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論文

Energy-dependent angular distribution of individual $$gamma$$ rays in the $$^{139}$$La($$n, gamma$$)$$^{140}$$La$$^{ast}$$ reaction

奥平 琢也*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 新實 裕大*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 104(1), p.014601_1 - 014601_6, 2021/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.03(Physics, Nuclear)

Neutron energy-dependent angular distributions were observed for individual $$gamma$$ rays from the 0.74 eV $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$La+$$n$$ to several lower excited states of $$^{140}$$La. The $$gamma$$-ray signals were analyzed in a two dimensional histogram of the $$gamma$$-ray energy, measured with distributed germanium detectors, and neutron energy, determined with the time-of-flight of pulsed neutrons, to identify the neutron energy dependence of the angular distribution for each individual $$gamma$$ rays. The angular distribution was also found for a photopeak accompanied with a faint $$p$$-wave resonance component in the neutron energy spectrum. Our results can be interpreted as interference between $$s$$- and $$p$$-wave amplitudes which may be used to study discrete symmetries of fundamental interactions.

報告書

珪質泥岩(稚内層)を対象とした多孔質弾性パラメータ取得試験

青木 智幸*; 谷 卓也*; 坂井 一雄*; 古賀 快尚*; 青柳 和平; 石井 英一

JAEA-Research 2020-002, 83 Pages, 2020/06

JAEA-Research-2020-002.pdf:8.25MB
JAEA-Research-2020-002-appendix(CD-ROM).zip:6.63MB

日本原子力研究開発機構は、新第三紀堆積軟岩を対象とした高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発を目的として、北海道天塩郡幌延町において幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究所周辺の地質は、珪藻質泥岩の声問層や珪質泥岩の稚内層で構成され、どちらも珪藻化石を多量に含んでいる。これらの岩石は高い空隙率と低い透水性を示すことから、多孔質弾性論に基づく岩盤挙動の検討が重要であると考えられる。しかしながら、幌延深地層研究所周辺に特徴的な珪藻質泥岩や硬質頁岩については、低透水性であるという岩石の特徴や試験時の制御が容易ではないこと等を要因に、多孔質弾性パラメータの測定実績は多いと言えない状況である。そこで、珪質泥岩(稚内層)を対象として、多孔質弾性パラメータの測定実績を蓄積し、既往の研究で示唆されている拘束圧に対する依存性を確認することを目的として、多孔質弾性パラメータを取得するための岩石三軸試験を実施した。その結果、多孔質弾性パラメータのうち、排水体積弾性係数は拘束圧の増加に伴い大きくなる関係性が確認された。一方、Biot-Wills係数およびSkemptonの間隙水圧係数は、拘束圧の増加に伴い小さくなる傾向が確認された。また、岩石供試体の葉理方向によって拘束圧依存の程度が若干異なることが示唆された。

論文

Pulsed neutron imaging based crystallographic structure study of a Japanese sword made by Sukemasa in the Muromachi period

及川 健一; 鬼柳 善明*; 佐藤 博隆*; 大前 良磨*; Pham, A.*; 渡辺 賢一*; 松本 吉弘*; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; Harjo, S.; et al.

Materials Research Proceedings, Vol.15, p.207 - 213, 2020/02

Japanese swords are very attractive not only as a work of art but also a metallurgical point of view. Since Japanese vintage swords became valuable, it is indispensable to establish non-destructive analysis method to identify some peculiar characteristics. Bragg edge imaging gives real-space distributions of bulk information in a crystalline material as well as neutron tomography. In this work, we investigated crystallographic information of a Japanese sword made by Sukemasa in Izumi province in the first quarter of the 16th century. The experiments have been performed at RADEN at J-PARC. The Sukemasa sword was measured with a counting-type 2D detector and with a CCD camera. We are now analyzing the measured 2D-transmission spectra using RITS code to obtain spatial distribution of the crystallite size, the texture variation, the d110 shift and its broadening. Complementary data analysis using white beam tomography is also on going. Detailed analysis results will be presented.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:92.96

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

Proton-exchange mechanism of specific Cs$$^{+}$$ adsorption $$via$$ lattice defect sites of Prussian blue filled with coordination and crystallization water molecules

石崎 学*; 秋葉 沙依*; 大谷 麻子*; 星 祐二*; 小野 健太*; 松葉 茉優*; 富樫 貴成*; 金井塚 勝彦*; 坂本 政臣*; 高橋 顕*; et al.

