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論文

Characterization of high-energy quasi-monoenergetic neutron energy spectra and ambient dose equivalents of 80-389 MeV $$^{7}$$Li(p,n) reactions using a time-of-flight method

岩元 洋介; 萩原 雅之*; 佐藤 大樹; 荒木 祥平*; 八島 浩*; 佐藤 達彦; 増田 明彦*; 松本 哲郎*; 中尾 徳晶*; 嶋 達志*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 804, p.50 - 58, 2015/12

 被引用回数:16 パーセンタイル:8.99(Instruments & Instrumentation)

大阪大学核物理研究センター(RCNP)において、80, 100及び296MeVの陽子に対する準単色中性子のエネルギースペクトルを飛行時間法により測定した。中性子スペクトルは準単色中性子ピーク部と連続部からなり、ピーク収量は陽子エネルギー80$$sim$$389MeVにおいて、0.9$$sim$$1.1$$times$$10$$^{10}$$(個/sr/$$mu$$C)の範囲であり、全体の収量に対するピーク収量の比は、0.38$$sim$$0.48であった。この準単色中性子場を用いて、ビーム軸上(0度)に設置した中性子モニターのピーク部に対する周辺線量当量(応答)を測定するため、全体の応答から、0度と25度のスペクトルの連続部の応答が等しくなる定数kを決定し、この定数で規格化された25度に設置した連続部からなる中性子モニターの応答を差し引く手法を提案した。定数kは、陽子エネルギー80$$sim$$389MeVの範囲において、0.74$$sim$$1.02であった。以上により、これまでの実験の成果と合わせて、RCNPで80$$sim$$389MeVの陽子を$$^{7}$$Liターゲットに入射させて生成する準単色中性子場の特性を示すデータを得ることができた。

論文

Tilted-foil technique for producing a spin-polarized radioactive isotope beam

平山 賀一*; 三原 基嗣*; 渡辺 裕*; Jeong, S. C.*; 宮武 宇也*; 百田 佐多夫*; 橋本 尚志*; 今井 伸明*; 松多 健策*; 石山 博恒*; et al.

European Physical Journal A, 48(5), p.54_1 - 54_10, 2012/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.84(Physics, Nuclear)

The tilted-foil method for producing spin-polarized radioactive isotope beams has been studied for the application to nuclear physics and materials science, using the radioactive nucleus $$^8$$Li produced at the Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC). We successfully produced polarization in a $$^8$$Li beam using 15 thin polystyrene foils fabricated especially for this purpose. A systematic study of the nuclear polarization as a function of the number of foils, beam energy, tilt angles and foil material has been performed, confirming the features of the tilted-foil technique experimentally. The contributions made to the nuclear polarization of $$^8$$Li nuclei by the atomic states was investigated.

論文

Gated multiple-sampling and tracking proportional chamber; New detector system for nuclear astrophysical study with radioactive nuclear beams

橋本 尚志; 石山 博恒*; 石川 智子*; 川村 隆史*; 中井 浩二*; 渡辺 裕*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 渕 好秀*; 吉川 宣治*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 556(1), p.339 - 349, 2006/01

 被引用回数:30 パーセンタイル:10.25(Instruments & Instrumentation)

三次元の飛跡検出型の比例ガス検出器を開発した。ゲーティンググリッドの採用により、4$$times$$10$$^4$$個/秒の荷電粒子入射に対しても安定な性能を持続できる。ほぼ100$$%$$の検出効率を持つので、ビーム強度の弱い短寿命核ビームによる天体核反応率の測定実験に最適な検出器である。

論文

Investigation of Radioactive Inventory in the TRU Solid Wastes Generated from the Tokai Reprocessing Plant

榊原 哲朗; 田辺 務; 高橋 邦明; 圷 茂; 小嶋 裕; 坂下 章*; 黒田 一彦*

Proceedings of International Waste Management Symposium 2005 (WM 2005), 0 Pages, 2005/00

