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論文

Observation of longitudinal magnetic fluctuations at a first-order ferromagnetic quantum phase transition in UGe$$_2$$

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; 仲村 愛*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 90(7), p.073707_1 - 073707_5, 2021/07

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

Ferromagnetic fluctuation relevant to the pressure-induced superconductivity in UGe$$_2$$ is investigated by means of NMR spectroscopy. Longitudinal magnetic fluctuations were observed in the spin-echo decay rate near the ferromagnetic critical point where superconductivity takes place. This result strongly suggests that superconductivity in ferromagnets is universally mediated by anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Energy-dependent angular distribution of individual $$gamma$$ rays in the $$^{139}$$La($$n, gamma$$)$$^{140}$$La$$^{ast}$$ reaction

奥平 琢也*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 新實 裕大*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 104(1), p.014601_1 - 014601_6, 2021/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:0.02(Physics, Nuclear)

Neutron energy-dependent angular distributions were observed for individual $$gamma$$ rays from the 0.74 eV $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$La+$$n$$ to several lower excited states of $$^{140}$$La. The $$gamma$$-ray signals were analyzed in a two dimensional histogram of the $$gamma$$-ray energy, measured with distributed germanium detectors, and neutron energy, determined with the time-of-flight of pulsed neutrons, to identify the neutron energy dependence of the angular distribution for each individual $$gamma$$ rays. The angular distribution was also found for a photopeak accompanied with a faint $$p$$-wave resonance component in the neutron energy spectrum. Our results can be interpreted as interference between $$s$$- and $$p$$-wave amplitudes which may be used to study discrete symmetries of fundamental interactions.

報告書

グローブボックス窓板用火災対策シートの開発

川崎 浩平; 品田 健太; 岡本 成利; 影山 十三男; 江田 考志; 岡崎 日路; 鈴木 弘道; 山本 和也; 小田部 隼

JAEA-Technology 2020-025, 80 Pages, 2021/03

JAEA-Technology-2020-025.pdf:3.72MB

プルトニウム燃料第三開発室は、高速実験炉「常陽」及び高速増殖原型炉「もんじゅ」のMOX燃料製造を目的に昭和63年に運転を開始した施設であり、非密封の核燃料物質を大量に取り扱う大型のグローブボックスが設置された。これらのグローブボックス窓板には「使用施設等の位置、構造及び設備の基準に関する規則」の施行(平成25年12月)以降に設置するものを除き、アクリル(可燃性)が用いられている。グローブボックス内の火災に対しては、建設当初からハロゲン化物消火設備による自動消火システムを導入しているが、グローブボックスの外側からの火災に対して、アクリルの直接的な対策が課題であった。そのため、可能な限りグローブボックスの外側からの火災に対するグローブボックス窓板への影響を軽減する火災対策シートを開発、最終的には難燃性のシートを実装した。開発の着眼点は、不燃又は難燃シートに粘着材を塗布した複合材で不燃又は難燃性を有していること。また、使用環境(核燃料物質からのガンマ線、蛍光灯からの紫外線)で劣化が著しくないこと、グローブ作業での作業員の視認性を確保できる透明なシートであること等とした。これらの火災対策シートを貼り付けたアクリル板の火災損傷防止試験及び火災対策シートを用いた使用環境影響試験を行い、良好な結果を得た。一方、火災対策シートの貼り付け作業等における外部被ばくを低減する観点から、プルトニウム燃料技術開発センター内にワーキンググループを立ち上げ、施工試験等で効率的な施工を実現する方法を検討・試行し、作業の標準化を図り、基本手順書にまとめた。本報告書は、グローブボックス窓板用火災対策シートに係る火災損傷防止試験及び使用環境影響試験と、施工性試験等を通じて得られた知見を取りまとめたものである。

論文

H$$_{2}$$ production from methane decomposition by fullerene at low temperature

徳永 智春*; 久野 孝平*; 河上 匠*; 山本 剛久*; 吉越 章隆

International Journal of Hydrogen Energy, 45(28), p.14347 - 14353, 2020/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.77(Chemistry, Physical)

グラファイトとカーボンブラックによるCH$$_{4}$$からのH$$_{2}$$生成触媒メカニズムを明らかにするために、ガスクロマトグラフィー,放射光その場加熱X線光子分光法(SR-XPS)とTEMによって6員環に加え5員および7員環からなるフラーレンの触媒挙動を調べた。XPSおよびTEM分析から、sp$$^{2}$$結合からなる複数のリング構造が、CH$$_{4}$$分解の400$$^{circ}$$以下の低温触媒作用を起こすことが推察された。

論文

Measurement of the angular distribution of $$gamma$$-rays after neutron capture by $$^{139}$$La for a T-violation search

奥平 琢也; 清水 裕彦*; 北口 雅暁*; 広田 克也*; Haddock, C. C.*; 伊藤 維久也*; 山本 知樹*; 遠藤 駿典*; 石崎 貢平*; 佐藤 匠*; et al.

