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論文

放射性セシウム捕捉ポテンシャルから推定される$$K$$$$_{rm d}$$値と実測$$K$$$$_{rm d}$$値との誤差要因の解明

宇野 功一郎*; 中尾 淳*; 奥村 雅彦; 山口 瑛子; 小暮 敏博*; 矢内 純太*

日本土壌肥料学雑誌, 94(5), p.376 - 384, 2023/10

土壌のセシウム(Cs)吸着能の定量指標としてRadiocesium interception potential (RIP)が広く用いられてきたが、このRIPが実環境でのCsの分配係数($$K$$$$_{rm d}$$)と必ずしも相関しないことがわかってきた。この原因を明らかにするため、より実環境に則した溶液を用いた$$K$$$$_{rm d}$$測定やRIPとの比較、鉱物の構造評価を行った。その結果、カリウムイオンやアンモニウムイオンなどの競合陽イオンの濃度が重要であることや、鉱物自体の構造変化が重要であることがわかった。

論文

Interlaboratory comparison of electron paramagnetic resonance tooth enamel dosimetry with investigations of the dose responses of the standard samples

豊田 新*; 井上 一彦*; 山口 一郎*; 星 正治*; 廣田 誠子*; 岡 壽崇; 島崎 達也*; 水野 秀之*; 谷 篤史*; 保田 浩志*; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 199(14), p.1557 - 1564, 2023/09

EPR(electron paramagnetic resonance, electron spin resonance (ESR)ともいう)線量計測法の汎用性評価のため、相互比較試験を行った。線量を推定するために必要な、数十から数百mGyの線量を与えた標準試料は、各参加機関が作成した。同様にして作成した試料に未知線量を与えたものとあわせた試料セットを測定した後、他の参加機関に送り、また、他の参加機関が作成した別の試料セットを測定するということを繰り返した。既知線量の試料で作成した検量線の傾きには若干の差が見られるが、未知線量試料の測定値の差は系統的であり、測定値ではなく試料に起因するところが大きいことが示唆された。詳細な解析結果も報告する予定である。

論文

Electron storage performance of hybrid materials comprising polyoxometalates and carbon nanohorns as cathode-active materials

若松 勝洋*; 関原 輝昇*; 山口 慶彦*; 松島 諒*; 松村 大樹; Kuila, T.*; 吉川 浩史*

Batteries & Supercaps (Internet), 6(1), p.e202200385_1 - e202200385_8, 2023/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:31.35(Electrochemistry)

Nanohybrid materials comprising polyoxometalates (POMs) and nanocarbons have attracted considerable attention as electrode-active materials for rechargeable lithium-ion batteries (LIBs). These materials exhibit multi-electron redox reactions, resulting in an improved battery capacity. This study focuses on carbon nanohorns (CNHs) as a nanocarbon material and evaluates the battery performance using POM/CNH hybrids as cathode-active materials. X-ray absorption fine structural analysis was performed to investigate the reaction mechanism of these hybrids. POM/oxidized CNH (CNHox) hybrid materials maintain high capacities at high current densities as the high surface area availability of CNHox leads to high electrical double-layer capacitances. These findings show an improved performance of the as-developed material when compared with those reported in previous papers and can contribute toward an improved design of cathode-active materials for high-performance supercapacitors.

論文

Open charm and bottom meson-nucleon potentials $`a$ la the nuclear force

山口 康宏; 安井 繁宏*; 保坂 淳

Physical Review D, 106(9), p.094001_1 - 094001_16, 2022/11

We discuss the interaction of an open heavy meson ($$overline{D}$$ and $$overline{D}$$* for charm or $$B$$ and $$B$$* for bottom) and a nucleon ($$N$$) by considering the $$pi$$, $$sigma$$, $$rho$$, and $$omega$$ exchange potentials. We construct a potential model by respecting chiral symmetry for light quarks and spin symmetry for heavy quarks. Model parameters are adjusted by referring the phenomenological nuclear (CD-Bonn) potentials reproducing the low-energy $$NN$$ scatterings. We show that the resulting interaction may accommodate $$overline{D}N$$ and $$BN$$ bound states with quantum numbers $$I(J^{P})$$ = 0(1/2$$^{-}$$), and 1(1/2$$^{-}$$). We find that, in the present potential model, the $$pi$$ exchange potential plays an important role for the isosinglet channel, while the $$sigma$$ exchange potential does for the isotriplet one.

