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新居 昌至
波紋, 28(2), p.99 - 102, 2018/05
日本中性子科学会の学会誌「波紋」の入門講座「中性子のつくりかた」において、原子炉中性子源から発生する中性子の熱中性子及び冷中性子への減速について解説する。
erovnik, G.*; Becker, B.*; Belgya, T.*; Genreith, C.*; 原田 秀郎; Kopecky, S.*; Radulovi
, V.*; 佐野 忠史*; Schillebeeckx, P.*; Trkov, A.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 799, p.29 - 36, 2015/11
被引用回数：4 パーセンタイル：33.25(Instruments & Instrumentation)冷中性子ビームを用いた測定から、熱中性子捕獲断面積を導出する際の問題点を指摘するとともに、導出する中性子捕獲断面積の系統誤差を低減するための手法について提案するものである。これまでの冷中性子を用いた測定では、標準断面積との相対値より、熱中性子捕獲断面積が導出されてきた。本研究では、冷中性子ビームのエネルギー分布によっては、中性子捕獲断面積のエネルギー依存性が1/v則からずれる核種について、10%以上もの系統的誤差を生じることを明らかとした。中性子捕獲断面積のエネルギー依存性を考慮した断面積導出方法を適用することにより、この系統誤差は補正できることを示した。また、これまでに報告された文献値のいくつかには、冷中性子ビームのサンプル中での自己吸収補正が行われていない問題点があることも指摘した。
-ray analysis and construction of its beam line大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 海老原 充*; 大浦 泰嗣*; 伊藤 泰男*; 澤幡 浩之*; 松尾 基之*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 271(2), p.317 - 321, 2007/02
被引用回数：11 パーセンタイル：61.1(Chemistry, Analytical)多重線検出法を中性子放射化分析と組合せることにより、従来の放射化分析より優れた感度と分解能が得られることを実証した。われわれは今回多重線検出法を即発線分析に適用するために、原子力機構(旧原研)研究炉JRR-3の冷中性子ガイドホールに新たなビームラインを設置した。これはビームシャッター,ビーム減衰器,多重線検出装置,試料交換機,ビームストッパーからなる。この分析のために最適化した高効率多重線検出装置を建設中であり、その性能をモンテカルロシミュレーションコードGEANT4.5.0で評価した。
松林 政仁; 川端 祐司*
放射線と産業, (107), p.4 - 15, 2005/09
中性子の利用はこれまで、生命科学, 物質科学などの基礎・応用研究を中心として進められてきたが、大強度陽子加速器施設(J-PARC)計画を契機として産業利用の重要性が再認識され、新たな取り組みが始められようとしている。国内の代表的研究炉であるJRR-3の施設紹介とともに産業利用の現状を報告し、さらに企業が施設を利用する場合の制度について紹介を行った。加えて、具体的利用研究の現状として中性子ラジオグラフィについて、JRR-3, KUR(京都大学研究用原子炉), 住重試験検査サイクロトロン中性子源を対象とした産業利用の実例を紹介する。
松江 秀明; 丹治 輝; 宮田 賢; 安田 良; 松林 政仁; 中西 友子
第5回放射線による非破壊評価シンポジウム講演論文集, p.45 - 48, 2005/02
中性子即発線分析(PGA)あるいは中性子放射化分析(NAA)など中性子を利用する分析法は、非破壊多元素同時定量の特徴を持っていることから、各種材料中不純物の分析など産業界の幅広い分野において中性子利用を図るうえで重要である。本講演では、原研におけるPGA・NAAの現状,現在われわれが研究を進めている比較標準試料を必要としないPGAとNAAの定量法であるk
法の開発研究とその応用の話題を中心に紹介する。
-factors for neutron-induced prompt -ray analysis and the prompt -ray emission probabilities松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 262(1), p.49 - 55, 2004/07
被引用回数：9 パーセンタイル：52.68(Chemistry, Analytical)これまでに原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームで測定された即発線分析用のk係数のうち、中性子スペクトルの影響が無くPGAによる分析が有効な24元素について合計81本のk係数の推奨値を統計処理により求めた。得られたk係数の推奨値から正確なデータが得られている原子量,同位体存在比,熱中性子断面積を使用し、即発線放出率のデータを求めた。得られた線放出率をENSDFと比較した結果、両データの標準偏差はENSDFに近年の測定値が反映されたCaまでの軽元素では
