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論文

Source development and novel applications of laser-driven plasma X-ray lasers in JAEA

河内 哲哉; 長谷川 登; 錦野 将元; 石野 雅彦; 今園 孝志; 大場 俊幸; 海堀 岳史; 岸本 牧; 越智 義浩; 田中 桃子; et al.

X-Ray Lasers 2010; Springer Proceedings in Physics, Vol.136, p.15 - 24, 2011/12

本講演では、原子力機構におけるレーザー駆動X線レーザーの光源開発及び利用研究に関する最新の成果を報告する。利用研究の対象は物質科学,レーザー加工,X線イメージング,生体細胞の放射線損傷等と多岐に渡っている。物質科学への応用に関しては、強誘電体の相転移直上での格子揺らぎの時間相関を初めて観測した。レーザー加工に関しては、短パルスレーザー照射時の試料表面電子融解現象をX線レーザー干渉計で観察した。軟X線回折イメージングに関しては、静止したサンプルの微細構造の観察結果とともに、将来的なポンププローブ観察への計画を紹介する。また、X線レーザーの集光性能を利用した細胞損傷効果の基礎実験では、DNAの2本鎖切断の観察結果とKeV領域のインコヒーレントX線照射の場合との比較を議論する。

論文

Grain boundary character of cracks observed in IASCC and IGSCC

三輪 幸夫; 加治 芳行; 塚田 隆; 加藤 佳明; 冨田 健; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems (CD-ROM), 14 Pages, 2007/00

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)の進展挙動との関係を検討するため、IASCCのき裂進展部の粒界性格分布を、方位像顕微鏡を用いて測定した。測定は、JMTR炉内照射下き裂進展試験及び照射後き裂進展試験によりき裂を進展させた試験片について実施した。その結果、IASCCき裂はおもにランダム粒界を進展したが、小傾角粒界($$Sigma$$1),双晶粒界($$Sigma$$3)及び対応粒界($$Sigma$$5-27)でもき裂が進展していた。すなわち、小傾角及び双晶粒界では元素偏析による粒界の耐食性劣化が小さいことが知られているが、そのような粒界でもSCCき裂が進展することがわかった。IASCCが進展したき裂の粒界性格分布を、著者のこれまでの研究結果である熱鋭敏化SUS304鋼,低炭素ステンレス鋼再循環系配管溶接継ぎ手模擬材及び実機シュラウド材の各材料における粒界型応力腐食割れ(IGSCC)のき裂進展部の粒界性格分布と比較した。その結果、IASCCとIGSCCにおいてき裂が進展する粒界性格の割合が異なり、その割合は照射材の変形挙動と関連のある可能性が考えられた。

論文

Radiation hardening and -embrittlement due to He production in F82H steel irradiated at 250 $$^{circ}$$C in JMTR

若井 栄一; 實川 資朗; 富田 英樹*; 古谷 一幸; 佐藤 通隆*; 岡 桂一朗*; 田中 典幸*; 高田 文樹; 山本 敏雄*; 加藤 佳明; et al.

Journal of Nuclear Materials, 343(1-3), p.285 - 296, 2005/08

 被引用回数:38 パーセンタイル:6.93(Materials Science, Multidisciplinary)

低放射化マルテンサイト鋼F82Hの照射硬化と脆化に及ぼすHe生成効果とその生成量依存性を引張試験片(SS-3)と破壊靭性試験片(0.18DCT)を用いて評価した。中性子照射はJMTR炉にて250$$^{circ}$$Cで約2.2dpaまで行った。本研究ではHeを材料中に生成させるためにボロン10を添加した。He生成量を変数にするため、ボロン10とボロン11の配合比(0:1, 1:1, 1:0)を変えて、ボロン添加総量を60mass ppmに揃えた3種類の添加材を作製し、照射前後の特性を比較してボロンの化学的な効果を最小限に抑えた。また、これらの試料での生成He量は約5, 150, 300appmである。一方、ボロンの効果を完全に排除した50MeVのサイクロトロン照射実験も行った。この方法ではボロンを添加しないF82H鋼を用い、直径3mm,厚さ0.3mmのTEM片に約120$$^{circ}$$Cで約85appmのHeを均一に注入した後、スモールパンチ試験によって強度特性を評価した。この弾き出し損傷量は約0.03dpaであった。これらの試験結果から中性子照射後の降伏応力と最大引張応力はHe生成量の増加に伴ってやや増大した。また、中性子照射後の延性脆性遷移温度(DBTT)は40$$^{circ}$$Cから150$$^{circ}$$Cの範囲にあり、He生成量の増加に伴って高温にシフトした。また、サイクロトロンHe照射法によっても同様のHeによるDBTTシフト効果が確認できた。

