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藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 加藤 元久*; 岡部 宣章*; 磯崎 信宏*; 石坂 千佳*; 西尾 智博; et al.
no journal, ,
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは加速器質量分析装置JAEA-AMS-TONOを1997年に導入し、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として行う深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究に対して年代測定及びその技術の開発を行っている。装置導入から2018年度までの総測定時間は約25,000時間であり、総測定試料数は20,000試料を超え、複数の核種による年代測定法を実用化しており、幅広い年代値を持つ地質試料等に適用している。
松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二
no journal, ,
イオンチャネリング(以下、チャネリング)を応用した加速器質量分析の妨害粒子の分別に関する二つの技術開発の現状を報告する。固体表面のチャネリングにより同重分子を解離する技術では、解離効率を左右するイオン-表面相互作用の強さを数値シミュレーションにより評価した。その結果、本技術が十分な解離機能を持つことが示された。コヒーレント共鳴励起(Resonant Coherent Excitation: RCE)を利用した同重体分別技術では、基盤整備として行ったAMS装置におけるRCEの観測に成功した。
安部 晋一郎; 高橋 史明
no journal, ,
地上における電子機器の信頼性問題として、環境放射線が引き起こす一時的な誤動作(ソフトエラー)が注目されている。これまでの研究で、中性子の入射方向がソフトエラー発生率に影響を与えることがわかった。環境中性子のエネルギーと天頂角の二重微分フラックスは解析モデルPARMA4.0で推定できるが、測定データは存在しない。そこで、減速材を半球としたボナー球型検出器(ボナー半球型検出器)を用いた中性子二重微分フラックス測定の実現性について、計算により解析した。放射線輸送計算コードPHITSを用いて応答関数を計算した結果、中性子の入射方向に応じてレスポンスが変化することが確認できた。さらに、PARMA4.0の二重微分中性子フラックスを用いて、ボナー半球型検出器の半径および減速材の向きを変えた中性子入射計算を進めており、その計算結果をアンフォールディングして、元の二重微分フラックスと合致するか否かの検証を進めている。
甲斐 健師; 松谷 悠佑; 佐藤 達彦
no journal, ,
放射線と物質の相互作用研究において、PHITSのような汎用放射線輸送計算コードは必要不可欠な技術となっている。これらのコードは、生体との作用に関する研究という観点では、臓器や組織スケールのマクロな三次元体系での線量評価等とともに、DNA損傷のようなナノスケールの微視的空間領域で誘発される放射線作用の研究への適用も期待されている。そこで、近年、このスケールでの放射線挙動を解析できる飛跡構造解析モードを開発し、PHITSへ実装し、公開してきた。本研究で、当該モードにより電子線照射に対するDNA損傷の収量をシミュレーション予測し、実験値と比較検証した結果、両者は良く一致した。これにより、従来のPHITSでは、細胞レベルのエネルギー付与計算までが限界であったが、飛跡構造解析モードの利用により、分子レベルの放射線分解が関与するDNA損傷の推定が可能になったことが検証された。
小野田 浩成*; 花島 隆泰*; 武田 全康; 柳原 英人*
no journal, ,
低消費電力デバイスの開発に向け、電圧磁化反転方式の研究が盛んに行われている。電圧磁化反転方式を実現し得る候補の1つとして、電気磁気(ME)効果が挙げられる。我々は非線形ME効果が発現する新たな系として、磁気異方性主軸の異なる絶縁性強磁体2層膜におけるME効果について検討してきた。この構造では、一方の膜は垂直磁化膜で、もう一方の膜は形状磁気異方性が強く面内磁化膜となっている必要がある。そこで強磁性絶縁体の候補として、キュリー温度が室温より高く、多様な特性を示すスピネルフェライトから選択し、MgO基板上に垂直磁化膜として(Co,Fe)
O
(CFO)を20nm、その上に面内磁化膜として
-Fe
O(GFO)を30nm成膜し、磁気特性をVSM, 磁気トルク測定により評価した。本発表では、それらに加え電圧印加下におけるVSM測定と偏極中性子反射率測定を行った結果について報告する。
寺澤 知潮; 保田 諭; 林 直輝*; 乗松 航*; 伊藤 孝寛*; 町田 真一*; 朝岡 秀人
no journal, ,
グラフェンは波長に依存せず2.3%と一定の光吸収率および放射率を示すが、デバイス応用においては波長選択性を持つことが望ましい。本研究では1.44nmの周期を持つHex-Au(001)構造上にグラフェンを作製し、その電子バンド構造と熱放射光を観察した。熱放射光の700-900nmにおける光学顕微観察からHex-Au(001)構造上のグラフェンの熱放射光強度が減少していることがわかった。この試料の角度分解光電子分光はグラフェンのバンド構造の変調を示した。
