JOPSS:検索結果一覧

報告書

イオン駆動透過法によるニッケル中のトリチウムと重水素の拡散及び表面再結合に関する同位体効果の測定と評価(協力研究)

中村博文; 西正孝; 杉崎昌和*

JAERI-Research 2003-018, 32 Pages, 2003/09

JAERI-Research-2003-018.pdf:1.32MB

核融合炉の安全評価上必要な材料中のトリチウム輸送挙動の評価は、トリチウム輸送物性値、もしくは、軽水素,重水素輸送特性の同位体効果理論によるトリチウムへの外挿値により評価される。しかしながら、トリチウム輸送物性値の測定例は稀少であり、また、同位体効果理論の外挿性についてもトリチウムデータの稀少さゆえに完全に確証されておらず、材料中トリチウム挙動予測に不確実性が存在する。そこで本研究では、この材料中におけるトリチウムの輸送特性を評価するために、イオン駆動透過法を用いて、水素透過挙動がよく知られたニッケルに対するトリチウムの拡散係数及び表面再結合係数を測定し、全く同じ条件で実施した重水素の結果との比較により拡散と表面再結合のトリチウム-重水素間の同位体効果を評価した。その結果、拡散係数の同位体間効果に関しては、古典拡散理論から予測される同位体効果を示さず、トリチウムが重水素よりも大きな拡散係数を持つこと及び拡散の活性化エネルギーがトリチウムの方が小さいという傾向を得た。これらの結果は、振動温度を従来報告値より若干高く仮定することにより、既存の修正拡散モデルで説明可能であることを明らかにした。さらに、表面再結合に関する同位体効果に関しても、修正溶解モデルにより同様に説明可能なことを示した。

論文

Polarization of photons emitted in radiative electron capture by bare high-Z ions

Eichler, J.*; 市原晃

Physical Review A, 65(5), p.052716_1 - 052716_5, 2002/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.65.052716

被引用回数：21 パーセンタイル：65.34(Optics)

裸の高Z原子核上で生じる輻射電子捕獲反応は、光電効果の逆反応である輻射再結合の理論を用いて解析できる。輻射再結合反応によって放出される光子の直線及び円偏光の偏光度を計算するための公式を、相対論的量子力学に基づいて導いた。公式中では、光子の全ての多重極項が考慮されている。得られた式を用いて直線偏光及び円偏光の偏光度の、光子放出角度に対する依存性及び入射電子エネルギー(放出光子エネルギー)依存性を計算した。そして、直接偏光の偏光度の符号が変化する際に偏光度がゼロとなる、(cross-over)光子放出角度に対する予見を行った。この結果、高Zイオンの光電効果中で予測されるcross over現象が、逆反応である輻射電子捕獲の実験によって測定できることを示した。

論文

Angle-differential cross sections for radiative recombination and the photoelectric effect in the and shells of one-electron systems calculated within an exact relativistic description

市原晃; Eichler, J.*

Atomic Data and Nuclear Data Tables, 79(2), p.187 - 222, 2001/11

https://doi.org/10.1006/adnd.2001.0868

被引用回数：10 パーセンタイル：56.12(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

原子核と電子との衝突において、光電効果の逆反応である輻射再結合が生じる。電荷が18,36,54,66,79,82,92の原子核のK,L,及びM殻中への輻射再結合に対する角度微分断面積を、電子の入射エネルギーが1.0keVから1.5eVの範囲で計算し、表にまとめた。計算方法は相対論的量子力学に基づくとともに光子の全ての多重極項を考慮している。角度分布の形状は核電荷の増加とともにゆっくりと変化する。このため、表の値を内挿することにより、他の核電荷に対する角度分布を見積もることができる。また論文中で、輻射再結合断面積を光電効果の断面積に変換するための簡単な変換式を与えた。

論文

Tritium permeation behavior implanted into pure tungsten and its isotope effect

中村博文; 林巧; 角田俊也*; 鈴木卓美; 西正孝

Journal of Nuclear Materials, 297(3), p.285 - 291, 2001/09

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(01)00635-3

被引用回数：17 パーセンタイル：74.75(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉の安全を考えるうえで重要なトリチウムの金属透過挙動研究の一環として、ニッケル中のトリチウム及び重水素のイオン注入透過挙動を測定し、その同位体効果を検証した。同位体効果の検証に先立ち、重水素及びトリチウムの透過の律速過程を同定し、各々、550K以下の低温領域では入射側再結合律速-透過側拡散律速であり、550K以上の高温領域では入射側、透過側共に表面再結合律速であることを明らかとした。低温側の透過の過渡解析により、ニッケル中の重水素、トリチウムの拡散係数を求め、重水素との文献値との良い一致を得た。一方、拡散の同位体効果に関しては、拡散の活性化エネルギーに同位体依存性があることを見いだした。表面再結合係数に関しても重水素、トリチウムそれぞれに対して導出し、これも文献値との一致を見ると共に、重水素-トリチウム間の同位体効果の存在を明らかにした。得られた結果より、ニッケル中の重水素、トリチウムのイオン注入透過で観察された同位体効果に関しては、拡散係数よりも、表面再結合係数の寄与が大きいことが判明した。