EPJ Web of Conferences, 219, p.09001_1 - 09001_6, 2019/12

原子核が熱外中性子を共鳴吸収する反応において、弱い相互作用起因のパリティ対称性の破れが核子間相互作用の最大10$$^{6}$$倍増幅される現象が観測されている。この反応では時間反転対称性の破れにも同様の増幅効果があることが理論的に予言されており、全く新しい手法で未知の時間反転対称性の破れを世界最高感度で探索できる可能性がある。しかし、その増幅率は全ての核種で未知であり、この手法がもつ可能性を具体的に議論できていなかった。本研究ではJ-PARC, MLF, BL04のGe検出器群を用いて、$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)反応の角度分布測定を行い、世界で初めて$$^{139}$$Laで時間反転対称性の破れの増幅率を求めることに成功した。この結果を用いて、実験に必要な測定時間を見積もると、偏極率40%のLa核偏極技術、偏極率70%, 79atm・cmの$$^3$$He Spin Filterを用意すれば、1.4日の測定で世界最高感度で時間反転対称性の破れ探索実験が可能であることが判明した。現在原子力機構では高性能な$$^3$$He Spin Filterの開発を行なっており、本発表では$$gamma$$線の角度分布測定の結果、及び共用ビームラインに適用するための$$^3$$He Spin Filterの開発の現状について発表する。

論文

Magnetic and electronic properties of B-site-ordered double-perovskite oxide La$$_{2}$$CrMnO$$_{6}$$ thin films

吉松 公平*; 石丸 純也*; 渡会 啓介*; 山本 航平*; 平田 靖透*; 和達 大樹*; 竹田 幸治; 堀場 弘司*; 組頭 広志*; 坂田 修身*; et al.

Physical Review B, 99(23), p.235129_1 - 235129_8, 2019/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:47.66(Materials Science, Multidisciplinary)

We report on magnetic and electronic properties of the B-site-ordered double-perovskite La$$_{2}$$CrMnO$$_{6}$$ films grown by pulsed-laser deposition. The magnetic-field dependence of magnetization curves showed hysteresis at low temperatures regardless of the degree of Cr/Mn order and the saturation magnetization became smaller for the higher-Cr/Mn-ordered film. The X-ray absorption spectroscopy and X-ray magnetic circular dichroism measurements suggested antiferromagnetic coupling between Cr$$^{3+}$$ and Mn$$^{3+}$$ ions, resulting in ferrimagnetism of the B-site-ordered double-perovskite La$$_{2}$$CrMnO$$_{6}$$. A band structure was established by combining these results together with the synchrotron-radiation photoemission and optical spectra. We discuss the magnetic states among the $$B$$-site-ordered La$$_{2}$$$$B'$$MnO$$_{6}$$ ($$B':3d$$ transition-metal elements from V to Ni) being basically consistent with the Kanamori-Goodenough rule.

論文

The Surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.

Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04

 被引用回数:168 パーセンタイル:99.76(Multidisciplinary Sciences)

小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。

論文

新材料・新製品開発のための先端解析技術

佐々木 宏和*; 西久保 英郎*; 西田 真輔*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 磯松 岳己*; 湊 龍一郎*; 衣川 耕平*; 今村 明博*; 大友 晋哉*; et al.

