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Li, C.-Y.; Wang, K.*; 内堀 昭寛; 岡野 靖; Pellegrini, M.*; Erkan, N.*; 高田 孝*; 岡本 孝司*
Applied Sciences (Internet), 13(13), p.7705_1 - 7705_29, 2023/07
被引用回数：1 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)For a sodium-cooled fast reactor, the capability for stable cooling and avoiding re-criticality on the debris bed is essential for achieving in-vessel retention when severe accidents occur. However, an unexploited uncertainty still existed regarding the compound effect of the heterogeneous configuration and dynamic particle redistribution for the debris bed's criticality and cooling safety assessment. Therefore, this research aims to develop a numerical tool for investigating the effects of the different transformations of the heterogeneous configurations on the debris bed's criticality/cooling assessment. Based on the newly proposed methodology in this research, via integrating the Discrete Element Method (DEM) with Computational Fluid Dynamics (CFD) and Monte-Carlo-based Neutronics (MCN), the coupled CFD-DEM-MCN solver was constructed with the originally created interface to integrate two existing codes. The effects of the different bed configurations' transformations on the bed safety assessments were also quantitively confirmed, indicating that the effect of the particle-centralized fissile material had the dominant negative effect on the safety margin of avoiding re-criticality and particle re-melting accidents and had a more evident impact than the net bed-centralized effect. This coupled solver can serve to further assess the debris bed's safety via a multi-physics simulation approach, leading to safer SFR design concepts.
Papadopoulos, A.*; Kyriakou, I.*; 松谷 悠佑; Incerti, S.*; Daglis, I. A.*; Emfietzoglou, D.*
Applied Sciences (Internet), 12(18), p.8950_1 - 8950_20, 2022/09
被引用回数：2 パーセンタイル：28.33(Chemistry, Multidisciplinary)線質係数(Q)は、放射線により発生する確率的影響(発がんリスク)を評価する際に使用される指標である。一般的に、Q値は線エネルギー付与(LET)により決定できるが、より精巧なアプローチでは、分析モデルまたはモンテカルロシミュレーションによって計算される微視的線量付与(y分布)に基づき算出される。本研究では、
線輸送とエネルギー損失効果の両方を考慮した様々な従来分析モデルを用いてy分布を計算し、1-250MeVの陽子線エネルギーに対するQ値を評価した。ICRP report 60において推奨されるLETに基づく決定法とy分布に基づく精巧な決定法を比較した結果、推奨法は約100MeV未満の陽子線のQ値を過小評価することがわかった。また、y分布を算出する手法として、従来の分析モデルが、モンテカルロシミュレーションの実用的な代替手段となる可能性を示唆した。今後、様々な最新の物理モデルを考慮したシミュレーションコード(Geant4-DNAやPHITS)によるy分布を比較し、高精度なリスク評価を目指してQ値に関する更なる解析を進める予定である。
阿久津 和宏*; 山田 悟史*; 上田 祐生; 元川 竜平; 成田 弘一*
Applied Sciences (Internet), 12(3), p.1215_1 - 1215_10, 2022/02
被引用回数：1 パーセンタイル：28.33(Chemistry, Multidisciplinary)液-液系の界面構造を知ることは、二相系の生物・化学反応の理解には必須である。本研究では、界面の層構造を観察できる中性子反射率(NR)測定用の新しいサンプルセルを開発し、典型的な界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の重トルエン-重水界面への吸着挙動を調べた。開発したセルは、滑らかな界面を作るためにPTFEフレームを底部に配置し、従来のセルに比べて小型化したことが特徴である。得られたNRプロファイルは容易に解析可能であり、重トルエン-重水系と空気-重水系では界面のSDS吸着層構造にわずかな違いがあることがわかった。これは、界面の条件によってSDS分子の吸着挙動が異なることに起因すると考えられる。
原田 秀郎
Applied Sciences (Internet), 11(14), p.6558_1 - 6558_20, 2021/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)中性子放射化分析と中性子捕獲断面積の精度向上のために、Westcott記法のg因子とs因子のバイアス効果について検討した。バイアス要因として、接合関数形状,中性子温度,試料温度を調べた。2つの1/v則に従う同位体(
Au, 
Co)と6つの非1/v同位体(
Am, 
Eu, 
Rh, 
In, 
Hf, 
Ra)について、定量的な計算を行った。詳細なモンテカルロ シミュレーションによって推定された最新の接合関数で計算したs因子を、Westcottによる従来の接合関数で計算したs因子と比較した。この結果、サンプル温度によって誘発されるバイアスは、g因子の場合で0.1%のオーダー、s因子の場合で1%のオーダーと小さいことを示した。一方、接合関数の形状の差に起因するs因子のバイアスは、同位体と中性子温度の両方に大きく依存することを示した。この結果、反応率にも大きな影響が生じることも示した。この効果を明示するため、熱外中性子インデックスr=0.1の場合に、検討した8種類すべての同位体について、反応率に生じるバイアスを定量的に与えた。
櫻井 洋亮*; 佐藤 博隆*; 足立 望*; 諸岡 聡; 戸高 義一*; 加美山 隆*
Applied Sciences (Internet), 11(11), p.5219_1 - 5219_17, 2021/06
被引用回数：3 パーセンタイル：30.84(Chemistry, Multidisciplinary)As a new method for evaluating single crystal and oligocrystal, pulsed neutron Bragg-dip transmission analysis/imaging method is being developed. In this study, a single Bragg-dip profile fitting analysis method was newly developed, and applied for analyzing detailed inner information in a crystalline grain position-dependently. In the method, the spectrum profile of a single Bragg-dip is analyzed at each position over a grain. As a result, it is expected that changes of crystal orientation, mosaic spread angle and thickness of a perfect crystal can be evaluated from the wavelength, the width and the integrated intensity of the Bragg-dip, respectively. For confirming this effectiveness, the method was applied to experimental data of position-dependent Bragg-dip transmission spectra of a Si-steel plate consisting of oligocrystals. As a result, inner information of multiple crystalline grains could be visualized and evaluated. The small change of crystal orientation in a grain, about 0.4
, could be observed by imaging the Bragg-dip wavelengths. By imaging the Bragg-dip widths, both another grain and mosaic block in a grain were detected. Furthermore, imaging results of the integrated intensities of Bragg-dips were consistent with the results of Bragg-dip width imaging. These small crystallographic changes have not been observed and visualized by previous Bragg-dip analysis methods.
