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論文

Measurements of neutron capture cross-section for nuclides of interest in decommissioning (III); $$^{170}$$Er(n,$$gamma$$)$$^{171}$$Er and $$^{180}$$Hf(n,$$gamma$$)$$^{181}$$Hf reactions

中村 詔司; 芝原 雄司*; 遠藤 駿典; Rovira Leveroni, G.; 木村 敦

Journal of Nuclear Science and Technology, 14 Pages, 2025/00

https://doi.org/10.1080/00223131.2025.2457589
 被引用回数：1 パーセンタイル：86.42(Nuclear Science & Technology)

In the decommissioning of nuclear facilities, large amounts of radioactive waste are generated due to neutron activation. In that case, neutron capture cross-sections of nuclides targeted in decommissioning are required to evaluate their radioactivities produced. The present study selected two nuclides, $$^{171}$$Er and $$^{181}$$Hf, among objective ones for decommissioning, and thermal-neutron capture cross-sections for their parent nuclides were measured by the neutron activation method at the Kyoto University Research Reactor under 1-MW operation. The thermal-neutron capture cross-sections were derived on the basis of Westcott's convention. The present study obtained the results as follows: 8.19$$pm$$0.35 barns for the $$^{170}$$Er(n,$$gamma$$)$$^{171}$$Er reaction and 13.57$$pm$$0.14 barns for the $$^{180}$$Hf(n,$$gamma$$)$$^{181}$$Hf reaction. As a by-product, the measurements of the Hf sample also yielded 0.427$$pm$$0.006 barns for the $$^{179}$$Hf(n,$$gamma$$)$$^{180m}$$Hf reaction. This study revealed that some experimental and data evaluations differ from the present results by more than the experimental uncertainties.

論文

Neutron capture cross-section measurements at TC-Pn in KUR for nuclides of concern in decommissioning

中村 詔司; 遠藤 駿典; Rovira Leveroni, G.; 木村 敦; 芝原 雄司*

KURNS Progress Report 2023, P. 46, 2024/07

本研究は、生成放射能を評価するために、廃止措置で問題となる核種について熱中性子捕獲断面積を測定するものである。本件では、対象核種の中から$$^{58}$$Fe、$$^{170}$$Erおよび$$^{180}$$Hfを選定し、京大原子炉にて放射化法によりそれらの熱中性子捕獲断面積を測定した。今回、$$^{58}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{59}$$Fe反応について1.23$$pm$$0.03 barn、$$^{170}$$Er(n,$$gamma$$)$$^{171}$$Er反応について8.19$$pm$$0.35 barnを、そして$$^{180}$$Hf(n,$$gamma$$)$$^{181}$$Hf反応について13.57$$pm$$0.14 barnを得た。また、Hf試料の測定において副産物として、$$^{179}$$Hf(n,$$gamma$$)$$^{180m}$$Hf反応について0.427$$pm$$0.006 barnを得た。評価済みデータライブラリに採用されているデータは、今回得られた結果の不確かさ以上に違うことを明らかにした。

論文

Growth of single-phase nanostructured Er$$_2$$O$$_3$$ thin films on Si (100) by ion beam sputter deposition

Mao, W.*; 藤田 将弥*; 近田 拓未*; 山口 憲司; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 松崎 浩之*

Surface & Coatings Technology, 283, p.241 - 246, 2015/12

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.10.060
 被引用回数：3 パーセンタイル：12.71(Materials Science, Coatings & Films)

イオンビームスパッタ蒸着法では初めて、成膜温度973K、成膜時の真空度10$$^{-5}$$Pa未満という条件で、Si (100)基板上に単相のEr$$_2$$O$$_3$$(110)薄膜を作製することに成功した。Erのシリサイドが反応時に生成するものの1023Kでの加熱アニールにより、E$$_2$$O$$_3$$の単相膜に変化し、エピタキシャル成長することを反射高速電子線回折法(RHEED)やX線回折法(XRD)などの手法によって確認した。

