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論文

Revising the 4${it f}$ symmetry in CeCu$$_{2}$$Ge$$_{2}$$; Soft X-ray absorption and hard X-ray photoemission spectroscopy

荒谷 秀和*; 中谷 泰博*; 藤原 秀紀*; 川田 萌樹*; 金井 惟奈*; 山神 光平*; 藤岡 修平*; 濱本 諭*; 久我 健太郎*; 木須 孝幸*; et al.

Physical Review B, 98(12), p.121113_1 - 121113_6, 2018/09

AA2018-0352.pdf:1.16MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:24.8(Materials Science, Multidisciplinary)

We present a detailed study on the $$4f$$ ground state symmetry of the pressure-induced superconductor CeCu$$_2$$Ge$$_2$$ probed by soft X-ray absorption and hard X-ray photoemission spectroscopy. The revised Ce $$4f$$ ground states are determined as $$|{Gamma_7}rangle=sqrt{0.45}|{J_{z}=pm frac{5}{2}}rangle - sqrt{0.55}|{mp frac{3}{2}}rangle$$ with $$Sigmamathchar`-{rm type}$$ in-plane rotational symmetry. This gives an in-plane magnetic moment consistent with the antiferromagnetic moment as reported in neutron measurements. Since the in-plane symmetry is the same as that for the superconductor CeCu$$_2$$Si$$_2$$, we propose that the charge distribution along the $$c$$-axis plays an essential role in driving the system into a superconducting phase.

論文

Electronic structure and magnetic properties of the half-metallic ferrimagnet Mn$$_{2}$$VAl probed by soft X-ray spectroscopies

永井 浩大*; 藤原 秀紀*; 荒谷 秀和*; 藤岡 修平*; 右衛門佐 寛*; 中谷 泰博*; 木須 孝幸*; 関山 明*; 黒田 文彬*; 藤井 将*; et al.

Physical Review B, 97(3), p.035143_1 - 035143_8, 2018/01

AA2017-0644.pdf:1.01MB

 被引用回数:13 パーセンタイル:63.24(Materials Science, Multidisciplinary)

フェリ磁性体Mn$$_{2}$$VAl単結晶の電子構造を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)、軟X線共鳴非弾性散乱(RIX)によって調べた。全ての構成元素のXMCD信号を観測した。Mn L$$_{2,3}$$ XMCDの結果は、密度汎関数理論を基にしたスペクトル計算により再現でき、Mn 3$$d$$状態の遍歴的性質が明らかとなった。V L$$_{2,3}$$XMCDの結果はイオンモデル計算によって定性的に説明され、V 3$$d$$電子はかなり局在的である。この描像は、V L$$_{3}$$ RIXSで明らかとなった局所的な$$dd$$遷移と矛盾しない。

論文

Fabrication of Pt nanoparticle incorporated polymer nanowires by high energy ion and electron beam irradiation

佃 諭志*; 高橋 亮太*; 関 修平*; 杉本 雅樹; 出崎 亮; 吉川 正人; 田中 俊一郎*

Radiation Physics and Chemistry, 118, p.16 - 20, 2016/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:14.27(Chemistry, Physical)

ヘキサクロロ白金(IV)酸を添加したポリビニルピロリドン(PVP)薄膜に高エネルギーイオンビームを照射することによってPVP-Ptナノ粒子ハイブリッドナノワイヤを作製した。一個のイオンを照射するとその飛跡に沿って、PVPの架橋反応とPt $$^{4+}$$の還元反応によるPt粒子の析出が同時に起こるため、現像処理後、基板にPtナノ粒子を包含するPVPナノワイヤを得ることができた。ヘキサクロロ白金(IV)酸の添加量を増加するとナノワイヤの直径が減少し、ナノワイヤの単離が困難となることが明らかになったが、イオン照射後、電子線を照射することによってナノワイヤの直径の制御およびナノワイヤの単離が可能であることを見出した。

