己遮蔽効果が考えられ、エミッタ径が太い場合や$$gamma$$線場が等方的でない条件に由来する自己遮蔽による影響を、計算コードにおける電子の平均飛程や平均最小エネルギーの変化として採り入れる等の新たな定式化が必要であると思われる。

論文

BWR下のSUS304L鋼で生じる粒内応力腐食割れに及ぼす結晶粒微細化の影響

広田 憲亮; 中野 寛子; 武田 遼真; 井手 広史; 土谷 邦彦; 小林 能直*

材料の科学と工学, 61(6), p.248 - 252, 2024/12

SUS304Lステンレス鋼の0.2%耐力に関する比較分析により、ひずみ速度が低下するほど、温度が上昇するほど、0.2%耐力は著しく低下することが明らかとなった。一方で結晶粒径を68.6$$mu$$mから0.59$$mu$$mに微細化した場合における低ひずみ速度下での0.2%耐力への強度低下率の影響は小さかった。しかし、結晶粒微細化は、室温に比べて原子炉運転温度下での0.2%耐力低下には影響を及ぼした。粒内応力腐食割れ(SCC)を促進する条件下での低ひずみ速度引張試験では、28.4$$mu$$m以下の結晶粒径を持つSUS304Lに対しては、原子炉運転温度下での破断ひずみと同等の値を示したが、粗粒のSUS304Lでは破断ひずみが低下した。微細構造解析では、より結晶粒が微細な材料で87%以上の延性破面が観察され、特に0.59$$mu$$mの結晶粒径を持つSUS304Lでは{111}/$$Sigma$$3粒界が数多く存在する一方で、結晶粒径が大きくなるにつれてその割合が減少していた。これらの結果は、結晶粒微細化により、{111}/$$Sigma$$3粒界の増加を通じて、腐食の進行が遅延し、粒内SCCが抑制されたことを示唆している。

論文

A Systematic approach for the adequacy analysis of a set of experimental databases; Application in the framework of the ATRIUM activity

Baccou, J.*; Glantz, T.*; Ghione, A.*; Sargentini, L.*; Fillion, P.*; Damblin, G.*; Sueur, R.*; Iooss, B.*; Fang, J.*; Liu, J.*; et al.

Nuclear Engineering and Design, 421, p.113035_1 - 113035_16, 2024/05

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2024.113035
 被引用回数：6 パーセンタイル：96.49(Nuclear Science & Technology)

In the Best-Estimate Plus Uncertainty (BEPU) framework, the use of best-estimate code requires to go through a Verification, Validation and Uncertainty Quantification process (VVUQ). The relevance of the experimental data in relation to the physical phenomena of interest in the VVUQ process is crucial. Adequacy analysis of selected experimental databases addresses this problem. The outcomes of the analysis can be used to select a subset of relevant experimental data, to encourage designing new experiments or to drop some experiments from a database because of their substantial lack of adequacy. The development of a specific transparent and reproducible approach to analyze the relevance of experimental data for VVUQ still remains open and is the topic of this contribution. In this paper, the concept of adequacy initially introduced in the OECD/NEA SAPIUM (Systematic APproach for model Input Uncertainty quantification Methodology) activity is formalized. It is defined through two key properties, called representativeness and completeness, that allows considering the multifactorial dimension of the adequacy problem. A new systematic approach is then proposed to analyze the adequacy of a set of experimental databases. It relies on the introduction of two sets of criteria to characterize representativeness and completeness and on the use of multi-criteria decision analysis method to perform the analysis. Finally, the approach is applied in the framework of the new OECD/NEA ATRIUM activity which includes a set of practical IUQ exercises in thermal-hydraulics to test the SAPIUM guideline in determining input uncertainties and forward propagating them on an application case. It allows evaluating the adequacy of eight experimental databases coming from the Super Moby-dick, Sozzi-Sutherland and Marviken experiments and identifying the most adequate ones.