Dalton Transactions, 42(45), p.16049 - 16055, 2013/12

 被引用回数:128 パーセンタイル:99.42(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

福島第一原子力発電所の事故を受けて、プルシアンブルー(PB)をベースにした高性能セシウム(Cs)吸着剤を開発するために、PBへのCsイオンの吸着の基本メカニズムを明らかにした。Csイオン吸着能に関して2種類のPBナノ粒子を比較したところ、4Fe$$^{3+}$$と3[Fe$$^{II}$$(CN)$$_{6}$$]$$^{4-}$$から合成された典型的なPB-1では、市販のPB-2よりも効率的に吸着することを明らかにした。この違いが、PB上に形成される欠陥の数で決まることを突き止めることができた。

論文

Development of high-grade VPS-tungsten coatings on F82H reduced activation steel

徳永 知倫*; 渡辺 英雄*; 吉田 直亮*; 長坂 琢也*; 笠田 竜太*; Lee, Y.-J.*; 木村 晃彦*; 時谷 政行*; 光原 昌寿*; 檜木 達也*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 442(1-3), p.S287 - S291, 2013/11

 被引用回数:6 パーセンタイル:49.64(Materials Science, Multidisciplinary)

VPS-W coating formed on F82H kept at about 873K in conventional plasma spray conditions has inhomogeneous texture; namely mixture of disarranged area composed of large re-solidified/un-melted grains, fine randomly oriented grains and pores, and well ordered area composed columnar grains. Heat load test indicate that elimination of the disarranged area is necessary to improve the heat load resistance of VPS-W. One can get W coating with texture of homogeneous columnar crystal grains by eliminating the re-solidified/un-melted large particles. Optimization of the W powder size was also effective to reduce number of randomly oriented fine grains and pores.

論文

ショートステップ工法における地中変位挙動の評価

谷 卓也*; 下野 正人*; 岩野 政浩*; 山本 卓也*; 山崎 雅直; 真田 祐幸

第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.319 - 324, 2008/09

日本原子力研究開発機構が進めている幌延深地層研究計画での立坑掘削において、地中変位計測により壁面から深度6mの地山が圧縮方向に変形するという挙動が観測された他、軸力計測では長さ3mのロックボルトにも圧縮力が生じていることがわかった。筆者らは、これらの現象が切羽近傍1から3mで打設される覆工コンクリートの支保効果による、ショートステップ工法特有の挙動である考えた。そこで、3次元的な掘削形状が考慮できる弾性軸対称モデルにより、計測結果の再現を試みた。ショートステップ工法による切羽近くの覆工コンクリートを考慮した場合の解析結果からは、半径方向(立坑軸直交方向)の掘削解放率の分布が、同じ切羽離れの断面でも、壁面からの距離(半径方向)に応じて大きく変化することを確認した。

論文

Development of multiple job execution and visualization system on ITBL system infrastructure software and its utilization for parametric studies in environmental modeling

鈴木 喜雄; 松本 伸子*; 山岸 信寛*; 樋口 健二; 大谷 孝之; 永井 晴康; 寺田 宏明; 古野 朗子; 茅野 政道; 小林 卓也

Computational Science - ICCS 2003, International Conference Saint Petersburg Russian Federation, Melbourne Australia, June 2-4, 2003 Proceedings, p.120 - 129, 2003/00

