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論文

Experimental study of Gamow-Teller transitions via the high-energy-resolution $$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F reaction; Identification of the low-energy "super" -Gamow-Teller state

藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 吉田 賢市*; 足立 竜也*; Algora, A.*; Csatl$'o$s, M.*; Deaven, J. M.*; Estevez-Aguado, E.*; Guess, C. J.*; et al.

Physical Review C, 100(3), p.034618_1 - 034618_13, 2019/09

AA2019-0318.pdf:1.1MB

 被引用回数:6 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

大阪大学のリングサイクロトロンにて$$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F反応実験を行い、その荷電交換反応の断面積から、$$^{18}textrm{O}to^{18}textrm{F}$$のガモフテラー遷移分布$$B(textrm{GT})$$の励起エネルギー分布を測定した。その結果、$$^{18}$$Fの基底状態への$$B(textrm{GT})$$が3.1と非常に大きく、その他の励起状態への遷移強度は小さいことがわかった。この実験結果を大規模殻模型計算や乱雑位相近似計算と比較し、基底状態への強い遷移が理論計算によってよく説明されることがわかった。

論文

Investigation of advanced divertor magnetic configuration for DEMO tokamak reactor

朝倉 伸幸; 新谷 吉郎*; 飛田 健次; 星野 一生; 清水 勝宏; 宇藤 裕康; 染谷 洋二; 中村 誠; 大野 哲靖*; 小林 政弘*; et al.

Fusion Science and Technology, 63(1T), p.70 - 75, 2013/05

ダイバータの物理設計ではその形状を工夫して非接触プラズマを生成・制御するとともに、平衡コイルの配置と電流値の配分を工夫してダイバータ板への磁力線の連結長を増加する磁場形状の検討が注目され、「先進ダイバータ」と呼ばれている。非常に大きな熱流(500-600MW)の低減が求められる原型炉のダイバータ設計への適応を考察するため、ダイバータ形状や磁場配位を生成する平衡コイルの配置を検討した。プラズマ平衡コードTOSCAを用い、平衡コイルをトロイダルコイルの外側に設置する条件で、先進ダイバータの代表例である「スーパーXダイバータ」及び「雪結晶型ダイバータ」を形成可能なコイル配置及び電流の検討を行った。その結果、平衡コイルをトロイダルコイルの外側においた場合でも、先進ダイバータ磁場配位が可能であることがわかり、その初期結果を報告する。前者の場合はダイバータ板の受熱面積は通常の約3倍に、磁力線長も30%増加可能であるが、ダイバータ配位を形成するコイルには大電流が必要になる。後者では、六重極ヌル点の制御の困難さ、主プラズマ形状への影響、一部の中心ソレノイドに非常に大きな電流が必要であることがわかった。

論文

Investigation of advanced divertor magnetic configuration for Demo tokamak reactor

朝倉 伸幸; 新谷 吉郎*; 飛田 健次; 星野 一生; 清水 勝宏; 宇藤 裕康; 染谷 洋二; 中村 誠; 大野 哲靖*; 小林 政弘*; et al.

Fusion Science and Technology, 63(1T), p.70 - 75, 2013/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:73.42(Nuclear Science & Technology)

近年、ダイバータの物理設計において、平衡コイルの配置と電流値の配分を工夫してダイバータ板への磁力線の連結長を増加する磁場形状の検討が注目され、「先進ダイバータ」と呼ばれている。非常に大きな熱流の低減が求められる原型炉のダイバータ設計への適応を考察するため、ダイバータ形状や磁場配位を生成する平衡コイル(PFC)の配置を検討した。プラズマ平衡コードTOSCAを改善し新たに2つのパラメータを導入することにより、PFCをトロイダルコイル(TFC)の外側に設置する条件で、先進ダイバータの代表例である「スーパーXダイバータ」を形成可能なコイル配置及び電流の検討を行った。その結果、PFCをTFCの外側においた場合でも、先進ダイバータ磁場配位が可能であることがわかり、その初期結果を報告する。ダイバータ板の受熱面積は通常の約2倍程度の増加であるが、磁力線長も40-70%増加可能である。一方、ダイバータ配位を形成するコイルには大電流が必要になる。「雪化粧型ダイバータ」の検討を行い、六重極ヌル点の制御の困難さ、主プラズマ形状への影響、一部の中心ソレノイドに非常に大きな電流が必要であることがわかった。

論文

Statistical analysis to the SOL plasma fluctuation in JT-60U

朝倉 伸幸; 大野 哲靖*; 田中 宏彦*; 川島 寿人; 仲野 友英

Journal of Nuclear Materials, 390-391, p.364 - 367, 2009/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:26.15(Materials Science, Multidisciplinary)