論文

Impact of the Ce$$4f$$ states in the electronic structure of the intermediate-valence superconductor CeIr$$_3$$

藤森 伸一; 川崎 郁斗; 竹田 幸治; 山上 浩志; 雀部 矩正*; 佐藤 芳樹*; 清水 悠晴*; 仲村 愛*; Maruya, A.*; 本間 佳哉*; et al.

Electronic Structure (Internet), 5(4), p.045009_1 - 045009_7, 2023/11

https://doi.org/10.1088/2516-1075/ad0a3d

The electronic structure of the $$f$$-based superconductor $$mathrm{CeIr_3}$$ was studied by photoelectron spectroscopy. The energy distribution of the $$mathrm{Ce}~4f$$ state was revealed by the $$mathrm{Ce}~3d-4f$$ resonant photoelectron spectroscopy. The $$mathrm{Ce}~4f$$ state was mostly distributed in the vicinity of the Fermi energy, suggesting the itinerant character of the $$mathrm{Ce}~4f$$ state. The contribution of the $$mathrm{Ce}~4f$$ state to the density of states (DOS) at the Fermi energy was estimated to be nearly half of that of the$$mathrm{Ir}~5d$$ states, implying that the $$mathrm{Ce}~4f$$ state has aconsiderable contribution to the DOS at the Fermi energy. The $$mathrm{Ce}~3d$$ core-level and $$mathrm{Ce}~3d$$ X-ray absorption spectra were analyzed based on a single-impurity Anderson model. The number of the $$mathrm{Ce}~4f$$ state in the ground state was estimated to be 0.8-0.9, which is much larger than the values obtained in the previous studies (i.e., 0-0.4).

論文

Strongly renormalized quasiparticles in UPt$$_3$$

川崎 郁斗; 竹内 一陽*; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Physical Review B, 108(16), p.165127_1 - 165127_9, 2023/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.165127
 被引用回数：1 パーセンタイル：12.23(Materials Science, Multidisciplinary)

We performed angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) experiments using soft X rays to investigate the electronic structure of the heavy-fermion superconductor UPt$$_3$$. The overall band structure revealed by the present ARPES measurements is compared with density-functional calculations for UPt$$_3$$ and the non-$$5f$$ reference compound ThPt$$_3$$. We showed that the calculation for ThPt$$_3$$ gives a better description of the experimental band structure, except for the $$5f$$-derived heavy quasiparticle bands. This situation is reminiscent of Ce-based heavy-fermion systems, whose band structures are often very similar to those of non-$$4f$$ La-based compounds. The narrow heavy quasiparticle bands are located just below the Fermi level ($$E_{rm F}$$), and their band structure could not be resolved by the present energy resolution. We also showed that most of the U $$5f$$ spectral weight exists not as the coherent heavy-fermion bands but as incoherent components that distribute over a wide energy range, spanning from near $$E_{rm F}$$ to approximately 2 eV. This result indicates that the heavy quasiparticle bands are enormously renormalized by the electron correlation effect. Additionally, we showed that the spectral intensity of the heavy-fermion bands is almost temperature independent, at least up to 100 K, where the magnetic susceptibility follows a Curie-Weiss behavior.

論文

Element-specific insight into ferromagnetic stability in UCoGe revealed by soft X-ray magnetic circular dichroism

竹田 幸治; Posp$'i$$v{s}$il, J.*; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Physical Review B, 108(8), p.085129_1 - 085129_10, 2023/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.085129
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)

