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明午 伸一郎; 山口 雄司; 中野 敬太*; 杉原 健太*
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.132 - 136, 2023/01
宇宙開発事業において、衛星搭載用のセンサーの応答測定のため数百MeVからGeV領域の陽子の利用が必要となるが、400MeV以上のエネルギー領域で供給が可能な加速器施設は世界的に少なく、国内にはJ-PARCが唯一となる。J-PARC加速器施設ではユーザー運転を安定に継続するために、利用者の実験装置を陽子ビームダクト内への設置は困難となる。また、シンクロトロン加速器の特性により検出器の動作確認ができる程度の微弱なビーム供給はできない。また、加速器駆動核変換システム(ADS)等の大強度陽子加速器施設では核内カスケードモデル(INCL)の高度化が重要となる。INCLの改良のためには、最前方方向の放出粒子のDDXが重要となるが、実験値が殆どないため新たなデータの取得が望まれる。宇宙開発利用の推進およびINCLの高精度化のため、J-PARC 3NBTビームダンプ入口のビーム窓(Al)における散乱陽子のエネルギースペクトルを測定した。実験では、プラスティクシンチレータを用いて400MeV陽子を用いた。この結果、弾性散乱による鋭いピークを有するスペクトルとなることが明らかになった。INCLを用いたPHITSコードの計算は、実験データの準弾性散乱の寄与を過大評価するものの、弾性散乱による鋭いピークをよく再現した。以上より、本手法により宇宙開発に向けた数GeV領域の陽子利用が可能なことが明らかになった。
奥村 大河*; 山口 紀子*; 土肥 輝美; 飯島 和毅; 小暮 敏博*
Microscopy, 68(3), p.234 - 242, 2019/06
被引用回数：11 パーセンタイル：63.81(Microscopy)2011年に起きた福島第一原子力発電所事故により環境中に放射性Cs含有微粒子(CsMP)が放出された。CsMPは事故時に原子炉内で形成されたため、その内部構造や組成は粒子形成時の炉内環境を反映していると考えられる。そこで本研究では、電子顕微鏡(TEM)を用いてCsMPの内部構造を調べた。その結果、いくつかのCsMPではZnやFe, Csが粒子内に不均一に分布していた。またCsMP内部に含有されたサブミクロンの結晶には2価鉄が含まれていたことから、CsMPがある程度還元的な雰囲気で形成されたことが示唆された。さらにCsMPにホウ素は含まれていないことがわかった。
岩元 大樹; 明午 伸一郎
EPJ Web of Conferences, 153, p.01016_1 - 01016_9, 2017/09
被引用回数：3 パーセンタイル：83.73(Nuclear Science & Technology)The impact of different spallation models implemented in the particle transport code PHITS on the shielding design of Transmutation Experimental Facility (TEF) was investigated. For 400-MeV proton incident on a lead-bismuth eutectic target. An effective dose rate at the end of a thick radiation shield (3-m-thick iron and 3-m-thick concrete) calculated by the Li
ge intranuclear cascade (INC) model version 4.6 (INCL4.6) coupled with the GEM code (INCL4.6/GEM) yields 
1.5 times higher than the Bertini INC model (Bertini/GEM). A comparison with experimental data for 500-MeV proton incident on a thick lead target shows that the INCL4.6/GEM is in fairly good agreement with the experiment, which suggest that the prediction accuracy of INCL4.6/GEM would be better than that of Bertini/GEM. In contrast, it is found that the dose rates in beam ducts in front of targets calculated by the INCL4.6/GEM are lower than those by the Bertini/GEM. Since both models underestimate the experimental results for neutron-production double-differential cross sections at 180
for 140-MeV proton incident on carbon, iron, and gold targets, we conclude that it is necessary to allow for a margin of uncertainty caused by the spallation models, which is a factor of two, in estimating the dose rate induced by neutron streaming through a beam duct.