e-Japan重点計画(高度情報通信ネットワーク社会の形成に関する重点計画)の一つとしてITBLプロジェクトが推進されている。本プロジェクトでは、大学や研究機関に分散された計算機・プログラム・データ等の知的資源を共有し、研究者間の共同研究を支援するための仮想研究環境ITBLを構築することを目的としている。このため、日本原子力研究所では、ハードウェアの導入・管理,基盤ソフトウェア開発,アプリケーション開発が進められている。基盤ソフトウェア開発としては、コンポーネントプログラム及びコミュニティーサービスのためのツールキット開発が行われている。また、アプリケーション開発としては、量子生命研究と環境科学研究を対象としたシステム構築が進められている。本論文では、環境科学研究において、環境動態の解明と予測を目的として構築されている数値環境システムへの基盤ソフトウェアコンポーネントツールキットの適用について述べる。コンポーネントツールキットのTask Mapping Editor(TME)機能とAVS/ITBL機能の適用により、数値環境システムでのパラメトリックスタディに対して、より効率的なジョブ実行と可視化解析が可能となることが期待される。

報告書

地層処分におけるCAEシステムの開発研究(その3)(概要)

栗原 雄二*; 徳永 正博*; 宮崎 清*; 五十嵐 治世*; 大野 完*; 内山 慶一郎*; 葛谷 よう子*; 速水 卓哉*

PNC TJ1201 94-001, 26 Pages, 1994/02

PNC-TJ1201-94-001.pdf:4.12MB

本研究は、地層処分施設の概念構築、及び設計・建設における一連のCAE(ComputerAided Engeneering)システムの開発研究を行うことを目的とする。今年度実施したのは、以下に示すとおりである。1.各サブシステムのインターフェイスの開発研究2.CADシステムの利用性に関する調査3.課題の抽出・整理このうち、各サブシステムのインターフェイスの開発研究では、平成3年度に地質情報システムを用いて作成した地質3次元モデルと、I-DEASとのインターフェイスの開発研究を行い、その成果を用いてケーススタディを実施した。また、動燃殿所有解析コード『FINAS』とI-DEASのインターフェイスプログラムである『FNSTAB』について、それぞれ最新バージョンに対応できるように修正、及び開発を行った。CADシステムの利用性に関する調査検討として、I-DEASのDraftingを対象に機能調査、及び作図を行った。利用性評価に当たっては、実際に図を描き、作図手順についてまとめた。課題の抽出・整理については、平成2年度に作成した「CAEシステムの開発工程(例)」と現状における整備状況とを比較検討し、今後利用可能と考えられるコードやシステムについて整理した。

報告書

一次応力が無い場合の3本棒熱ラチェット挙動の検討

柄谷 和輝; 山下 卓哉; 月森 和之; 中村 貢*; 岩田 耕司

PNC TN9410 91-350, 62 Pages, 1991/11

PNC-TN9410-91-350.pdf:1.45MB

FBRをはじめとする各種原子力機器の設計において熱応力ラチェット変形は防止すべき重要な破損様式のひとつである。このような変形を制限するため、FBRの設計では1次応力と2次応力の相互作用を考慮したBree線図が用いられている。しかし大きな温度変動が局所的に存在する場合、降伏応力の温度依存性により1次応力が無くとも2次応力のみでラチェット変形が発生する可能性がある。本研究はこの現象を試験およびFEM解析により確認し、さらにそのメカニズムを理論的に検証することを目的とするものである。本研究で得られた結果をまとめると以下のようになる。(1)両端をお互いに拘束したSUS304鋼の3本棒ラチェット試験体の中央の棒の室温(20$$^{circ}$$C)$$sim$$500$$^{circ}$$Cの繰返し熱負荷を与えると、圧縮側にラチェット変形が発生することを実験により確認した。(2)汎用構造解析システムFINASにより、構造モデルとして非線形繰返し非硬化領域モデル(大野モデル)を用いて試験を模擬したFEM解析を実施した。これより試験で計測されたラチェット変形を精度よく予測することができた。(3)降伏応力の温度依存性を考慮した弾完全塑性モデルにより、3本棒熱ラチェット試験において1サイクルあたりに発生するラチェットひずみ$$varepsilon$$Rを理論的に導き以下の式を得た。ただしラチェットはb)式右辺第1項が第2項より大きい場合に発生する。(4)(3)で示した理論解は試験の初期数サイクルのラチェット変形量を予測した。これより、このラチェットの発生が降伏応力の温度依存性に起因することを確認した。