10%とよく一致したが、古いデータが含まれる重元素では40%と大きな違いが見られた。
factors for PGA at JAERI松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 257(3), p.565 - 571, 2003/09
被引用回数：7 パーセンタイル：45.83(Chemistry, Analytical)中性子即発線分析(PGA)は、他の方法では困難なH,B,N,S等の軽元素を含む多元素を非破壊で定量することができる。PGAの元素定量法として、元素の相対感度比を検出効率で規格化して求められた汎用的な校正係数(k係数)によって多元素を定量するk法を開発した。JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームを使用し、Clを内標準とする27元素のk係数を3%の精度で測定した。得られたk係数の正確さを、(1)他の施設で測定された係数との比較,(2)計算値との比較,(3)標準物質の分析によって評価した。その結果、大部分の1/v元素では10%以下であった。Cd,Sm等の非1/v元素は中性子スペクトルの影響を受け、装置間で10%以上の違いが認められた。今後これらの元素について中性子スペクトルの補正法の開発が必要である。開発したk-PGA法を各種標準物質の分析に応用した。
奥 隆之*; 酒井 健二*; 安達 智宏*; 池田 一昭*; 清水 裕彦*; 丸山 龍治*; 日野 正裕*; 田崎 誠司*; 鬼柳 善明*; 加美山 隆*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 335(1-4), p.226 - 229, 2003/07
被引用回数：7 パーセンタイル：39.38(Physics, Condensed Matter)中性子ビームを集束・偏極するための超伝導六極磁石への応用を目的として、正接な磁場勾配を与える高周波スピンフリッパーを開発した。このスピンフリッパーは、直径50mmの大きなビーム断面積を持つ4A以上の冷中性子ビームのスピンを制御することが可能である。偏極冷中性子ビームを用いた試験により、高いフリッピング特性が確認された。
-factors for k-based neutron-induced prompt -ray analysis松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.125 - 129, 2003/01
被引用回数：8 パーセンタイル：49.89(Chemistry, Analytical)k-中性子即発線分析法(k-PGA)は、内標準法に基づき、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。われわれはk-PGAの検討を行い、27元素のk係数を測定してきた。k係数は他の施設でも共用でき、核データからも計算可能である。しかし、現在利用可能な核データ集としてLoneのデータがあるが、十分ではない。このため、昨年度よりIAEAの主催する国際共同研究「中性子即発線分析のためのデータベースの開発」においてk係数の測定,及び必要な核データの評価が始められた。その一環として、ハンガリー同位体及び表面化学研究所(IKI)のグループが79元素のk係数を報告し、また、ローレンス・バークレイ国立研究所(LBNL)及びIKI共同で軽元素の核データが公開された。本研究では、演者らの測定値とIKIのk係数,LBNL-IKI及びLoneのデータから計算したk係数を比較しk係数の正確さの評価を行った。
熊井 敏夫; Liem, P. H.*; 堀口 洋二
JAERI-Tech 2002-023, 49 Pages, 2002/03
冷中性子束を増加するために、冷中性子源装置(CNS)の減速材容器(セル)の高効率化を検討してる。高効率化では、冷中性子束の発生に影響するセルの形状,寸法,材料等のパラメータを組み合わせたケースについて、高い冷中性子束のセルを求めるサーベイ計算をMCNPを用いて行った。また、冷中性子束の大きなセルについて製作性,設置性,運転性等も考慮して、その基本仕様を検討した。この結果、現状比約2倍の冷中性子束が得られる船底形セルのモデルを得た。このモデルでは、既存水筒形セルの液体水素厚さを50mmから25mmに、材料をステンレス鋼厚さ0.8mmからアルミニウム合金厚さ1.0mmに、冷中性子取出面形状を凸から凹に変える等の変更を行っている。今後、船底形セルのJRR-3への適用にあたっては使用条件下における核発熱・温度解析,熱流動実験等を予定している。
線分析米澤 仲四郎
分析化学, 51(2), p.61 - 96, 2002/02