古河電工時報, (138), p.2 - 10, 2019/02

電子顕微鏡や放射光等の先端解析技術は、試料の構造や化学状態について多くの有用な情報をもたらし、材料研究に欠かせないツールとなっている。本稿では、これらの先端解析技術の中から、電子線ホログラフィや放射光を用いたX線小角散乱法(SAXS)等の手法を中心に、材料研究への応用事例を紹介する。これらの手法を活用することにより、未知であった材料の本質を明らかにすることができ、新製品開発の指針を定める上で重要な知見を得ることができる。

論文

Anisotropic magnetic fluctuations in ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$; $$^{73}$$Ge-NQR study at ambient pressure

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(3), p.033704_1 - 033704_5, 2018/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:43.47(Physics, Multidisciplinary)

$$^{73}$$Ge nuclear quadrupole resonance study of ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$ is reported. Detailed analyses successfully assigned crystallographic sites of Ge atoms. The measurement of the nuclear spin-lattice relaxation rate revealed highly anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Deep microbial life in high-quality granitic groundwater from geochemically and geographically distinct underground boreholes

伊能 康平*; 今野 祐多*; 幸塚 麻里子*; 廣田 明成*; 東郷 洋子*; 福田 朱里*; 小松 大介*; 角皆 潤*; 田辺 章文*; 山本 智*; et al.

Environmental Microbiology Reports (Internet), 8(2), p.285 - 294, 2016/04

 被引用回数:20 パーセンタイル:67.64(Environmental Sciences)

瑞浪超深地層研究所の深度300mの花崗岩中の地下水を対象として、ボーリング孔を利用した微生物特性の調査を行った。ボーリング孔から得られた地下水は、当初、好気性の水素酸化に関わるHydrogenophaga spp.が優勢種であったが、3年後にはNitrospirae門の微生物が優勢種となった。後者の微生物種は系統学的に深部地下水や陸域の温泉水において観察される種であり、この地域の土着の微生物種と考えられた。

論文

Performance comparison of scintillators for alpha particle detectors

森下 祐樹; 山本 誠一*; 井崎 賢二; 金子 純一*; 東井 宏平*; 坪田 陽一*; 樋口 幹雄*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 764, p.383 - 386, 2014/11

 被引用回数:26 パーセンタイル:91.93(Instruments & Instrumentation)

Scintillation detectors for alpha particles are often used in nuclear fuel facilities. Alpha particle detectors have also become important in the research field of radionuclide therapy using alpha emitters. We tested a new ceramic scintillator, a cerium-doped Gd$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$: GPS scintillator for an alpha particle detector and compared it with three other scintillators: ZnS(Ag), GAGG, and a plastic scintillator. We optically coupled them to two photodetectors with different types (photomultiplier tube: PMT and silicon photomultiplier: Si-PM) and measured the performance of each scintillator used as the alpha detectors. GPS and GAGG are the most promising alpha particle detectors among the four scintillators because their energy resolutions are good ($$sim$$10% with PMT and $$sim$$14% with Si-PM). From the relation between the quantum efficiency (QE) distribution of the photodetectors and the emission wavelengths of scintillators, the best combinations were coupling GPS to PMT and GAGG to Si-PM.

論文

Development of a Si-PM based alpha camera for plutonium detection in nuclear fuel facilities

森下 祐樹; 山本 誠一*; 井崎 賢二; 金子 純一*; 東井 宏平*; 坪田 陽一*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 747, p.81 - 86, 2014/05

 被引用回数:36 パーセンタイル:95.71(Instruments & Instrumentation)

核燃料施設では核燃料物質の検知のため、$$alpha$$線が測定される。本研究では、Si-PMアレイとGAGGシンチレータ接合した新たな$$alpha$$線イメージング装置を開発し、開発した装置の基本性能を評価した。シンチレータは0.1mm厚、ライトガイドは3.0mm厚のものを用いた。$$^{241}$$Am線源をすべての測定に用いた。空間分解能の評価では、1.6lp/mmのスリットが完全に識別でき、ここから空間分解能は0.6mm FWHM以下であると評価された。エネルギー分解能は13% FWHMであった。画像にはわずかなゆがみが確認されたが、中心付近の均一性は24%以内であった。これらの評価結果より、構築した$$alpha$$線イメージング装置は、核燃料施設におけるプルトニウム検知に有用であることが示された。

論文

Experimental evidence for ferromagnetic spin-pairing superconductivity emerging in UGe$$_2$$; A $$^{73}$$Ge-nuclear-quadrupole-resonance study under pressure

原田 敦之*; 川崎 慎司*; 椋田 秀和*; 北岡 良雄*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; 播磨 尚朝*