保田 諭; 寺澤 知潮; 矢野 雅大; 小河 浩晃; 加藤 優*; 八木 一三*; 朝岡 秀人
no journal, ,
本研究では、Arイオン照射により、構造が規定された原子空孔をグラフェン膜内に作製し、この欠陥構造がプロトン透過能に与える影響を評価した。Arイオン照射時間により、10
10
cm
の欠陥密度、すなわち305nm間隔で原子空孔を再現性良くグラフェン内に作製可能であることを示した。また、電気化学水素ポンプ法によりプロトン透過能の評価を行った結果、原子空孔の導入によるプロトン電流の増加が観察された。以上、Arイオン照射によりグラフェン膜内に一様に原子空孔を作製し、電気化学的手法により原子空孔がプロトン透過能に寄与していることを実験的に初めて明らかにした。
酒井 卓郎; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*
no journal, ,
オートラジオグラフィ法は、RIを利用したトレーサーが生体内でどのように分布しているかを可視化する手法として、植物研究において広く利用されている。我々は、放射性セシウムなどの有害元素や、リンや鉄などの必須元素の植物体内動態を観察することを目指して、経時的観察可能なオートラジオグラフィ技術の開発に取り組んでいる。現在、本格的な植物研究への応用を目指し、広視野で植物体を観察できる撮影システムの開発を行っており、その現状を報告する。撮影視野は、より広い方が望ましいが、被写体のオートラジオグラムを検出する面の大きさに制限される。このため、検出面自体は現実的なサイズである200mm
200mmとし、水平方向に2面並べて、2個体を同時に観察できるようにした。検出面の材質としては、同一形状の物を比較的安価に入手できるプラスチックシンチレータを利用した。この検出面を取り付ける暗箱はT字型で、検出面・カメラを含む測定系全体は、外部から完全に遮光されている内部に設置し、植物育成環境を妨げることなく撮影できる構造となっており、実際に植物観察を行った結果に関して発表する。
阿部 雄太; 大高 雅彦; 岡崎 航大*; 川上 智彦*; 大石 佑治*
no journal, ,
高融点で金属とセラミックの両方の性質(電気伝導性を持ちながら高硬度)をもつユニークな金属ホウ化物のうち、融点温度まで相転移がないジルコニウム系ホウ化物(ZrB
)に着目し、ZrとZrBからなる複合材料(ZrBx)を測定対象として、LIBSによる元素情報(組成比)に加え材料特性として重要なビッカース硬さ情報の簡便かつ迅速な測定手法としての適用検討を行った結果を報告する。
岡崎 航大*; 川上 智彦*; 阿部 雄太; 大高 雅彦; 大石 佑治*
no journal, ,
本報では、ジルコニウム系ホウ化物(ZrB)に着目し、ZrとZrBからなる複合材料(ZrBx)を測定対象として、LIBSによる元素情報(組成比)に加え材料特性として重要なビッカース硬さ情報の簡便かつ迅速な測定手法としての適用検討を行った。本手法の測定特性調査のため、ホウ素/ジルコニウム比が異なる複数試料について、本手法による測定結果と併せ、LA-ICP質量分析や微小ビッカース硬さによる測定結果との相関を評価した結果、その適用性が示された。
2再構成構造上の異方的な拡散矢野 雅大; 寺澤 知潮; 保田 諭; 町田 真一*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(110)-162再構成構造上での異方的なSiの拡散係数の比を酸化膜分解過程で成長するボイドを走査型トンネル顕微鏡を用いて詳細に観測することで明らかにした。ボイドの拡大速度の異方性はボイドの深さに依存し、ボイドの底面から酸化膜までSiが拡散する過程で異方性が小さくなることを示唆した。このボイド側面でのSiの拡散をランダムウォークと仮定してシミュレーションを行うことで162再構成構造のステップ列平行方向への拡散係数が、その垂直方向より約3倍大きいことを明らかにした。
奥野 泰希; 今泉 充*; 岡本 保*; 小林 知洋*; 秋吉 優史*; 後藤 康仁*
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の廃炉事業において、燃料デブリの取り出し作業計画を決定するためには、デブリから放出される
線線量解析により、その分布や組成を特定することが重要である。InGaP太陽電池は、素子の厚さが約1
mと予想される線の飛程に対して十分に薄いことから、線を検出できる可能性がある。本研究では、InGaP太陽電池へ5MeVヘリウムイオンの照射試験を実施し、その実験結果およびシミュレーションにより、InGaP太陽電池を応用した線線量計測法に関する検討を行った。
勝部 大樹*; 大野 真也*; 高柳 周平*; 尾島 章輝*; 前田 元康*; 吉田 光*; 西 静佳*; 吉越 章隆; 阿部 真之*
no journal, ,
TiOは高い光触媒活性を持つことが知られ広く研究されているが、光触媒反応の素過程は理解されていない。本研究では、ルチル型とアナターゼ型の違いを放射光軟X線光電子分光(XPS)を用いて明らかにした。ルチル型の方が高結合エネルギー側のOH成分が観察されることから、水吸着に対してルチル型の方が反応性が高いことが示唆された。