Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
C decoupler with burn-up reduction aiming at 1-MW pulsed neutron source大井 元貴; 勅使河原 誠; 原田 正英; 池田 裕二郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 56(7), p.573 - 579, 2019/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)パルス中性子源において、減速材から放出される中性子パルスを細くして、エネルギー分解能を向上させるためにデカップラーと呼ばれる中性子吸収材が使用される。カドミウムとBCはデカップラーとして広く使用されている。しかしながら、BCは中性子吸収に伴うホウ素の燃焼とヘリウムガスの生成のために、MW級中性子源においては、その使用は困難であると考えられてきた。この問題を解決するために、BCを別の中性子吸収材で挟むプレデカップラーの概念を導入し、BCの中性子吸収の削減を目的として、簡易的なモデルを使用した計算により、プレデカップラーのBCデカップラーの燃焼に対する影響について計算を行った。結果として、カドミウムプレデカップラーにより中性子強度の減少なしに、BCの中性子吸収を60%削減する効果がみられた。また、プレデカップラーにより、BCのガススウェリングは、三分の一に抑えられる。
眞鍋 早知; 松原 菜摘; 三枝 純; 武石 稔
KEK Proceedings 2016-8, p.281 - 285, 2016/10
環境試料中の有機結合型トリチウム(以下、OBT)を分析するために必要な前処理法として石英管燃焼法と迅速燃焼装置を用いた手法がある。東京電力福島第一原子力発電所の事故以降、海産物中のOBTを迅速に評価することが求められており、このためには前処理に要する時間の短縮や操作性の向上等が必要である。そこで、迅速燃焼装置を用いた前処理のうち、燃焼過程について試料の形状や供試量を変化させ、燃焼水の収量、回収率を整理・検討した。
久保山 智司*; 新藤 浩之*; 平尾 敏雄; 松田 純夫*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 49(6), p.2684 - 2689, 2002/12
被引用回数：10 パーセンタイル：54.86(Engineering, Electrical & Electronic)半導体デバイスにおける放射線劣化は、NIEL(Non-Ionization Energy Loss)を用いてバルク損傷の生成に費やされるエネルギーの関数として表されている。本研究では照射によって導入される損傷を明確にするために、評価試料として電荷結合型デバイス(CCD)を用い、電子1
3MeV, 陽子80MeV、及び重イオン(56MeV-N, 5MeV-Ne, 150MeV-Ar, 323MeV-Kr)の照射を行い、ピクセルごとの暗信号を計測した。その結果、電子線照射では小さなエネルギーの一次はじき出し原子(PKA)しか生成できないために孤立した点欠陥が形成され、しかもその大部分は欠陥同志の再結合によって消滅するため、NIELとして与えられたエネルギーの内安定な欠陥に結びつく比率が極端に低くなることがわかった。一方、陽子/重粒子では、電子で発生する欠陥と同じ欠陥に加えて、高エネルギーのPKAによりカスケード損傷が起こり局所的に欠陥クラスターが形成されることがわかった。CCDを使用した照射実験の解析から、NIELとバルク損傷の比例関係が成立しない原因が明らかになった。
天野 光
Fusion Science and Technology, 41(3), p.488 - 492, 2002/05