We investigated the element-specific electronic states and magnetic properties of ferromagnetic superconductor UCoGe and Ru-substituted U(Co$$_{0.88}$$Ru$$_{0.12}$$)Ge using soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments. YCoGe, a nonmagnetic compound without the 5$$f$$ electrons, was also examined as a reference material. The shapes of the XMCD spectra of UCoGe at the U $$N_mathrm{5}$$ and Ge $$L_mathrm{2,3}$$ edges are indistinguishably similar to those of U(Co$$_{0.88}$$Ru$$_{0.12}$$)Ge. On the other hand, the XMCD spectral shape at the Co $$L_mathrm{2}$$ edge is very peculiar and is changed by the existence of the U 5$$f$$ electrons and the Ru substitution. From the sum rule analysis for the XMCD spectra, it was found that the magnetic moments of the U 5$$f$$ and Co 3$$d$$ electrons in UCoGe and U(Co$$_{0.88}$$Ru$$_{0.12}$$)Ge are aligned in the same direction under the present experimental conditions; $$T$$ = 5.5 - 50 K and $$mu_mathrm{0}H$$ = 0 - 10 T. Furthermore, even in the case of YCoGe, the Co 3$$d$$ electrons have a large orbital magnetic moment, suggesting that the Co 3$$d$$ electrons in these compounds are in a low symmetric electronic environment originally. Through the $$T$$- and $$mu_mathrm{0}H$$-dependence of the XMCD intensity, it was revealed that the magnetic properties at the Co site are not simply induced by the magnetism at the U site and that the Co 3$$d$$ electrons play an important role in the stability of ferromagnetism.

論文

Study on $$^{rm 99m}$$Tc separation/concentration technology from $$^{99}$$Mo by (n, $$gamma$$) method

藤田 善貴; Hu, X.*; 武内 伴照; 武田 遼真; 藤原 靖幸*; 吉永 尚生*; 堀 順一*; 鈴木 達也*; 末松 久幸*; 井手 広史

KURNS Progress Report 2022, P. 110, 2023/07

https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PUB/report/PR/ProgRep2022/ProgressReport2022.pdf#page=125

ウランを使用しないテクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)の国産化を目的に、(n,$$gamma$$)法によるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)製造に関する研究を行っている。この方法で生成される$$^{99}$$Mo比放射能は低いことから$$^{99}$$Moの娘核種である$$^{99m}$$Tcを濃縮するため、メチルエチルケトン(MEK)を用いた溶媒抽出法によって$$^{99m}$$Tcを抽出し、アルミナカラムによって$$^{99m}$$Tcを濃縮する技術に着目した。還元された$$^{99m}$$TcはMEKに抽出されないとの報告があることから、本試験では、モリブデン酸ナトリウム水溶液への水素バブリングによる$$^{99m}$$Tc還元を試み、$$^{99m}$$Tc収率への影響を調査した。その結果、論文で報告されたMEKへの$$^{99m}$$Tc抽出に対する影響は確認されず、酸性カラムへの$$^{99m}$$Tc吸着を阻害する可能性が示された。また、$$^{99m}$$Tcの化学形を把握するための基礎的データとして、回収した$$^{99m}$$Tc溶液のラマン分光分析を実施した結果、1050cm$$^{-1}$$あたりにシャープな弱いピークが確認された。今後、Tcの還元を確認するため、Tcの化学形の違いによるラマンピークの違いなどを調査していく。

論文

Quasiparticle state in 4$$f$$ localized ferromagnet CeRu$$_2$$Ge$$_2$$ studied by soft X-ray photoemission spectroscopy

川崎 郁斗; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 92(6), p.064709_1 - 064709_8, 2023/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.92.064709
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

The electronic state of 4$$f$$ localized ferromagnet CeRu$$_2$$Ge$$_2$$ has been investigated by angle-resolved photoemission spectroscopy (APRES) experiments using soft X rays. The band structure and Fermi surfaces consisting of non-4$$f$$ bands are almost consistent with a calculation based on the density-functional theory for LaRu$$_2$$Ge$$_2$$, thus confirming a localized character of the 4$$f$$ electrons. On the other hand, the Ce 3$$d$$-4$$f$$ resonant ARPES experiments demonstrated that the 4$$f$$ spectral function is dominated by $$f^{1}$$ components in the vicinity of the Fermi level and thus is different from that expected for a localized electron system. We also revealed that the intensities of the $$f^{1}$$ components have almost no temperature dependence up to at least 100 K, which is two orders of magnitude larger than the Kondo temperature of CeRu$$_2$$Ge$$_2$$.