中性子科学研究センター; 先端基礎研究センター
JAERI-Review 2002-002, 40 Pages, 2002/03
JAERI-Review-2002-002.pdf:4.03MB
このワークショップは、中性子回折による応力測定に焦点をあてて、2001年10月15日から16日まで東海研究所で開催されたもので、JRR-3M原子炉で最近行われた技術開発やいろいろな物質での残留応力測定研究を検討して、今後の定常中性子源や建設予定のパルス中性子源JSNSを利用した産業利用に役立てるために企画された。
山崎 裕史*; 矢橋 牧名*; 玉作 賢治*; 米田 安宏; 後藤 俊治*; 望月 哲郎*; 石川 哲也*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part1), p.643 - 646, 2001/07
被引用回数：8 パーセンタイル：51.65(Instruments & Instrumentation)SPring-8標準分光器には、アンジュレータビームラインでは熱負荷を軽減するために、また偏向電磁石ビームラインでは広エネルギーバンドに対応するために、分光結晶はともにインクラインド配置で設置されている。この標準分光器のスペックとパフォーマンスについて述べられている。
秋庭 義明*; 田中 啓介*; 皆川 宣明; 森井 幸生
Materials Science Research International, Special Technical Publication, 1, p.427 - 430, 2001/05
アルミナを基材として、酸化ジルコニウムを分級物として製作したAl
O
/ZrO及び炭化シリコンを分級物としたAlO/SiCは、セラミックス複合材として知られている。これらは製作過程で熱応力が残留する。各材料関の応力を中性子回折により測定した。各相関応力は、Zr(202),AlO(113),AlO(116),SiC(220),及びSiC(311)の中性子回折測定結果から確定した。その結果、AlO/ZrOの複合材での残留応力は、アルミナ相で圧縮、酸化ジルコニウム相で引張であることがわかった。一方、AlO/SiCでは、アルミナ相での残留応力は引張りでありSiC分級物の容積により増大することがわかった。これは、Eshelbyの含有モデル理論による予測と一致した。
X.Huang*; 新井 英彦; 松橋 信平; 宮田 定次郎
Chemistry Letters, 0(4), p.273 - 274, 1996/00
シクロデキストリン(CD)は、その空洞部にベンゼン等の分子を閉じ込める性質がある。この特性を利用して、o-、m-、p-クロロフェノールの放射線分解の選択性の向上を検討した。その結果、主要生成物であるフェノールの収量がシクロデキストリンの添加により5~25倍に増加することが見い出された。これは、水和電子との反応で生じたフェノールラジカルがCDに閉じ込められ、フェノール生成の確率が高まるためであると考えられる。グルコースの場合は、効果はやや小さいが同様の効果が認められた。この場合は、フェノールラジカルがグルコースダイマーの間に閉じ込められるような現象が起きているものと考えられる。
X.Huang*; 新井 英彦; 松橋 信平; 宮田 定次郎
Chemistry Letters, 0(2), p.159 - 160, 1996/00
シクロデキストリン(CD)は、その空洞部にベンゼン等の分子を閉じ込める性質がある。この特性を利用して、o-、m-及びp-クロロフェノールの放射線分解の選択性の向上を検討した。その結果、クロロフェノールの分解及び脱塩素化は、開口部が小さいシクロデキストリンほど強く抑制されることがわかった。OHラジカルの捕捉剤であるt-ブタノールの添加ではほとんど影響を受けないこと及びCDは水和電子とほとんど反応しないことから、CDによるクロロフェノール分解抑制効果は、CDに閉じ込められたことにより水和電子からの攻撃が制約されたことによると結論された。
大貫 晃; 秋本 肇; 村尾 良夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 29(3), p.223 - 232, 1992/03
PWRホットレグでの気液対向流制限に対する二流体モデルコードのための界面せん断力モデルを、大貫らによる対向層状流での界面せん断力モデルをベースに開発した。まず、定常の包絡線モデルにより検証された大貫らのモデルが二流体モデルコードによる動的な計算において有効に機能するか否かを、代表的な二流体モデルコードであるTRAC-PF1/MOD1を使い解析した。その結果、大貫らのモデルはホットレグ内スラグ流での適切な界面せん断力モデルと組み合わせる必要のあることがわかった。ホットレグベンド部でのモデル及びホットレグ水平管内でのまき波領域に対するモデルをスラグ流モデルとして提案した。種々のスケール、圧力及び流体の種類(内径:0.025-0.75m、圧力:0.1-7.1MPa、空気-水または蒸気-水)のもとでの実験データにより本モデルを検証し、本モデルの有効性を確認した。