TRU廃棄物の放射能濃度決定方法の検討に資するため、東海再処理施設から発生する雑固体廃棄物中の核種組成・放射能濃度を調査するため、実廃棄物のサンプリング・分析計画を立案した。その計画に基づき一部のサンプルを取得し分析した。

論文

Change in chemical bonding states in electron-irradiated graphite

武藤 俊介*; 竹内 稔*; 田辺 哲郎*; 倉田 博基; 北條 喜一

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 38(3A), p.1514 - 1515, 1999/03

 被引用回数:11 パーセンタイル:49.88(Physics, Applied)

電子線照射されたグラファイトの損傷過程を電子エネルギー分光装置を用いて研究を行った。その結果、最近接原子間距離が照射時間とともに大きくなることをEXELFS(拡張微細構造)スペクトル解析で明らかにした。また、ELNESスペクトルは、高次フラーレンの特徴を示していた。

論文

Disruption erosions of various kinds of tungsten

鈴木 哲; 大楽 正幸; 横山 堅二; 秋場 真人; 田辺 哲郎*; 中村 和幸

Fusion Engineering and Design, 39-40, p.295 - 301, 1998/00

 被引用回数:25 パーセンタイル:12.27(Nuclear Science & Technology)

ITER用ダイバータ板の候補材料として有望視されているタングステンのディスラプション時における熱衝撃による損耗量を測定した。試料に与えた熱負荷は1000~2400MW/m$$^{2}$$,2ms,使用した装置は高熱負荷実験用電子ビーム装置(JEBIS)である。試験に供されたタングステンは、化学蒸着タングステン(CVD-W),焼結タングステン(A-W),単結晶タングステン(M-W)の三種類である。損耗量は高感度の天秤を用いて測定した。試験の結果、CVD-Wの損耗量が他の2つのタングステンより1/2~1/3程度小さいことが明らかとなった。この理由としては、含まれている不純物量が少ないこと、結晶粒が1/10~1/100程度に小さいことなどが考えられる。この結果から、CVD-Wは極めて高価格ではあるものの、低損耗材料であることから、ITER用ダイバータ板の表面材料としては有望と考えられる。

論文

核融合炉用黒鉛(炭素)材料

田辺 哲朗*; 丸山 忠司

プラズマ・核融合学会誌, 69(5), p.415 - 450, 1993/05

黒鉛(炭素)材料は低原子番号材であり、かつ耐熱特性にも優れるためJET、JT-60あるいはTFTRなどの核融合炉装置のプラズマ対向材料として広く使用されている。しかしながら、次期大型装置ITERなどに適用する場合より、総合的観点から材料を評価する必要がある。たとえば問題になることとして、真空工学的特性、エロージョン、水素リサイクリングとトリチウムの保持、中性子照射損傷などがあるが、これらに関してここでは物理、化学および工学的観点から現状のデータ、問題点、および将来に向けた課題について解説している。

論文

High heat load test of molybdenum

田辺 哲朗*; 藤野 道彦*; 野口 宏*; 八木 康文*; 平野 洋一*; 清水 肇*; 秋場 真人; 荒木 政則; 久保田 雄輔*; 宮原 昭*

Journal of Nuclear Materials, 200(1), p.120 - 127, 1993/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:31.49(Materials Science, Multidisciplinary)

次期核融合実験炉用プラズマ対向機器表面材料として、幾つかの材料が検討されている。本報では、溶融型モリブデンについて、電子及びイオンビームによる熱衝撃試験を行い、溶融層の構造変化を調べた。溶融型Moは従来の粉末焼結型Moに比べ、結晶粒が大きく、延性が良いこと、不純物が少ないこと等の性質を有している。以下に主要結果を示す。(1)電子ビーム照射試験において、溶融型Moと粉末焼結型Moでは表面損傷状態に大きな違いがある。溶融型Moでは、多少の損傷は確認されたが、単結晶性は表面溶融後においても残っているのに対し、粉末焼結型Moでは、多数のクレータ痕が表面に生じた。これは、粉末焼結型Mo内に残っている不純物ガスによるものと考えられる。(2)電総研核融合実験装置において、Moリミターを採用したことにより、従来得られていた黒鉛リミターでのプラズマ閉じ込め特性と比べ、その特性が改善された。