報告書

Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球充填体を装荷した照射済試験体のJMTR炉心からの取出方法に関する検討

池島 義昭; 石田 卓也*; 土谷 邦彦; 冨田 健司; 海老沢 博幸; 馬籠 博克; 中道 勝*; 北島 敏雄; 河村 弘

JAERI-Tech 2005-005, 37 Pages, 2005/02

JAERI-Tech-2005-005.pdf:7.59MB

JMTRを照射場として、トリチウム増殖材(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)微小球充填体を装荷した照射試験体を用いた第1期照射試験(ORIENT-I,JMTRキャプセル名:96M-37J)の終了に伴い、JMTR炉心からの照射済試験体の取出方法の検討及び取出試験を行った。本報告書は、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球充填体を装荷した照射済試験体の取出しに備えて行った、トリチウム除去及びトリチウム脱離に関する特性試験及び作業者の内部被ばくに関する試験前評価の結果、並びに、照射済試験体の取出し実績及びそこから得られた知見についてまとめたものである。

論文

照射試験用スフェアパック及びバイパック燃料の製造(JNC/PSI/NRG共同研究)

冨田 豊; 重留 義明; 木原 義之

サイクル機構技報, (24), p.1 - 10, 2004/00

サイクル機構では、スイス PSIとオランダNRGとの間で、振動充填燃料に関する共同研究を実施している。本共同研究ではスフェアパック、バイパック、ペレットの3タイプの燃料をPSIで製造し、2004年1月からオランダペッテンのHFRで照射試験を行っている。このうちスフェアパック燃料については、20%Pu-MOX及び5%Np-20%Pu-MOXの球状粒子燃料を内部ゲル化法で製造し、9本のスフェアパックセグメントを製造した。バイパック燃料については、グリーンペレットを粉砕して焼結することで20%Pu-MOX非球状粒子燃料を製造し、2本のバイパックセグメントを製造した。また、リファレンスとして5本の20%Pu-MOXペレットセグメントを製造した。本稿ではスフェアパック燃料とバイパック燃料の製造について報告する。

論文

Elastic two-neutron transfer reactions of $$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Ni and $$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Ni around the coulomb barrier

杉山 康治; 冨田 芳明; 山内 良麿; 濱田 真悟; 生田 智彦*; 藤田 博*; D.R.Napoli*

Physical Review C, 55(1), p.R5 - R7, 1997/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:64.92(Physics, Nuclear)

クーロン障壁近辺の入射エネルギーで、$$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Niと$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの弾性散乱の実験を原研タンデム加速器及び重イオンスペクトロメータ「ENMA」を用いて行った。2中性子移行反応と弾性散乱の干渉パターンがNi近辺の中重核で世界で初めて観測できた。2中性子移行反応の強さには核子数依存性が現われ、$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの系では核ジョセフソン効果があるとした時の値に近いものとなった。これは中重核同士の衝突で、その存在が期待されていた核ジョセフソン効果を検証した世界初の実験である。

論文

New approach to spin assignments of intermediate structures in $$^{12}$$C($$^{16}$$O,$$^{12}$$C[2$$_1^{+}$$])$$^{16}$$O

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 山内 良麿; 井出野 一実; 濱田 真悟; 泥谷 雅之*; 杉光 強*; 迎 隆*; 中本 孝太郎*; et al.

