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論文

Temperature performance of portable radiation survey instruments used for environmental monitoring and clean-up activities in Fukushima

三枝 純; 柳澤 華代; 波澄 篤; 清水 武徳; 内田 芳昭*

Radiation Physics and Chemistry, 137, p.210 - 215, 2017/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:15.39(Chemistry, Physical)

福島第一原子力発電所事故に伴い、県内各地で放射線モニタリングや環境修復活動が実施されている。現場の気温は夏期に40$$^{circ}$$C、冬期に-20$$^{circ}$$Cに達し、各種サーベイメータの想定使用温度の範囲外である。そこで福島で多く用いられている国産サーベイメータ4機種を対象として、恒温槽を用いた温度特性試験を実施し、指示値の温度依存性を調べた。

報告書

原子力発電所事故後の無人ヘリコプターを用いた放射線測定

眞田 幸尚; 西澤 幸康; 山田 勉; 池田 和隆*; 松井 雅士*; 土田 清文; 佐藤 義治; 平山 弘克; 高村 善英; 西原 克哉; et al.

JAEA-Research 2013-049, 129 Pages, 2014/03

JAEA-Research-2013-049.pdf:15.5MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所の事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が考えられる。近年、無人ヘリコプターの開発が進んでおり、プログラミングによる自律飛行が可能な機種もある。原子力機構では、事故直後から、無人ヘリコプターによる放射線測定システムの開発に着手し、広範囲のモニタリングを実施している。無人ヘリコプターは、ヘリコプター(検出器)と操作する作業員に距離がとれるため、被ばくを抑制できること、プログラミングにより同じ場所を何度でも測定できることから、除染前後などの変化の観測が可能であることなどの特徴がある。モニタリングは、2011年12月から本格的に開始し、これまで、原子力発電所周辺のモニタリング、河川敷のモニタリング、発電所敷地内上空のモニタリング及び除染前後のモニタリングを行ってきた。ここでは、システムの詳細及びモニタリングの方法、結果についてまとめる。

論文

Establishment of neutron fluence monitoring techniques for quasi-monoenergetic neutron calibration fields of high energy at TIARA

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 内田 芳昭*; 吉澤 道夫; 原野 英樹*; 松本 哲郎*; 水橋 清

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 158, 2011/01

20MeV以上の中性子に対する中性子校正場は、国内で未整備である。そこで、原子力機構・高崎量子応用研究所TIARAの数十MeV領域の高エネルギー準単色中性子照射場を利用して、校正場の開発を行った。この校正場の中性子フルエンスを直接モニタするために、透過型フルエンスモニタを開発した。整備予定の3エネルギー点でモニタの特性評価を行い、透過型モニタの計数率と照射中性子強度との相関が良好であることを確認できた。また、各測定ごとのモニタ計数値、及び、ビームタイム中のビーム強度の変動を表示・記録できる計測システムを整備し、運用を開始した。また、絶対測定データをもとに基準検出器の値付けを行い、実験ごとにフルエンスモニタに値を移す手順を取り決めた。これらにより中性子フルエンスのモニタ技術を確立し、高エネルギー中性子校正場を確立した。

論文

Anisotropic and inhomogeneous magnetic interactions observed in all-organic nitroxide radical liquid crystals

内田 幸明*; 鈴木 克明*; 田村 類*; 伊熊 直彦*; 下野 智史*; 能田 洋平; 山内 淳*

Journal of the American Chemical Society, 132(28), p.9746 - 9752, 2010/06

 被引用回数:47 パーセンタイル:75.13(Chemistry, Multidisciplinary)

ラセミ体及び非ラセミ体の純有機ラジカル液晶化合物が示す各種の液晶相において、異方的かつ不均一な磁気的相互作用が観測された。温度可変ESR測定の結果から、液晶の示す超構造が、いかにしてスピン双極子相互作用及び交換相互作用といった磁気的相互作用を誘起するのかという点について考察を行った。磁気的相互作用の大きさは液晶相の種類及びその構造に依存して変化した。一方で、これらのラジカル液滴は液晶状態において、水面上で永久磁石によって引きつけられた(結晶状態では、そのような応答は起こらなかった)。このような液晶液滴の永久磁石の接近による振る舞いは、ESR測定によって決められた磁気的相互作用とつじつまの合うものであった。

論文

Unusual intermolecular magnetic interaction observed in an all-organic radical liquid crystal

内田 幸明*; 伊熊 直彦*; 田村 類*; 下野 智史*; 能田 洋平; 山内 淳*; 青木 良夫*; 野平 博之*

Journal of Materials Chemistry, 18(25), p.2950 - 2952, 2008/07

 被引用回数:38 パーセンタイル:73.87(Chemistry, Physical)