古澤 彰憲; 竹仲 佑介; 西村 昭彦
Applied Sciences (Internet), 9(17), p.3544_1 - 3544_12, 2019/09
被引用回数：9 パーセンタイル：61.01(Chemistry, Multidisciplinary)本研究の狙いは、鉄筋と周囲のコンクリートの密着性が、鉄筋を伝播する超音波に与える影響を実験的に調査し、鉄筋コンクリートの腐食劣化の検査法への適用可能性を示すことである。最初に、密着性の異なる鉄筋コンクリートの試験体をもちいて、密着の有無と密着強度の劣化が鉄筋を伝播する超音波に与える影響について実験・調査する。次に、健全な鉄筋コンクリート試験体を加速腐食試験に供し、腐食の程度に伴って変化する超音波の波形について実験・調査する。得られた超音波の波形は周波数解析と群速度分散極性の解析解との比較検討を行い、鉄筋の腐食劣化の検査法への適用の観点から重要な事項について議論する。最後に、腐食劣化による鉄筋と周囲のコンクリートの密着性の変化は、超音波信号の周波数領域に明瞭に表れ、鉄筋コンクリートの非破壊検査法に有効であることが分かる。
Ledingham, K.*; Bolton, P. R.*; 鹿園 直哉; Ma, C.-M.*
Applied Sciences (Internet), 4(3), p.402 - 443, 2014/09
被引用回数：90 パーセンタイル：89.45(Chemistry, Multidisciplinary)It has been known for about sixty years that proton and heavy ion therapy is a very powerful radiation procedure for treating tumors. It has an innate ability to irradiate tumors with greater doses and spatial selectivity compared with electron and photon therapy and, hence, is a tissue sparing procedure. For more than twenty years, powerful lasers have generated high energy beams of protons and heavy ions and it has, therefore, frequently been speculated that lasers could be used as an alternative to radiofrequency (RF) accelerators to produce the particle beams necessary for cancer therapy. The present paper reviews the progress made towards laser driven hadron cancer therapy and what has still to be accomplished to realize its inherent enormous potential.
At] astatineBalkin, E. R.*; Hamlin, D. K.*; Gagnon, K.*; Chyan, M.-K.*; Pal, S.*; 渡辺 茂樹; Wilbur, D. S.*
Applied Sciences (Internet), 3(3), p.636 - 655, 2013/09
被引用回数：33 パーセンタイル：85.42(Chemistry, Multidisciplinary)A "wet chemistry" approach for isolation of At from an irradiated bismuth target is described. The approach involves five steps: (1) dissolution of bismuth target in conc. HNO
; (2) removal of the HNO by distillation; (3) dissolution of residue in 8 M HCl; (4) extraction of At from 8 M HCl into DIPE; and (5) extraction of At from DIPE into NaOH. Results from 55 "optimized" At isolation runs gave recovery yields of approximately 78% after decay and attenuation corrections. An attenuation-corrected average of 26
3 mCi in the target provided isolated (actual) yields of 163 mCi of At. A sixth step, used for purification of At from trace metals, was evaluated in seven runs. In those runs, isolated At was distilled under reductive conditions to provide an average 718% recovery. RadioHPLC analyses of the isolated At solutions, both initial and after distillation, were obtained to examine the At species present. The primary species of At present was astatide, but astatate and unidentified species were also observed. Studies to determine the effect of bismuth attenuation on At were conducted to estimate and attenuation factor (
1.33) for adjustment of At readings in the bismuth target.
桐山 博光; 下村 拓也; 森 道昭; 中井 善基*; 田上 学; 近藤 修司; 金沢 修平; Pirozhkov, A. S.; Esirkepov, T. Z.; 林 由紀雄; et al.
Applied Sciences (Internet), 3(1), p.214 - 250, 2013/03
被引用回数：15 パーセンタイル：50(Chemistry, Multidisciplinary)ペタワット級超高強度レーザーの利用研究に向けてのレーザー高度化技術開発として、原子力機構で開発を進めている高度に時間・空間制御されたペタワット(PW)級チタンサファイアチャープパルス増幅レーザーシステム(J-KARENレーザーシステム)の紹介を、招待論文(Invited paper)として行う。また、本レーザーシステムにより創出された粒子加速、高輝度X線発生などの研究成果についても報告を行う。