口頭

The RI beams from the Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC)

長 明彦; 阿部 信市; 遊津 拓洋; 花島 進; 石井 哲朗; 石崎 暢洋; 株本 裕史; 沓掛 健一; 松田 誠; 中村 暢彦; et al.

no journal, , 

東海放射性核種ビーム加速器施設(TRIAC)では、タンデム加速器の陽子や重イオンビームを用いて生成した放射性核種をオンライン同位体分離器で分離し、再加速することができる。2005年の実験共用開始から、ウラン核分裂生成物や$$^{8}$$Liのビームを実験・研究に提供している。$$^{8}$$Liの生成には99%濃縮$$^{13}$$C同位体焼結標的を用いていた。この標的を装着したイオン源システムからのLiの放出時間は3.2秒と長く、新たに開発する$$^{9}$$Li(T$$_{1/2}$$=0.2秒)ビームの生成には適さない。われわれは速い放出時間を持つチッ化ボロン標的の開発を行い、毎秒10$$^{4}$$個の$$^{9}$$Liビームの生成に成功した。

口頭

プラスチック製結束バンドの耐放射線性の確認

関 智見*; 田島 哲郎*; 関 法文*; 岩城 慶子*; 鏑木 邦顕*; 福嶋 勝美*; 永井 宏佳*; 福島 保徳*; 岩撫 暁生; 福田 豊; et al.

no journal, , 

日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所では、文部科学省の補助による先端研究施設共用促進事業の枠組みの下で「明日を創り、暮らしを守る量子ビーム利用支援事業」(以下、共用促進事業とする)を実施している。当研究所では共用促進事業における主要な戦略分野の一つに電子加速器による耐放射線性試験を位置づけ、外部利用の拡大に積極的に取り組んでいる。この事業では、放射線利用に関する知識や経験がない利用者でも、電子線照射施設の利用に際して技術支援を受けられることに加えて、施設の利用料金負担の一部減免を受け、電子加速器による耐放射線性試験取り組むことができる。また、共用促進事業で配置した技術指導研究員は、利用者と研究現場及び施設の間を結びつける役割を果たせるようにしている。これまでに本事業に申し込みを頂いた課題件数の合計は10件となっている。

口頭

高燃焼度原子炉動特性評価のための遅発中性子収率高精度化に関する研究開発,2; 代理反応によるアクチノイド原子核の質量数分布の測定

西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; 西中 一朗; 牧井 宏之; 太田 周也; 永山 達郎*; 千葉 敏; 塚田 和明; 浅井 雅人; 石井 哲朗; et al.

no journal, , 

核分裂あたりの遅発中性子の数は、核分裂片の質量数収率に依存する。高燃焼炉などでは寿命の短いマイナーアクチノイド原子核の核分裂に伴う遅発中性子も原子炉動特性に影響を与えると考えられる。本研究では、これらの遅発中性子数の評価に必要な核分裂片の質量数分布を、核子移行反応を用いて取得する方法を開発した。この方法は、代理反応法と言えるもので、中性子を吸収して生成されるのと同じ原子核を、重イオンを用いた核子移行反応によって生成し、この核分裂を測定することで核分裂収率を取得した。実験は、原子力機構タンデム加速器から供給される酸素18ビームをウラン238標的に照射することで行った。核子移行反応の結果生成される酸素16などの原子核をシリコン検出器で検出して複合核の種類と励起エネルギーを同定し、複合核の核分裂で生じる2つの核分裂片を多芯線比例計数管で検出した。運動学的手法により核分裂片の質量数分布を決定した。この結果、ウラン、ネプツニウムおよびプルトニウムにわたる12核種の核分裂片質量数分布と、励起エネルギー50MeVまでの励起エネルギーに対する質量数分布の変化を明らかにした。