純有機ラジカル化合が、液晶状態において、摂氏73度の水の表面上で異常に大きい、分子間磁気的相互作用を示すことを発見した。結晶状態では、永久磁石に反応しなかったのに対し、液晶状態の滴は、永久磁石によって強く引きつけられた。

論文

Investigation of properties of the TIARA neutron beam facility of importance for calibration applications

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 山口 恭弘; 内田 芳昭*

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.163 - 167, 2007/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:26.87(Environmental Sciences)

20MeV以上の中性子エネルギーに関して、校正場や校正技術の国際的な標準が確立されていない。そこで、日本原子力研究開発機構・高崎量子応用研究所TIARAの40$$sim$$90MeV領域の高エネルギー準単色中性子照射場を利用して、校正場の開発を進めている。ここでは、45, 50, 70MeV陽子がリチウムターゲットと反応して生成された中性子の場の特性を評価した。まず、イメージングプレートを用いて中性子ビームプロファイルをターゲットからの異なる距離において調査した。測定結果から、ターゲットからの距離とコリメータの内径に幾何学的に依存した中性子ビームの空間分布を把握した。また、ビーム強度がターゲットからの距離の逆2乗に比例することも確認した。次に、有機液体シンチレータ検出器を用いて飛行時間法(TOF法)によりエネルギースペクトルを測定した。さらに、照射野外の位置において散乱線の波高スペクトル測定を行い、FORISTコードによるアンフォールディング法からエネルギースペクトルを評価した。これらの異なる方法により得られたエネルギースペクトルからピーク部のフルエンスを評価した。

論文

Methane molecular motion in clathrate hydrate host framework

加美山 隆*; 関 直樹*; 岩佐 浩克*; 内田 努*; 海老沼 孝郎*; 成田 英夫*; 井川 直樹; 石井 慶信; Bennington, S. M.*; 鬼柳 善明*

Physica B; Condensed Matter, 385-386(1), p.202 - 204, 2006/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:36.62(Physics, Condensed Matter)

メタンハイドレートの中性子非弾性散乱実験を行い、メタンハイドレートホストネットワーク中に内包されるメタン分子の挙動を解析した。その結果、メタンハイドレートに内包されているメタンは自由回転運動をしてるが、そのほかに10meV以下のエネルギー範囲に自由回転運動以外に起因する散乱ピークが観察された。これらのピークはメタンハイドレートの2種類のカゴ中でのメタンの局所的並進運動によるものであることを明らかにした。

報告書

生物圏評価データの設定の重要度に関する検討

加藤 智子; 鈴木 祐二*; 牧野 仁史; 内田 雅大; 内藤 守正; 若杉 圭一郎*; 奥山 茂*

JNC TN1400 2005-024, 14 Pages, 2005/08

JNC-TN1400-2005-024.pdf:0.67MB

生物圏評価は,地表に流入する放射性核種の移行率を人間への影響の尺度(例えば,放射線量)に変換するものとして安全評価の重要な要素の一つとして位置付けられる。一般に生物圏評価では数多くのデータを取り扱い,その多くは評価対象となるサイトの特徴に関連する。このため,限られた資源を有効に活用し,効率的に生物圏評価を行うためには,対象とするパラメータを絞って検討を進めることが合理的である。以上のことから,サイクル機構および原環機構は,協力協定に基づき,今後の生物圏評価データベースの整備における方向性や優先度を明らかにすることを目的として,双方のこれまで蓄積している知見を活用し,共同で検討していくための場として「生物圏評価データに関する検討会」を設置した。本検討会では,生物圏評価データの設定の考え方に関する検討として,今後選定される特定のサイト(概要調査地区など)の性能評価に向けて整備していく必要のあるデータを明らかにするとともに,その優先度を評価するための方法論について検討した。この結果,線量に寄与する重要な核種移行プロセスや移行経路をKIPPs(Key Issues, Processes and Pathways)リストとして具体化し,このKIPPsリストに対応するパラメータについて,その特性に基づくタイプ分類を行うことにより,今後データ取得が必要なパラメータを特定する作業フローを構築した。さらに,この作業フローに基づき,第2次取りまとめなどの既存の生物圏データベースの情報を部分的に用いて,適用性の確認のための試行を実施した。この結果,生物圏で取り扱う膨大なデータをデータ出典の信頼性や重要度などの複数の観点から類型化できること,さらにわが国の環境条件やその取得方法を勘案しながら優先的に検討すべきデータを把握できる見通しを得た。