原子力施設周辺の汚染地表面からのトリチウム放出と環境中分布について調査した結果を解析した。調査を行った場所はカナダチョークリバー研究所敷地内の放射性廃棄物処分場の湿地と、ピッカリング原子力発電所の敷地境界にある草地である。トリチウムはチョークリバーでは地下水経由で、ピッカリング原子力発電所では定常的な大気放出により、ともに地表面の濃度が高められている。今回、地表からのトリチウムフラックスにつき、土壌からの蒸発と植物葉からの蒸散を分けて評価することにより、トリチウムフラックスの特徴を解析した。地表単位面積あたりの蒸散によるトリチウムフラックスは蒸発によるそれを約1桁ほど上回り、午後2-3時に最大となったが、総量は最大値を挟み前半部が後半部の約2倍であった。一方、蒸発によるトリチウムフラックスは午後4-5時頃最大となり、蒸散と異なり、後半部が前半部の約2倍であった。トリチウムの植物中自由水に対する有機物中濃度の比は0.2-0.8であった。植物中トリチウム濃度は大気及び土壌中濃度と相対湿度から予測でき、実測値と一致した。
甲斐 哲也; 勅使河原 誠; 渡辺 昇; 原田 正英; 坂田 英明*; 池田 裕二郎
JAERI-Conf 2001-002, p.786 - 792, 2001/03
これまで、1個の背面プレモデレータを共有する2個のモデレータセットを提案してきた。最高漏洩中性子束となる場所に2個のモデレータが同時に配置されている。また、拡張型プレモデレータは、冷中性子強度をより強くすることが示されており、拡張型プレモデレータの最適化により、さらに中性子強度を高められると考えられる。一方、強度を犠牲にせず、背面プレモデレータを省略して2個のプレモデレータを1個で置き換え可能と考えることもできる。またパルス特性の改善も期待できる。本論文では、主モデレータと拡張型モデレータの最適化を行った。その結果、1個のモデレータを用いた場合において、より高い時間積分、パルスピーク強度が得られ、モデレータ核発熱も低減された。よって、2個のモデレータを1個のモデレータで置き換えるべきであるという結論に至った。
甲斐 哲也; 原田 正英; 渡辺 昇; 勅使河原 誠; 坂田 英明*; 池田 裕二郎
JAERI-Conf 2001-002, p.868 - 872, 2001/03
MWクラスの短パルス核破砕中性子源において、2cmの水素と3cmの軽水を組み合わせた非結合型複合モデレータが、高分解能液体メタンモデレータの代替として提案されてきた。しかし、50-100MeV領域におけるパルス波形は、液体メタンや液体水素モデレータからのものと比較して、幅が広く、減衰時間も大きなものであることがわかった。さらに、ある領域で時間積分強度が勝っているにもかかわらず、パルスピーク強度では劣っていることもわかった。本論文では、より狭いパルス幅と、短い減衰時間を得ることを目的として、水素と軽水の間をポイゾンした複合モデレータについて研究を行った。
原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 坂田 英明*; 渡辺 昇; 池田 裕二郎
JAERI-Conf 2001-002, p.793 - 807, 2001/03
現在開発中の核破砕中性子源では、軽水プリモデレータ付き非結合型水素モデレータは、高分解能モデレータの第一候補である。しかしながら、非結合型水素モデレータでのプリモデレータは、ベリリウム反射体を用いた場合、中性子パルスの時間積分強度やピーク強度に何ら利得が無い(かえって、不利益になる)と考えられている。一方、鉛反射体を用いた場合、プリモデレータにより、ベリリウム反射体の場合よりも中性子積分強度やピーク強度が増加することがわかった。しかし、鉛反射体の場合、減速時間が長いために、ベリリウム反射体の場合よりも長いパルステールを持つこともわかった。この好ましくない特性にもかかわらず、最適なプリモデレータや適切なデカップリングエネルギーを用いることにより、鉛反射体でも優れた特性(ベリリウム反射の場合と同じようなパルステールで、より大きなピーク強度をもつ)を得ることが可能であることがわかった。このような観点から、モデレータシステムの最適化研究(モデレータ側面サイズや中性子引出し面や引出し位置)も成し遂げられた。結論として、最適化されたプリモデレータは、パルス特性(強度と形状)を改善するばかりでなく、モデレータ内の発熱を軽減するのに非常に有効であるといえる。また、プリモデレータにより、モデレータとターゲットとが引き離されるため、中性子散乱実験でのノイズ・信号比の改善や中性子ビームの遮蔽に対するエンジニアリングの負担の軽減になることも重要である。