口頭

Fission study of actinide nuclei using multi-nucleon transfer reactions

L$'e$guillon, R.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; 牧井 宏之; 西中 一朗; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; 千葉 敏*; et al.

no journal, , 

Nucleon-transfer reaction allows us to produce neutron-rich nuclei, which cannot be accessed by fusion-evaporation reaction. We are promoting a campaign to measure fission-fragment mass distributions for actinide nuclei populated by transfer reactions. Unique feature in this approach in this fission study is that we can populate the fissioning nuclei from its ground state up to excitation energy of several tens MeV. We thus obtain the excitation energy dependence of the mass distribution for several nuclei. The fission barrier height can be determined from the excitation function of the fission probability. These data are important to develop a fission theory. The experiment was carried out at the 20 MV JAEA tandem facility at Tokai. We report on the data obtained in the reaction $$^{18}$$O + $$^{232}$$Th. Transfer-channels and excitation energies of the fissioning nuclei were identified using silicon $$Delta$$E-E detectors located to the forward direction of the $$^{232}$$Th target. Two fission fragments were detected in coincidence using multi-wire proportional counters. Fission fragment masses were determined by kinematic consideration. We obtained the fission fragment mass distributions for 12 nuclei of thorium, protactinium and uranium. The data include those for $$^{234}$$Th and $$^{234,235}$$Pa obtained for the first time. In this run, we also report prompt neutrons in fission obtained using liquid scintillation detectors.

口頭

Fission study of actinide nuclei using multi-nucleon transfer reactions

L$'e$guillon, R.; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; 牧井 宏之; 西中 一朗; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; 千葉 敏*; et al.

no journal, , 

We are promoting a campaign to measure fission-fragment mass distributions for various actinide nuclei populated by multi-nucleon transfer reactions. They include neutron-rich nuclei which cannot be accessed by fusion reaction. An unique feature of the transfer-reaction is that we can populate excited states from the ground state up to several tens MeV, allowing us to obtain the excitation energy dependence of the fragment mass distributions. The experiment was carried out at the 20 MV JAEA tandem facility at Tokai. We report on the data obtained in the reaction $$^{18}$$O + $$^{232}$$Th. Transfer-channels and excitation energies of the fissioning nuclei were identified using silicon dE-E detectors. Two fission fragments were detected in coincidence using multi-wire proportional counters. Fission fragment masses were determined by kinematic consideration. We obtained data for 13 nuclei from actinium to uranium.

口頭

Fission study by multi-nucleon transfer reaction at JAEA

廣瀬 健太郎; 西尾 勝久; L$'e$guillon, R.; 牧井 宏之; 西中 一朗; Orlandi, R.; Smallcombe, J.; 石井 哲朗; 塚田 和明; 浅井 雅人; et al.

no journal, , 

We have developed a measurement system for the multi-nucleon transfer reaction and been studying fission of short-lived minor actinides and neutron-rich nuclides. The experiment was performed at the tandem accelerator facility of Japan Atomic Energy Agency where targets of $$^{238}$$U, $$^{232}$$Th, $$^{248}$$Cm were irradiated with $$^{18}$$O beams. In this experiment, more than ten nuclides were excited up to few tens of MeV at a time. Projectile-like scattered particles after the multi-nucleon transfer reaction were detected and identified using a $$Delta$$E-E silicon telescope. The mass distribution was deduced from the time difference between two fission fragments from the compound nucleus which were detected using two pairs of multi-wire proportional counters. Neutrons accompanied by fission were also measured using liquid scintillators placed around the reaction chamber. In the nucleon transfer reaction, the axis of the angular-momentum transfer can be determined from the direction of the scattered particle. This is one of the most different point from the neutron/ion-induced fusion-fission reaction where only the plane on which the axis lies can be determined. The fission angular distributions with respect to this axis as well as the mass yield, the prompt neutron multiplicity and so on will be presented.

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