報告書

黒鉛パイルを用いた熱中性子校正場の特性評価

内田 芳昭*; 三枝 純; 梶本 与一; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 吉澤 道夫

JAERI-Tech 2005-012, 31 Pages, 2005/03

JAERI-Tech-2005-012.pdf:4.58MB

日本原子力研究所東海研究所・放射線標準施設棟には、中性子個人線量計やサーベイメータを校正するための熱中性子校正場が整備されている。この校正場では、中性子源を黒鉛パイル内に設置し、中性子を減速させることによって熱中性子場を得ている。2003年1月に行った黒鉛パイルの更新及びサイズの変更に伴い、熱中性子フルエンス率及び中性子エネルギー分布を測定した。また、平行場における個人線量当量を求めるため、熱中性子入射角度分布を計算により評価した。金箔放射化法を用いた測定により、等方場及び平行場の熱中性子フルエンス率を決定した。また、ボナー球型スペクトロメータを用いて、平行場における中性子エネルギー分布を評価した結果、全エネルギーに対する熱外中性子の割合は線量当量で南側校正場が9%であり、西側校正場が12%であることがわかった。平行場における個人線量当量を評価する際、熱中性子が平行に入射すると仮定した場合と、入射する熱中性子の角度を考慮した場合で、前者が後者に比べて約40%高い値であることがわかった。

論文

Effects of He/Electron irradiation on microstructure evolution in Be$$_{12}$$Ti

柴山 環樹*; 中道 勝*; 内田 宗範*; 河村 弘; 木下 博嗣*; 鬼柳 善明*; 高橋 平七郎*; 野村 直之*

JAERI-Conf 2004-006, p.216 - 219, 2004/03

Beは中性子増倍材料の候補材料であるが、14MeVの中性子照射を受けるブランケット内では、はじき出し損傷だけではなく核変換による劣化も起こる。近年、Be$$_{12}$$TiがBeよりも優れた機械的特性を有する材料として開発された。本研究ではBe$$_{12}$$Tiの20000appmHe, 700$$^{circ}$$CまでのHe照射効果、特にミクロ組織の挙動をマルチビーム超高圧電子顕微鏡を用いてその場(In-situ)観察で評価した。また、機械的特性をナノインデンタで評価した。その結果、Be$$_{12}$$TiはBeに比べてHe及び電子線の照射による欠陥生成が少ないことを明らかにした。また、機械的特性の劣化が小さいことを明らかにした。

口頭

TIARAの高エネルギー準単色中性子校正場の特性評価; 散乱線スペクトルの評価

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 山口 恭弘; 内田 芳昭*

no journal, , 

20MeV以上の中性子エネルギーに関しては、中性子校正場が国内外で整備されていない。そこで、原子力機構・高崎量子応用研究所TIARAの40-90MeV領域の高エネルギー準単色中性子照射場を利用して、標準校正場の開発を進めている。評価すべき場の特性として、校正予定位置における散乱線の寄与の評価が挙げられる。そこで、有機液体シンチレータ検出器を用いて飛行時間法(TOF法)によるピークエネルギー測定やエネルギースペクトル測定を行った。さらに、照射野外のビームラインから距離の異なる位置において散乱線スペクトルの測定を行った。これらの評価の結果、被校正物のサイズに応じた適正な照射位置や照射強度の条件が明らかになり、また、室内散乱線による照射位置への中性子線量への寄与を評価するための基礎データが得られた。

口頭

中性子非弾性散乱によるメタンハイドレートの微分断面積の詳細検討

関 直樹*; 加美山 隆*; 鬼柳 善明*; 岩佐 浩克*; 平賀 富士夫*; 内田 努*; 井川 直樹; 山内 宏樹; 石井 慶信; 海老沼 孝郎*; et al.

no journal, , 

メタンハイドレートの中性子非弾性散乱実験を行い、メタンハイドレート内原子・分子の動的構造を解析した。その結果、メタンハイドレートに内包されているメタン分子の自由回転運動モードのほかに4.0meV, 5.2meV及び7.8meVのエネルギーにピークを持ち、これらは各々、メタンの分子のラージケージ内でのx,y方向,z方向、及びスモールケージ内でのx,y,z方向の並進運動モードであることを明らかにした。

