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論文

C12137-01型CsI(Tl)検出器を搭載したKURAMA-IIによるバックグラウンド測定のための評価式の決定

安藤 真樹; 松田 規宏; 斎藤 公明

日本原子力学会和文論文誌, 20(1), p.34 - 39, 2021/03

福島第一原子力発電所事故由来の放射性物質の影響のない11地点において、高感度型CsI(Tl)検出器であるC12137-01型を搭載したKURAMA-IIによるバックグラウンド評価式を求めた。高感度型KURAMA-IIでは計数率はC12137型CsI(Tl)検出器を搭載した標準型KURAMA-IIを用いた場合の10倍以上となり、標準型KURAMA-IIより測定時間が短くとも精度よいバックグラウンド評価が可能であることが示された。1400-2000keVの計数率と空間線量率のフィッティング式を補正して得られたバックグラウンド評価式は、y($$mu$$Sv/h)=0.062x(cps)であった。走行サーベイ測定データを用い、71区市町の平均値としてバックグラウンド空間線量率を示すとともに、これまでの標準型KURAMA-IIでの測定結果と比較した。高感度型と標準型のKURAMA-IIによるバックグラウンドはほぼ一致しており、高感度型KURAMA-IIでのバックグラウンド測定に適用可能なバックグラウンド評価式を求めることができた。

論文

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{218}$$At

Cubiss, J. G.*; Andreyev, A. N.; Barzakh, A. E.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Cocolios, T. E.*; Day Goodacre, T.*; Fedorov, D. V.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; et al.

Physical Review C, 99(6), p.064317_1 - 064317_6, 2019/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

$$^{218}$$Atの$$alpha$$崩壊について、CERN-ISOLDE施設においてレーザーイオン化法を使うことで研究した。$$alpha$$-$$gamma$$同時計数データを初めて取得し、より精度の良い半減期の値として1.27(6)秒を得た。$$alpha$$崩壊の微細構造を基に新しい$$alpha$$崩壊図式を構築した。それらの結果から、$$^{218}$$Atの基底状態のスピン・パリティは(3$$^{-}$$)がより確からしいことが解ったが、(2)$$^{-}$$の可能性も完全には否定しきれない。

論文

Inverse odd-even staggering in nuclear charge radii and possible octupole collectivity in $$^{217,218,219}$$At revealed by in-source laser spectroscopy

Barzakh, A. E.*; Cubiss, J. G.*; Andreyev, A. N.; Seliverstov, M. D.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Ascher, P.*; Atanasov, D.*; Beck, D.*; Biero$'n$, J.*; et al.

Physical Review C, 99(5), p.054317_1 - 054317_9, 2019/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

Hyperfine-structure parameters and isotope shifts for the 795-nm atomic transitions in $$^{217,218,219}$$At have been measured at CERN-ISOLDE, using the in-source resonance-ionization spectroscopy technique. Magnetic dipole and electric quadrupole moments, and changes in the nuclear mean-square charge radii, have been deduced. A large inverse odd-even staggering in radii, which may be associated with the presence of octupole collectivity, has been observed. Namely, the radius of the odd-odd isotope $$^{218}$$At has been found to be larger than the average.

論文

The Measurements of neutron energy spectrum at 180 degrees with the mercury target at J-PARC

松田 洋樹; 明午 伸一郎; 岩元 大樹

Journal of Physics; Conference Series, 1021(1), p.012017_1 - 012017_4, 2018/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.11

180$$^{circ}$$方向に放出される核破砕中性子は将来のADS(加速器駆動未臨界システム)の遮蔽計算や核物理の観点から重要である。しかし、測定の困難さからこれまでほぼ全く測定されてこなかった。われわれは初めて180$$^{circ}$$方向に放出された水銀核破砕中性子のエネルギースペクトルをJ-PARCのMLFへの陽子ビーム輸送ライン(3NBT)においてNE213液体シンチレーターを用いて測定した。ターゲットに照射される陽子エネルギーは3GeVで、強度は1$$times$$10$$^{10}$$個以上である。中性子のエネルギーはn-$$gamma$$弁別を用いて信号を分離した後飛行時間法で決定した。またPHITSを用いて実験のセットアップを模して計算を行い、実験値との比較を行なった。本稿では実験概要及び測定結果などを報告する。