周辺プラズマ研究では、非拡散的なプラズマ輸送が多くの装置で静電プローブや高速カメラにより観測されている。JT-60Uでは、低・高磁場側SOLに設置した3台の可動静電プローブにより揺動測定を行い、統計的手法等により揺動特性とプラズマ流に及ぼす影響の理解を進めている。イオン飽和電流の揺動から得られた統計確率関数における歪み(Skewness)は、非拡散輸送の発生確率とともに大きくなるが、Lモードプラズマでは低磁場側赤道面で大きく、ダイバータや高磁場側SOLでは小さく非対称となる。さらに、赤道面外側10cm程度まで歪みが大きいことから、非拡散的揺動は特に低磁場側赤道面で現れ、SOLプラズマの拡散に影響を及ぼしていると推測される。一方、Hモードプラズマで揺動レベルは3か所とも大きいが、非拡散的揺動は外側2cm程度までしか見られないことから、揺動の大きさが異なるものと思われる。さらに、SOLプラズマは低磁場側SOLから高磁場側ダイバータへ磁力線に沿い流れるが、揺動輸送がSOLプラズマに及ぼす影響について議論する。

論文

Statistical analysis of fluctuation characteristics at high- and low-field sides in L-mode SOL plasmas of JT-60U

田中 宏彦*; 大野 哲靖*; 朝倉 伸幸; 辻 義之*; 川島 寿人; 高村 秀一*; 上杉 喜彦*; JT-60Uチーム

Nuclear Fusion, 49(6), p.065017_1 - 065017_7, 2009/06

 被引用回数:29 パーセンタイル:75.72(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60UトカマクのLモードプラズマにおいて、強・弱磁場側のスクレイプオフ層の静電揺動の特性を高速掃引プローブにより計測し、確率密度関数を用いた統計解析結果を発表した。弱磁場側の赤道面付近では非拡散的輸送(Blob)による間歇的なバーストが頻繁に発生していることが観測された、一方、強磁場側ではイオン飽和電流揺動の確率密度関数はガウス分布に近い。バースト信号の持続時間と待ち時間の統計性を調べたところ、弱磁場側の持続時間はべき状則に従い、弱磁場側の揺動が自己相似性を有していることを示している。また自己相関時間解析では、弱磁場側の信号の相関時間は強磁場側に比べて非常に長いことが示された。既存の条件付平均化法(conditional averaging method)を用いて、弱磁場側のバースト信号について解析を行う際、ノイズの影響を低減するために、新たにVITA(Variable Interval Time Averaging)法を適用し、本手法がバースト形状の再構成に極めて有用な方法であることが明らかになった。

論文

Wide-$$q$$ observation from 10$$^{-4}$$ to 2.0$AA $^{-1}$$ using a focusing and polarized neutron small-angle scattering spectrometer, SANS-J-II

岩瀬 裕希; 小泉 智; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 笹尾 一*; 田中 宏和*; 清水 裕彦*; 橋本 竹治

Journal of Applied Crystallography, 40(s1), p.s414 - s417, 2007/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:77.39(Chemistry, Multidisciplinary)

これまで推進してきたJRR-3に設置された小角散乱装置SANS-Jの高度化によって、測定可能な波数範囲を、3$$times$$10$$^{-4}$$ $AA $^{-1}$$から2$AA $^{-1}$$と、従来の2ケタから4ケタに拡張することに成功したので、この成果について発表する。中性子集光物質レンズと高分解能二次元検出器を用いることで、低波数の観測限界を3$$times$$10$$^{-3}$$$AA $^{-1}$$から3$$times$$10$$^{-4}$$$AA $^{-1}$$に拡張することに成功した。さらに新規に設置した高角度検出器を活用することで、高波数の観測限界を0.2$AA $^{-1}$$から2$AA $^{-1}$$に拡張することに成功した。一台の小角散乱装置で、超小角領域を含む4ケタの波数領域を観測できる装置はこれまでに類がなく、世界に先駆けて実現した。

論文

Focusing and Polarized Neutron ultra-small-angle scattering spectrometer (SANS-J-II) at research reactor JRR3, Japan

小泉 智; 岩瀬 裕希; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 元川 竜平; 笹尾 一*; 田中 宏和; 山口 大輔; 清水 裕彦; 橋本 竹治

Physica B; Condensed Matter, 385-386(2), p.1000 - 1006, 2006/11

 被引用回数:38 パーセンタイル:81.73(Physics, Condensed Matter)