被引用回数：5 パーセンタイル：4.47(Chemistry, Analytical)中性子即発線分析(PGA)は、原子炉の冷中性子等の低エネルギーガイドビームを使用することにより高感度化し、ほかの方法では分析が困難なH,B等の軽元素及び多元素の非破壊分析法として近年大きく発展した。原子炉の中性子を利用するPGAについて原理と特徴及びその歴史について述べた後、装置を炉内型,ビーム型及びガイドビーム型に分類し、その特徴を述べた。さらに、元素分析のための基礎事項及び定量法について述べ、各種分野への応用を述べた。最後に最近開発された中性子レンズによる局所領域,微小試料及び分布分析を述べ、PGAの今後の展開を予測した。
-ray analysis using k standardization松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(1), p.11 - 14, 2001/06
原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ガイドビームポートに設置された即発線分析装置を用いて、k-中性子即発線分析法(k-PGA)により食事及びそれに関連する標準物質の多元素定量の検討を行った。PGAにkを適用することで、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。しかし、k-PGAの問題点として、元素の絶対濃度を直接求めることができない点がある。その解説策として、標準添加法により試料中の1元素を定量し、その値から各元素の絶対濃度を求める方法を検討した。その結果、国立環境研究所及び米国標準技術研究所(NIST)の食事あるいはミルク粉末標準物質中の軽元素を中心とした水素、炭素、窒素、ナトリウム、イオウ、塩素、カリウム及びカルシウムの8元素の定量が可能であった。また、NIST標準物質の分析結果はNISTの認証値に対して7%以内で一致した。
standardization approach in neutron-induced prompt -ray analysis at JAERI松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 245(1), p.189 - 194, 2000/04
被引用回数：21 パーセンタイル：77.56(Chemistry, Analytical)k法は、比較標準試料を使用することなく多元素を同時定量できることから、中性子放射化分析法の定量法として注目されている。近年ハンガリー同位体研究所(IKI)及び米国NISTにおいて中性子即発線分析(PGA)へ内標準法に基づくk法の適用が試みられ、塩素を内標準とする十数元素のk値が報告された。PGAにk法を適用することで、比較標準試料を使用しないで、多元素を正確に定量でき、得られたk値は他の施設と共用できることから、原研においてもk-PGA法の適用を試みた。本研究ではJRR-3M熱及び冷中性子ビームにおける塩素を内標準とするk値の測定を行い、得られた値をIKI及びNISTの報告値と比較した。その結果、冷中性子ビームで27元素、熱中性子ビームで22元素のk値を求めることができた。得られたk値はIKI及びNISTのk値とも良い一致を示した。
森井 幸生; 一色 正彦
結晶解析ハンドブック, p.111 - 114, 1999/09
材料開発、新物質の理解にはその構造を原子的尺度で解明し、それに基づいた物質諸性質を理解することが必要である。X線、中性子線等を用いた回折結晶学の歴史は古く、物質の構造に関し最も信頼し得る結果を与えてくれる手段を提供する学問として発展し、その実積もあり、広く利用されてきた。最近の結晶学における新しい成果や技術を時代の要求に即応して、ハンドブックの形に集大成することとなった。ここでは、原子炉を使った定常中性子源に関して、歴史、中性子発生法、施設、特徴などについて解説を行う。
-ray analysis using cold and thermal guided neutron beams at JAERI米澤 仲四郎
Biological Trace Element Research, 71-72, p.407 - 413, 1999/00
被引用回数：7 パーセンタイル：15.13(Biochemistry & Molecular Biology)中性子即発線分析(PGA)による元素の高感度非破壊定量法の研究を行うため、JRR-3Mの冷又は熱中性子ビームガイドに低線バックグラウンドの即発線分析装置を設置した。装置の各種特性測定の結果、本装置は従来のものより元素の分析感度及び検出限界が優れていることが明らかになった。本装置により元素分析の基礎検討を行うとともに、比較法によるH,B,N,S,Si,Cd,Gd,Hg等21元素の定量法を確立した。確立した方法により各種標準物質中のB及び多元素定量を行い、元素定量の精度、正確さ及び検出限界を明らかにした。さらに、確立した本法をホウ素中性子捕捉療法による脳腫瘍治療のための
Bの定量及び海洋環境試料中の多元素定量等に応用した。