論文

Uranium chelating ability of decorporation agents in serum evaluated by X-ray absorption spectroscopy

上原 章寛*; 松村 大樹; 辻 卓也; 薬丸 晴子*; 田中 泉*; 城 鮎美*; 齋藤 寛之*; 石原 弘*; 武田(本間) 志乃*

Analytical Methods, 14(24), p.2439 - 2445, 2022/06

https://doi.org/10.1039/D2AY00565D
 被引用回数：7 パーセンタイル：65.84(Chemistry, Analytical)

Internal exposure to actinides such as uranium and plutonium has been reduced using chelating agents for decorporation because of their potential to induce both radiological and chemical toxicities. This study measures uranium chemical forms in serum in the presence and absence of chelating agents based on X-ray absorption spectroscopy (XAS). The chelating agents used were 1-hydroxyethane 1,1-bisphosphonate (EHBP), inositol hexaphosphate (IP6), deferoxamine B (DFO), and diethylenetriaminepentaacetate (DTPA). The main ligands forming complexes with uranium in the serum were estimated as follows: IP6 $$>$$ EHBP $$>$$ bioligands $$>$$ DFO $$>>$$ DTPA when the concentration ratio of the chelating agent to uranium was 10. Measurements of uranium chemical forms and their concentrations in the serum would be useful for the appropriate treatment using chelating agents for the decorporation of uranium.

論文

プルトニウムの体外排出に向けたキレート剤による除染に関する基礎検討; X線吸収分光法によるプルトニウム模擬元素とキレート剤との結合性評価

上原 章寛*; Shuhui, X.*; 佐藤 遼太朗*; 松村 大樹; 辻 卓也; 薬丸 晴子*; 城 鮎美*; 齋藤 寛之*; 田中 泉*; 石原 弘*; et al.

X線分析の進歩,53, p.223 - 229, 2022/03

体内にアクチニドなどの放射性物質が取り込まれると、生体内配位子がアクチニドと化合物を生成し、体内滞留の原因となりうる。本研究では、アクチニドを体外に排出させるためのキレート剤の結合性評価を行うため、キレート剤と結合した元素の局所構造をX線吸収分光法によって解析し結合力を評価した。プルトニウム模擬元素としてジルコニウム(Zr),キレート剤として、EHBP(1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonate)およびDTPA (diethylenetriaminepentaacetate)を用いた。ZrはEHBPと八面体構造の錯体を形成するとともに、Zr-EHBP錯体はZr-DTPA錯体より強い結合を有することが分かった。これらの知見は、放射性元素による内部被ばく線量評価や、放射性元素を体外に取り除くための適切な除染方法の提案につながる。

論文

Electronic structure of ThPd$$_2$$Al$$_3$$; Impact of the U $$5f$$ states on the electronic structure of UPd$$_2$$Al$$_3$$

藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; Posp$'i$$v{s}$il, J.*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Physical Review B, 105(11), p.115128_1 - 115128_6, 2022/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.115128
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.98(Materials Science, Multidisciplinary)

The electronic structure of $$mathrm{ThPd_2Al_3}$$, which is isostructural to the heavy fermion superconductor $$mathrm{UPd_2 Al_3}$$, was investigated by photoelectron spectroscopy. The band structure and Fermi surfaces of $$mathrm{ThPd_2Al_3}$$ were obtained by angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES), and the results were well-explained by the band-structure calculation based on the local density approximation. The comparison between the ARPES spectra and the band-structure calculation suggests that the Fermi surface of $$mathrm{ThPd_2Al_3}$$ mainly consists of the $$mathrm{Al}~3p$$ and $$mathrm{Th}~6d$$ states with a minor contribution from the $$mathrm{Pd}~4d$$ states. The comparison of the band structures between $$mathrm{ThPd_2Al_3}$$ and $$mathrm{UPd_2Al_3}$$ argues that the $$mathrm{U}~5f$$ states form Fermi surfaces in $$mathrm{UPd_2Al_3}$$ through hybridization with the $$mathrm{Al}~3p$$ state in the $$mathrm{Al}$$ layer, suggesting that the Fermi surface of $$mathrm{UPd_2Al_3}$$ has a strong three-dimensional nature.