論文

Design study of superconducting coils for the fusion DEMO plant at JAERI

礒野 高明; 小泉 徳潔; 奥野 清; 栗原 良一; 西尾 敏; 飛田 健次

Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1257 - 1261, 2006/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:38.34(Nuclear Science & Technology)

ITER工学設計活動において13Tを発生できる大型超伝導コイルが開発された。しかし、より経済競争力を持つ核融合発電システムを実現するためには、より高磁場が要求されている。原研で概念検討が行われている発電実証プラントには、大きさはITERと変わらないが、16から20Tの磁場を発生できるトロイダル磁場(TF)コイルが要求されている。この磁場を実現させるには、先進的超伝導材料であるNb$$_3$$Alや高温超伝導材(HTS)を使用することが考えられている。HTSについては、4K, 20Tにおいて十分な性能があり、銀シース型Bi-2212を用いた強制冷凍導体を提案し、必要な構成比を算出した。しかし、酸素中における精度の高い熱処理方法など、技術的な課題は多い。一方、Nb$$_3$$Alについては、大型コイルは原研において開発されており、16Tを発生させる技術は開発されている。さらに、巻線部をグレーディングすることで、17Tの発生可能性を検討した。

論文

Study of light output and response function of liquid organic scintillator for high-energy neutron spectrometry

佐藤 大樹; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 松藤 成弘*; 佐藤 眞二*; 高田 真志*; 石橋 健二*

Nuclear Science Symposium Conference Record, 2005 IEEE, Vol.3, p.1288 - 1290, 2005/10

シンチレーション検出器を用いて中性子のエネルギースペクトルを測定するためには、検出器の応答関数が必要とされる。この応答関数を精度よく評価するためには、入射中性子とシンチレーション物質との核反応による荷電粒子生成と、それに伴う発光機構を解明することが重要である。そこで、液体有機シンチレータにおける、荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を調べるために、放射線医学総合研究所HIMACにおいて、さまざまな荷電粒子に対する応答関数を測定した。液体有機シンチレータとして、中性子測定で広く利用されているBC501Aを用いた。各種荷電粒子は高エネルギー重イオンの炭素ターゲットへの入射核破砕反応により生成され、粒子弁別後に飛行時間からその運動エネルギーを求めた。実験から得た荷電粒子の運動エネルギーと光出力の相関を、半実験式と比較したところ、陽子と重陽子に関しては非常に良い一致を示した。しかし、$$alpha$$粒子に関しては、系統的に大きな値を与えることを明らかにした。

論文

「核融合炉」はなぜ「地上の太陽」と呼ばれるのでしょうか?

辻 博史

超電導Web21(インターネット), (2004年8月), p.18 - 19, 2004/08

核融合研究開発の紹介の中で、しばしば使われる説明に、「核融合炉は地上の太陽」という表現がある。本解説は、この表現が使われる理由について、中学三年生及び高校生への説明を想定した解説である。なお、本原稿はインターネット配信型技術情報誌「超電導Web21」の編集を行っている国際超電導産業技術研究センターからの依頼により執筆された。

報告書

Physics and numerical methods of OPTMAN; A Coupled-channels method based on soft-rotator model for a description of collective nuclear structure and excitations

Soukhovitskij, E. Sh.*; Morogovskij, G. B.*; 千葉 敏; 岩本 修; 深堀 智生

JAERI-Data/Code 2004-002, 32 Pages, 2004/03

JAERI-Data-Code-2004-002.pdf:1.43MB

軟回転体模型ハミルトニアンに基づくチャンネル結合光学模型によって原子核の集団励起構造と反応断面積を記述する計算コードOPTMANにおける最新の理論と数値計算アルゴリズムの解説を行う。本研究は、国際科学技術センター(ISTCモスクワ)のプロジェクトB-521として、日本のサポートの下で行われている。本プロジェクトによりOPTMANにおける数値計算アルゴリズムは完全に改訂され、またユーザーフレンドリーなインターフェースが設けられた。

