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浜瀬 枝里菜; 河村 拓己*; 堂田 哲広; 田中 正暁
Annals of Nuclear Energy, 236, p.112358_1 - 112358_13, 2026/10
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Nuclear Science & Technology)高速炉プラント動特性解析コードSuper-COPDの解析結果の信頼性担保のため、順方向不確かさ定量化(Forward UQ)とSobol'法を用いた感度解析(SA)による妥当性確認プロセスを整備した。FFTF試験を対象に入力因子の不確かさ伝播解析を行い、試験結果が不確かさ範囲内に収まることを妥当性判断基準の1つとして使用可能であることを確認した。また、SAにより不確かさに対する支配的因子を特定し、不確かさ低減に向けた優先検討項目を提示した。これにより、Forward UQ及びSobol'法を用いたSAが妥当性確認プロセスに適用可能であることを示した。
南谷 史菜; 西尾 智博; 藤田 奈津子; 前田 祐輔; 三宅 正恭*; 松原 章浩*; 神野 智史; 小北 康弘; 渡邊 隆広
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 579, p.166245_1 - 166245_7, 2026/10
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Instruments & Instrumentation)東濃地科学センターでは、セメンタイトによる放射性炭素の微量分析の構築に着手した。セメンタイトは均質なターゲット合成と安定した測定が特徴であり、高精度かつ低バックグラウンドで測定が可能である。本センターで最適なセメンタイト調製法を確立するため、鉄の種類や使用条件・反応収率・測定の再現性・バックグラウンドを検討した。試料調製では、鉄触媒の使用条件を工夫することで、高い収率でのターゲット生成に成功した。測定条件は検討段階であるが、測定に十分なビーム強度をもち、比較的高い確度をもつことがわかった。本発表では、本センターでのセメンタイトによる微量分析の特徴について報告する。
植木 祥高*; 渡辺 晃也*; 相澤 康介
AI Thermal Fluids (Internet), 7, p.100046_1 - 100046_13, 2026/09
In this study, a deep-learning-based methodology was developed and validated to detect the onset of subcooled boiling and characterize its progression through acoustic signal analysis. A convolutional neural network architecture incorporating AlexNet and the synchrosqueezed wavelet transform was used to classify boiling-related acoustic signals with the highest accuracy. To improve the interpretability of the model's decision-making process, Guided Grad-CAM was used to extract and visualize salient features associated with the temporal and spectral characteristics of the boiling process. The model effectively identified intermittent bubbling patterns and their corresponding frequency components near the onset of nucleate boiling. The pressure fluctuations caused by vapor bubble generation and collapse were confirmed to be significant acoustic indicators of boiling events.
Wu, C.*; Qiu, X.*; 田中 万也; 谷 幸則*; Lloyd, J. R.*; Yu, Q.*
Bioresource Technology, 456, p.134916_1 - 134916_9, 2026/09
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Agricultural Engineering)マンガン酸化菌は環境中においてMn(II)を酸化することでMn(IV)酸化物を形成する。こうしたバイオミネラリゼーションにより形成するMn(IV)酸化物は環境中の放射性核種の挙動に影響を与える。近年、環境中での人為的なナノプラスチック(NP)の汚染が進んでおり、本研究ではNPがバイオミネラリゼーションに与える影響を調べた。その結果、低濃度NPは形成するMn(IV)酸化物の結晶性に影響を与え、高濃度NPではMn(II)酸化が阻害されることが分かった。こうしたNPによるバイオミネラリゼーションへの影響は、環境中での金属元素や放射性核種の挙動に影響を与える可能性がある。
N(
,
)
O reaction rates via the
F(
,
)
F reactionKim, S. H.*; Chae, K. Y.*; 浅井 雅人; 廣瀬 健太郎; 佐藤 哲也; 牧井 宏之; 西尾 勝久; Orlandi, R.; Smallcombe, J.; 洲嵜 ふみ; et al.