論文

Research program for the evaluation of fission product and actinide release behaviour, focusing on their chemical forms

三輪 周平; 山下 真一郎; 石見 明洋; 逢坂 正彦; 天谷 政樹; 田中 康介; 永瀬 文久

Energy Procedia, 71, p.168 - 181, 2015/05

BB2013-2241.pdf:0.88MB

 被引用回数:15 パーセンタイル:99.79

福島第一原子力発電所でのシビアアクシデントを経験した照射済み燃料材料の安全な取扱い技術の構築に向けて、原子力機構大洗研究開発センターの照射後試験施設を利用した幾つかの基礎研究を進めてきている。本論文では、基礎研究のうち、特に原子力機構大洗研究開発センターの照射後試験施設を利用することで効果的に研究を進めている3つの研究プログラムについて、全体概要の他、先行的に得られている試験結果や今後予定している計画を紹介する。

論文

Research program for the evaluation of fission product release and transport behavior focusing on FP chemistry

佐藤 勇; 三輪 周平; 田中 康介; 中島 邦久; 廣沢 孝志; 岩崎 真歩; 大西 貴士; 逢坂 正彦; 高井 俊秀; 天谷 政樹; et al.

Proceedings of 2014 Water Reactor Fuel Performance Meeting/ Top Fuel / LWR Fuel Performance Meeting (WRFPM 2014) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2014/09

シビアアクシデントに関する新たな研究計画を遂行し、BWRシステムにおけるFP放出及び移行挙動の評価を行う。この計画の目的は、CsとIに焦点を絞ったFP化学に関する実験データベースを用いて、FP放出・移行モデルの改良を行うことにある。この計画では、CsとIの化学という観点で制御棒材料であるB$$_{4}$$Cに含まれているBの影響に注目した。モデル改良に用いられる実験データベースは、BWRの雰囲気をシミュレーションした幅広い酸素分圧及び水蒸気分圧用に新たに用意した試験機を用いて得られる結果から構成される予定である。これらの実験的研究・分析の準備状況が紹介される。加えて、一部の試験が実行に移され、こちらで想定した移行過程のひとつでCsとI移行に対するBの化学的影響を確認することができた。ここでは、Cs化合物とB蒸気またはエアロゾルの反応が生じていると考えられる。すなわち、この実験では析出したCsIに対するBの剥ぎ取り効果が観察された。

論文

Effects of interaction between molten zircaloy and irradiated MOX fuel on the fission product release behavior

田中 康介; 三輪 周平; 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 関根 伸一; 逢坂 正彦; 大林 弘; 小山 真一

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(7-8), p.876 - 885, 2014/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:43.74(Nuclear Science & Technology)

シビアアクシデント進展解析コードの高度化を目的として、化学形及び燃料と被覆管、制御棒等との高温化学反応に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価のための研究が開始された。本研究の一環として、核分裂生成物の放出挙動におよぼす燃料と被覆管との高温化学反応の影響を評価することを目的として、溶融被覆管と照射済MOX燃料が反応する体系での核分裂生成物の放出試験を実施した。

報告書

化学形に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価; 溶融被覆管と照射済MOX燃料の反応による相状態とFP放出挙動

田中 康介; 三輪 周平; 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 関根 伸一; 関 崇行*; 所 大志郎*; 大林 弘; 小山 真一