口頭

一般均衡モデルを用いたFBRサイクルの導入影響評価

小野 清; 塩谷 洋樹; 田原 靖彦*; 瓜生 暢哉*; 中村 卓也*; 濱崎 博*

no journal, , 

FBRサイクル等の原子力システム導入の社会経済的影響を考慮して原子力研究開発の意義を示すことを目的に、より包括的な投資対効果評価手法を開発した。エネルギー経済モデルの一種である一般均衡モデルを動学化したモデルのプロトタイプを作成し、FBRサイクルを導入した場合のGDP変化や厚生水準変化等の社会経済的影響を試算した。

口頭

Aliquat 336-塩酸系での5価及び6価のモリブデン,タングステンの溶媒抽出挙動

横北 卓也*; 小森 有希子*; 菊谷 有希*; 木野 愛子*; 塩原 直也*; 笠松 良崇*; 吉村 崇*; 高橋 成人*; 大江 一弘; 篠原 厚*

no journal, , 

106番元素シーボーギウム(Sg)の酸化還元挙動の研究に向け、模擬実験として同族元素であるモリブデン(Mo)及びタングステン(W)の5価及び6価の溶媒抽出挙動を調べた。0.05M Aliquat 336-クロロホルム溶液を有機相として用い、Moの分配比の塩酸濃度依存性を調べたところ、4M以上の塩酸で5価のMoの分配比の方が6価のMoの分配比より大きくなった。このことから5価のMoの方が陰イオン錯体を形成しやすいということが考えられ、この条件で価数の違いを溶媒抽出により確認できることがわかった。また、6価Moを電解により還元した5価のMoと、塩化モリブデン(V)を用いた5価のMoの溶媒抽出挙動が一致したため、電解によって還元されたことを溶媒抽出によって確認できるということが示唆された。

口頭

Extraction behavior of Mo(VI), Mo(V), W(VI), and W(V) from HCl solutions by Aliquat 336

横北 卓也*; 大江 一弘; 小森 有希子*; 菊谷 有希*; 木野 愛子*; 中村 宏平*; 笠松 良崇*; 高橋 成人*; 吉村 崇*; 高宮 幸一*; et al.

no journal, , 

106番元素シーボーギウム(Sg)の酸化還元挙動を調べることを目的に研究を進めている。Sgは生成量が非常に少ないことから、ボルタンメトリーによる酸化還元実験を行うことができないため、酸化数の変化を化学分離挙動の変化から調べる必要がある。今回、同族元素であるモリブデン(Mo)及びタングステン(W)を用い、模擬実験として5価及び6価のMo, Wの溶媒抽出挙動を調べた。実験にはマクロ量のMo, Wを用い、水相には塩酸水溶液を、有機相にはAliquat336-クロロホルム溶液を用いた。また、6価Mo及びWとして、キャリアーフリーのトレーサー($$^{99}$$Mo及び$$^{181}$$W)も使用した。この実験の結果、5価Mo, Wの分配比は、両方とも6価のものより大きく、この抽出系で酸化数の変化を調べられる可能性があることがわかった。また、キャリアーフリーの6価Mo及びWの抽出挙動は、6-11M HClにおいてマクロ量での結果と一致し、この塩酸濃度範囲がSg実験に適切であることがわかった。

口頭

原子力機構関西研における薄膜ターゲットを用いた陽子線加速の現状

西内 満美子; 小倉 浩一; 谷本 壮*; Pirozhkov, A. S.; 榊 泰直; 福田 祐仁; 金崎 真聡; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; 匂坂 明人*; et al.