論文

Fluxes and balance of $$^{210}$$Pb in the northwestern Japan Sea

乙坂 重嘉; 馬場 正美*; 外川 織彦; Karasev, E. V.*

Pacific Oceanography, 1(2), p.149 - 157, 2003/12

北西部日本海の測点MSで、セジメントトラップ実験による沈降粒子の捕集と海底堆積物の採取を行い、粒子中の鉛-210と粒子の主成分(生物起源ケイ酸塩,生物起源炭酸カルシウム,有機物及びアルミニウム)を測定した。海水柱内における鉛-210の収支から、測点MSにおける鉛-210の循環は、(1)沈降粒子による除去と鉛直輸送,(2)深層での粒子の分解,(3)底層海流による水平輸送という3つの機構によって支配されていると見積もられた。鉛-210粒子束はAl粒子束とよい相関を示したが、生物起源成分の粒子束との関係は弱かった。この結果から、測点MSにおいて、鉛-210の海水からの除去は、陸起源粒子の沈降によって起こっていることが示された。水深3km層における鉛-210粒子束は、冬季から春季にかけて大きかった。この時期の鉛-210粒子束の増加は、西部日本海の沿岸域における冬季の鉛直混合によって、鉛-210に富んだ海水が測点MSの底層へ流入したことが原因であると考えられる。測点MSの深層における鉛-210粒子束の季節変動は、西部日本海における深層水形成のインジケータとして有効であることが示唆された。

論文

Evaluation of the $$^{210it m}$$Bi/$$^{210it g}$$Bi branching ratio of the $$^{209}$$Bi(${it n,$gamma$}$)$$^{210}$$Bi cross section in the neutron energy range from 200keV to 3.0MeV

市原 晃; 柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 40(11), p.980 - 982, 2003/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:38.02(Nuclear Science & Technology)

高速炉の冷却材の候補として、Pb-Bi合金が研究されている。$$^{209}$$Biの中性子捕獲による$$^{210}$$Bi生成の断面積を、中性子入射エネルギー200keV$$leq$$En$$leq$$3.0MeVの範囲内で、Hauser-Feshbach統計模型計算により評価した。さらに、基底状態($$^{210g}$$Bi)と準安定状態($$^{210m}$$Bi)の$$^{210}$$Bi生成比を、$$gamma$$線カスケード計算により見積もった。統計模型計算にはKoning-Delarocheの光学ポテンシャルと、核の殻効果を考慮したMengoni-Nakajimaのレベル密度関数を用いた。計算で得られた$$^{210}$$Bi生成断面積及び$$^{210m}$$Bi/$$^{210g}$$Bi分岐比は、最新の実験結果を定量的に再現した。そして今回の評価で、核データライブラリー(JENDL-3.3)とその特殊目的ファイル(JENDL/A-96)間で$$^{210}$$Bi生成断面積が異なっていた問題を解決した。

論文

Development of 10kA Bi2212 conductor for fusion application

礒野 高明; 布谷 嘉彦; 安藤 俊就*; 奥野 清; 小野 通隆*; 尾崎 章*; 小泉 勉*; 大谷 望*; 長谷川 隆代*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 13(2), p.1512 - 1515, 2003/06

 被引用回数:20 パーセンタイル:67.92(Engineering, Electrical & Electronic)

原研では、実証炉での適用を目指して高温超伝導を用いた大型導体の開発を行っている。高温超伝導は、実証炉で要求される16T以上の強磁場を発生することが可能である。16T,4.2Kでは現在最も性能が良い銀合金シース型Bi2212丸線を用い、10kA,12T導体の試作を開始した。導体は、直径は34mmで、729本の撚線である。動作温度は、4Kだけではなく20Kでも設計しており、サンプルは間接冷却で、導体表面はハンダで固めている。これは、20Kでは超臨界圧ヘリウムの比熱とほぼ同等となる鉛の比熱を利用するためである。導体試験の結果、大型高温超電導導体の製作性の実証と、12T,約12.5Kでの10kA通電が成功し、高温超伝導の核融合応用への可能性を実証できた。

論文

Atmospheric deposition of $$^{7}$$Be, $$^{40}$$K, $$^{137}$$Cs and $$^{210}$$Pb during 1993-2001 at Tokai-mura, Japan

上野 隆; 長尾 誠也; 山澤 弘実

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(2), p.335 - 339, 2003/02

 被引用回数:17 パーセンタイル:74.72(Chemistry, Analytical)