Journal of the Korean Physical Society, 89(5), p.488 - 493, 2026/09
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Multidisciplinary)コア崩壊超新星爆発(CCSNe)の元素合成シミュレーションにおいて、
N(
,
)
O反応速度の不確実性が課題となっていた。本研究では、この反応を制約するため、JAEAタンデム加速器で
F(
,
)
F遷移反応実験を実施した。得られたトリトンスペクトルと角度分布から、関連する
F共鳴の崩壊特性(部分幅)を詳細に測定し、その結果を用いて反応速度パラメータを精密化した。これにより、CCSNe核合成モデルの信頼性向上が期待できる。
丸藤 崇人; 植田 祥平; 川口 浩一; 渡部 雅; Yan, X.
JAEA-Technology 2026-011, 22 Pages, 2026/08
燃料核を予め密封する新たな二重成膜技術を適用したマイクロカプセル製造では、要求液滴径が従来よりも大きいことから、最適製造条件を改めて検討する必要がある。一方、従来装置では複数の操作パラメータが連動して変化するため、各パラメータの影響を分離して評価することが難しく、最適条件の明確化が困難であった。また、実用化に際しては装置の経済性も重要な課題である。以上を踏まえ、本研究では、各パラメータを独立に設定・評価可能であり、かつ低コスト化を図った新規装置を開発した。
樋川 智洋; 宝徳 忍; 熊谷 友多; 阿部 侑馬*; 小山 幹一*; 深谷 洋行; 津幡 靖宏; 伴 康俊; 木田 孝; 長谷川 聡*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 63(8), p.969 - 975, 2026/08
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Nuclear Science & Technology)核燃料再処理における安全性評価のため、放射線分解によって生成される水素の温度依存性を調査した。放射線分解で生成される水素は可燃性であり、換気のない閉鎖空間で蓄積されると危険性が高まる。本研究では、実際の使用済み核燃料由来の溶液を用いて水素生成を評価した。従来のプルトニウム硝酸溶液を用いた研究と比較し、照射後の燃料組成を反映したより現実的な条件下での水素生成量を検討している。複数の温度における水素のG値を測定し、PHITSシミュレーションを用いて
線、
線、
線の線量寄与を評価した。その結果、高濃度硝酸および溶解した金属イオンによるラジカル捕捉効果により水素生成量が減少し、温度依存性は小さいことが確認された。撹拌条件下では、温度上昇に伴うG値の緩やかな減少傾向が見られ、これはパラジウム種による水素消費と関連している可能性がある。
岩本 敏広; 大森 康平; 荒井 陽一; 船越 智雅; 渡部 創; 中村 雅弘; 渡邉 賢*
Mechanical Engineering Journal (Internet), 13(4-S1), p.25-00391_1 - 25-00391_8, 2026/08
TANNIX loaded with uranium and nitric acid ions has accumulated as a secondary waste of radioactive water decontamination. Establishment of treatment procedure of the spent TANNIX is an important issue for facility management. In this study, applicability of the subcritical water treatment for the spent TANNIX decomposition was experimentally examined. As the results, temperature conditions contributed significantly to the decomposition efficiency, and the solid-liquid ratio had a limited effect. The decomposition rate tends to decrease as the test time increases, suggesting that decomposition preferentially occurs around at functional groups. These experimental results showed that most of the TANNIX could be decomposed at high temperatures and longer reaction times. This study demonstrated that hydrothermal reactions can be used both to recover uranium from TANNIX and to decompose it.
中井 望瑛; 浦島 周平; 渡邉 雅之; 関川 卓也; 日下 良二
Journal of Physical Chemistry Letters (Internet), 17(27), p.7734 - 7738, 2026/07
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Chemistry, Physical)Dehydration is a critical step in transferring hydrated metal ions from the aqueous to the organic phase, typically facilitated by complexation with amphiphilic extractants. Here we reveal a distinct, hydrophobically driven dehydration mechanism at the liquid-liquid interface, in which the organic (oil) phase actively promotes metal dehydration through molecular interactions between extractant alkyl chains and the alkane solvent. In a representative Eu-di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (HDEHP) extraction system, vibrational sum-frequency generation (VSFG) spectroscopy demonstrates that Eu in interfacial complexes becomes less hydrated in the presence of n-dodecane, correlating with enhanced ordering of the interfacial alkyl chains. These results establish that hydrophobic interactions organize the interfacial environment to drive metal dehydration, providing new mechanistic insight into the molecular origins of liquid-liquid extraction.