安藤 麻里子; 天野 光; Porntepkasemsan, B.; 柿内 秀樹; 一政 満子*; 一政 祐輔*
KURRI-KR-53, p.18 - 21, 2000/10
環境中でのH-3の挙動を調べる目的で、その安定同位体であるH-2を重水の形で、土壌や植物等さまざまな試料を入れた屋外のビニールハウス内に放出する実験を1995年より茨城大学構内で行っている。本年度は重水のみでなく、同時にC-13ラベルCO
を放出し、両元素の挙動について比較することを試みた。筆者らはこれまで、特に大気から植物への重水の移行に着目して本実験に参加してきた。植物葉の自由水中重水濃度は大気中への重水放出開発後素早く上昇し、その測定も容易であるが、実の自由水中濃度や光合成によって生成する有機体中の濃度はごく低濃度であり、測定に困難があった。これら低濃度の重水測定に安定同位体比測定装置を使用し、ごく微量の重水濃度上昇の測定可能性について検討した。また、同じく安定同位体比測定装置を使用し、放出実験中のビニールハウス内大気中CO及びCHのC-13/C-12比を測定した。本発表では、これらの結果について報告する。
加道 雅孝; 永島 圭介; 匂坂 明人*; 長谷川 登; 田中 桃子; 加藤 義章
Inst. Phys. Conf. Ser., (159), p.293 - 296, 1999/00
OFIを用いた再結合型X線レーザーの発振においては、プラズマの電子温度を低く抑えることとレーザーのプラズマ中の伝搬距離を長く取ることが重要である。レーザーをガス中に高強度で集光すると、OFIによりイオン化が起こる。イオン化は、レーザー強度の高いビームの光軸付近で強く起こり、電子密度が高くなる。その結果、屈折効果によりレーザーはプラズマ中を伝搬するに従って広がり、真空中に比べて伝搬距離が短くなる。屈折の効果を考慮して、OFIプラズマ中を伝搬する極短パルスレーザーの計算コードを作成し、水素とネオンの混合ガスを用いた場合のレーザーの伝搬長及び、X線レーザー利得の空間分布についての詳細な計算を行った。さらに、OFI再結合方式X線レーザーの実験条件の最適化を行い、利得長積を求めた。
H concentration in rice around atomic energy facilities久松 俊一*; 天野 光; 磯貝 啓介*; 新 麻里子; H.Zhu*; 滝澤 行雄*
Health Physics, 74(4), p.448 - 450, 1998/04
被引用回数：7 パーセンタイル：53.8(Environmental Sciences)植物組織等に有機結合したトリチウムの経口摂取線量はトリチウム水経口摂取のさらに数倍と評価されていることから、トリチウムの植物への移行、特に野菜や果物の可食部への移行及び光合成により有機化し有機生成物として可食部へ移行するプロセスの解析が重要である。本論文はトリチウムの植物への取り込み・有機化に関し、日本人の主食である米について、茨城県東海村の原子力施設周辺で収穫された白米と中国大陸で採取された籾米中の有機結合型トリチウム(OBT)濃度の測定結果を比較・検討したものである。
永島 圭介; 的場 徹; 宅間 宏*
Physical Review A, 56(6), p.5183 - 5186, 1997/12
被引用回数：8 パーセンタイル：43.98(Optics)高強度極短パルスレーザーを用いた再結合型X線レーザーの方式として、水素ガスと高Z原子の混合ガスを利用する方法を提案した。ここで、高Z原子はレーザー発振する媒体であり、光電界電離過程によって生成される電子のエネルギーを低くするために、多量の水素を混入している。リチウム様ネオンにおいて、主量子数が3から2への遷移では、発振波長が98
のX線レーザーが期待されており、混合ガスを用いた方式において数値計算によりレーザーゲインの評価を行った。ネオン密度を9
10
cm
とし、この60倍の水素密度を用いた場合に、最大のゲインが得られることが分かった。
天野 光; 新 麻里子