論文

$$P_c(4312)^+$$ and $$P_c(4337)^+$$ as interfering $$Sigma_cbar{D}$$ and $$Lambda_cbar{D}^*$$ threshold cusps

中村 聡*; 保坂 淳; 山口 康宏

Physical Review D, 104(9), p.L091503_1 - L091503_8, 2021/11

The recent LHCb data on $$B$$$$_s^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$p$$$$bar{p}$$ revealed a new pentaquark-like $$P$$$$_{c}$$(4337)$$^{+}$$ structure, while finding no evidence for $$P$$$$_{c}$$(4312)$$^{+}$$ discovered earlier in $$Lambda$$$$_b^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$pK^{-}$$. Though puzzling, the data actually offer an important hint to understand the nature of the pentaquark candidates. We develop a model to analyze the $$B$$$$_s^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$p$$$$bar{p}$$ data. We find that a $$Sigma$$$$_{c}$$$$bar{D}$$ over bar over bar one-loop mechanism causes a threshold cusp that fits well the $$P$$$$_{c}$$(4337)$$^{+}$$ peak. Also, the $$Sigma$$$$_{c}$$$$bar{D}$$ over bar over bar and $$Lambda$$$$_c$$$$bar{D}$$* threshold cusps interfere with each other to reproduce an oscillating behavior in the proton helicity angle distribution. These results combined with our earlier analysis on $$Lambda$$$$_b^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$pK^{-}$$ indicate that $$P$$$$_{c}$$(4312)$$^{+}$$ and $$P$$$$_{c}$$(4337)$$^{+}$$ are created by different interference patterns between the $$Sigma$$$$_{c}$$$$bar{D}$$ and $$Lambda$$$$_c$$$$bar{D}$$* (anomalous) threshold cusps. The proposed scenario consistently explains why the $$P$$$$_{c}$$(4312)$$^{+}$$ and $$P$$$$_{c}$$(4337)$$^{+}$$ peaks appear in $$Lambda$$$$_b^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$pK^{-}$$ and $$B$$$$_s^{0}$$ $$rightarrow$$ $$J$$/$$psi$$$$p$$$$bar{p}$$ over bar over bar , respectively, but not vice versa or both.

論文

Heavy hadronic molecules coupled with multiquark states

山口 康宏; Garc$'i$a-Tecocoatzi, H.*; Giachino, A.*; 保坂 淳; Santopinto, E.*; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*

Few-Body Systems, 62(3), p.33_1 - 33_7, 2021/09

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

本研究では$$Lambda_cbar{D}^{(ast)}-Sigma_c^{(ast)}bar{D}^{(ast)}$$ハドロン分子にコンパクトな$$uudcbar{c}$$コアが結合したハイブリット状態としての$$P_c$$ペンタクォーク状態の理論解析が行われた。相互作用としてヘビークォーク対称性とカイラル対称性を尊重したものが用いられ、結果、$$P_c^+(4312)$$$$P_c^+(4440)$$, $$P_c^+(4457)$$の質量と崩壊幅の実験データを説明することができた。その時、スピン-パリティは$$J^P=1/2^-$$, $$3/2^-$$, $$1/2^-$$と求まった。この解析で、エネルギー順位の構造にはコンパクト状態との結合より導かれたハドロン間相互作用が支配的な働きをしていることが得られ、一方、崩壊幅の決定にはパイオン交換力のテンソル項が重要な働きをしていることが得られた。

論文

東海再処理施設の廃止措置におけるプロジェクトマネジメントの取り組み

田口 茂郎; 田口 克也; 牧野 理沙; 山中 淳至; 鈴木 一之; 高野 雅人; 越野 克彦; 石田 倫彦; 中野 貴文; 山口 俊哉

日本保全学会第17回学術講演会要旨集, p.499 - 502, 2021/07

東海再処理施設は2018年に廃止措置段階に移行した。廃止措置を着実に進めるため、東海再処理施設はプロジェクトマネジメント機能の強化に取り組んでいる。本稿では、将来の本格的な廃止措置への移行に向けて、東海再処理施設が現在取り組んでいる、プロジェクト管理ツールの活用検討及び機器解体計画の具体化方法について報告する。

論文

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.

Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03

 被引用回数:30 パーセンタイル:96.87(Astronomy & Astrophysics)

2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300$$^{circ}$$Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200$$^{circ}$$Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。

論文

Quantitative evaluation of effects of isomorphic substitutions on delamination energies of clay minerals

山口 瑛子; 浅野 育美*; 北川 結理*; Meng, C.*; 中尾 淳*; 奥村 雅彦

Proceedings of Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2020 (SNA + MC 2020), p.127 - 130, 2020/10

粘土鉱物は身近な鉱物の一つであり、環境中の元素挙動に大きな影響を及ぼすにも関わらず、未解明な点が多い。粘土鉱物の重要な特性の一つに、同程度の大きさのイオンによる置換反応(同形置換)があり、粘土鉱物の強い吸着力の要因の一つと考えられているが、実際にどの程度影響を及ぼすか評価されたことはない。本発表では、系統的なモデル作成と第一原理計算を用いることで、同形置換が剥離強度に与える影響を数値的に評価した結果を報告する。

論文

Optimized TES microcalorimeters with 14 eV energy resolution at 30 keV for $$gamma$$-ray measurements of the $$^{229}$$Th isomer

村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 紺野 良平*; 山口 敦史*; 満田 和久*; 山崎 典子*; 前畑 京介*; 菊永 英寿*; 滝本 美咲; et al.

Journal of Low Temperature Physics, 200(5-6), p.452 - 460, 2020/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:6.21(Physics, Applied)

We have developed a four-pixel array of superconducting transition-edge sensors with gold absorbers for the detection of a 29.2 keV $$gamma$$-ray doublet decay from $$^{229}$$Th. To identify the decay, an energy resolution better than 20 eV full width at half maximum (FWHM) is needed. We measured an energy resolution of 14 eV FWHM for 26 keV $$gamma$$-ray decay from an $$^{241}$$Am isotope in combined data of three pixels. We describe the design and the performance of the devices and discuss the baseline correction method to compensate the variation in the baseline, which was observed during the evaluation of the performance using the $$^{241}$$Am isotope.

論文

Heavy hadronic molecules with pion exchange and quark core couplings; A Guide for practitioners

山口 康宏*; 保坂 淳; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 47(5), p.053001_1 - 053001_67, 2020/05

We discuss selected and important features of hadronic molecules as one of several promising forms of exotic hadrons near thresholds. Using examples of $$X(3872)$$ and $$Z$$$$_{c}$$, emphasis is put on the roles of the one pion exchange interaction between them and their coupling to intrinsic quark states. Thus hadronic molecules emerge as admixtures of the dominant long-range hadron structure and short-range quark structure. For the pion exchange interaction, properties of the tensor force are analyzed in detail. More coupled channels supply more attractions, and heavier constituents suppress kinetic energies, providing more chances to form hadronic molecules of heavy hadrons. Throughout this article, we show details of basic ideas and methods.

論文

$$P_c$$ pentaquarks with chiral tensor and quark dynamics

山口 康宏; Garc$'i$a-Tecocoatzi, H.*; Giachino, A.*; 保坂 淳; Santopinto, E.*; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*

Physical Review D, 101(9), p.091502_1 - 091502_7, 2020/05

 被引用回数:37 パーセンタイル:94.45(Astronomy & Astrophysics)

本研究では$$Lambda_cbar{D}^{(ast)}-Sigma_c^{(ast)}bar{D}^{(ast)}$$ハドロン分子にコンパクトな$$uudcbar{c}$$コアが結合したハイブリット状態としての$$P_c$$ペンタクォーク状態の理論解析が行われた。相互作用としてヘビークォーク対称性とカイラル対称性を尊重したものが用いられ、結果、$$P_c^+(4312)$$$$P_c^+(4440)$$,$$P_c^+(4457)$$の質量と崩壊幅の実験データを説明することができた。その時、スピン-パリティは$$J^P=1/2^-$$, $$3/2^-$$, $$1/2^-$$と求まった。この解析で、エネルギー順位の構造にはコンパクト状態との結合より導かれたハドロン間相互作用が支配的な働きをしていることが得られ、一方、崩壊幅の決定にはパイオン交換力のテンソル項が重要な働きをしていることが得られた。

論文

Hidden-charm and bottom meson-baryon molecules coupled with five-quark states

Giachino, A.*; 保坂 淳; Santopinto, E.*; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*; 山口 康宏*

Recent Progress in Few-Body Physics; Springer Proceedings in Physics, Vol.238, p.621 - 627, 2020/01

We investigate the hidden-charm and hidden-bottom pentaquarks as meson-baryon molecules coupled to the five-quark states. As a result of our calculation it emerges that in the charm sector, one needs to add the five-quark potential to the pion exchange potential in order to produce bound and resonant states, whereas, in the bottom sector, the pion exchange interaction alone is strong enough to produce states. Thus, from this investigation, it comes out that the hidden-bottom pentaquarks are more likely to be produced than their hidden-charm counterparts, and, for this reason, we suggest that the experimentalists should look for the hidden-bottom pentaquarks.