-ray analysis米澤 仲四郎; P.P.Ruska*; 松江 秀明; 間柄 正明; 安達 武雄
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 239(3), p.571 - 575, 1999/00
被引用回数：19 パーセンタイル：78.56(Chemistry, Analytical)JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームを使用した中性子即発線分析法(PGA)により、地質調査所で調製した岩石標準試料中のホウ素(B)の定量を行った。B478keV線ピークはドップラー広がりをもち、Na,Cl,Ni等の妨害を受けやすい。これらの元素の妨害補正法として、(1)コンピューターによる関数フィッティング、(2)他の基準線による補正、(3)試料のNa含有から妨害Na量を差し引く方法の検討を行った。3種類の妨害補正法により地質調査所の岩石標準試料(火成岩、堆石岩シリーズ、21試料)中のBの定量を行った。各標準試料について3試料ずつ分析した結果、その変動係数はほぼ10%以下であった。また、3種類の妨害補正法による定量値は良い一致を示し、地質調査所の集計値とほぼ20%以内で一致した。
-ray analysis米澤 仲四郎; 松江 秀明
Transactions of the American Nuclear Society, 80, p.108 - 109, 1999/00
原子炉材料等で重要なこん跡ホウ素は、誘導結合プラズマ-発光分析及び質量分析(ICP-AES,ICP-MS)等の破壊分析法によっても定量が可能であるが、試料の溶解等の化学操作における飛散及び汚染の問題により、正確な定量が困難である。しかし、非破壊分析法の中性子即発線分析法(PGA)はこのような問題がなく、ppmオーダーのホウ素を正確に定量することができる。このようなことからPGAによるこん跡ホウ素の定量法を検討し各種試料の分析に適用した。ドップラー拡がりを持つホウ素478keV線に対する他元素の妨害とその補正法を検討し、比較法によるホウ素定量法を確立した。確立した方法により各種標準物質の分析結果、定量値の精度と正確さは20%以下であった。また、各種物質中の検出限界も明らかにした。本法を原子炉材料、岩石標準物質、ホウ素中性子捕捉療法による脳腫瘍治療のためのホウ素定量等に応用した。
伊賀 公紀*; 高田 弘; 永尾 忠司*
JAERI-Tech 97-068, 58 Pages, 1998/01
水冷タンタルターゲット・減速材・反射体体系について、NMTC/JAERI-MCNP4Aコードシステムを用いた熱・冷中性子輸送計算を行い、核破砕中性子源の核設計への本コードシステムの適用性を調べた。計算では、減速材に軽水及び液体水素を用いた場合に放出される中性子のエネルギースペクトルについて、B
Cデカップラーの有無による強度変化、外部中性子線源位置による強度変化等の計算結果が実験結果に基づく半実験式に物理的に妥当な値のパラメータを用いて再現できることを確認した。しかし、放出中性子の時間スペクトルを精度良く評価するためには、MCNP4Aによる計算で反射体やデカップラー領域に適当なインポータンスを設定する工夫が必要であることがわかった。本計算によって、今後の核破砕値源の核設計にNMTC/JAERI-MCNP4Aコードシステムを適用できることを確認した。
線分析米澤 仲四郎
Radioisotopes, 46(6), p.74 - 81, 1997/06
冷中性子ビームを使用した即発線分析(PGA)の特徴と最近の動向について解説した。PGAの中性子源として冷中性子等の低エネルギー中性子ガイドビームを利用することにより、分析感度が大巾に改善されることが明らかになり、世界中で研究が盛んに行われるようになった。冷中性子及び熱中性子ガイドビームを使用した即発線分析装置として、米国NIST,ハンガリーアイソトープ研究所及び原研JRR-3Mの装置を紹介した。原研JRR-3Mの装置を使用して得られたPGAによる元素分析に関して、分析感度及び検出限界の基礎検討結果、比較法及び内標準法による定量法についても示した。また、PGAの応用例について、(1)Bの定量、(2)Hの定量、(3)環境試料、考古学試料、岩石及び隕石等中の多元素定量、(4)同位体分析等を出した。最後に、PGAの今後の展開として、マイクロビームによる局所分析及び分布分析の可能性等についても示した。
山田 安定*; 渡辺 昇*; 新村 信雄*; 森井 幸生; 片野 進; 相澤 一也; 鈴木 淳市; 小泉 智; 長壁 豊隆
JAERI-Review 96-019, 43 Pages, 1997/01
JAERI-Review-96-019.pdf:1.96MB
日本原子力研究所では、従来研究用原子炉を中心として研究を行ってきた東海研究所の新しい将来を拓く目的で「中性子科学研究センター構想」を打ち出している。この小冊子は新しい施設での中性子散乱実験により進展すると期待される科学の諸分野をサーベイする作業を行った成果をまとめたものである。
