Investigating the N(,)O reaction rates via the F(,)F reaction

Kim, 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

https://doi.org/10.1007/s40042-026-01643-3

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。

Multiwire-type two-dimensional neutron detector with high pressure for J-PARC MLF BL17 neutron reflectometer

藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*

JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011201_1 - 011201_8, 2026/06

https://doi.org/10.7566/JPSCP.45.011201

Neutron reflectometry experiments using a gaseous two-dimensional neutron detector system with multiwire elements have been performed at the MLF BL17 Sharaku at the J-PARC Center. We have developed a two-dimensional neutron detector for BL17 utilizing a multiwire-type detector element known for its reliability. This system has been operating reliably for over 10 years without major maintenance. Initially, the detector used a low-pressure fill gas (0.27 MPa) due to a helium-3 shortage. To improve sensitivity, a new high-pressure detector (0.7 MPa) was developed, featuring a robust pressure vessel and updated signal processing circuits. Pulsed neutron irradiation tests showed that the new detector's sensitivity at the TOF peak (12.4 ms, neutron energy 11 meV) was approximately twice that of the original detector. Results from a Cf source and pulsed neutrons will be presented.

Current status of the cesiated RF-driven negative hydrogen ion source and its R&D activities for future facility projects at J-PARC

神藤 勝啓; 大越 清紀; 柴田 崇統*; 南茂 今朝雄*; 飛田 健太郎*; 池上 清*; 上野 彰

Journal of Physics; Conference Series, 3237(1), p.012065_1 - 012065_8, 2026/05

https://doi.org/10.1088/1742-6596/3237/1/012065

It is important to note that more than a decade has elapsed since the radiofrequency (RF)-driven negative hydrogen (H) ion source initiated operation in the autumn of 2014 at J-PARC. Since the 2022/2023 campaign, H beams with a beam current of 60 mA have been generated by a single RF-driven H ion source during a campaign. The continuous operation time of the ion source reached 4,962 hours during the 2023/2024 campaign. In the 2024/2025 campaign, a single RF-driven H ion source functioned continuously for 4,289 hours to produce H beams with a beam current of 62.5 mA for the J-PARC users and 75 mA for the accelerator beam studies. The objective of these studies is to prepare for higher beam delivery of a proton beam to the experimental facilities in future. Concurrently, we are engaged in R&D activities of the ion source toward advancement.

Lyotropic polymer liquid crystal coating; Enabling lamellar ion-conduction pathways for superior C-Rate performance in NCM523 cathodes

Marium, M.*; 青木 健太郎*; He, Y.*; 山本 勝宏*; Suwansoontorn, A.*; 生田 聖也*; 原 光生*; 永野 修作*; 長尾 祐樹*; 西川 慶*; et al.

ACS Applied Energy Materials (Internet), 8(22), p.16589 - 16600, 2025/11

https://doi.org/10.1021/acsaem.5c02323

High C-rate capability and energy-density stability are crucial for advanced lithium-ion batteries (LIBs). However, these two characteristics typically conflict in conventional systems. Herein, a lyotropic polymer liquid crystal (LPLC)-based coating was applied to the surface of LiNiCoMnO (NCM523) cathode to construct a highly ion-conductive artificial cathode electrolyte interface (CEI) layer, aiming to supersede traditional CEIs for LIBs. The coating material, composed of an amphiphilic lithium-substituted alkyl-sulfonated polyimide (ASPI-Li) and an appropriate amount of organic liquid electrolyte, forms nanoscale ion conduction channels that act as an artificial CEI layer, providing enhanced local Li-ion activity at the NCM523 surface. The ion-conduction channels, regulated by the layered structure within the ASPI-Li coating layer, significantly accelerated ion-diffusion kinetics at the electrode/electrolyte interface, thereby delivering superior C-rate capability at ambient temperatures compared with conventional LIB systems. This work, guided by molecular design, provides insights into the development of next-generation artificial CEI layers for efficient and sustainable energy-storage systems.

Development of a circular-shape cathode element with pixel size of 0.8 0.8 mm for two-dimensional neutron detector

藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*

Journal of Physics; Conference Series, 3130(1), p.012012_1 - 012012_5, 2025/11

https://doi.org/10.1088/1742-6596/3130/1/012012

個別読み出し、マルチワイヤ型二次元中性子検出器において高精度な中性子測定を実現するため、画素サイズを小型化した検出器素子を開発した。開発した素子のピクセルサイズは0.80.8mmであり、素子はガス増幅用のマルチワイヤ陽極と中性子によって発生した電荷を収集し、入射中性子の位置を検出するための円形陰極バンプから構成されている。有感面積は102.4102.4mmであり、X, Y方向の間隔は0.8mmである。開発した検出素子に対する中性子均一照射試験をCf-252中性子源を用いて行った結果、2次元中性子検出器として優れた均一性を示し、全画素における中性子計数の広がりは9.9%であった。また試験により得られた位置分解能は半値幅で1.89mmであった。バックグラウンド計数率は8.2210cps/pixel、Co-60線源を用いたガンマ線感度の測定値は3.8710であった。

原子力科学研究所放射性廃棄物処理場の新規制基準対応; 第3廃棄物処理棟、解体分別保管棟及び減容処理棟の耐震補強

池谷 正太郎; 鈴木 武; 横堀 智彦; 菅原 聡; 横田 顕; 菊地 絃太; 村口 佳典; 北原 理; 瀬谷 真南人; 黒澤 剛史; et al.