西山 裕孝; 深谷 清; 鈴木 雅秀; 古平 恒夫; 奥 達雄*
Effects of Radiation on Materials; 15th International Symposium (ASTM STP 1125), p.1287 - 1303, 1992/00
HTTR圧力容器用材料として使用が予定されている21/4Cr-1Mo鋼について、中性子照射脆化及び中性子照射脆化と熱時効脆化の相互作用を弾塑性破壊力学パラメータを用いて評価した。21/4Cr-1Mo鋼の圧延材の母材、溶接部及び緞造材の母材を、照射温度400C~300C照射量1~3
10
m/m
(E
1MeV)となるように中性子照射した。破壊靱性試験はASTM-E-813に従って、R曲線法(複数試験片法)を採用するとともに、単一試験片法として電位差法を併用してき裂発生時の破壊靱性値(J
)、延性き裂伝播抵抗(ティアリングモジュラス)を評価し次の知見を得た。(1)中性子照射による圧延材の母材、溶接部のJ-Rカーブの変化は、照射前の靱性レベルの違いにもかかわらず、ほぼ同じレベルに低下する。(2)400C照射材の破壊靱性の低下は、照射により加速された熱時効脆化によるものと推測された。
坂入 正敏; 水流 徹*
Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.497 - 506, 1992/00
中性塩化物水溶液中でステンレス鋼に発生する孔食萌芽(孔食の初期過程)に伴い定電位で発生する電流振動を測定し、統計的解析を行った。統計的解析には、信頼性工学で利用されているワイブル確率紙を用いた。孔食萌芽の発生率は、測定電位およびステンレス鋼中に介在する硫化物の数の増加に従って増加することが明らかになった。発生する孔食萠芽の大きさは、測定電位の増加およびステンレス鋼中の硫化物の大きさに従って大きくなることが明らかになった。以上の結果より、孔食萌芽はステンレス鋼の表面状態(硫化物の大きさ、分散状態)および測定電位により影響を受けることが示された。さらに、孔食萠芽には、それが測定可能になるための最小の大きさがあり、孔食萌芽の生存時間のワイブル確率紙プロットより求めた位置のパラメータから、半球状の孔食を仮定して計算すると、直径で約0.2
mと求められた。
M.Z.Hasan*; 功刀 資彰
Heat Transfer-Minneapolis,1991 (AIChE Symp. Ser. No. 283), p.67 - 73, 1991/00
核融合炉第1壁及びリミター/ダイバータ板内の冷却流路内の完全発達した層流液体金属流れの温度助走区間及び完全発達時の対流伝熱を3次元非定常熱流体コードCONDIFを用いて数値解析した。冷却材流路壁は絶縁としている。プラズマからの直接熱放射を受ける円形冷却材流路は表面で周方向に熱流束分布を有すると同時に、外部磁場の存在によって電気伝導性を有する冷却材流れはMHD効果を受けることになる。著者らはこれまでに印加熱流束(熱放射)の方向と磁力線の方向が平行の場合について研究してきたが、本報告では主として、熱流束の方向と磁力線の方向が異なる場合について取り扱っている。熱流束の周方向非一様性とMHD効果による熱伝達特性の変化は、両者が平行な場合最も強く現れ、直交する場合最も弱くなる。これらの影響を考慮した場合、如何なる設計検討の余地があるかを逆ピンチ炉(TITAN)を例に考察した。
大貫 晃; 安達 公道; 村尾 良夫
Nucl.Eng.Des., 107, p.283 - 294, 1988/00
被引用回数：65 パーセンタイル：97.56(Nuclear Science & Technology)傾斜管付き水平管内気液(水/空気及び蒸気/飽和水)対向二相流制限(CCFL)に対する流路寸法の効果を調べた。本形状は加圧水型炉のホットレグを模擬している。 従来の実験相関式では、実寸規模(内径0.75m)のデータを予測できなかった。小型実験での流動観察により解析モデルを導出し、種々の圧力での種々の寸法の実験にあてはめ寸法効果を評価した。 小型実験での評価より、主要な対向流制限の存在する領域が、傾斜管の長さが長いほどベンド部側水平管内から傾斜側へシフトすることがわかった。 このシフトの程度は、より大きな内径の流路では小さくなった。高圧の場合にも、シフトが生じることが推定された。
大貫 晃
Journal of Nuclear Science and Technology, 23(3), p.219 - 232, 1986/00
加圧水型炉、冷却材喪失事故時のシステム内および炉心内の熱水力挙動を評価するさい、ホットレグでの対向流抑制(CCFL)は蒸気発生器への水流量および圧力容器内上部プレナムへの水流量を決めるため重要となる。ホットレグでのCCFLを評価するため、テスト部として傾斜管付き水平管をホットレグ模擬流路とし、実験的にその流路でのCCFL特性を解明した。模擬実験の結果、定常分離流でのデータに対しては Wallis型の相関式(Jg