論文

Energy of the $$^{229}$$Th nuclear clock isomer determined by absolute $$gamma$$-ray energy difference

山口 敦史*; 村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; 羽場 宏光*; 小無 健司*; 渡部 司*; 菊永 英寿*; et al.

Physical Review Letters, 123(22), p.222501_1 - 222501_6, 2019/11

 被引用回数:31 パーセンタイル:88.55(Physics, Multidisciplinary)

The low-lying isomeric state of $$^{229}$$Th provides unique opportunities for high-resolution laser spectroscopy of the atomic nucleus. We determine the energy of this isomeric state by measuring the absolute energy difference between two $$gamma$$-decays from the 29.2-keV second-excited state. A transition-edge sensor microcalorimeter was used to measure the absolute energy of the 29.2-keV $$gamma$$-ray with improved precision. Together with the cross-band transition energy (29.2 keV$$rightarrow$$ground) and the branching ratio of the 29.2-keV state measured in a recent study, the isomer energy was determined to be 8.30$$pm$$0.88 eV. Our result is in agreement with latest measurements based on different experimental techniques, which further confirms that the isomeric state of $$^{229}$$Th is in the laser-accessible vacuum ultraviolet range.

論文

Neutron diffraction study on martensitic transformation under compressive stress in an ordered Fe$$_{3}$$Pt

福田 隆*; 山口 貴司*; 掛下 知行*; Harjo, S.; 中本 建志*

Journal of Applied Physics, 126(2), p.025107_1 - 025107_6, 2019/07

AA2019-0505.pdf:1.15MB

 被引用回数:1 パーセンタイル:4.52(Physics, Applied)

We have studied the structure change of an ordered Fe$$_{3}$$Pt (degree of order $$sim$$0.75) under a compressive stress applied in the [001] direction by neutron diffraction. In the absence of the stress, the alloy exhibits a weak first order martensitic transformation at 90 K from the L1$$_{2}$$-type cubic structure to the L6$$_{0}$$-type tetragonal structure. Under the compressive stress of 100 MPa, the first order nature of the thermally-induced martensitic transformation was undetectable in the temperature range of between 70 K and 270 K. The first order nature of the stress-induced martensitic transformation was also undetectable in the stress range of between 6 MPa and 300 MPa when tested at 120 K and higher temperatures. Under these conditions, the lattice parameters change continuously both in the cooling process and in the stress-applying process. A significant stress-induced softening of lattice was observed between 120 K and 265 K but not at 93 K and 295 K.

論文

Evidence for momentum-dependent heavy fermionic electronic structures; Soft X-ray ARPES for the superconductor CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ in the normal state

中谷 泰博*; 荒谷 秀和*; 藤原 秀紀*; 森 健雄*; 鶴田 篤史*; 橘 祥一*; 山口 貴司*; 木須 孝幸*; 山崎 篤志*; 保井 晃*; et al.

Physical Review B, 97(11), p.115160_1 - 115160_7, 2018/03

AA2018-0003.pdf:1.65MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:20.97(Materials Science, Multidisciplinary)

We present clear experimental evidence for the momentum-dependent heavy fermionic electronic structures of the 4${it f}$-based strongly correlated system CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy. A comparison between the experimental three-dimensional quasiparticle dispersion of LaNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ and CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ has revealed that heavy fermionic electronic structures are seen in the region surrounding at a specific momentum. Furthermore, the wave vectors between the observed "heavy spots" are consistent with a result of neutron scattering reflecting magnetic correlations, which could be a trigger of the superconductivity in CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$.