既存のピンホール型中性子小角散乱装置(SANS-J)に集光レンズと偏極素子を導入することで集光型偏極中性子小角散乱装置(SANS-J-II)へと高度化することに成功した。その結果、これまで観測が不可能であった数マイクロメートル(波数で0.0001 reciprocal angstromに相当)まで観測領域を拡大することに成功したのでこの成果を発表する。

論文

集光型偏極中性子小角散乱装置(SANS-J-II)へのシナリオ

小泉 智; 岩瀬 裕希; 田中 宏和; 橋本 竹治; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 笹尾 一*; 清水 裕彦

波紋, 14(4), p.266 - 274, 2004/10

ソフトマター中性子散乱グループを中心として展開している、中性子小角散乱装置SANS-Jの改造の計画と現状をまとめた。改造の主な内容は、磁気レンズ及び物質レンズを用いた中性子集光技術の利用であり、これにより、これまで達成されていない$$Q$$$$leq$$0.0001$$mathrm{AA}^{-1}$$の実現を目指している(ここで$$Q$$は散乱中性子の波数である)。さらに、集光技術を強度に活用すれば、数倍の強度増が可能となる予定である。また、偏極中性子の利用も新たに検討されていて、偏極解析を行うことで、実験的に非干渉性部分の除去が可能になる予定である。これらの改造を達成すると、集光型偏極中性子小角散乱装置(SANS-J-II)が実現する。

論文

First principles study of core-hole effect on fluorine K-edge X-ray absorption spectra of MgF$$_{2}$$ and ZnF$$_{2}$$

山本 知之*; 溝口 照康*; 巽 一厳*; 田中 功*; 足立 裕彦*; 村松 康司; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

Materials Transactions, 45(7), p.1991 - 1993, 2004/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:39.07(Materials Science, Multidisciplinary)

MgF$$_{2}$$とZnF$$_{2}$$のFKX線吸収スペクトルにおける内殻空孔の影響を第一原理計算で解析した。その結果、実験スペクトルは内殻空孔を考慮した計算によって再現することができた。また、計算におけるスーパーセルの大きさの効果も効いていた。

論文

Polarization transfer in the $$^{16}$$O($$p,p'$$) reaction at forward angles and structure of the spin-dipole resonances

川畑 貴裕*; 石川 貴嗣*; 伊藤 正俊*; 中村 正信*; 坂口 治隆*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 内田 誠*; 安田 裕介*; 與曽井 優*; et al.

Physical Review C, 65(6), p.064316_1 - 064316_12, 2002/06

 被引用回数:18 パーセンタイル:68.54(Physics, Nuclear)

392MeVでの$$^{16}$$O($$p,p'$$)反応における反応断面積と偏極観測量が散乱角0°から14°までの角度で測定された。$$^{16}$$O原子核の離散準位と共鳴準位へのスピン反転,スピン非反転強度がモデルに依存しない形で得られた。励起エネルギー19~27MeVの領域の巨大共鳴が主に角運動量移行L=1で励起されていることがわかった。$$Delta$$S=1,$$Delta$$L=1をもつスピン双極子遷移の励起強度が求められた。その強度は理論計算と比較された。実験結果は原子核の殻模型から計算された波動関数を用いたDWIA核反応計算で説明されることがわかった。

論文

Thin ice target for $$^{16}$$O (p,p') experiment

川畑 貴裕*; 秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 原 圭吾*; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 石川 貴嗣*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(1-2), p.171 - 176, 2001/02

 被引用回数:17 パーセンタイル:76.5(Instruments & Instrumentation)

「まど」なとの氷ターゲットの作成法を記述している。29.7mg/cm$$^{2}$$の氷ターゲットが液体チッソ温度にまで冷まされて磁気スペクトロメータで使用された。$$^{16}$$O (p,p')反応が陽子エネルギー392MeVでこのターゲットを用いて測定された。

口頭

JT-60U非接触ダイバータプラズマ状態におけるSOL/ダイバータプラズマ揺動解析

田中 宏彦*; 大野 哲靖*; 朝倉 伸幸; 辻 義之*; 梶田 信*

no journal, , 

大型トカマク装置JT-60Uにおいて、非接触ダイバータ状態におけるスクレイプ・オフ層/ダイバータプラズマ中の静電揺動信号を高速サンプリング計測した。高速掃引プローブやダイバータプローブから得られた信号に各種統計的手法を適用することにより、X点近傍のイオン飽和電流揺動中に正にバースト的な波形が支配的に現れることが明らかとなった。これは接触ダイバータ状態時には見られない特性であり、非接触ダイバータ状態時に何らかの間欠的現象が発生、あるいは増大しているものと考えられる。これらの揺動信号に種々の統計的解析手法(スペクトル解析,条件付き平均など)を適用し、それらの解析結果を比較することにより、揺動現象の特性を明らかにした。