論文

Adsorption of H atoms on cubic Er$$_2$$O$$_3$$ (001) surface; A DFT study

Mao, W.*; 近田 拓未*; 志村 憲一郎*; 鈴木 晶大*; 山口 憲司; 寺井 隆幸*

Journal of Nuclear Materials, 443(1-3), p.555 - 561, 2013/11

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.08.017
 被引用回数：4 パーセンタイル：30.31(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、密度汎関数理論に基づき、Er$$_2$$O$$_3$$(001)表面やその上に水素が吸着した状態を対象に、その構造的ならびに電子的特性に関する計算を実施した。計算の結果、非常に安定な吸着サイトがいくつか存在することが分かった。Er$$_2$$O$$_3$$(001)面上でエネルギー的に最も安定なサイトでは、水素の吸着エネルギーは295.68kJ mol$$^{-1}$$ (被覆率1/8ML)となり、この値は被覆率とともに減少する傾向にあった。さらに計算の結果、解離に伴う水素原子の吸着が、水素分子のそれと比べて、少なくとも吸着エネルギーが152.64kJ mol$$^{-1}$$大きいことも分かった。これらの結果をもとに、核融合炉におけるトリチウム透過障壁中での水素同位体の透過挙動について考察した。

論文

Magnetic and calorimetric studies on ordered perovskite Ba$$_{2}$$ErRuO$$_{6}$$

泉山 ユキ*; 土井 貴弘*; 分島 亮*; 日夏 幸雄*; 中村 彰夫; 石井 慶信

Journal of Solid State Chemistry, 169(1), p.125 - 130, 2002/11

https://doi.org/10.1016/S0022-4596(02)00041-5
 被引用回数：42 パーセンタイル：81.88(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

表記のペロヴスカイト型化合物の磁気的性質について、中性子散乱,磁化測定及び比熱測定等を用いて調べた。室温での中性子散乱から、本系がBサイトでEr$$^{3+}$$とRu$$^{5+}$$が秩序化した立方晶ペロブスカイト構造を持つことを明らかにした。また、磁化及び比熱データから、本系が10Kと40Kの2温度で磁気転移を示すことを明らかにした。磁気比熱の温度依存性を解析し、40Kの転移はRu$$^{5+}$$の反強磁性秩序化によるものであり、また10KのそれはEr$$^{3+}$$間の磁気的相互作用に基づくものであることがわかった。10Kでの中性子散乱データの解析は、本系がEr$$^{3+}$$,Ru$$^{5+}$$の両者の長距離の強磁性秩序を伴うTypeI型の磁気構造を有しており、それらの磁気モーメントは(a-b)面内でお互いに反平行に向いていることを示している。

論文

Doppler effect experiment of resonance materials for rock like oxide fuels

中野 佳洋; 安藤 真樹; 岡嶋 成晃; 高野 秀機; 秋江 拓志

Progress in Nuclear Energy, 38(3-4), p.343 - 346, 2001/02

https://doi.org/10.1016/S0149-1970(00)00131-1
 被引用回数：1 パーセンタイル：11.68(Nuclear Science & Technology)

中性子の共鳴吸収物質であるエルビウム,タングステン,トリアについて、ドップラー反応度効果の測定実験をFCAで行った。岩石型燃料を現行軽水炉に使用した場合、負のドップラー反応度係数の絶対値が小さくなり、反応度事故等の過渡変化時に燃料の健全性に問題が生じる。このため、中性子の共鳴吸収物質を燃料に添加して、ドップラー反応度係数を改善することが検討されている。今回の実験では、参照物質として天然ウラン金属及び酸化物の測定も行った。その結果、各サンプル1molあたりのドップラー反応度は、エルビウムがもっとも大きく天然ウラン金属の約1.5倍の値であった。トリアが次に大きな値で1.45倍、タングステンがもっとも小さく約0.6倍であった。いずれの核種も岩石型燃料のドップラー反応度係数の改善に有効であるとの見通しを得た。

論文

Effect of radiation damage on luminescence of erbium-implanted SiO$$_{2}$$/Si studied by slow positron beam

河裾 厚男; 荒井 秀幸*; 平田 浩一*; 関口 隆史*; 小林 慶規*; 岡田 漱平

Radiation Physics and Chemistry, 58(5-6), p.615 - 619, 2000/06

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(00)00228-0
 被引用回数：3 パーセンタイル：25.93(Chemistry, Physical)

