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町田 昌彦; 山田 進; Kim, M.; 田中 伶詞*; 飛田 康弘*; 岩田 亜矢子*; 青木 勇斗; 青木 和久; 柳澤 憲一*; 山口 隆司; et al.
RIST News, (70), p.3 - 22, 2024/09
福島第一原子力発電所(1F)建屋内には、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により高い放射線量を示す地点が多数存在し、廃炉作業を円滑に進める上での大きな障害となっている。日本原子力研究開発機構(JAEA)は、この課題解決に貢献するため、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉建屋内の環境改善のための技術開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の高機能化開発)」を受託し、令和(R)5年度4月より、廃炉屋内の放射線環境改善に係るデジタル技術の研究開発事業を進めている。本事業では、前期事業(R3
4年度実施)にて開発した3 D-ADRES-Indoor(プロトタイプ)を発展させ、現場で活用可能な高速デジタルツイン技術より成るFrontEnd、1F新事務本館等の居室で詳細解析を行うPro、そして、収集したデータ及び解析したデータを集中管理するデータベースの役割を果たすBackEndの3つの連携システムの開発を目標としている。本報告では、この3つの連携システムの中でも現場で活用するシステムとして、点群測定後、迅速に3Dメッシュモデルを作成し、線量率の計測結果から線源を逆推定し、その推定線源の位置や強度を更に高精度化する計算技術(再観測指示と再逆推定)を有するFrontEndを中心に、その開発状況について報告し、その検証結果として5号機での試験結果を示す。また、簡単に当該事業の今後の研究開発の計画も報告する。
下平 昌樹; 山口 義仁; 岩田 景子; 勝山 仁哉; 知見 康弘
Proceedings of ASME 2024 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP 2024) (Internet), 10 Pages, 2024/07
日本電気協会規格(JEAC)4206では、加圧熱衝撃事象時の原子炉圧力容器(RPV)の非延性破壊を防止するため、材料の破壊靭性が亀裂先端に生じる応力拡大係数を上回ることが要求されている。破壊靭性は、通常板幅に対して深い亀裂を有するコンパクトテンション(C(T))試験片を用いて評価されるのに対して、応力拡大係数はRPVの板厚に対して浅いステンレスオーバーレイクラッド(クラッド)下亀裂を想定して算出される。さらに、破壊靭性試験は単軸荷重によって行われるのに対して、RPVの想定亀裂には熱応力及び内圧による二軸の荷重が負荷される。このような亀裂深さやクラッドの有無、荷重負荷条件の違いは、亀裂先端の塑性拘束状態を変化させ、破壊靭性値評価に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、現行のRPVの構造健全性評価手法の保守性を定量的に評価するため、クラッド下亀裂を有する大型試験体を用いた多軸破壊試験を計画している。本報告では、多軸破壊試験の実施に向けた試験体形状や荷重負荷方法の検討内容及び当該試験の参照データとなる予備試験結果について報告する。予備試験では、亀裂の深さや形状を変えた試験体を用いた破壊試験を行い、浅い亀裂を有する試験体ではC(T)試験片に比べて破壊靭性値が高めに評価されることを示した。さらに、亀裂先端の拘束状態に依存せずに破壊靭性値を予測可能なローカルアプローチを用いて多軸試験体で得られる破壊靭性値の予測を行った。その結果、多軸試験体で得られる破壊靭性値は、JEAC4206に基づいて設定される破壊靭性遷移曲線に対して、十分な裕度を有することを示した。
Giachino, A.*; 保坂 淳; Santopinto, E.*; 竹内 幸子*; 瀧澤 誠*; 山口 康宏*
Physical Review D, 108(7), p.074012_1 - 074012_6, 2023/10
被引用回数：8 パーセンタイル：75.89(Astronomy & Astrophysics)
からなるペンタクォークの構造を分子構造と5クォーク構造の結合チャネル模型によって調べた。その結果、実験で得られた
の質量をよく再現したほか、敷値近傍に他の粒子が存在することを予言した。
町田 昌彦; 山田 進; Kim, M.; 奥村 雅彦; 宮村 浩子; 志風 義明; 佐藤 朋樹*; 沼田 良明*; 飛田 康弘*; 山口 隆司; et al.