口頭

キラル有機常磁性液晶の電場・磁場中での分子配向

能田 洋平; 小泉 智; 橋本 竹治; 下野 智史*; 馬場 正昭*; 山内 淳*; 伊熊 直彦*; 内田 幸明*; 田村 類*; 飯間 義雄*

no journal, , 

近年、分子の骨格部分に固定されたスピンソースを持つ常磁性キラル液晶分子が合成され、その電場・磁場への応答に興味がもたれている。一般に液晶分子は液晶セルの配向膜上で、ラビング処理の方向にそって配向する。これまでわれわれは、この配向効果を利用して、液晶セル中での常磁性液晶の異方的ESR測定の可能性を探ってきた。さらに近年、京都大学伊熊,田村らによって強誘電性を示す常磁性キラル液晶分子が合成された。本発表では、その強誘電性状態における印加電場のスイッチングへの応答時の配向変化の、角度回転ESR測定による詳細な調査結果を報告する。得られたESR測定結果から、電圧無印加時は液晶分子がラビング方向に対してほぼ均一に揃っていたが、電圧印加によってスメクチック層平面に対して大きく傾くことを明らかにした。

口頭

沿岸域プロジェクト,2; 幌延町の沿岸域を対象とした既存情報の収集・解釈と地上物理探査による地質構造と水質分布の推定

松岡 稔幸; 山中 義彰; 浅森 浩一; 天野 健治; 新里 忠史; 太田 久仁雄; 茂田 直孝; 丸井 敦尚*; 内田 利弘*

no journal, , 

北海道幌延町の沿岸域を事例として、地質環境特性とその長期変遷にかかわる既存情報を収集・整理し、地質構造や地下水の水質分布について解釈するとともに、地上からの調査における主要な課題と課題解決策を検討した。検討結果に基づき、地上電磁探査を計画立案・実施し、断層に伴う褶曲構造や地下水の水質の概括的な三次元分布を明らかにした。

口頭

Irradiation treatment effects on hydrogen storage alloy

大貫 駿*; 篠原 義明*; Sutrisna, F.*; 内海 倫明*; 内田 裕久*; 松村 義人*; 阿部 浩之

no journal, , 

ニッケル水素電池にも利用されている水素吸蔵材料は、その充放電能力向上のために速い応答を持つ材料開発が望まれている。その一つには材料の表面改質が挙げられ、荷電粒子線照射による表面改質が有効な手法であると考えられる。本研究では、水素吸蔵合金LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$に2MeV、照射量1$$times$$10$$^{17}$$cm$$^{-2}$$の電子線照射を実施し、真空中照射,大気中照射という条件が合金表面に与える効果を評価検討した。未照射材料に比べ、2電子線照射材料の方で、水素吸蔵反応速度がおよそ4倍向上することがわかり、さらに真空中での照射材料が大気中照射に比べ、2倍の吸蔵能向上が見られた。XRDやXPSにて表面分析を行った結果、大気照射材料では酸化物層が表面に形成されることから、吸蔵能が真空中照射の方が大気中照射に比べ、優れているということが判明した。

口頭

TIARAの高エネルギー準単色中性子校正場用の中性子フルエンスモニタリング技術の確立

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 内田 芳昭*; 吉澤 道夫; 原野 英樹*; 松本 哲郎*; 水橋 清

no journal, , 

20MeV以上の中性子に対する中性子校正場は、国内で未整備である。そこで、原子力機構・高崎量子応用研究所TIARAの数十MeV領域の高エネルギー準単色中性子照射場を利用して、校正場の開発を行った。この校正場の中性子フルエンスを直接モニタするために、透過型フルエンスモニタを開発した。整備予定の3エネルギー点でモニタの特性評価を行い、透過型モニタの計数率と照射中性子強度との相関が良好であることを確認できた。また、各測定ごとのモニタ計数値、及び、ビームタイム中のビーム強度の変動を表示・記録できる計測システムを整備し、運用を開始した。また、絶対測定データをもとに基準検出器の値付けを行い、実験ごとにフルエンスモニタに値を移す手順を取り決めた。これらにより中性子フルエンスのモニタ技術を確立し、高エネルギー中性子校正場を確立した。

口頭

TIARAを用いたイオン照射材料の微視的構造研究

米田 安宏; 西畑 保雄; 阿部 浩之; 内田 裕久*; 松村 義人*; 竹内 光明*; 田中丸 天兵*; 篠原 義明*

no journal, , 

強誘電体,超磁歪材料,形状記憶合金,水素吸蔵材料などのスマートマテリアルと呼ばれる物質群は、結晶内に生じている弾性歪みによって物性をコントロールすることができる。イオンビームや電子線による照射は結晶内の弾性歪みを効率的に変化させることができるため、スマートマテリアルの特性改変に有効な手段である。本研究グループでは、照射材料の新たな結晶構造の可視化技術として2体相関分布関数法(pair-distribution function; PDF)を適用した。PDF解析によって水素吸蔵材料や超磁歪材料の照射効果が抽出可能かを検討した。

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