Physical Review C, 49(6), p.3305 - 3308, 1994/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:81.72(Physics, Nuclear)

原子核の高励起状態にエキゾチックなクラスター構造が現れる。この構造のスピンを決定することは、構造の研究を進める上で不可欠である。我々は$$gamma$$線反跳法により、$$^{12}$$C+$$^{16}$$O非弾性散乱で励起された$$^{12}$$C(2$$^{+}$$)の磁気量子状態の分布を求めた。各磁気量子状態への角度分布からクラスター構造のスピンを決める新しい方法を見つけた。

論文

Prescission and postscission charged particle emissions from the $$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb reaction

池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一郎*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 濱田 真悟; 鹿園 直基; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 49(2), p.968 - 976, 1994/02

 被引用回数:21 パーセンタイル:23.34(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb反応における核分裂過程から放出される核分裂前後の陽子と$$alpha$$粒子の数を測定した結果、複合核$$^{178}$$Wが核分裂の過程でサドル変形する時間スケールは約0.5$$times$$10$$^{-20}$$秒であり、サドルから分離点に至るまでに要する時間は約1$$times$$10$$^{-19}$$秒である事がわかった。これは、核物質の粘性が高い事を意味しているが、さらにサドル点から分離点の距離の短い原子核である$$^{178}$$Wと、この距離の長い$$^{236}$$Cmのような原子核をくらべてもサドルから分離点に至る時間に顕著な差は見られなかった。

論文

Observation of Airy oscillation for the $$^{16}$$O + $$^{16}$$O system at E$$_{lab}$$=145MeV

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 山内 良麿; 井出野 一実; 濱田 真悟; 杉光 強*; 泥谷 雅之*; 近藤 祥夫*

Physics Letters B, 312(1-2), p.35 - 39, 1993/08

 被引用回数:34 パーセンタイル:13.23(Astronomy & Astrophysics)

$$^{16}$$O+$$^{16}$$O弾性散乱の角分布の測定を、原研タンデム加速器で加速された145MeV$$^{16}$$Oビームを用いて行った。散乱角度54°と62°で角分布のデイップとピークが観測され、各々Airy極小とAiry極大に対応していることが分かった。これにより$$^{16}$$O+$$^{16}$$O弾性散乱でのNuclear Rainbow散乱の存在が確認できた。

論文

Charged particle multiplicities in heavy-ion-induced fission

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 西中 一郎*; B.J.Qi*; H.J.Kim*; 岩本 昭; et al.

Physical Review C, 46(5), p.1922 - 1933, 1992/11

 被引用回数:41 パーセンタイル:10.8(Physics, Nuclear)

Pre-scissionとPost-scission陽子・$$alpha$$粒子多重度を$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au,$$^{19}$$F+$$^{181}$$Ta,$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pbそれに$$^{28}$$Si+$$^{197}$$Au,$$^{208}$$Pb反応の核分裂過程に対して測定した。$$alpha$$粒子と核分裂片間の角度相関実験の結果は、pre-scission$$alpha$$粒子は主に球形複合核から放出されている事を示している。又Pre-scission陽子と$$alpha$$粒子の多重度は、統計モデル計算結果と矛盾せず、核分裂過程の時間スケールに関して、pre-scission中性子多重度データ結果からの推論と合わせると、分裂過程でサドル-シッション間に予想以上、時間がかかっているという結論になった。

論文

Adiabatic approximation in multi-dimensional penetration problem

岩本 昭; 冨田 芳明

Progress of Theoretical Physics, 87(5), p.1171 - 1184, 1992/05

多次元の障壁透過問題を半古典的に扱うと、作用積分の極少化の問題に帰着する。数値的にこれを行う方法も開発されてきたが、必ずしも容易ではない。これを近似的に行う手法としての断熱近似を以前に提案したが、この近似法の数学的な構造及びその有効性をこの論文で議論する。内容的には、この近似法が特別な性質をもった座標変換と密接な関連をもつことを示し、さらにポテンシャルと質量テンソルの性質が良い場合には作用積分極少化の方法の良い近似になることを示す。

論文

Charged particle emissions in fission process

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 大槻 勤*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 神野 郁夫; H.J.Kim*; B.J.Qi*; et al.