Physical Review B, 75(14), p.140502_1 - 140502_4, 2007/04

 被引用回数:28 パーセンタイル:73.65(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究で、異なったタイプの超伝導オーダパラメータがUGe$$_2$$の強磁性相で実現していることが、圧力下$$^{73}$$Ge-核四重極共鳴実験を通して明らかにされた。核格子緩和時間(1/$$T$$$rm$_1$$)の測定から、超伝導状態ではアップスピンバンドはラインノードの超伝導ギャップが開いているものの、ダウンスピンバンドは超伝導ギャップが開かないことが明らかにされた。この実験結果は、強磁性的に配列したスピンを持つ2電子間に超伝導クーパー対が形成されるというモデルで説明されることが明らかとなった。本研究結果は強磁性状態下における一次相転移点近傍に存在する強磁性的スピンのゆらぎによって媒介される強磁性超伝導の研究に重要な示唆を与えるものである。

論文

Unconventional supercondnuctivity in the itinerant ferromagnet UGe$$_2$$; $$^{73}$$Ge-NQR study under pressure

原田 敦之*; 川崎 慎二*; 椋田 秀和*; 北岡 良雄*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; 播磨 尚朝*

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.963 - 964, 2006/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.94(Physics, Condensed Matter)

遍歴強磁性超伝導物質UGe$$_2$$$$^{73}$$Ge-NQRによる研究結果を報告する。低温・低圧相であるFM1と高温・高圧相FM2の臨界圧力$$P_x$$近辺で測定を行った。核緩和時間$$T_1$$は低温で温度に対して線型に振る舞い、コヒーレンスピークはない。実験結果は、スピン三重項の超伝導がアップスピンバンドで実現しており、ダウンスピンバンドでは超伝導ギャップが開いていないと考えると統一的に理解できる。

論文

Cooperative phenomenon of ferromagnetism and unconventional superconductivity in UGe$$_2$$; A $$^{73}$$Ge-NQR study under pressure

原田 淳之*; 川崎 慎司*; 小手川 恒*; 北岡 良雄*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; 播磨 尚朝*

Journal of the Physical Society of Japan, 74(10), p.2675 - 2678, 2005/10

 被引用回数:20 パーセンタイル:69.44(Physics, Multidisciplinary)

圧力下での$$^{73}$$Ga核四重極共鳴(NQR)の観測をとおして、UGe$$_2$$における強磁性と非従来型超伝導の協力現象について報告する。$$P_c$$$$sim$$1.5GPaの近傍で、NQRスペクトルは一次転移であることが示されている強磁性相と常磁性相の相分離を示した。核スピン・格子緩和速度1/$$T_1$$は、常磁性相ではなく強磁性相の元で超伝導が出現することを明らかにした。

口頭

東海再処理施設へのソルトフリー洗浄試薬の適用試験

山本 弘平; 鍛治 直也; 森本 和幸; 大部 智行; 佐野 雄一; 鹿志村 卓男

no journal, , 

ソルトフリー技術は、溶媒洗浄工程において使用する洗浄液に、Naを含まない試薬を用いることによって、低放射性廃液蒸発缶(LAW蒸発缶)における濃縮率を向上させ、LAWの減容化等を期待できるものであり、将来の再処理施設への技術導入に向けて、処理方法等の検討を行う必要がある。ここでは、洗浄性能に優れたシュウ酸ヒドラジン及び炭酸ヒドラジンの使用、同試薬のLAW蒸発缶における加熱分解処理を想定し、東海再処理施設へのソルトフリー洗浄試薬の適用試験(COLD試験)を行うことによって、将来の再処理施設への技術導入のために有効な情報を得たので、その結果について報告する。

口頭

Pt-CeO$$_{x}$$モデル界面上での酸素還元反応の検討

府金 慶介*; 森 利之*; 増田 卓也*; 魚崎 浩平*; 山本 春也; 前川 康成

no journal, , 

固体高分子形燃料電池の実用化にあたって克服しなければならない問題の一つに白金触媒の使用量の低減があり、特にカソード正極 における酸素還元反応を促進するカソード材料の開発が重要課題の一つとなっている。本研究は、三機関連携(原子力機構,理化学研究所,物質・材料研究機構)による燃料電池システム用キーマテリアル開発研究の一環として、物材機構が見いだした白金(Pt)-セリア(CeO$$_{x}$$)を研究対象に高性能カソード材料の開発を進めている。今回は、Pt-Ce$$_{x}$$カソード材料の電極特性発現機構を検討するためのPt-Ce$$_{x}$$モデル電極界面の作製を目的に、パルスレーザー蒸着法により導電性を有するNb:SrTiO$$_{3}$$(100)単結晶基板上にCeO$$_{2}$$のエピタキシャル膜を形成し、さらにそのうえにPt粒子を担持した材料の作製を行い、電気化学測定によりその酸素還元反応活性を評価した。発表では、作製したPt/CeO$$_{2}$$(100)膜の構造と酸素還元反応活性について詳細に報告する。