JAEA-Research 2013-022, 62 Pages, 2014/01

JAEA-Research-2013-022.pdf:33.64MB

原子力安全研究及び東京電力福島第一原子力発電所1$$sim$$4号機の廃炉措置に向けた研究開発におけるニーズを踏まえ、シビアアクシデント進展解析コードの高度化を目的として、化学形及び燃料と被覆管、制御棒等との高温化学反応に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価のための研究が開始された。本研究の一環として、核分裂生成物の放出挙動に及ぼす燃料と被覆管との高温化学反応の影響を評価するための加熱試験手法を確立するとともに、核分裂生成物放出に関するデータの取得を目的として、溶融被覆管と照射済MOX燃料が反応する体系での核分裂生成物の放出試験を実施した。ジルコニアるつぼを用いて、溶融ジルカロイと照射済MOX燃料を最高温度2100$$^{circ}$$Cまで加熱して反応させる試験を実施し、核分裂生成物であるCsの放出速度を評価した。また、放出挙動評価に資する基礎データ取得の一環として、加熱後試料の組織観察や元素分布測定等を行った。試験結果を先行研究の結果と比較・検討した結果、本試験手法を用いることにより、溶融被覆管と照射済燃料が反応する体系における核分裂生成物の放出試験が実施できることを確認した。また、FP放出の基礎データに加え、溶融被覆管と照射済燃料との反応挙動及び反応時におけるUとPu及びFPの随伴性に関する基礎データを得た。

報告書

化学形に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価のための研究; 研究の位置づけ及び計画

三輪 周平; 天谷 政樹; 田中 康介; 逢坂 正彦; 永瀬 文久

JAEA-Review 2013-034, 42 Pages, 2013/12

JAEA-Review-2013-034.pdf:7.43MB

原子力安全研究及び東京電力福島第一原子力発電所1$$sim$$4号機の廃炉措置に向けた研究開発におけるニーズを踏まえ、シビアアクシデント進展解析コードによる破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価の高精度化を目的とした研究を実施するための計画を既往研究の広範な調査結果のレビューをもとに策定した。高精度化の対象とするモデルは、THALES-2コード等に組み込まれているFP放出挙動評価のためのCORSOR-Mモデルとし、既往研究レビューにより、主にCsの放出挙動について、「化学形」及び燃料と被覆管,制御棒材,海水成分等との「高温化学反応」に係る物質相互作用に着目し、新たに取得する燃料からの放出速度及び放出後の化学的安定性にかかわる実験データを含めて、雰囲気,化学形,高温化学反応の影響を評価できるように改良する。

論文

Restructuring and redistribution of actinides in Am-MOX fuel during the first 24h of irradiation

田中 康介; 三輪 周平; 関根 伸一; 吉持 宏; 大林 弘; 小山 真一

Journal of Nuclear Materials, 440(1-3), p.480 - 488, 2013/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:37.15(Materials Science, Multidisciplinary)

高速実験炉「常陽」で短期照射されたマイナーアクチニド(MA)含有MOX燃料のうちAmを約3%及び5%含有したMOX燃料(Am-MOX燃料)において燃料組織観察及びEPMA分析を実施し、ペレット径方向のAm再分布挙動に及ぼすO/M比の影響を調査した。

論文

Single crystal growth and transport properties of RRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$ (R = La and Pr)

迫田 將仁*; 久保田 和宏*; 田中 修平*; 松岡 英一*; 菅原 仁*; 松田 達磨; 芳賀 芳範

Journal of the Physical Society of Japan, 81(Suppl.B), p.SB011_1 - SB011_4, 2012/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:11.71(Physics, Multidisciplinary)

We have succeeded in growing single crystals of RRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$ (R =La and Pr), and measured their electrical resistivity and Hall effect to gain the deeper insight of the physical properties of CeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$ which exhibits an unusual long-range order (LRO) below $$T_0 sim$$ 27 K. The temperature dependences of the electrical resistivity of both LaRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$ and PrRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$ show the typical metallic behavior without any phase transition. The Hall effect measurements reveal that the carrier number of CeRu2Al10 in the LRO region is about 30 times smaller than that of LaRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$, indicating highly different electronic states between these compounds below $$T_0$$.