Nuclear Physics A, 538, p.299C - 306C, 1992/00

核分裂の機構について、最近中性子データから、核分裂が、ゆっくりしたプロセスであり、分裂核の励起エネルギーのかなりの部分は核分裂する前の段階で中性子放出の形で行われる事が報告されている。この講演では、核分裂過程から放出される荷電粒子(陽子とアルファ粒子)の測定データを報告する。荷電粒子の場合、核分裂以前に放出される部分は、統計モデルでほぼ再現でき、中性子データで示されている程のゆっくりした核分裂プロセスという仮定は必要でなくなる。又、分裂核から放出される荷電粒子データは、複合核の励起エネルギーと共に分裂核の励起エネルギーも増大しているように見える。この事実は、scissionでの励起エネルギーがほぼ一定で複合核の励起エネルギーに依らないとする中性子データの結論と矛盾する。これら荷電粒子データの示すところを報告する。

報告書

Fission fragment angular distributions for the $$^{19}$$F + $$^{181}$$Ta reaction at high angular momentum

Q.Bujia*; 池添 博; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; H.J.Kim*

JAERI-M 91-188, 8 Pages, 1991/11

JAERI-M-91-188.pdf:0.29MB

高角運動量状態からの核分裂片の角度分布は、複合核のサドル点における変形に関する情報をもっている。原子核の形状に関する情報で、測定データから、その情報(Ko$$^{2}$$の値)を求め、それを既存の2つの理論(Rotating liquid drop modelとRotating finite range model)と比較した。その結果、Rotating finite range modelによる予想値とよい一致をする事が判った。又、核分裂断面積のデータを今までの報告より高励起エネルギーまでとる事ができ、Bass modelによる予想値と比較できた。その結果、測定データは、高励起エネルギー領域(100MeV以上)で理論値より大きくなっている事がわかった。これらの結果は、高励起・高角運動量状態からの核分裂現象を理解する上で重要である。

論文

A Two-dimensional position-sensitive detection system for the $$^{8}$$Be nuclei in heavy ion reactions

井出野 一実; 冨田 芳明; 杉山 康治; 池添 博; 花島 進; 永目 諭一郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 302, p.385 - 387, 1991/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

重イオン反応より放出される$$^{8}$$Be核の検出のために2次元位置検出可能な新しい方式のシステムを開発し、このシステムが実際の実験でも有効であることを確かめた。この検出系は前段が対になっているドリフト・チェンバーであり、これは$$Delta$$E検出器として動作する。後段は大面積の2個のSi(Li)検出器から構成されていて、E検出器として動作する。数MeV/核子のエネルギー領域で大きな立体角をもつ2次元位置検出器としては、この方式がひとつの解決策である。2次元位置情報から運動力学的に$$^{8}$$Beを同定できるので、$$alpha$$-バックグラウンドの大きいところでも適用できる特徴をもっている。

論文

Pre-scission $$^{1}$$H and $$^{4}$$He emissions in $$^{16}$$O + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勤*

Physical Review C, 42(4), p.1187 - 1190, 1990/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:35.6(Physics, Nuclear)

$$^{16}$$O+$$^{197}$$Au反応で複合核が核分裂する以前に複合核より放出される陽子と$$^{4}$$He粒子を、核分裂片との同時計測により測定した。陽子と$$^{4}$$He粒子のエネルギースペクトルにより、それら放出粒子の放出障壁が測定された。その結果、放出障壁は、逆過程である融合障壁にくらべ$$^{4}$$He粒子で2MeV、陽子で1MeV下がっていた。これは熱い原子核からの粒子放出メカニズムが、その逆過程の融合過程ではシミュレートできない事を示している。又、放出された粒子の多重度を、入射エネルギーの関数として測定した。統計モデルに基づく計算と比較する事によって、放出メカニズムを議論した。

論文

Pre-scission $$^{4}$$He multiplicity in the $$^{19}$$F + $$^{197}$$Au reaction

池添 博; 鹿園 直基; 永目 諭一郎; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 42(1), p.342 - 353, 1990/07