1.54$$mu$$mの赤外波長域に鋭い発光ピークを示すErをSiO$$_{2}$$/Si(膜厚500$AA,5000AA)$に注入し、発光強度のアニール挙動やドーズ依存性、エネルギー依存性について調べるとともに注入によって発生した損傷の回復過程を低速陽電子ビームを用いた陽電子消滅測定及び、電子スピン共鳴吸収測定(ESR)により調べた。発光特性については、30keVで注入した場合には注入後発光が全く観測されないのに対し、300keVの場合には熱処理を施さなくても発光が見られるなど大きな違いが見られた。陽電子消滅測定及びESR測定の結果、30keVの場合に注入量が少ないと大半の欠陥は600$$^{circ}$$Cまでのアニールで消失するが発光は900$$^{circ}$$Cで著しい増加を示すことがわかった。すなわち欠陥の回復と発光の増加は完全に一致しておらず、これより600$$^{circ}$$Cで欠陥の回復を経て、900$$^{circ}$$CでErが光学的に活性な状態へ移行するものと考えられる。また注入量が高い場合ESR欠陥は600$$^{circ}$$Cまでになくなるが、陽電子消滅パラメータは完全回復からはかけ離れていることがわかった。これより、欠陥がかなり残留するか、Erが陽電子消滅に影響するなどの効果が示唆される。

論文

Gamma-ray-induced loss of Er$$^{3+}$$-doped silica-core optical fiber

小山 武志*; 道口 信行*; 大木 義路*; 西川 宏之*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男

Japanese Journal of Applied Physics, 33(7A), p.3937 - 3941, 1994/07

https://doi.org/10.1143/JJAP.33.3937
 被引用回数：2 パーセンタイル：17.67(Physics, Applied)

エルビウムをドープした光ファイバに$$gamma$$線を照射し、損失の増加を解析した。損失は主としてEr$$^{3+}$$の還元により生成するEr$$^{2+}$$によって誘起されるが、Er$$^{3+}$$の濃度には依存しない。損失の増加はE$$gamma$$センターの生成式から導かれる2つの指数項と1つの直線項により表される。E$$gamma$$センターの生成に関するホールトラッピングが還元を誘起する電子を供給し、損失の増加に重要な役割を果たしていると考えられる。

論文

エルビウムドープ光ファイバにおける$$gamma$$線誘起損失の解析

小山 武志*; 道口 信行*; 西川 宏之*; 大木 義路*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男

DEI-93-165, 0, p.11 - 19, 1993/12

希土類元素の一種であるエルビウム(Er)をドープした石英系光ファイバの$$gamma$$線照射による光学的・物理的特性を測定し、損失増加曲線を解して損失のメカニズムを考察した。

論文

セリウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、エルビウム及びイッテリビウムの定量

小森 卓二; 吉田 博之; 田村 修三; 郡司 勝文; 戸井田 公子*

分析化学, 15(6), p.589 - 594, 1966/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.15.589

酸化トリウム中のセリウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、エルビウムおよびイッテルビウムの濃度を同位体希釈法により測定した。スパイクとして電磁分離で濃縮した同位体($$^{1}$$$$^{4}$$$$^{0}$$Ce,$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{5}$$Gd,$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{4}$$Dy,$$^{1}$$$$^{2}$$$$^{7}$$Er,$$^{1}$$$$^{7}$$$$^{3}$$Yb)を用いた、試料を溶解したのち、既知量のスパイクの溶液をそれぞれ加えて、希土類元素をチオシアン酸塩-TBP抽出法によりマトリックスから分離し、さらに逆相クロマトグラフィーによりランタンからユーロピウムまでとガドリニウムからルテチウムまでのグループに分離する。前者についてはセリウム、後者についてはガドリニウム、ジスプロシウム、エルビウムおよびイッテルビウムの同位体組成を表面電離型質量分析計(CEC 21-702B)を用いて測定し、その結果から各元素の濃度を算出する。この方法は酸化トリウム中のppmからppbまでの濃度範囲のセリウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、エルビウムおよびイッテルビウムの定量に満足すべき精度と正確度で適用することができた。

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