論文

Preparation and characterization of the simulated burnup americium; Containing uranium-plutonium mixed oxide fuel

田中 康介; 逢坂 正彦; 三輪 周平; 廣沢 孝志; 黒崎 健*; 牟田 浩明*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*

Journal of Nuclear Materials, 420(1-3), p.207 - 212, 2012/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.85(Materials Science, Multidisciplinary)

模擬低除染酸化物燃料を調製し、相状態評価及び弾性率,融点測定を実施し、低除染酸化物燃料の高燃焼度領域での特性を評価した。

論文

MgO-based inert matrix fuels for a minor actinides recycling in a fast reactor cycle

三輪 周平; 逢坂 正彦; 臼杵 俊之; 佐藤 勇; 田中 康介; 廣沢 孝志; 吉持 宏; 小野瀬 庄二

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12

マイナーアクチニドの早期燃焼を目的として、既存のサイクルシステム技術に適応したイナートマトリックス燃料を含む高速炉サイクル概念を構築した。MgOを母材としたマイナーアクチニド含有イナートマトリックス燃料について、基礎的作製技術の開発,燃料特性評価,現行再処理への適用性評価を実施し、既存サイクルシステム技術のイナートマトリックス燃料への適用性について技術的な成立性に見通しを得た。

論文

Melting temperature evaluation for burnt fast reactor (U, Pu)O$$_{2}$$ fuels

廣沢 孝志; 佐藤 勇; 田中 康介; 三輪 周平

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/12

高速炉燃料の熱設計における安全尤度評価の精度向上を目的として照射済(U,Pu)O$$_{2}$$燃料の融点を評価した。高速実験炉「常陽」にて照射したMOX燃料に対して、Re内容器法により融点を測定した。これらのデータに加えて、従来の知見及び計算科学データより融点に及ぼすFPの影響を検討した。検討結果より、高燃焼度燃料の融点評価に必要となる試験及び解析について提言した。

論文

Reformation of hazardous wastes into useful supporting materials for fast reactor fuels

逢坂 正彦; 三輪 周平; 田中 康介; 圷 葉子; 池田 芳*; 三村 均*; 鈴木 達也*; 臼杵 俊之; 矢野 豊彦*

Annals of Nuclear Energy, 38(12), p.2661 - 2666, 2011/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:20.43(Nuclear Science & Technology)

放射性廃棄物からの回収Mo及びアスベスト有害廃棄物からの回収マグネシウム珪素酸化物の有効利用に関する新規概念を提案する。それぞれを導入した高速炉サイクルシステムについて述べる。幾つかの基礎サイクル技術に関する研究を行った。LIX63マイクロカプセルと3級ピリジン樹脂によるMoの分離に関する基礎的特長の研究を行った。Mo含有硝酸溶液からのシンプルなMo原料粉末の化学合成法に関する基礎実験を行った。焼結特性に与える回収Mo中の不純物の影響について実験的に検討した。

論文

High field magnetoresistance and de Haas-van Alphen effect in LaRu$$_2$$Al$$_{10}$$

迫田 將仁*; 田中 修平*; 松岡 英一*; 菅原 仁*; 播磨 尚朝*; 本多 史憲*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦; 松田 達磨; 芳賀 芳範

Journal of the Physical Society of Japan, 80(8), p.084716_1 - 084716_5, 2011/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:53.36(Physics, Multidisciplinary)

Magnetoresistance and de Haas-van Alphen (dHvA) effect were studied to investigate Fermi surface topology in LaRu$$_2$$Al$$_{10}$$. From the positive magnetoresistance in a wide angular region, this compound is regarded as a compensated metal. On the other hand, dHvA measurement shows several Fermi surface branches with a cyclotron effective mass close to the electron rest mass. The Fermi surface topology was well explained by the band calculations.