放射性核種の地表面への移行を評価するため、1993年から2001年まで東海村の原研構内において水盤により降下物の採取を行った。月ごとの降下物試料を蒸発法により前処理して残査試料を得た。それらの試料中の天然及びフォールアウト核種を井戸型Ge検出器により測定した。測定結果の解析により、早春に降下物量が多くなることを明らかにした。$$^{40}$$K及び$$^{137}$$Csの降下量は降下物の重量と良い相関を示すが、$$^{7}$$Be及び$$^{210}$$Pbの降下量はより低い相関であった。この違いは2つのグループの核種の起源の違いに依っている。また、降下物中の各核種の濃度における特徴は、発生から輸送及び沈着までに関係する粒子の大きさと輸送及び沈着過程における異なるメカニズムと起源の違いによるものと考えられる。

論文

Design of the toroidal field coil for A-SSTR2 using high Tc superconductor

安藤 俊就; 加藤 崇; 牛草 健吉; 西尾 敏; 栗原 良一; 青木 功; 濱田 一弥; 辻 博史; 長谷川 満*; 内藤 秀次*

Fusion Engineering and Design, 58-59, p.13 - 16, 2001/11

 被引用回数:10 パーセンタイル:57.68(Nuclear Science & Technology)

核融合動力炉A-SSTR2のトロイダル・コイルを高温超伝導導体を用いて設計した。その設計思想,具体的設計例,今後の高温超伝導導体の開発ターゲットについて紹介する。

論文

Pinning properties of quenched and melt growth method-YBCO bulk samples

岡安 悟; 笹瀬 雅人; 黒田 直志; 岩瀬 彰宏; 数又 幸生*; 神原 正*

Physica C, 357-360(Part.1), p.501 - 504, 2001/09

溶融法で作製したイットリウム系高温超伝導体(QMG-YBCO)の強いピン止め特性を調べるため、照射により異なる2つのタイプのピン止め欠陥を導入し、ピン止めにおける照射効果の違いを比較した。プロトン照射では結晶のユニットサイズ(~直径15Å)程度の欠陥が試料に導入され、すべての動作温度域で1テスラの磁場付近でピン止め特性が改善された。3.5GeVのXe照射では試料内に直径10Å程度の円柱状欠陥が導入された。この欠陥は強いピン止め効果を期待されたが、もともと強いピン止め力を有するこの系ではあまり効果はなかった。しかしながら転移温度近傍の高い動作温度でピン止め力が回復する現象が観測され、円柱状欠陥によるピン止め力が高温で有効であることが示された。いずれの場合も、基本的なピン止め特性は、試料中にランダムに分布するY211の析出物が支配していることが明らかになった。

論文

Effects of defect morphology on the properties of vortex system in Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8+delta}$$ irradiated with GeV heavy ions

黒田 直志; 石川 法人; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*

Physical Review B, 63(22), p.224502_1 - 224502_5, 2001/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:45.98(Materials Science, Multidisciplinary)

酸化物超伝導体の磁束系に及ぼす柱状欠陥の形態依存性について調べた。まずTEMによる観察の結果、GeVイオンによって生成される柱状欠陥は、電子的阻止能が大きい時は、連続的な、直径のそろった1本のトラックであるが、阻止能が小さくなるに従い、直径に大きな分布を持った構造になる。このような柱状欠陥形態に依存して、磁束のグラス転移の様子も変化する。阻止能の大きなイオンによって生成された欠陥は、Bose-glass転移をもたらすのに対し、阻止能の小さなイオンによる欠陥は、Bose-glass転移とくらべて、大きな臨界指数を持った、vortex glass転移をひきおこす。

報告書

第三回東海再処理施設技術報告会

槇 彰; 佐本 寛孝; 田口 克也; 佐藤 武彦; 清水 亮; 庄司 賢二; 中山 治郎

JNC TN8410 2001-012, 185 Pages, 2001/04

JNC-TN8410-2001-012.pdf:9.61MB

本資料は、平成13年3月14日に日本原燃(株)六ヶ所事務所にて開催した「第三回東海再処理施設技術報告会」の予稿集、OHP、アンケート結果を報告会資料としてまとめたものである。東海再処理施設技術報告会は、これまでに2回開催されており、第一回は「東海再処理施設の現状、今後の計画」について、第二回は「東海再処理施設の安全性確認作業」について、東海再処理施設においてこれまでに得られた技術・知見等を紹介してきた。今回第三回は、「東海再処理施設の腐食・ISIに関する実績と今後の計画」について東海再処理施設においてこれまでに得られた技術・知見等の報告を行ったものである。