日本原子力学会誌, 39(11), p.929 - 931, 1997/00
環境に放出されるトリチウムが植物に取り込まれるプロセスの解析は、植物を動物が摂取し、またトリチウムを含む動植物を人間が摂取することから重要である。環境中に存在しまた原子力施設から放出されるトリチウムは主要な化学形として、水蒸気状(HTO)や水素ガス状(HT)の他、メタン状(CH
T)やその他種々の有機結合型の形態として存在する。このうち被曝線量としては、例えば同じ量のトリチウムが人間に吸収摂取された場合HTOはHTの1万倍、CHTの100倍であるが、植物組織等に有機結合したトリチウムの経口摂取線量は、HTO経口摂取のさらに2.3倍と評価されている。こうしたことから、トリチウムの植物への移行、特に野菜や果物の可食部への移行プロセス、さらに光合成により有機化し有機生成物として可食部へ移行するプロセスの解析が重要である。本論文はトリチウムの植物への取り込みに関し、現在までの知見を解説した。
天野 光; 新 麻里子
Int. Workshop Proc., Improvement of Environmental Transfer Models and Parameters, 0, p.136 - 145, 1996/00
核融合炉関連施設からのトリチウムの大気放出に関して、水蒸気状、ガス状、有機形態のトリチウムの放出が予想される。実験データに基づき、それぞれの化学形で放出されるトリチウムについて植物取り込みの機構の考察とその移行モデル及びパラメータの検証を行った。大気に放出されるトリチウムは、地表に棲息する微生物等によりその化学形を転換する。植物に最も取り込まれ易い化学形は水蒸気状のものであるが、ガス状のものは地表微生物により化学形を水蒸気状に変え、植物に取り込まれる。トリチウム標識メタン等有機形態のトリチウムも植物に取り込まれるがその機構は未だ不明である。植物に取り込まれるトリチウムは、光合成により有機化する。有機化の度合は植物の種や部位により異なり、そのモデル化にはさらに多くの実験が必要である。
天野 光; 新 麻里子; 野口 宏; 横山 須美; 一政 祐輔*; 一政 満子*
Fusion Technology, 28, p.803 - 808, 1995/10
環境中にHTガスが連続放出された場合のトリチウム挙動に関する知見を得るため、野外連続放出実験が1994年7月27日から8月8日の12日間にわたってカナダチョークリバー研究所敷地内の実験場で行われ、これに参加した。野外実験場は、10m四方の草地を四等分し、1/4を天然の草地、残りの3/4を耕し、こまつな、ミニトマト、20日大根を交互に植えた場所である。HTガスは高さ0.5mの所に19m四方のABS樹脂製のパイプで約50cm間隔の放出孔からSF
ガス、Nガスと共に連続した。HTガスは主に土壌中のバクテリアによりHTOに酸化され、環境中を循環する。本研究は、HTガスの連続放出時に、生成したHTOが大気及び土壌中から植物に取り込まれ、有機結合型トリチウム(OBT)として固定される経過及びその特徴について調べたものである。
藤原 健壮; 桑田 遥*
no journal, ,
環境中のトリチウムの影響評価に際しては、被ばく上より重要な有機結合型トリチウム(OBT)の濃度評価が必要である。しかし、従来のOBT分析法では前処理に時間がかかることから、原子力機構福島環境安全センターでは、時間短縮のため、凍結乾燥と加温乾燥を組み合わせた手法を確立した。本発表では、更なる迅速化・精度向上等を目的として、魚種, サンプル処理量等
藤原 健壮; 桑田 遥*; 御園生 敏治; 北村 哲浩
no journal, ,
原子力災害等の緊急時において、環境試料中の放射性物質の核種やその量を把握することは、環境中へ放出された放射性物質による影響を評価するための基本データとして重要である。しかしながら、ベータ線放出核種の一つである有機結合型トリチウム(OBT)の分析には、煩雑な前処理が必要で、従来時間がかかっていた。そこで本法では、OBTの分析における燃焼工程を見直すことにより、燃焼1回当たりの時間を従来法と比べて約3割短縮することができた。燃焼後に回収した水の量及び成分を比較した結果、両手法の差はほとんどみられなかった。なお、従来法における組織自由水中トリチウム(TFWT)及びOBTの分析結果はすべて検出下限値未満(TFWTで約1.0Bq/kg生鮮物、OBTで約0.18Bq/kg生鮮物)で、これらの検出下限値を用いて内部被ばくの評価をしたとしてもTFWT, OBTともにnSvレベルであった。