松本 智紘*; 田邊 翔太*; 山本 知佳*; Zhao, T.*; 澤野 豊明*; 野中 沙織*; 加藤 秀之*; 山口 文恵; 高原 省五; 田中 知明*; et al.
Journal of Radiological Protection, 46(3), p.032501_1 - 032501_10, 2026/07
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Environmental Sciences)During nuclear disasters, shelter-in-place (SIP) is often a safer alternative to evacuation for patients in medical facilities who may be particularly vulnerable. In Japan, medical institutions located near nuclear facilities have been equipped with positive-pressure systems (PPS), designed specifically for radiation protection. However, operational protocols to execute and manage SIP and PPS remain poorly defined. This study aimed to investigate the challenges in implementing SIP at the time of nuclear catastrophe while maintaining essential clinical functions. A case study was conducted at the Matsue Red Cross Hospital, located within an urgent protective action planning zone. Data were gathered through participation in the hospital's nuclear disaster countermeasures committee and through analysis of meeting minutes, facility documents, and technical specifications. The findings revealed a fundamental conflict between the technical requirements of PPS and the continuity of clinical services. Four critical sub-challenges were identified: (1) the unavoidable presence of certain staff and patients in non-protected zones within the hospital; (2) the potential inability to maintain sufficient positive pressure in protected zones during active clinical service; (3) the difficulty in regulating indoor temperature and humidity as a consequence of PPS operation; and (4) the increased risk of external radiation exposure in the vicinity of PPS units when outdoor ambient dose rates are elevated. For facilities that already have PPS installed, further investigations into PPS operations and the development of countermeasures are necessary. Furthermore, when installing PPS in the future, it is desirable for the government, hospitals, and installation companies to thoroughly discuss operations and design systems to minimise the impact on hospital functions.
武田 伸一郎*; 桂川 美穂*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*; Chiu, I.-H.; 二宮 和彦*; 新井 利彦*; 大西 光延*; 反保 元伸*; 下村 浩一郎*; et al.
Analytical Chemistry, 98(24), p.17618 - 17626, 2026/06
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Chemistry, Analytical)Quantitative and non-destructive detection of metallic lithium (Li) deposition on Li-ion battery anodes is crucial for understanding degradation mechanisms and ensuring operational safety. Muonic X-ray spectroscopy (muXRS) is highly sensitive to light elements such as Li and enables probing of bulk materials; however, its application to practical devices has been limited by the lack of spatially resolved detection. In this study, we present an imaging system that extends muXRS by integrating a large-area silicon double-sided strip detector with a 3D-printed tungsten parallel-hole collimator. Using Li plate samples, we demonstrate quantitative two-dimensional imaging of metallic Li surface density with a spatial resolution of 5 mm. An image-processing method was developed to suppress crosstalk from carbon muonic X-rays and to correct beam non-uniformity, enabling reliable quantification. The system achieves a 1-sigma detection sensitivity of approximately 2.5 ug/mm
, sufficient to detect localized Li accumulation. This approach extends muXRS from bulk-averaged analysis to spatially resolved measurement and provides a non-destructive tool for battery diagnostics.