論文

Electronic structure of the intermediate-valence compound EuNi$$_2$$P$$_2$$ studied by soft X-ray photoemission spectroscopy

川崎 郁斗; 小畠 雅明; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

Physical Review B, 104(16), p.165124_1 - 165124_8, 2021/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.165124
 被引用回数：1 パーセンタイル：4.66(Materials Science, Multidisciplinary)

We carried out angle-resolved photoemission (ARPES) experiments using soft X rays to investigate the electronic structure of the intermediate valence compound EuNi$$_2$$P$$_2$$. Both the Eu$$^{2+}$$ and Eu$$^{3+}$$ components arising from the 4$$f^6$$ and 4$$f^5$$ final states were observed in the valence spectra, directly confirming an intermediate character of Eu ions. The three-dimensional band structure was studied by ARPES measurements, and we found that the ARPES spectra up to just below the Fermi level can well be explained by a calculation based on the density-functional theory for the non-4$$f$$ reference compound SrNi$$_2$$P$$_2$$. The heavy-fermion bands in EuNi$$_2$$P$$_2$$ are thus considered to be formed through the hybridization between the dispersive valence bands, which resemble those for SrNi$$_2$$P$$_2$$, and the Eu$$^{2+}$$ components located at the very vicinity of the Fermi level.

論文

Electronic structure of URu$$_2$$Si$$_2$$ in paramagnetic phase; Three-dimensional angle resolved photoelectron spectroscopy study

藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範

Electronic Structure (Internet), 3(2), p.024008_1 - 024008_8, 2021/06

https://doi.org/10.1088/2516-1075/abfd20

The three-dimensional (3D) electronic structure of the hidden order compound $$mathrm{URu_2Si_2}$$ in a paramagnetic phase was revealed using a 3D angle-resolved photoelectron spectroscopy where the electronic structure of the entire Brillouin zone is obtained by scanning both incident photon energy and detection angles of photoelectrons. The quasi-particle bands with enhanced contribution from the $$mathrm{U}~5f$$ state were observed near $$E_mathrm{F}$$, formed by the hybridization with the $$mathrm{Ru}~4d$$ states. The energy dispersion of the quasi-particle band is significantly depend on$$k_z$$, indicating that they inherently have a 3D nature. The band-structure calculation qualitatively explain the characteristic features of the band structure and Fermi surface although the electron correlation effect strongly renormalizes the quasi-particle bands. The 3D and strongly-correlated nature of the quasi-particle bands in$$mathrm{URu_2Si_2}$$ is an essential ingredient for modeling its hidden-order transition.

論文

Core-level photoelectron spectroscopy study of UTe$$_{2}$$

藤森 伸一; 川崎 郁斗; 竹田 幸治; 山上 浩志; 仲村 愛*; 本間 佳哉*; 青木 大*

Journal of the Physical Society of Japan, 90(1), p.015002_1 - 015002_2, 2021/01

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.015002
 被引用回数：22 パーセンタイル：82.11(Physics, Multidisciplinary)

The valence state of $$mathrm{UTe}_2$$ was studied by core-level photoelectron spectroscopy. The main peak position of the $$mathrm{U}~4f$$ core-level spectrum of $$mathrm{UTe}_2$$ coincides with that of $$mathrm{UB}_2$$, which is anitinerant compound with a nearly $$5f^3$$ configuration. However, the main peak of $$mathrm{UTe}_2$$ is broader than that of $$mathrm{UB}_2$$, and satellite structures are observed in the higher binding energy side of the main peak, which are characteristics of mixed-valence uranium compounds. These results suggest that the $$mathrm{U}~5f$$ state in $$mathrm{UTe}_2$$ isin a mixed valence state with a dominant contribution from the itinerant$$5f^3$$ configuration.