+mJe=C)が適応できた。しかし水プラグを伴う非定常流では適応できなかった。包絡線理論に基づく解析により、定数Cは水平管部長さと流路直径の比および傾斜管部長さの関数となるべきことを示した。この関数はRichterらの結果を十分予測した。定数mは本実験データに対してほぼ一定値、0.75となった。この定数Cの関数およびm=0.75により非定常流の場合を除く本実験のデータが整理できた。
松崎 禎市郎*; 武谷 汎*; 石井 三彦; 大島 真澄
Nuclear Instruments and Methods, 188, p.63 - 68, 1981/00
高純度ゲルマニウム単結晶から一対のプレナー型検出器を作り、コンプトン型
線偏光計を完成した。線はいずれか一方の検出器で散乱し、他方の検出器でその散乱を確認する。散乱の事象を効率よく検出できるように二つの検出器は線源に対して45°に傾斜して配置してある。この型式の線偏光計の特徴は、低エネルギー(~100keV)から高エネルギーの線に対して高い偏光感度を持ちしかも計算で求め易い点にある。この論文ではその線に対する検出効率と偏光感度について報告するとともに、若干の実験例をもってその性能の一端を示す。
田次 邑吉; 斎藤 慶一
Journal of Nuclear Science and Technology, 5(7), p.374 - 376, 1968/00
被引用回数：0抄録なし
赤司 雅俊; 森本 恭一
no journal, ,
Corium debris which was generated as a result of core meltdown has non-uniform structure consisting of nuclear fuel and other core component material. In this study, samples of simulated corium debris were prepared from (U
Pu
Zr
)O and FeZr through the powder mixing, compaction, melt and solidified process to observe the phase state of the samples. The result of elementary analysis showed that it consists of three phases such as Fe metal, Fe-Zr arroy and (U,Pu,Zr)O. The Fe and Fe-Zr existed as metallic inclusions of 5 m in mean diameter in the samples.
松田 洋樹; 明午 伸一郎; 岩元 大樹; 前川 藤夫
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)における核設計の高度化のためには高精度な核種生成断面積が必要である。我々は、J-PARCにおいて0.43.0GeV陽子を炭素及びベリリウムに照射し、核種生成断面積を取得した。本実験データを評価済み核データおよび核内カスケードモデルと比較検討した。その結果、
反応において、JENDL/HE-2007は本実験及び他実験と9%以内で非常によい一致を示した。PHITSは全体的に本実験とよい一致を示し、蒸発モデルGEMをオリジナルを用いることにより、1GeV以上のエネルギー範囲で実験との整合性が改善することが示された。一方、最新のカスケードモデルと蒸発モデルによる計算(INCL++/ABLA07)は、中重核・重核に対し実験を良く再現するものの、軽核種に対し過大評価を示し傾向を示した。
反応では、PHITSコードは実験の2050%となり大幅な過小評価傾向を示した。この反応を再現するためには、核内のフラグメンテーションを考慮することが必要であり、今後改良する予定とする。
松田 洋樹; 竹下 隼人*; 明午 伸一郎; 岩元 大樹
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)における核設計の高度化には高精度な核種生成断面積が必要となるため、当セクションではJ-PARCセンターの加速器施設において0.43.0GeV陽子入射に対する断面積測定を行っている。本研究では、中重核の標的核種となる銀及びタンタルに陽子を照射し核種生成断面積を取得した。測定結果に基づき、ADSの核計算に用いられる核内カスケードモデルと比較検討した。標的核種に近い質量を持つ核種となる
Ag、20個程度の核子を放出して生成される
Kr、及び蒸発核種である
Beの生成断面積に対し、INCL-4.6/GEM, Bertini/GEM、及びINCL-6.0/ABLA07による計算は約50%の精度で予測きることが示された。しかし、
Na, 
Na、及び標的核種に近い質量となる
Rhの生成断面積では、大幅な過大・過小評価傾向が示された。統計マルチフラグメンテーションモデルを計算モデルに加えて計算したが、増加はするものの実験値を再現するには至らなかった。これら反応を再現するためには、核内フラグメンテーションを考慮することが必要であり、今後の改良が必要なことが示された。