南谷 史菜; 西尾 智博; 藤田 奈津子; 前田 祐輔; 三宅 正恭*; 松原 章浩*; 北野 敏彦*; 神野 智史; 渡邊 隆広
第26回AMSシンポジウム報告集(インターネット), p.11 - 16, 2026/06
東濃地科学センターでは、微量試料の放射性炭素年代測定を実用化するため、セメンタイトをAMSターゲットとする微量分析法の構築に着手した。2024年度、試料調製の条件を最適化し85%の高収率での試料調製を可能にしたが、AMS測定では
C値の精度が低く、
Cのばらつきも大きくなった。そこで、ビーム電流値の制御に焦点を当て、センターのAMS装置を用いて最適なイオン源設定条件を検討した。カソード電圧、エキストラクタ電圧、イマージョンレンズ電圧などを調整し、最適な電流値を評価することで、
C値と
Cのばらつきが最も小さくなる条件を検討した。本発表では、その検討結果を報告する。
江連 俊樹; 小林 順; 松野 圭子*; 田中 正暁
第30回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(インターネット), 5 Pages, 2026/06
ナトリウム冷却タンク型高速炉実証炉の設計において、概念設計段階で取り組むべき研究課題の一つとして、自然循環時を含む炉心崩壊熱除去評価手法の整備が進められている。実証炉では、安全性強化のために多様化させた崩壊熱除去システムの一つとして2次系共用型炉心冷却系(IRACS)の採用が検討されている。本報では、IRACSを用いた崩壊熱除去運転時におけるホットプレナム部の温度成層化に着目し、実証炉との相似則を考慮して実施したPLANDTL-2試験結果を報告する。
及川 健一; 松本 吉弘*; 佐藤 博隆*; 渡辺 賢一*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 鬼柳 善明*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011047_1 - 011047_8, 2026/06
Our Japanese sword research team is attempting to gain insight into the secrets of sword-making techniques by conducting systematic nondestructive study from the viewpoint of crystallographic structure, mainly using the energy-resolved neutron imaging system, RADEN at J-PARC. In particular, the manufacturing process of old swords 'Koto' up to the end of the 16th century is not well understood because there are few written records of the sword making process, and it would be an important clue to clarify how the crystallographic structure differs compared to after the 16th century. With the cooperation of NITROPLUS Co., Ltd., we have started the neutron imaging experiment of swords of known provenance and era from 2021. So far, they have provided us with a total of ten exhibition-class swords. In this presentation, we will report on the analysis results of Bragg-edge imaging and neutron tomography of these swords, Naginata and spear, which are sword-related weapons closely related to the Japanese sword but made in different ways.
相澤 直人*; 渡邉 友章; 千葉 豪*; 多田 健一; 藤田 達也*; 山本 章夫*
Nuclear Engineering and Technology, 58(5), p.104176_1 - 104176_16, 2026/05
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Nuclear Science & Technology)A quick neutron spectrum reconstruction module based on proper orthogonal decomposition (POD) and a regression model for fast reactors is developed for the general-purpose burnup calculation code SWAT-X. This module enables burnup calculations to be performed quickly for arbitrary conditions based on a few parameters, eliminating the need for computationally intensive calculation codes. Reduced-order and regression models are constructed by applying the POD technique to the snapshot data of the multi-group neutron fluxes calculated using randomly-sampled parameter sets for a single hexagonal pin-cell of a sodium-cooled fast reactor. The neutron spectrum is reconstructed using a linear combination of POD basis vectors with the coefficients obtained from the regression model. The applicability of a pin-cell model, the accuracy of the reconstruction module itself, and its integration with SWAT-X are verified by comparing with the calculation results from the reactor physics code system CBZ.
PtGe
松田 駿汰*; 日比野 瑠央*; 田端 千紘; 金子 耕士; 比嘉 野乃花*; 鬼丸 孝博*; 田中 裕斗*; 藤 秀樹*; 菅原 仁*; 林 純一*; et al.
Physical Review B, 113(19), p.195116_1 - 195116_8, 2026/05
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Materials Science, Multidisciplinary)The spontaneous Hall effect, corresponding to a zero-field anomalous Hall effect (AHE), is induced by symmetry breaking associated with ferromagnetism. Studies in recent years, however, have revealed that antiferromagnetic (AFM) states characterized by magnetic point groups that allow ferromagnetism can also break the relevant symmetries and induce AHE without a large net magnetization. Here, we report that the AFM system Ce
PtGe
exhibits a pronounced spontaneous Hall effect. Single-crystal neutron scattering experiments demonstrate that Ce
PtGe
exhibits a collinear AFM structure with a propagation vector
= 0. The small net magnetization indicates that the observed AHE arises from symmetry breaking inherent to its AFM structure. The anomalous Hall conductivity (AHC) reaches 300 
cm
, which exceeds the intrinsic AHC of related compounds such as Ce
CuGe
and Ce
PdGe
. This large AHC, most likely attributed to the large spin-orbit coupling of the Pt atoms, provides a platform for understanding the interplay between the Berry curvatures and localized f-moments with an AFM configuration.