口頭

Fluctuation characteristics in detached SOL/Divertor plasmas of JT-60U

田中 宏彦*; 大野 哲靖*; 朝倉 伸幸; 辻 義之*; 梶田 信*

no journal, , 

大型トカマク装置JT-60Uにおいて、非接触ダイバータ状態におけるスクレイプ・オフ層及びダイバータプラズマ中の静電揺動を高速サンプリングを行い計測した。高速掃引プローブやダイバータプローブから得られた信号に各種統計的手法を適用することにより、X点近傍のイオン飽和電流揺動中に正のバースト的な波形が支配的に現れることを観測した。これは接触ダイバータ状態時には見られない特性であり、非接触ダイバータ状態時に何らかの間欠的現象が発生、あるいは増大しているものと予想される。これらの揺動信号に種々の統計的解析手法(スペクトル解析、条件付き平均など)を適用し解析結果を比較することにより、本揺動現象の特性を明らかにした。

口頭

ミミズの活動が土壌からのCO$$_{2}$$放出に与える影響

田中 草太; 永野 博彦; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

ミミズは、土壌生態系改変者として土壌の有機物を分解するとともに物理構造を改変することで、土壌炭素の分解・貯蔵に影響を与えている。これまでにミミズの活動によって、土壌炭素の分解が促進されるか遅延されるかについては、意見が分かれており、結論が得られていない。本研究では、ミミズの活動が土壌炭素の分解・貯蔵に与える影響は、時間軸によって異なるという仮説をもとに、土壌から放出されるCO$$_{2}$$と形成される土壌団粒の定量評価が可能な実験系を構築することで、ミミズが土壌炭素に与える長期的な分解・貯蔵作用について検証した。

口頭

Soil organic carbon and its water-extractable fraction in volcanic ash soils in a Japanese temperate forest; Relations to phosphate absorption coefficient and their implication

永野 博彦; 田中 草太; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

土壌有機炭素(SOC)は全球炭素循環の重要な構成要素であり、土壌からの水抽出有機炭素(WEOC)は、土壌微生物群集が利用可能な土壌炭素の指標となっている。日本の主要な土壌タイプである火山灰土壌は、土壌有機炭素を安定化する能力が非常に高く、そのSOC量はリン酸塩吸収係数(PAC)としばしば高い相関を示す。本研究では、日本のある温帯林から採取した42個の火山灰土壌(深さ0から6cm)を使用して、SOC-PACの関係とWEOC-PACの関係を比較した。SOCはPACと非常に強い相関を示した(r=0.72)。SOCとWEOCも強い相関示した(r=0.84)。しかし、WEOCとPACの相関は弱かった(r=0.42)。以上より、水によって不安定化された炭素は、火山灰土壌で高度に安定化されている主要炭素以外の炭素源から生じた可能性が示された。

口頭

ミミズのフン団粒が土壌からのCO$$_{2}$$放出に及ぼす影響

田中 草太; 永野 博彦*; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

本研究では、土壌から放出されるCO$$_{2}$$と形成される土壌団粒の定量評価が可能な培養実験系を構築し、ミミズが土壌からのCO$$_{2}$$放出に与える影響を短期的および長期的に評価した。ミミズを投入した土壌(ミミズ区)に対して、実験フェーズ1($$sim$$28日)とミミズ除去後のフェーズ2(28$$sim$$181日)において、土壌からのCO$$_{2}$$放出速度を測定した。ミミズを投入しない土壌(対照区)も用意し、同様にCO$$_{2}$$放出速度を測定した。その結果、フェーズ1(14$$sim$$28日目)では、ミミズ区のCO$$_{2}$$放出速度が対照区よりも有意に高くなったが、フェーズ2の後半(122$$sim$$181日目)ではミミズ区のCO$$_{2}$$放出速度が対照区よりも有意に低くなった。また、耐水性団粒の形成をミミズ区と対照区で比較すると、直径2mm以上のマクロ団粒の増加が認められた。以上より、ミミズの活動により、初期段階では土壌有機物の摂食によって土壌からのCO$$_{2}$$放出が促進されるが、長期的には形成されたマクロ団粒による土壌有機炭素の隔離が生じ、CO$$_{2}$$放出が抑制される可能性が示唆された。

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