 被引用回数:33 パーセンタイル:13.82(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{197}$$Au反応において、プリシッション$$^{4}$$Heとポストシッション$$^{4}$$Heの多重度を励起エネルギー43から90MeVの範囲で、核分裂片との同時計測により測定した。後方で測定された$$^{4}$$Heは複合核と、核分裂片から蒸発している事が判明した。エネルギースペクトルの中心値は、球形の複合核から蒸発した場合にくらべ2MeV程低エネルギー側にシフトしていた。測定されたプリフィッション$$^{4}$$He多重度を、核分裂の遅れた開始の効果を取り入れた統計モデル計算と比較した。その結果、この多重度は、もし2MeVだけ下げた$$^{4}$$Heに対する蒸気障壁を使うならば、核分裂の遅れた開始を考慮しなくとも統計モデル計算で再現できた。このことは、中性子放出の場合とは異なって$$^{4}$$Heの場合、崩壊巾に時間依存性があり、しかも核分裂と同じようなタイムスケールで変化する事を暗示している。

論文

Development of the JAERI tandem superconducting booster

竹内 末広; 石井 哲朗; 池添 博; 冨田 芳明

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 287, p.257 - 262, 1990/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:23.66(Instruments & Instrumentation)

原研ではタンデム加速器の後段ブースターとして30MV級の超電導リニアックを開発している。リニアックは40台の1/4波長型ニオブ製超電導空洞から成り、空洞の周波数は130MHz、最適イオン速度は0.1C(光速の10%)である。リニアックの前には260MHzと130MHzの超電導空洞からなるバンチャーが置かれタンデムからの(直流)のイオンビームの60%がパルス化される。リニアックの後にはデバンチャーを置きエネルギーを揃えてから分析マグネットを通して実験室にビームを導びく。これまでにバンチャーとデバンチャーを製作しており、超電導空洞は最高7MV/mという高い加速電界を達成した。冷凍機は液体窒素の補助を必要としない系でしかも80Kのクライオスタット熱シールド用ラインをもち2台の冷凍機に分ける。以上の開発計画の概要、進展状況、超電導空洞の性能等を述べる。

論文

Contribution of nucleon transfer to the elastic scattering of $$^{28}$$Si+$$^{58,64}$$Ni near the Coulomb barrier

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 井出野 一実; 藤田 博*; 杉光 強*; 加藤 哲久*; 久保野 茂*; S.Landowne*

Physical Review Letters, 62(15), p.1727 - 1730, 1989/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:30.2(Physics, Multidisciplinary)

重心系のエネルギー50~76.5MeVの範囲で$$^{28}$$Si+$58、64$Niの系に対して弾性散乱及び核子移行反応の断面積を測定した。

論文

Performance of the heavy-ion magnetic spectrograph ENMA on the kinematic correction

杉山 康治; 冨田 芳明; 池添 博; 竹腰 英子*; 井出野 一実; 鹿園 直基

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 281, p.512 - 516, 1989/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:21.11(Instruments & Instrumentation)

重イオン磁気分析器「閻魔」はこれまで、タンデム加速器を用いた重イオン核反応実験ですばらしい成果を上げてきた。閻魔は2つの偏向電磁石、1つの4極電磁石、3つの多極電磁石の組合せからできている。運動学によるエネルギーの広がりは多極電磁石の働きで補正できる。この論文は、運動学パラメーターkの-0.4≦k≦1.15の範囲の補正に対して、得られたエネルギー分解能の結果をまとめたものである。

報告書

原研タンデム加速器超電導ブースターのビーム光学

冨田 芳明; 石井 哲朗; 竹内 末広; 菊池 士郎; 峰原 英介

JAERI-M 88-155, 67 Pages, 1988/08

JAERI-M-88-155.pdf:1.51MB

原研タンデム加速器の後段加速器としての超電導ブースターのビーム光学検討するため、ブースター中のビームの軌道を追跡する計算プログラムを作成した。このプログラムによって、種々の配置に対する計算を行い、無難と思われる配置を決定した。

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