論文

Oxygen potential of (Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$

逢坂 正彦; 田中 康介; 三輪 周平; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.199 - 203, 2010/10

熱重量分析法により1173及び1273Kにおける(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルをO/M比の関数として実験的に決定した。(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルはO/M比が増加するにつれて増大し、O/M=2付近で急激な上昇が見られた。これらの特徴は蛍石構造を有する酸素不定比アクチニド二酸化物に典型的に見られるものであった。(Th$$_{0.7}$$Ce$$_{0.3}$$)O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルは、Ceの平均価数に対してプロットした場合、同等な値であった。

論文

高コントラスト・高ビーム品質・高強度レーザーの開発

桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基*; 下村 拓也; 笹尾 一*; 田中 桃子; 越智 義浩; 田上 学*; 近藤 修司; 金沢 修平; et al.

レーザー研究, 38(9), p.669 - 675, 2010/09

高強度レーザーの時間・空間制御技術に関するレビューである。時間制御技術は主パルスと背景光の強度比を向上させる高コントラスト化であり、先駆けて開発した高エネルギーシード型低利得光パラメトリックチャープパルス増幅手法について紹介する。空間制御技術は高エネルギービームの空間強度均質化であり、回折光学素子を用いた手法について紹介する。これらの手法の特徴を詳細に紹介するとともに、これらの制御技術を用いて得られた時間・空間特性についても報告する。

論文

光パラメトリックチャープパルス増幅器における高効率増幅

小菅 淳; 桐山 博光; 下村 拓也*; 田上 学*; 金沢 修平; 越智 義浩; 森 道昭; 田中 桃子; 岡田 大; 笹尾 一*; et al.

レーザー研究, 38(9), p.706 - 710, 2010/09

市販のQ-スイッチNd:YAGレーザーの2倍波用いて高変換効率光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)を行った。高エネルギーの種光をOPCPAでさらに増幅することにより、28%のポンプーシグナル変換効率を達成した。この結果は、市販のQ-スイッチNd:YAGレーザーの2倍波を用いたOPCPAシステムにおいて最も高い変換効率を達成することができた。

論文

High-contrast (10$$^{10}$$), high-intensity (500 TW) J-KAREN laser system

桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也; 笹尾 一; 田中 桃子; 越智 義浩; 田上 学*; 岡田 大; 近藤 修司; et al.

JAEA-Conf 2010-002, p.18 - 21, 2010/06

従来のチタンサファイアチャープパルス増幅器(CPA)と光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)を組合せた高強度フェムト秒レーザーシステムの開発を行い、パルス圧縮前で30Jを超える高い増幅エネルギーを得た。再パルス圧縮することで約500TW級の高いピーク強度のレーザーパルスがポテンシャルとして生成可能であることを確認した。低利得のOPCPAを用いることにより、サブナノ秒の時間領域において10桁を超えるコントラスト、ナノ秒の時間領域において12桁程度の高いコントラストを得た。また、高エネルギー励起用グリーンレーザーの空間パターンを回折光学素子により制御し、ほぼ完全なフラットトップの空間プロファイルを得た。このシステムにより粒子加速などの高強度レーザーと物質との相互作用の実験的研究が進展するものと期待される。

論文

Melting behavior of MgO-based inert matrix fuels containing (Pu,Am)O$$_{2-x}$$

三輪 周平; 佐藤 勇; 田中 康介; 廣沢 孝志; 逢坂 正彦

Journal of Nuclear Materials, 400(1), p.32 - 36, 2010/05

 被引用回数:6 パーセンタイル:43.83(Materials Science, Multidisciplinary)

MgOを母材とした(Pu,Am)O$$_{2-x}$$含有イナートマトリックス燃料の溶融挙動を調べた。試料の熱処理は2173K, 2373K及び2573Kで行った。2573Kで共晶反応により試料は溶融した。温度上昇とともに(Pu,Am)O$$_{2-x}$$相,MgO相,ポアが成長した。また、熱処理を行った試料の(Pu,Am)O$$_{2-x}$$相の中にAmが多く含む相が析出した。PuO$$_{2-x}$$-MgO燃料とAmO$$_{2-x}$$-MgO燃料と比較を行うことで、(Pu,Am)O$$_{2-x}$$-MgO燃料の溶融挙動について評価を行った。

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