論文

21世紀における放射線利用の展望

渡辺 宏

原子力eye, 46(8), p.57 - 61, 2000/08

19世紀末に発見された放射線は、20世紀になってその利用が大きく開花した。そこで、20世紀がどんな世紀であったのか、その中で放射線がどんな役割を果たしてきたのかを考察するとともに、21世紀に望まれる社会においても重要な課題となっているエネルギー、環境、食糧の中で、特に環境と食糧に絞って、放射線が果たすべき役割について展望した。

論文

$$alpha$$ decay of $$^{217}$$Th populating the excited status in $$^{213}$$Ra

西尾 勝久; 池添 博; 光岡 真一; Lu, J.*

Physical Review C, 61(3), p.034309_1 - 034309_4, 2000/03

 被引用回数:18 パーセンタイル:68.98(Physics, Nuclear)

$$^{213}$$Raの2つの励起準位に遷移する$$^{217}$$Thの新しい$$alpha$$崩壊を測定した。$$^{217}$$Thは$$^{28}$$Si+$$^{198}$$Ptの融合反応による25nチャンネルで生成された。$$^{28}$$Siはタンデム加速器で加速され、$$^{217}$$Thは反跳生成核分離装置で分離された。$$^{213}$$Raの2つの低励起準位への遷移割合は2.6$$_{-1.1}^{+1.6}$$%及び5.1$$_{+1.6}^{+2.0}$$%で、第2励起への割合が高かった。$$^{213}$$Raの第2励起準位は834keVと、本研究で初めて決定された。これにより中性子数が125で陽子数が偶数のアイソトーンの第2励起準位(J$$^{pi}$$=$$frac{3}{2}^{-}$$)は、Z=88まで拡張された。これらアイソトーンの2つの励起準位に遷移する親核の$$alpha$$崩壊の遷移割合の系統性は、殻モデルによる$$alpha$$崩壊理論でほぼ良く説明された。このことはこれらアイソトーンの2つの励起準位では、いずれも2f$$frac{5}{2}$$と2f$$frac{5}{2}$$軌道を占有する中性子ホールに基づくものであると考えられた。

論文

偏極不安定核ビームの生成

大坪 隆*; 大矢 進*; 後藤 淳*; 出淵 善智*; 武藤 豪*; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.206 - 207, 1999/10

偏極した不安定核はそれ自身の電磁気モーメントの決定のみならず、物質中の不純物効果の研究等に有用である。本研究では、微小角度で入射した不安定核のイオンが表面との相互作用により偏極させ、核磁気共鳴法により偏極度を求める方法を試みている。TIARAオンライン同位体分離器で$$^{36}$$Ar+Mo反応で生成する$$^{124}$$Cs(半減期31秒)の偏極をこれまで行ってきたが、より大きな偏極度を得るべく今回は$$^{12}$$C+$$^{12}$$C反応で生成する$$^{21}$$Na(22秒)について試みた。得られた偏極度は(0.32$$pm$$0.23)%に止まり、$$^{124}$$Csの偏極度(0.23$$pm$$0.13)%より大きな値は得られなかった。原因は検討中である。

論文

高温ガス炉材料

辻 宏和

日本原子力学会誌, 41(4), p.383 - 384, 1999/04

日本原子力学会誌「40周年記念号」のレビュー記事として、高温ガス炉(HTGR)用構造材料に関する研究開発動向をまとめた。HTGR用構造材料の分野では、黒鉛(炭素)材料、耐熱合金材料、及び耐圧低合金鋼材料を対象として、高温工学試験研究炉(HTTR)の建設とHTGR技術の高度化のための研究開発が進められた。HTTRの炉心部用黒鉛材料としては、IG-110黒鉛が選定され、素材の大型化、品質管理の厳密化等が進められると同時に物理的、化学的、機械的性質について照射効果を含むデータベースが整備された。HTTRの高温部構造材料としては、Ni基のハステロイXR合金が開発されて使用された。この合金の溶接用溶加材も開発され、HTTRの高温機器の製造に適用された。HTGR技術の高度化研究では、Ni-Cr-W系の超耐熱合金が開発され、さらにこの合金の溶接用溶加材も開発された。HTTRの耐圧低合金鋼材料としては、21/4Cr-1Mo鋼の低Si高純度焼きならし戻し材が使用された。この材料はHTTRの設計寿命末期までの中性子照射を考慮しても十分な靱性を有することが確認された。

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