田中 正暁; 堂田 哲広; 浜瀬 枝里菜; 森 健郎; 吉村 一夫; 吉川 龍志; 菊地 紀宏; 松下 健太郎; 持永 祥汰; 江連 俊樹
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR26) (Internet), 9 Pages, 2026/05
本報では、ナトリウム冷却高速炉実証炉の概念設計における熱流動課題(関連課題含む)の評価に対し、原子力機構がこれまでのナトリウム冷却高速炉の開発を通じて蓄積した解析評価技術及び知見・ノウハウ等を集約して整備を進めてきた統合評価手法「ARKADIA」の解析評価技術基盤を活用した評価支援計画について報告する。さらに、ARKADIAの機能拡張として、プラント全系連成解析モデルによる解析を例題として示しながら、SFRライフサイクルを対象に、デジタルツインの導入によるモデルベース開発が実現可能となるフレームワークを示す。
佐藤 優樹; 角藤 壮*; 田中 孝幸*; 嶋野 寛之*
European Physical Journal; Special Topics, 235(4), p.949 - 958, 2026/04
被引用回数:2 パーセンタイル:34.76(Physics, Multidisciplinary)In decommissioning the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, understanding the distribution of radioactive substances is crucial to developing detailed decontamination plans and minimizing worker exposure. In this study, an autonomous mobile radiation source detection system based on a mecanum wheel robot equipped with a Compton camera was constructed. The Compton camera visualizes the radiation source, and software embedded in the robot system reads the results to recognize the radiation source and move the robot toward it. If the robot's depth camera detects an obstacle while moving, it changes direction, visualizes the radiation source again using the Compton camera, and repeats moving the robot toward the radiation source. Furthermore, two demonstration tests were conducted in the laboratory using a
Cs radiation source to confirm that the robot can reach it where there are obstacles or a narrow region. We have also summarized issues that must be identified to apply this system to actual decommissioning sites.
O
solution熊谷 友多; 日下 良二; 高野 公秀; 渡邉 雅之
Journal of Nuclear Materials, 625, p.156553_1 - 156553_7, 2026/04
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Materials Science, Multidisciplinary)U-Zr酸化物固溶体は、重大な原子炉事故時に形成される燃料デブリ中に一般的に含まれる相である。本研究では、放射線分解により生成する主要な酸化剤である過酸化水素に対するU-Zr酸化物固溶体の耐性を研究した。過酸化水素との繰り返し接触により、ウランの溶解は初期に進行するが次第に抑制され、ジルコニウムの溶解はより緩やかに進行した。ラマン分光およびX線回折により、表面の化学変化は限定的であり、ウラニル過酸化物の生成もわずかであった。表面に酸化還元活性サイトが存在するとした反応速度論モデルにより実験結果を再現した。解析の結果は反応活性サイトの表面密度は低いことを示唆した。これらの結果は、U-Zr酸化物固溶体の高い耐久性が保護被膜の形成によるものではなく、表面の酸化還元反応性の低さ自体に起因することを示唆する。
渡邉 友章; 多田 健一; 山本 章夫*
Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors (PHYSOR 2026) (Internet), 8 Pages, 2026/04
This study investigates the impact of detailed depletion-chain and cross-section treatments on burnup calculation results using SWAT-X, which is a Monte Carlo burnup code currently under development by the authors. In this work, a new capability to construct arbitral depletion chains based on ENDF-6 formatted nuclear data libraries has been implemented in SWAT-X. Detailed depletion chains consisting of 4,070 nuclides were constructed using decay and fission yield data from JENDL-5. Using these depletion chains, burnup calculations for a UO
pin-cell model assuming a PWR were performed with different cross-section treatments. Cross sections for 226 major nuclides were treated in continuous energy in the Monte Carlo calculations for all cases, whereas those for the remaining nuclides in the depletion chain were treated differently, either in continuous energy or multi-group with different structures, to evaluate their impact on the calculated nuclide inventories. The results indicate that the effect of the cross-section treatment is small, suggesting that a simplified approach with multi-group cross sections is sufficient. In this study, the impact of cross-section coverage in the depletion chain was also examined by extending the data to include a total of 2,697 nuclides using TENDL-2023. As a result, some changes and new generations of nuclides were observed, although their overall impact on the nuclide inventory was limited.