論文

Direct observation of the magnetic ordering process in the ferromagnetic semiconductor Ga$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$As via soft X-ray magnetic circular dichroism

竹田 幸治; 大矢 忍*; Pham, N. H.*; 小林 正起*; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 田中 雅明*; 藤森 淳*

Journal of Applied Physics, 128(21), p.213902_1 - 213902_11, 2020/12

https://doi.org/10.1063/5.0031605
 被引用回数：8 パーセンタイル：38.75(Physics, Applied)

In order to understand the mechanism of the ferromagnetism in Ga$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$As ((Ga,Mn)As), we have investigated the magnetic behavior on a microscopic level through systematic temperature ($$T$$) and magnetic-field ($$H$$) dependent soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments at the Mn $$L_mathrm{2,3}$$ absorption edges. The $$T$$ and $$H$$ dependences of XMCD intensities have been analyzed using a model consisting of the ferromagnetic (FM), paramagnetic, and superparamagnetic (SPM) components. Intriguingly, we have found a common behavior for the ferromagnetic ordering process in (Ga,Mn)As samples with different Mn concentrations and different Curie temperature ($$T_mathrm{C}$$) values. In particular, the SPM component develops well above $$T_mathrm{C}$$, indicating that local FM regions are formed well above $$T_mathrm{C}$$. The present findings indicate that the onset of ferromagnetic ordering is triggered by local electronic states around the substitutional Mn ions. Insight into the most representative ferromagnetic semiconductor, (Ga,Mn)As, will be an important step in understanding the mechanism of ferromagnetic ordering in various ferromagnetic semiconductor families.

論文

Spallation and fragmentation cross sections for 168 MeV/nucleon $$^{136}$$Xe ions on proton, deuteron, and carbon targets

Sun, X. H.*; Wang, H.*; 大津 秀暁*; 櫻井 博儀*; Ahn, D. S.*; 合川 正幸*; 福田 直樹*; 磯部 忠昭*; 川上 駿介*; 小山 俊平*; et al.

Physical Review C, 101(6), p.064623_1 - 064623_12, 2020/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.101.064623
 被引用回数：7 パーセンタイル：55.09(Physics, Nuclear)

理化学研究所RIビームファクトリーにて逆運動学法を使用し、核子当たり168MeVの陽子, 重陽子, 炭素イオン入射による$$^{136}$$Xeのスポレーションおよびフラグメンテーション反応からの同位体生成断面積を測定した。炭素イオンの場合は全運動エネルギーが高くなるため、質量数の小さな同位体の生成断面積が大きくなった。また、今回新たに測定されたデータを以前により高い入射エネルギーで測定されたデータと比較することで、同位体生成断面積の入射エネルギー依存性を調査した。さらに、測定データをPHITS, SPACS, EPAX, DEURACSの計算値と比較した。本研究で測定したデータは、理論計算の良いベンチマークになると考えられる。

論文

How different is the core of $$^{25}$$F from $$^{24}$$O$$_{g.s.}$$ ?

Tang, T. L.*; 上坂 友洋*; 川瀬 頌一郎; Beaumel, D.*; 堂園 昌伯*; 藤井 俊彦*; 福田 直樹*; 福永 拓*; Galindo-Uribarri, A.*; Hwang, S. H.*; et al.

Physical Review Letters, 124(21), p.212502_1 - 212502_6, 2020/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.212502
 被引用回数：19 パーセンタイル：72.96(Physics, Multidisciplinary)

中性子過剰核$$^{25}$$Fの構造が($$p,2p$$)反応で調査した。$$pi 0d_{5/2}$$軌道の分光学的因子は1.0$$pm$$0.3と大きいが、一方で残留核である$$^{24}$$Oが基底状態である割合は約35%,励起状態は約0.65%であることが明らかになった。この結果は、$$^{25}$$Fのコア核$$^{24}$$Oは基底状態とは大きく異なり、$$^{24}$$Oの$$0d_{5/2}$$軌道に陽子がひとつ加わることで$$^{24}$$Oと$$^{25}$$Fの中性子軌道が相当に変化していると推測される。これは酸素同位体ドリップライン異常のメカニズムである可能性がある。

論文

Electronic structure of trivalent compound EuPd$$_3$$ studied by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy

川崎 郁斗; 小畠 雅明; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 山上 浩志; 仲村 愛*; 伊覇 航*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 89(4), p.044704_1 - 044704_6, 2020/04

https://doi.org/10.7566/JPSJ.89.044704
 被引用回数：3 パーセンタイル：25.18(Physics, Multidisciplinary)