RIST News, (69), p.2 - 18, 2023/09
福島第一原子力発電所(1F)建屋内には、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により高い放射線量を示す地点が多数存在し、廃炉作業を円滑に進める上での大きな障害の一つとなっている。この課題解決に資するため、日本原子力研究開発機構(JAEA)は、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉建屋内の環境改善のための技術の開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の開発)」を受託し、令和3年度より2年間に渡り、放射線源の逆推定と推定線源に対する対策を仮想空間で実施可能とするためのデジタル技術の研究開発を実施してきた。本記事では、上記プロジェクトの成果(以下、前期プロジェクトと呼び、その2年間の研究開発の成果)を紹介する他、令和5年度4月より、新たに開始した継続プロジェクト(以下、後期プロジェクトと呼ぶ)の計画についても報告する。前期プロジェクトにて当初予定していた機械学習技術(LASSO)については、建屋内の複雑な構造情報と汚染源の性質を反映した一つの派生版手法へと結実させた成果を報告する他、実際の原子炉施設での検証結果を示す。更に、開発技術を集約したプラットフォームとしての機能を持つソフトウエア:3D-ADRES-Indoorを紹介し、継続して実施する予定の後期プロジェクトの研究開発計画も紹介する。
清水 一行*; 戸田 裕之*; 藤原 比呂*; 山口 正剛; 上椙 真之*; 竹内 晃久*; 西嶋 雅彦*; 鎌田 康寛*
Corrosion, 79(8), p.818 - 830, 2023/08
被引用回数：3 パーセンタイル：30.94(Materials Science, Multidisciplinary)7xxxアルミニウム合金は代表的な高強度アルミニウム合金であるが、水素による機械的特性劣化がさらなる高強度化の妨げとなっている。我々は、7xxxアルミニウム合金の水素脆化を防止するための新しい技術として、Mn系第2相粒子の分散を提案する。本研究では、Mnを0.0%および0.6%含有する高水素7xxx合金の変形および破壊挙動を放射光X線トモグラフィーを用いてその場で観察した。得られた巨視的な水素脆化は、合金中の水素分配に基づき定量的に解析された。0.6%Mnを添加することにより、高い水素トラップ能力を持つ第二相粒子を生成し、水素による擬劈開破壊を有意に抑制することができた。
仁井 啓介*; 井田 義明*; 上田 英貴*; 山口 隆宣*; 株本 裕史; 神谷 潤一郎; 近藤 恭弘; 田村 潤; 原田 寛之; 松井 泰; et al.
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.601 - 604, 2023/01
マルイ鍍金工業では、日本原子力研究開発機構(JAEA)と共同で東海タンデム加速器後段の超伝導ブースター用1/4波長型超伝導空洞(QWR)について再表面処理の検討を行っている。この空洞はニオブ-銅のクラッド板で製作されており、底部に大きな開口があるため、再度の電解研磨処理等が可能な構造になっている。再表面処理では、内面ニオブに電解研磨(EP)を施工して表面粗さを小さくし、高い加速電界(5MV/m以上)を発生できるようにすることを目標としている。2020年度には、マルイ鍍金工業がニオブ9セル空洞EPの経験で得た各種パラメータとJAEA所有の電極、治具等を組み合わせて、予備の空洞に対してEPを施工した。しかし、EP後のニオブ表面は光沢が増すものの表面粗さが良好な状態とはならず、加速電界もEP前よりは改善したが、目標値には達していなかった。2021年度には空洞のニオブ表面粗さと加速電界の改善を目指して、EPのパラメータ(電極面積,電圧,流量と揺動)を変えての実験を行い、設備,条件,表面粗さ等の評価を行った。また、今回はこれまでに観察してこなかった中心導体のドリフトチューブ部内面などについても広く観察を行ったので、そちらの結果も併せて報告する。
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
被引用回数：2 パーセンタイル：22.56(Astronomy & Astrophysics)We discuss the interaction of an open heavy meson (
and * for charm or 
and * for bottom) and a nucleon (
) by considering the 
, 
, 
, and 
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 
scatterings. We show that the resulting interaction may accommodate 
and 
bound states with quantum numbers 
= 0(1/2
), and 1(1/2). We find that, in the present potential model, the exchange potential plays an important role for the isosinglet channel, while the exchange potential does for the isotriplet one.
町田 昌彦; 山田 進; Kim, M.; 奥村 雅彦; 宮村 浩子; Malins, A.; 志風 義明; 佐藤 朋樹*; 沼田 良明*; 飛田 康弘*; et al.