論文

Multichordal charge exchange recombination spectroscopy on the JT-60U tokamak

小出芳彦; 逆井章; 坂本宜照; 久保博孝; 杉江達夫

Review of Scientific Instruments, 72(1), p.119 - 127, 2001/01

https://doi.org/10.1063/1.1332115

被引用回数：39 パーセンタイル：84.3(Instruments & Instrumentation)

JT-60U用荷電交換分光装置を開発した。本装置は、加熱用中性粒子ビームと完全電離炭素イオンとが荷電交換反応を行う際の発光スペクトルを分光測定し、そのドップラー拡がり、ドップラーシフト、発光強度からそれぞれ、イオン温度、プラズマ回転速度、炭素密度の情報を得るものである。本装置は以下の特徴を有する。(1)対物光学系等、JT-60U装置と直接接触する部品は、真空容器のベーキング温度である300度の耐熱性を持つと同時にディスラプションに伴う振動に耐える機械的強度を持つ(60gの加速度に耐えることを衝撃試験により確認)。(2)空間、時間に関して、十分な分解能(5cm,16.7ms)と測定点数(59空間点,900時刻点)を持つ。(3)ビームを見ない光学系の併用によりデータ処理を簡略化し、導出した物理情報が実験の方針決定に反映できる程度の高速処理を実現した。本論文では、装置の構成、較正方法、得られた空間分布データを示す。

論文

Cross sections for radiative recombination and the photoelectric effect in the K, L and M shells of one-electron systems with 1Z112 calculated within an exact relativistic description

市原晃; Eichler, J.*

Atomic Data and Nuclear Data Tables, 74(1), p.1 - 121, 2000/01

https://doi.org/10.1006/adnd.1999.0825

被引用回数：67 パーセンタイル：93.04(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

光電効果の逆反応である輻射再結合反応は、核融合炉内で生じる主要な電子-イオン衝突反応である。電荷Zが1から112の原子核のK-,L-,M-殻上への輻射再結合に対する断面積を、電子の入射エネルギーが1eVから数千keVの範囲において計算し、表にまとめた。計算方法は相対論的量子論に基づくとともに光子のすべての多重極項を考慮しており、表中の断面積は3桁までの厳密解である。また論文中には、輻射再結合断面積を光電効果の断面積に変換するための簡単な変換式も与えた。

論文

Radiative electron capture and the photoelectric effect at high energies

市原晃; 白井稔三; J.Eichler*

Physical Review A, 54(6), p.4954 - 4959, 1996/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.54.4954

被引用回数：33 パーセンタイル：81.3(Optics)

裸の高Z入射イオンと低Z標的原子との高エネルギー原子衝突では、電子が入射イオンに輻射を伴って捕獲される(REC)。この輻射の角度分布は、自由電子と入射イオンの輻射再結合(RR)によるものとして非常に良く表すことができる。この過程は光電子効果の逆過程である。本論文では、これまでに計算された場合よりもはるかに高い0.2~10GeV/uの入射エネルギーでのAu $^{79+}$ とU $^{92+}$ に対する厳密な微分RR断面積を示した。また、入射エネルギーに相当するX-線エネルギーでの光電効果に対する微分断面積も示した。その結果、高エネルギーでの断面積の著しい前方ピークのために低Z標的からのRECの測定が光電効果を研究する最も実用的方法であることが分かった。特別な場合としてAu標的に入射した10.8GeV/uのAu $^{79+}$ については、標的原子の電子数をかけたRR断面積は、インパルス近似でのREC断面積に近くなることも分かった。

論文

Recombination of N $_{4+}$ and N $_{3+}$ with electrons in atmospheric pressure nitrogen

池添康正; 松岡伸吾*; 中村洋根*

Chemical Physics Letters, 177(4-5), p.366 - 370, 1991/03

https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)85067-7

被引用回数：12 パーセンタイル：43.49(Chemistry, Physical)

大気圧窒素中でのイオンの中和反応(1),(2)を、大気圧(1)N $_{4+}$ +e $^{-}$ 中和、(2)N $_{3+}$ +e $^{-}$ 中和、イオン化時間分解質量分析計を用いて観測した。反応(1),(2)の速度定数が、k $_{1}$ =4.60.910 $^{-6}$ 、k $_{2}$ =3.710 $^{-6}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$ とそれぞれ求められた。これらの速度定数の圧力依存性をしらべ、1気圧~1.7気圧の範囲では、圧力とともに減少することを見出した。中和反応のメカニズムについて、実験結果をもとに議論した。

報告書

Double-energy double-velocity Measurement system for fission fragments and its application

神野郁夫

JAERI-M 87-173, 102 Pages, 1987/10

JAERI-M-87-173.pdf:2.47MB

核分裂片二重エネルギー二重速度(DEDV)測定しの新しいシステムが開発された。このシステムでは、核分裂片のエネルギーをシリコン表面障壁型半導体検出器(SSB)で測定し、薄膜シンチレーション検出器(TFD)をスタート検出器、SSBをストップ検出器とする飛行時間法で、速度を測定する。DEDV測定システムの開発にあたり、TFDおよびSSBについて、理論的・実験的研究がおこなわれた。TFDとSSBを用いたDEDV測定システムの時間分解能は133psであった。このシステムの応用として、 $^{233}$ U熱中性子核分裂片についてDEDV測定をおこなった。解析結果の分裂片の運動エネルギーおよび中性子放出数は、他のデータと良い一致を示した。このDEDV測定システムを用いて、核分裂現象を詳細に研究することができる。

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