藤原 健壮; 桑田 遥*; 御園生 敏治; 北村 哲浩
no journal, ,
一般的にトリチウムが環境中に排出されたり、生成した場合は、生体半減期が長いため、有機結合型のトリチウムを確認する必要がある。しかしながら、さまざまな形態で存在するトリチウムを分析するための前処理が複雑であるためん、組織内自由水のトリチウムで1ヶ月程度、有機結合型トリチウムでさらに数週間かかってしまう。特に事故時の緊急時における環境モニタリングにおいては、より多くのデータが必要であるため、迅速分析が必要となる。本課室では、組織内自由水では凍結乾燥工程において、有機結合型トリチウムに関しては、燃焼工程において作業を最適化した。組織内自由水については、凍結乾燥のセルに加温乾燥装置を取り付け、組織内自由水の90%を凍結乾燥で、のこり10%を加温乾燥で回収できるように改良した。また、凍結乾燥の試料を小分けし、1つの試料量を減らすことにより乾燥時間の短縮を図った。試料を4つに分けた場合、乾燥時間が3日に短縮された。これまでの工程では14日必要だった工程を3日に減らすことが可能となった。また、真空のセル内で凍結と加温の乾燥を同時に行っているため同位体交換を防ぐと考えられる。有機結合型トリチウムについては、燃焼量を減少させて時間短縮を図り、その検出下限値を評価した。上記の手法で福島沖の魚のトリチウムの濃度を測定した場合、検出下限値が数Bq/kgとなり、実効線量等量は10の-5乗mSvとなった。
桑田 遥*; 御園生 敏治; 寺島 元基; 藤原 健壮; 北村 哲浩
no journal, ,
海産物中の有機結合型トリチウム(Organically Bound Tritium/OBT)の分析の前処理工程を改良し、簡略化を行った。乾燥時間の短縮のため、凍結乾燥工程に加温乾燥の工程を追加し、さらに共試料の最適化を図ることで、通常2週間程度かかる凍結乾燥が数日で恒量になることが確認された。また燃焼行程においても燃焼回数を減らすことで前処理時間の簡略化を図った。
藤原 健壮; 桑田 遥*; 寺島 元基; 赤田 尚史*
no journal, ,
有機結合型トリチウムの分析手法は規制庁が管理している放射能測定法シリーズで取りまとめられているが、前処理に時間を要してしまう。これまで共同研究で前処理の短縮化について調査してきたが、前処理にはまだ1週間程度要しており、迅速化が期待される。今回は、試料の形状や重量と凍結乾燥時の恒量到達までの時間の関係を調査した。凍結乾燥の工程では、試料の表面積を上げることにより、これまで2日程度かかった工程が1日程度に短縮された。また、燃焼を効率よく進めることを目的とし、有機物の試料を示唆熱分析することにより、燃焼温度の制御に資するデータの蓄積を図った。
地村 幹; 原田 寛之; 高柳 智弘
尾形 敢一郎*; 熊谷 洋二*; 本波 和真*
特願 2022-125801 
公開特許公報
【課題】荷電粒子ビームを収束及び成形可能な多極電磁石を小型化する技術を提供する。 【解決手段】多極電磁石は、荷電粒子ビームが通過する通過領域が中央に設けられたリング状のヨーク(11)と、ヨークの周方向に離間した位置において、各々がヨークの内周面から通過領域に向けて突出する4N+4(Nは正の奇数)個の磁極(12A~12H)と、磁極を励磁するコイル(13A~13H、14A~14H)とを備える。周方向に連続するN+1個の磁極を1個の磁極グループとして、同一の磁極グループに属する磁極の先端は、接触している。コイルは、同一の磁極グループに属する磁極の極性が同一で、且つ周方向に隣接する磁極グループの極性が反転すると共に、磁力の絶対値が基準値より大きい強磁性磁極と、磁力の絶対値が基準値より小さい弱磁性磁極とが、周方向にN+1個ずつ交互に配置されるように、磁極を励磁する。