口頭

HIT-Vプロテアーゼの一本鎖化と阻害剤複合体のX線結晶構造解析

安達 基泰; 玉田 太郎; 黒木 良太; 日高 興士*; 木村 徹*; 木曽 良明*; 山本 航平*; 城所 俊一*

no journal, , 

HIV-1プロテアーゼ(HIVPR)は、エイズ治療のための創薬標的タンパク質である。HIVPRに対する阻害剤設計においては、立体構造の特徴と阻害剤結合の速度論的・熱力学的解析から得られるパラメーターの相関を明らかにすることが重要である。本研究では、阻害剤結合による熱安定性の変化を指標として阻害剤結合を評価するため、プロトマー間でN及びC末端が隣接することに着目し、タンデムに結合した遺伝子間に2アミノ酸残基分のリンカー配列を挿入することで、一本鎖化HIVPRの作製を試みた。一本鎖化HIVPRは、野生型と同様に大腸菌内に封入体として発現した。リフォールディングした一本鎖化HIVPRを精製し、KNI-272との複合体を結晶化した。得られた結晶を用いて、放射光施設(SPring-8)にて1.3${AA}$分解能の回折データを収集し、R値19%まで構造を精密化した。一本鎖化HIVPRの立体構造は、野生型とほとんど同じ(RMSD[C$$alpha$$]=0.17${AA}$)であったが、挿入したリンカー部分の電子密度は観測されなかった。同試料を用いた阻害剤結合の評価結果も報告する。

口頭

Pt-CeO$$_{x}$$薄膜電極触媒による電気化学的前処理と酸素還元反応活性向上に与える界面構造の検討

府金 慶介*; 森 利之*; Wu, Y. Y.*; 山本 春也; 前川 康成; 吉川 英樹*; 山下 良之*; 上田 茂典*; Vladimir, M.*; 鈴木 彰*; et al.

no journal, , 

固体高分子形燃料電池は、家庭用や自動車用の二酸化炭素を排出しない発電装置として注目されているが、カソード上での酸素還元反応に起因する電力損失のため、十分な電池出力が得られていない。本研究では、酸素還元活性の高いカソード触媒の開発を目的に、白金-酸化セリウムとカーボンブラック粉体(Pt-CeO$$_{x}$$/CB)を組合せたカソード電極を開発してきた。本電極では、市販のPtカソードよりも白金表面の酸化を抑制するために、高い酸素還元反応活性を示し、さらにPt-CeO$$_{x}$$/CBカソードに電気化学的前処理を行うことで、酸素還元反応活性が向上することを見いだしている。そこで今回は、単結晶SrTiO$$_{3}$$(100)基板上にパルスレーザー蒸着法により作製したCeO$$_{2}$$のエピタキシャル膜を用いて、PtとCeO$$_{x}$$界面構造が単純化されたPt-CeO$$_{x}$$薄膜カソードを作製し、その単純化された界面構造を用いて高い酸素還元活性の発生原因を追究した。発表では、透過型電子顕微鏡と光電子分光法によるPtとCeO$$_{x}$$の界面構造の評価及び電気化学測定により評価した酸素還元反応活性について報告する。

口頭

コプロセッシング法の抽出フローシート開発; 内部リサイクル方式小型ミキサセトラを用いた供給液Pu/U:1%試験

藤本 郁夫; 柳橋 太; 山本 弘平; 佐藤 武彦; 大部 智行; 滝 清隆

no journal, , 

抽出計算コード(MIXSET-X)を用いて設定した抽出フローシートに基づき、小型のミキサセトラでLWR使用済燃料を想定した供給液(Pu含有量1%)を使用した試験を行い、分配部の抽出フローシートの成立性を確認した結果の報告。本報告は、経済産業省からの受託業務として日本原子力研究開発機構が実施した「平成23年度高速炉再処理回収ウラン等除染技術開発」の成果である。

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