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論文

Constituent elements and their distribution in the radioactive Cs-bearing silicate glass microparticles released from Fukushima Nuclear Plant

小暮 敏博*; 山口 紀子*; 瀬川 浩代*; 向井 弘樹*; 甕 聡子*; 秋山 琴音*; 三留 正則*; 原 徹*; 矢板 毅

Microscopy, 65(5), p.451 - 459, 2016/10

 被引用回数:28 パーセンタイル:3.28(Microscopy)

Microparticles of radioactive Cs-bearing silicate glass emitted from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant were investigated mainly using state-of-the-art energy-dispersive X-ray spectroscopy in scanning transmission electron microscopes. Precise elemental maps of the particles were obtained using double silicon drift detectors with a large collection angle of X-rays, and qualitative elemental analysis was performed using high-resolution X-ray spectroscopy with a microcalorimetry detector. Beside the substantial elements as previously reported, Mn and Ba were also common, though their amounts were small. The atomic ratios of the substantial elements were not the same but varied among individual particles. Fe and Zn were relatively homogeneously distributed, whereas the concentration of alkali ions varied radially. Generally, Cs was rich and K and Rb were poor outward of the particles but the degree of such radial dependence was considerably different among the particles.

論文

レーザー誘起ブレークダウン分光法の合金製造への応用

大図 章; 舘 義昭; 有田 裕二*

レーザー研究, 42(12), p.913 - 917, 2014/12

マイナーアクチニドを含む金属核燃料の合金製造時でのるつぼ内の合金溶融表面及びその表面からの蒸発物質のその場元素組成分析を目的として、レーザー誘起ブレークダウン分光分析法を合金製造過程に適用した。ジルコニウム, 銅, サマリウム、及びセリウムを模擬金属として使用した試験では、るつぼ温度に依存して溶融合金表面の元素組成が変動することが観測された。また、るつぼ温度の上昇に従ってるつぼ表面からの蒸発物質の元素組成をも同時に測定することができた。これらの適用試験により、レーザー誘起ブレークダウン分光分析法が合金製造過程の組成調査やるつぼ内の合金の挙動の解明に役立つことが示された。

論文

Effect of change of environmental conditions on the elemental composition of airborne dust

宮本 ユタカ; 齋藤 陽子; 間柄 正明; 桜井 聡; 臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 271(1), p.83 - 88, 2007/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Analytical)

大気浮遊じん試料を原研東海研の定点で3年間、捕集した。近年、所内で防砂林の伐採が行われた。そこで防砂林の伐採前後における大気浮遊じんの元素組成の変動を分析した。Sc/Na比-Cl/Na比のような元素濃度比の分布図から大半の試料が海塩粒子と土壌粒子の混合物から成ることがわかった。また、防砂林の伐採前後にそれぞれ捕集した大気浮遊じんの元素組成に違いがあることがわかった。

論文

Characterization of photoluminescence of $$beta$$-FeSi$$_2$$ thin film fabricated on Si and SIMOX substrate by IBSD method

志村 憲一郎; 山口 憲司; 笹瀬 雅人*; 山本 博之; 社本 真一; 北條 喜一

Vacuum, 80(7), p.719 - 722, 2006/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:65.46(Materials Science, Multidisciplinary)

イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法により作製した$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜の発光特性に及ぼす、$$beta$$-FeSi$$_2$$の構造や表面組成の影響を調べた。本手法により、あらかじめNe$$^+$$イオンによりスパッタ洗浄したSi(100)表面上にFeを蒸着させることにより、973Kにて高配向性の$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜を作製した。用いた基板はSi(100)単結晶基板、及び、酸化物絶縁層上に100nm程度のSi(100)層を有するSIMOXと称する基板である。発光測定は、6-300Kの温度範囲で行った。いずれの基板上の$$beta$$-FeSi$$_2$$も6-50Kで0.83eV付近に鮮明な発光ピークを有し、その強度もほぼ同程度であった。しかし、Si(100)基板上に作製した$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜は、1153K,真空中($$>$$10$$^{-6}$$Torr)でのアニールにより発光強度が劇的に増加したのに対し、SIMOX上で成膜した薄膜の発光強度は、アニールにより逆に減少した。いずれの薄膜もアニールにより大きくその構造が大きく変貌することが透過型電子顕微鏡による断面組織観察により明らかになった。さらに、X線光電子分光法による組成分析によると、SIMOX基板の場合にはシリサイド層直下の酸化物層から酸素が侵入することもわかった。こうした構造上、組成上の変化が観測された発光特性の変化と深く関係していると思われる。

報告書

JT-60U装置におけるその場ボロン化処理膜の評価; ボロン化膜厚測定装置の概要とボロン化膜の評価

柳生 純一; 新井 貴; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 小池 常之

JAERI-M 93-249, 43 Pages, 1994/01

JAERI-M-93-249.pdf:2.59MB

JT-60Uでは、真空容器内第一壁に黒鉛材料を使用しているが、プラズマ中の酸素不純物の低減及び低Z化のため、ボロナイゼーションを実施している。今回、ボロン化膜の特性を知るため、JT-60Uの180度対称な2箇所の上側垂直ポートにボロン化膜厚測定装置を取り付け、真空容器内にサンプルホルダーを吊り下げたのちに、ボロナイゼーションを実施し、試料に作製したボロン化膜の厚み、密度、元素組成、水素含有量をAES、断面SEM、NRAにて測定した。現在までにJT-60Uでは、ボロナイゼーションを4回、ボロン化膜の測定を3回実施している。測定結果からデカボランガスの供給口を真空容器内で分散して、ボロン化膜の均一度を高める改造を行っている。本報告書は、ボロン化膜厚測定装置の開発及びボロン化膜の評価についてまとめたものである。

口頭

Development of laser analysis for nuclear fuel management

若井田 育夫; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; Khumaeni, A.; 大場 弘則; 伊藤 主税

no journal, , 

次世代核燃料サイクルでは、核燃料資源の有効利用を図ると共に長寿命廃棄物の削減やの観点から、TRUを含有した燃料を加速器駆動未臨界炉(ADS)で核変換するADS核変換サイクル、高速炉(FBR)で核変換するFBRサイクルの導入が考えられている。このような燃料の遠隔分析法として、非接触・非分離・直接分析法としてレーザー利用遠隔分析法の開発を実施してきた。その結果MOX燃料を用いたレーザーブレークダウン分光(LIBS)による元素組成分析では、U中のPu濃度分析偏差が5%以下、検出下限が数千ppmの計測を5分で定量分析できることを確認した。また、アブレーション共鳴吸収分光による同位体分析では、U中のPuについて、$$^{239}$$Pu, $$^{240}$$Puの識別観測に成功し、測定偏差1%以下、検出下限数十ppmの定量分析を5分以内で実施できることも示された。この他、高感度、高分解能分光を実現するため、簡単なアンテナ結合によるマイクロ波支援LIBSにより、数十倍の発光信号増大効果も確認した。溶液分析では、液体薄膜をLIBSターゲットとすることでICP発光分光法と同等な性能を示し、ppbレベルの高感度が実現可能なことが示された。過酷環境下でのLIBS分析については、耐放射線性光ファイバーを活用したファイバーLIBSの性能を評価し、過酷環境で適用できる可能性が確認された。

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