EuPd$$_3$$ is a rare Eu-based compound, whose Eu ions are in a trivalent state. The electronic structure of EuPd$$_3$$ was investigated by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) using soft X rays. Eu$$^{3+}$$ components arising from the 4f$$^5$$ final state multiplet were clearly observed in the valence spectra, and no Eu$$^{2+}$$ components were observed within an experimental accuracy, confirming a robust Eu$$^{3+}$$ state. The band structure and Fermi surfaces revealed by ARPES measurements were compared to the band structure calculations based on the density-functional theory for LaPd$$_3$$ andYPd$$_3$$. We found that the calculation for LaPd$$_3$$ provides a better description for our ARPES results. The effective electron masses estimated from the ARPES spectra near the Fermi level are in good agreement with the corresponding cyclotron effective masses in previous de Haas-van Alphen experiments.

報告書

幌延深地層研究計画における地下施設での調査研究段階; (第3段階: 必須の課題2015-2019年度)研究成果報告書

中山 雅; 雑賀 敦; 木村 駿; 望月 陽人; 青柳 和平; 大野 宏和; 宮川 和也; 武田 匡樹; 早野 明; 松岡 稔幸; et al.

JAEA-Research 2019-013, 276 Pages, 2020/03

JAEA-Research-2019-013.pdf:18.72MB

幌延深地層研究計画は、日本原子力研究開発機構(原子力機構)が堆積岩を対象に北海道幌延町で実施している地層処分技術に関する研究開発の計画である。幌延深地層研究計画は、「地上からの調査研究段階(第1段階)」、「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」、「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの調査研究段階に分けて進めている。原子力機構の第3期中長期計画では、本計画について、「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認、処分概念オプションの実証、地殻変動に対する堆積岩の緩衝能力の検証に重点的に取り組む。また、平成31年度末までに研究終了までの工程やその後の埋戻しについて決定する。」としている。本稿では、第3期中長期計画期間のうち、平成27年度から令和1年度までの地下施設での調査研究段階(第3段階)における調査研究のうち、原子力機構改革の中で必須の課題として抽出した(1)実際の地質環境における人工バリアの適用性確認、(2)処分概念オプションの実証、(3)地殻変動に対する堆積岩の緩衝能力の検証、の3つの研究開発課題について実施した調査研究の成果を取りまとめた。

論文

Conceptual study on parasitic low-energy RI beam production with in-flight separator BigRIPS and the first stopping examination for high-energy RI beams in the parasitic gas cell

園田 哲*; 片山 一郎*; 和田 道治*; 飯村 秀紀; Sonnenschein, V.*; 飯村 俊*; 高峰 愛子*; Rosenbusch, M.*; 小島 隆夫*; Ahn, D. S.*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(11), p.113D02_1 - 113D02_12, 2019/11

AA2019-0315.pdf:1.37MB

https://doi.org/10.1093/ptep/ptz120
 被引用回数：1 パーセンタイル：9.82(Physics, Multidisciplinary)

理化学研究所の不安定核ビーム施設(RIBF)では、入射核破砕反応や核分裂で生成される多くの核種からインフライト分離装置(BigRIPS)を用いて実験対象の核種を分離している。しかるに、分離された残りの核反応生成物の中にも核構造から興味深い多くの不安定核が含まれている。これらをBigRIPSから取り出して研究することができれば、RIBFの有効利用につながる。そこで、BigRIPS内に設置したガスセル中で核反応生成物を停止させてレーザーでイオン化して引き出す装置(PALIS)を開発中である。開発の一環として、RIBFの$$^{78}$$Krビームの破砕反応により生成する$$^{67}$$Se近傍の不安定核をガスセル中で停止させる実験を行なった。実験結果は破砕反応の模型計算の予測とよく一致し、ガスセル中での停止効率は約30%と評価された。この結果を基に、次のステップとして、停止した核反応生成物をガスセルから引き出すことを行う。

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