JAEA-Technology 2025-001, 169 Pages, 2025/08

JAEA-Technology-2025-001.pdf:14.22MB

原子力科学研究所の放射性廃棄物処理場は、多様な施設により構成されており、その中に、第3廃棄物処理棟、解体分別保管棟及び減容処理棟がある。これらの3建家は、核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律による規制を受けており、耐震重要度分類でCクラスに分類されている。東京電力福島第一原子力発電所の事故を契機として原子力規制委員会が策定した新規制基準に対応するため、最新の建築基準法に基づき3建家の耐震評価を実施したところ、許容応力度評価で一部基準を満足しない箇所が認められた。これに対応すべく、令和3年3月5日に設計及び工事の計画の認可(設工認)を取得し、令和3年(2021)から令和4年(2022)までの期間にて耐震補強を行った。本報告書は、第3廃棄物処理棟、解体分別保管棟及び減容処理棟の各建家の耐震設計の概況をはじめ、耐震改修工事の工事概要、作業体制、安全管理、使用前事業者検査について取りまとめたものである。

2024年度日本保健物理学会シンポジウム印象記

王丸 愛子*; 清水 秀雄*; 真辺 健太郎; 宮島 康高*; 榎本 敦*

保健物理(インターネット), 59(4), p.196 - 201, 2024/12

https://doi.org/10.5453/jhps.59.196

2024年6月27日及び28日に、日本保健物理学会シンポジウムがオンラインで開催された。シンポジウムでは、2024年度に設置された2つの専門研究会の趣旨説明や活動方針に関する講演、活動が完了した放射性廃棄物に係る人文・社会科学的視点からの考察に関する専門研究会からの報告、若手研究会によるリスクコミュニケーションに関するセッション、国際放射線防護委員会の最近の活動や医療被ばくに関するセッションが設けられた。本稿では、各セッションの概要について、当該分野に関わっている保健物理学会企画委員の所感を交えて報告する。

Development of non-destructive isotope measurement of the natural galena (PbS) using negative muon beams

寺田 健太郎*; 二宮 和彦*; 佐藤 朗*; 友野 大*; 川島 祥孝*; 稲垣 誠*; 南部 明弘*; 工藤 拓人*; 大澤 崇人; 久保 謙哉*

Journal of Analytical Science and Technology, 15, p.28_1 - 28_7, 2024/05

https://doi.org/10.1186/s40543-024-00440-6

地球惑星科学において、Pb同位体組成はUやThの放射性娘核種として固有の年代情報や地域情報を提供するため、物質の起源や進化を読み解く上で重要な役割を果たすことが知られている。このような同位体組成を決定するためには、スパッタリング、レーザーアブレーション、熱イオン化などの破壊的・消費的な処理が必要である。ここでは、ミュオン誘起特性X線のエネルギーシフトを利用した天然ガレナ(PbS)の非破壊Pb同位体組成測定を初めて報告する。観測された天然ガレナのPb同位体組成は、従来の質量分析で得られたものと良い一致を示した。このようなミュオンPb同位体分析法は、従来の質量分析法よりも非破壊分析が望まれる考古学的遺物(青銅製品など)の産地特定への応用が期待される。

高温ガス炉と水素製造施設の接続技術開発; HTTR-熱利用試験計画

石井 克典; 守田 圭介; 野口 弘喜; 青木 健; 水田 直紀; 長谷川 武史; 永塚 健太郎; 野本 恭信; 清水 厚志; 飯垣 和彦; et al.

第27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), 4 Pages, 2023/09

https://doi.org/10.1299/jsmepes.2023.27.A242

JAEA initiated the HTTR heat application test project coupling a hydrogen production facility to the HTTR (high temperature engineering test reactor). The project aims to establish "coupling technologies" between HTGR and hydrogen production achieving large-scale, stable and economically competitive carbon-free hydrogen production using the HTGR heat. Important considerations towards establishment of coupling technologies are development of system technologies for HTGR hydrogen production systems and components required for coupling between two facilities. This paper explains a system concept of the HTTR heat application system which can maintain safe and stable operation of the HTTR against temperature transients induced by abnormal events in a hydrogen production plant with the results of operational scheme as well as heat and mass balance of the system. Development plans for hot gas duct, high temperature isolation valves and helium gas circulators are also presented.

OECD/NEA ARC-F Project; Summary of fission product transport

Lind, T.*; Kalilainen, J.*; Marchetto, C.*; Beck, S.*; 中村 康一*; 木野 千晶*; 丸山 結; 城戸 健太朗; Kim, S. I.*; Lee, Y.*; et al.

Proceedings of 20th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-20) (Internet), p.4796 - 4809, 2023/08

The OECD/NEA ARC-F project was established to investigate the accidents at Fukushima Daiichi nuclear power station with the aim of consolidating the observations for deeper understanding of the severe accident progression and the status of reactors and containment vessels. Additionally, the project formed an information sharing framework in reactor safety between Japan and international experts. In order to achieve these objectives, the project focused on three tasks: i) to refine analysis for accident scenarios and associated fission-product transport and dispersion, ii) to compile and manage data on the Fukushima Daiichi NPS accident, and iii) to discuss future long-term projects relevant to the Fukushima Daiichi NPS accident. The work was carried out by 22 partners from 12 countries. In the fission product group, ten organizations worked on five topics which were ranked with a high significance as open issues based on the BSAF project and were thereby selected for further investigations. The five fission product related topics were: i) fission product speciation, ii) iodine chemistry, iii) pool scrubbing, iv) fission product transport and behavior in the buildings, and v) uncertainty analysis and variant calculations. In this paper, the work carried out to investigate these five fission product release and transport topics of special interest in the ARC-F project will be described and summarized.