RIST News, (68), p.3 - 19, 2022/09
福島第一原子力発電所(1F)建屋内には、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により高い放射線量を示す地点が多数存在し、廃炉作業を円滑に進める上での大きな障害の一つとなっている。この課題の解決に資するため、日本原子力研究開発機構(JAEA)は、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉建屋内の環境改善のための技術の開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の開発)」を受託し、令和3年6月より放射線源の逆推定と推定線源に対する対策を仮想空間にて実施するためのデジタル技術及びその関連技術の研究開発を開始した。本記事では、上記技術のコアとなる概念(逆推定に用いるLASSO: Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)を紹介するとともに、開発技術を集約したプラットフォーム機能を持つソフトウエア: 3D-ADRES-Indoorの開発進捗と、その活用の際に重要な役割を果たす放射線量の可視化技術等の研究開発の進捗について報告する。
片山 領*; 加古 永治*; 山口 誠哉*; 道園 真一郎*; 梅森 健成*; 近藤 恭弘
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 25(2), p.021601_1 - 021601_18, 2022/02
被引用回数：3 パーセンタイル：47.90(Physics, Nuclear)超伝導高周波四重極リニアック(RFQ)のボロン中性子捕獲療法(BNCT)用の加速器中性子源への応用可能性について研究した。この論文は純ニオブを用いて、4.2Kで運転する超伝導RFQを用いて陽子または重陽子を加速し、ベリリウムまたはリチウムターゲットに照射することで中性子を得る、超伝導加速器のBNCTへの適用可能性を議論した初めての論文である。我々は次の観点からシステム評価を行った。(1)冷凍機に要求される冷却能力、(2)全系での必要電力、(3)全系の占有面積。その結果、超伝導加速器のBNCTへの応用は可能であり、特に2.5MeVの超伝導RFQを用いた重粒子ビームとリチウムターゲットのシステムが最適であるとの結論を得た。
(3872) revisited; The Roles of OPEP and the quark degrees of freedom竹内 幸子*; 山口 康宏; 保坂 淳; 瀧澤 誠*
Few-Body Systems, 62(4), p.77_1 - 77_4, 2021/12
被引用回数：2 パーセンタイル：23.37(Physics, Multidisciplinary)The (3872) is investigated by employing the quark-hadron hybrid model, that consists of the 
core, 
(*)
*, 
/
, and / two-meson states. Due to the attraction from the -* coupling and from the OPEP tensor coupling, a very thin peak can appear at the 
threshold. The energy of the corresponding pole of the scattering matrix is 
= +0.06 - 0.14
MeV, which is on the physical sheet and above the threshold, the same as the one of the poles from the LHCb data analysis.
and 
as interfering 
and 
threshold cusps中村 聡*; 保坂 淳; 山口 康宏
Physical Review D, 104(9), p.L091503_1 - L091503_8, 2021/11
被引用回数：24 パーセンタイル：82.21(Astronomy & Astrophysics)The recent LHCb data on 
/
revealed a new pentaquark-like 
(4337)
structure, while finding no evidence for (4312) discovered earlier in 
/
. Though puzzling, the data actually offer an important hint to understand the nature of the pentaquark candidates. We develop a model to analyze the / data. We find that a 
over bar over bar one-loop mechanism causes a threshold cusp that fits well the (4337) peak. Also, the over bar over bar and 
* 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 / indicate that (4312) and (4337) are created by different interference patterns between the and * (anomalous) threshold cusps. The proposed scenario consistently explains why the (4312) and (4337) peaks appear in / and / over bar over bar, respectively, but not vice versa or both.
仁井 啓介*; 井田 義明*; 上田 英貴*; 山口 隆宣*; 株本 裕史; 神谷 潤一郎; 近藤 恭弘; 田村 潤; 原田 寛之; 松井 泰; et al.