論文

Determination of fusion barrier distributions from quasielastic scattering cross sections towards superheavy nuclei synthesis

田中 泰貴*; 成清 義博*; 森田 浩介*; 藤田 訓裕*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 山木 さやか*; 若林 泰生*; 田中 謙伍*; 武山 美麗*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(1), p.014201_1 - 014201_9, 2018/01

 被引用回数:16 パーセンタイル:73.53(Physics, Multidisciplinary)

ガス充填型反跳生成核分離装置GARISを用いて$$^{48}$$Ca + $$^{208}$$Pb, $$^{50}$$Ti + $$^{208}$$Pb, $$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm反応系における準弾性散乱断面積の励起関数を測定した。これらのデータから融合障壁分布を導出し、チャンネル結合計算と比較した。$$^{48}$$Ca + $$^{208}$$Pb及び$$^{50}$$Ti + $$^{208}$$Pb反応の障壁分布のピークエネルギーはそれらの反応系における2中性子蒸発断面積のピークエネルギーと良く一致し、一方$$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm反応の障壁分布のピークエネルギーは4中性子蒸発断面積のピークエネルギーより少し下に現れることが判った。この結果は超重核合成の際の最適ビームエネルギーの予測に役立つ情報を与える。

論文

Hidden-charm and bottom meson-baryon molecules coupled with five-quark states

山口 康宏*; Giachino, A.*; 保坂 淳; Santopinto, E.*; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*

Physical Review D, 96(11), p.114031_1 - 114031_25, 2017/12

 被引用回数:47 パーセンタイル:90.68(Astronomy & Astrophysics)

In this paper, we investigate the hidden-charm pentaquarks as $$bar{D}^{(*)}Lambda_c$$ and $$bar{D}^{(*)}Sigma_c^{(*)}$$ molecules coupled to the five-quark states. Furthermore, we extend our calculations to the hidden-bottom sector. The coupling to the five-quark states is treated as the short range potential, where the relative strength for the meson-baryon channels is determined by the structure of the five-quark states. We found that resonant and/or bound states appear in both the charm and bottom sectors. The five-quark state potential turned out to be attractive and, for this reason, it plays an important role to produce these states. In the charm sector, we need the five-quark potential in addition to the pion exchange potential in producing bound and resonant states, whereas, in the bottom sector, the pion exchange interaction is strong enough to produce states. Thus, from this investigation, it emerges that the hidden-bottom pentaquarks are more likely to form than their hidden-charm counterparts; for this reason, we suggest that the experimentalists should look for states in the bottom sector.

論文

Establishment of a Laboratory for $$gamma$$-ray Spectrometry of Environmental Samples Collected in Fukushima

三枝 純; 依田 朋之; 前田 智史; 岡崎 勤; 大谷 周一; 山口 敏夫; 栗田 義幸; 波澄 篤; 米澤 仲四郎*; 武石 稔

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1078 - 1085, 2017/11

2011年3月の福島第一原子力発電所の事故後、原子力機構は新たに放射能分析施設を福島に立ち上げた。分析施設では高分解能$$gamma$$線スペクトロメトリに基づき、土壌や水、ダストフィルタ、植物といった環境試料の放射能分析を月当たり約1,000件のペースで行っている。2012年9月の施設立上げ以来、分析結果の信頼性や、分析依頼者及び機器オペレータの利便性向上を目指した技術開発を実施し、制度的・技術的な課題を継続的に改善することで、ISO/IEC 17025規格に適合する試験所としての認定を得た。

論文

Study of the reaction $$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$ at RIKEN-GARIS

加治 大哉*; 森田 浩介*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 藤田 訓裕*; Gan, Z.*; Geissel, H.*; 長谷部 裕雄*; Hofmann, S.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 86(3), p.034201_1 - 034201_7, 2017/03

 被引用回数:24 パーセンタイル:81.66(Physics, Multidisciplinary)

理化学研究所のガス充填型反跳核分離装置GARISを用いて$$^{48}$$Ca + $$^{248}$$Cm $$rightarrow$$ $$^{296}$$Lv$$^{ast}$$融合反応を調べた。116番元素$$^{292}$$Lv, $$^{293}$$Lvと思われる核反応生成物に起因するアルファ線と自発核分裂の崩壊連鎖が7事象観測された。崩壊連鎖中に観測された原子核の性質は過去の報告値とよく一致したが、1つの崩壊連鎖で一部矛盾が観測された。これは$$^{285}$$Cnの新しい自発核分裂分岐比の存在、あるいは新同位体$$^{294}$$Lv生成の可能性を示唆するものと思われる。

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