no journal, , 

原子力機構関西光科学研究所における薄膜ターゲットを用いた陽子線加速の現状を報告する。われわれは、医療応用を目指して陽子線加速実験を行っており、平成23年度、高強度短パルス高コントラストJ-KARENレーザーシステムを200TW, 40fs, 7J, 10$$^{10}$$コントラストのモードでAl 0.8$$mu$$mのターゲット上に集光し、40MeVの陽子線を得た。その際の集光強度は2$$times$$10$$^{21}$$ Wcm$$^{-2}$$と、世界でも稀有な高強度場が達成されていた。実際計測された電子温度16MeVからもその状況が確認されている。本講演ではその加速メカニズムについて紹介する。さらに、さらなる高エネルギー陽子線加速を目指した薄膜を用いた今後の実験計画についても紹介する。

口頭

高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENによるレーザー駆動イオン加速実験

西内 満美子; 榊 泰直; 匂坂 明人; 前田 祥太; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A. Ya.*; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 松川 兼也*; et al.

no journal, , 

レーザー駆動型のイオン線は、その類稀な特徴より医療応用をはじめとして多くの応用の分野から着目を浴びている。その中の一つとして、既存の加速器へのインジェクターがある。重イオンを高エネルギーまで加速する加速器の小型化には、できるだけ電荷質量比(Q/M)が高く、高電流密度を持つイオン源が必要不可欠となる。一方、原子力機構関西研においては、高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENを用いてレーザー駆動イオン加速研究を行っている。レーザー自身の高い電場強度によってプラズマ中のイオンは高いQ/Mを実現し、かつ同時に高エネルギーにまで加速することが可能である。最適化を行えば、既存の加速器のイオン源のみならず初段の線形加速器までの置き換えが可能となる。本講演では、薄膜と超高強度短パルス高コントラストレーザーとの相互作用によって、高エネルギーイオンの加速に成功したことについて報告する。

口頭

超高強度超短パルスレーザーの薄膜照射で発生する電子スペクトル計測

前田 祥太; 西内 満美子; 榊 泰直; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A. Ya.*; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 松川 兼也*; et al.

no journal, , 

原子力機構では、超高強度超短パルスレーザーと薄膜を相互作用させて高エネルギーイオン発生の研究を行っている。装置の巨大化を抑えつつ発生イオンを高エネルギー化するためには、照射条件を最適化しなければならない。最適化するパラメータの決定には、イオンと同時に発生する電子や中性子、X線の情報から、プラズマ中の物理現象を知る必要がある。そこで本研究では、レーザープラズマ相互作用で発生した電子の温度を精度よく測るために、1-200MeVのブロードバンドなスペクトル検出器を開発した。検出器は、永久磁石と蛍光板およびCCDカメラで構成される。本発表では、まず、兵庫県立粒子線医療センターにて行った4・9・12・15MeVの準単色電子を用いての蛍光板発光特性の調査結果を報告する。次に、粒子輸送モンテカルロ計算コード「PHITS」を用いた計算機上での模擬実験により、データ解析手法を検証したので報告する。

口頭

Japanese-sword crystallographic study based on pulsed neutron imaging at J-PARC

及川 健一; 鬼柳 善明*; 佐藤 博隆*; Pham, A.*; 渡辺 賢一*; 松本 吉弘*; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; Harjo, S.; 大沼 正人*; et al.

no journal, , 

Japanese swords are paid great admiration in the world as the honor of classical technology and of the art. There have been many reports in the past that tried to elucidate this Japanese sword's microstructure or manufacturing process scientifically. These reports were mainly done by destructive testing methods, such as the microscopic and chemical analyses on the cross sections of swords after mechanical cutting and polishing. Neutron tomography and neutron diffraction are commonly used as a non-destructive investigating method to see inside of the object and evaluate its microstructure. In J-PARC, Bragg edge imaging, a 2D mapping method based on analysis of thousands of position-dependent transmission spectrum data, is actively used to elucidate the crystallographic structure of Japanese swords. Recent research project works by the authors using J-PARC instruments will be introduced.

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