Proceedings of 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.334 - 337, 2021/10
原子力機構の東海タンデム加速器では重イオンビームを用いた核物理・核化学・材料照射などの研究が行われている。タンデム後段にはビームのエネルギーを2-3倍に増加させるための超伝導ブースターが設置されているが、長期間の休止中となっている。この超伝導ブースターの仕様は、型式=同軸1/4波長型共振器(QWR)、最適ビーム速度=光速の10%、加速電界=5.0MV/m@4Wである。現在、再稼働に向けた取り組みを行っており、各種試験を行う準備として予備の超伝導空洞の電解研磨を検討している。この空洞はニオブ-銅のクラッド板で製作されており、底部に大きな開口があるため、再度の電解研磨処理が可能な構造となっている。今回、マルイ鍍金工業と日本原子力研究開発機構が共同で1/4波長型超伝導空洞内面電解研磨について設備や条件の検討、電解研磨の実施、研磨後表面や空洞性能の評価等を行ったので、その結果を報告する。
山口 康宏; Garc
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：1 パーセンタイル：12.51(Physics, Multidisciplinary)本研究では
ハドロン分子にコンパクトな
コアが結合したハイブリット状態としての
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、
と
, 
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
, 
, 
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。
ペンタクォークの質量スペクトル山口 康宏
原子核研究, 65(2), p.19 - 30, 2021/03
近年、
成分を含むと思われるハドロン状態の発見報告が実験研究より相次いで行われている。それら状態は通常のハドロン描像(3クォーク状態のバリオンとクォーク-反クォークのメソン)では説明できず、多クォークからなるエキゾチックハドロンであると考えられている。本稿ではLHCb実験にて報告されたペンタクォーク・状態に着目し、チャームメソン(, 
)とチャームバリオン(
, 
, 
)からなるハドロン分子状態とした理論解析を行う。そこではハドロン間相互作用として、長距離力である交換力、そしてコンパクトな5クォーク状態とハドロン分子が結合することから導かれた近距離力・
ポテンシャルを導入し、ハドロン分子共鳴の質量と崩壊幅の予言が行われた。その結果、LHCbのの性質と一致するものが得られ、加えて新たな共鳴状態の予言も行われた。また、得られた共鳴状態に対し、導入した相互作用の役割が議論され、状態のエネルギー準位構造にポテンシャルが支配的に働き、一方で崩壊幅の生成に交換力のテンソル項が重要な役割を担っていることが明らかとなった。
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：53 パーセンタイル：96.13(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
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200C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。
山口 康宏; 山中 長閑*
Physical Review D, 103(1), p.013001_1 - 013001_20, 2021/01
被引用回数：40 パーセンタイル：93.70(Astronomy & Astrophysics)標準模型の範囲内での荷電レプトンの電気双極子モーメントの理論計算を行った。まず初めに、クォークレベルの寄与がGIM機構により抑制されることを示した。次にハドロンの寄与として、ベクターメソンループを考慮した計算を行った。そこではfactorizationを用いた
=1を伴う弱い相互作用による結合や隠れた局所対称性を用いた強い相互作用による結合が導出された。これら結合を用いた計算の結果、これまで理論的に知られていた電気双極子モーメントの値に比べて非常に大きな寄与が得られた。
山口 康宏; 山中 長閑*
Physical Review Letters, 125(24), p.241802_1 - 241802_7, 2020/12
被引用回数：44 パーセンタイル：91.11(Physics, Multidisciplinary)本論文では、標準模型の範囲で、ハドロン有効模型を用いた荷電レプトンの電気双極子モーメント(EDM)の再評価が行われた。そこで、ハドロンによるlong-distance effectによって大きなEDMの生成が見られ、電子(
)とミューオン(
),タウレプトン(
)に対し、それぞれ
, 
, and 
cmというEDMが得られた。これらハドロンからの寄与は、これまで知られていた4ループレベルの素粒子の寄与に比べて非常に大きなものである。
within the Regge-plus-resonance modelSkoupil, D.*; 山口 康宏
Physical Review D, 102(7), p.074009_1 - 074009_19, 2020/10
被引用回数：1 パーセンタイル：6.77(Astronomy & Astrophysics)本論文では中間子光生成に関する研究が行われた。光生成実験は今後チャームハドロンの性質解明のため、重要なツールとなることが期待されている。一方でこれらチャームハドロンに関する光生成において多くのパラメータがいまだ決定されていない。そこでは我々は比較的パラメータ数の少ないRegge-plus-resonance模型を用いた生成断面積の計算を行った。バックグラウンドでは
チャンネルに
軌跡を、
チャンネルに
軌跡を導入した。これらはエネルギーに対して滑らかな形の断面積を生成することが得られた。また、
チャンネルに最近報告されたペンタクォーク状態の寄与を導入したところ、断面積に鋭いピーク構造を作ることが予言された。
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
被引用回数：62 パーセンタイル：88.17(Physics, Nuclear)We discuss selected and important features of hadronic molecules as one of several promising forms of exotic hadrons near thresholds. Using examples of 
and 
, 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.
pentaquarks with chiral tensor and quark dynamics山口 康宏; Garca-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：60 パーセンタイル：94.81(Astronomy & Astrophysics)本研究ではハドロン分子にコンパクトなコアが結合したハイブリット状態としての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、と,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, , 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。
