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論文

Identification of the new isotope $$^{241}$$Bk

浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一; 阪間 稔*; 羽場 宏光*; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 秋山 和彦; 豊嶋 厚史; 金子 哲也*; et al.

European Physical Journal A, 16(1), p.17 - 19, 2003/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:51.33(Physics, Nuclear)

原研タンデム加速器に付設されたガスジェット搬送装置結合型オンライン同位体分離装置を用いて新核種$$^{241}$$Bkを初めて同定した。$$^{241}$$BkのEC崩壊に伴うX線及び3本の$$gamma$$線を確認し、半減期を4.6分と決定した。半減期の値と観測された$$gamma$$線のエネルギーや強度は、$$^{241}$$Bkの基底状態$$pi 7/2^{+}[633]$$から娘核の励起準位$$nu 7/2^{+}[624]$$へのEC遷移を考えることで無理なく説明できる。

論文

A Steady-state simulation model of gas separation system by hollow-filament type membrane module

岩井 保則; 山西 敏彦; 西 正孝

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(1), p.95 - 104, 1999/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:65.07(Nuclear Science & Technology)

中空糸膜を用いた排ガス中の水素ガス回収システムの定常シミュレーションモデルを提案した。このモデルでは膜の非多孔質部分の拡散、支持構造体中の拡散及び膜表面におけるガス境膜内の拡散を考慮した。システムのガス流れとしては、十字流、混合流、向流、並流の4つの流れを想定した。膜透過の物質移動においては膜の非多孔質超薄膜層が律速段階となっており、全体の物質移動の約99%を支配していることが明らかとなった。当研究室においておこなわれた窒素-水素系あるいは空気-水素系の実験結果は流量10m$$^{3}$$/h、供給圧2580Torr、透過圧80Torrの実験条件において、十字流モデルの結果と一致することが明らかとなった。又水蒸気が混在する空気中からの水素回収において水素回収率は計算結果とよく一致するが水蒸気の回収率は計算値が若干低くなった。この原因は水蒸気の透過係数の不確定性が考えられる。

報告書

「重元素の核融合・核分裂」研究会報告集,1997年3月24日$$sim$$25日,東海研究所,東海村

光岡 真一; 池添 博; 岩本 昭; 永目 諭一郎

JAERI-Conf 97-009, 106 Pages, 1997/07

JAERI-Conf-97-009.pdf:4.02MB

日本原子力研究所タンデム加速器実験施設では、超電導ブースター加速器ビームラインに接続された高性能反跳生成核分離装置が完成し、いままさに重元素領域の新同位体合成についての成果があがりつつあります。近年、重元素および超重元素領域において、低エネルギー重イオン核反応を用いた新同位体や新元素の合成研究が大いに発展してきました。現在、冷たい核融合反応を用いて原子番号112までの原子核が実験室で作られていますが、殻効果による殻分裂障壁が最も高いと予想されている二重閉核(陽子数114、中性子数184)まで同じ方法で到達するのは容易ではないと思われます。この問題を解決するには、重元素領域における核分裂障壁や複合核の生成と崩壊の機構など、多体系としての原子核の構造と反応についての総合的な知識が必要です。そこで、1997年3月24日と25日の両日、原研東海研究所において研究会「重元素の核融合・核分裂」を開催し、この分野における最近の発展について実験と理論の両面にわたり活発な討論を行いました。参加者は所外の大学や研究所から18人、所内から12人でした。本稿は、この研究会において発表された講演の報告書です。

論文

Development of a laser ion source with pulsed ion extraction

小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明; 久保田 正志*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 126(1-4), p.100 - 104, 1997/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:57.55(Instruments & Instrumentation)

核反応生成物を迅速に質量分離して取出すオンライン同位体分離器用イオン源として、レーザー共鳴イオン化法によるイオン源の開発を進めている。レーザー共鳴イオン化による元素選択性と質量分離により、目的各種を純度良く分離できる可能性がある。高温のイオン化室内を飛行する原子を効率良くイオン化するため、レーザーの照射体積を大きくする凸レンズを組込んだイオン源を試作した。オフライン実験において、このイオン源は短パルスでイオンを引き出せることが分かった。

論文

Detection of a 10$$^{-4}$$ helium peak in a deuterium atmosphere using a modified high-resolution quadrupole mass spectrometer

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

Review of Scientific Instruments, 65(6), p.1912 - 1917, 1994/06

 被引用回数:20 パーセンタイル:83.24(Instruments & Instrumentation)

核融合研究において重水素(D$$_{2}$$)中のヘリウム($$^{4}$$He)濃度測定は、D-T反応の最適制御やD$$_{2}$$使用機器のヘリウム漏れ試験等のために必須のものとなりつつある。しかしながらD$$_{2}$$$$^{4}$$Heの質量数の差はきわめて小さいため、通常の四極子質量分析計ではD$$_{2}$$中の$$^{4}$$Heを検出することが困難とされていた。そこで四極子質量分析計の高分解能化の研究の一環としてイオン透過率の計算を行い、マシュー線図の第II安定領域の上側頂点付近が高分解能化に最も有利であることを明らかにした。そしてこの結果をもとに実験を行い、$$^{4}$$He$$^{+}$$とD$$_{2+}$$のピーク強度比が1:10$$^{4}$$程度まで測定可能なことを実証した。

論文

2.3.1,ISOL(isotope separator on-line)

関根 俊明

第4版実験化学講座,14; 核・放射線, p.140 - 156, 1992/00

核反応過程と質量分離の過程とをオンラインで結合したオンライン同位体分離(Isotope separator On-line,ISOL)は短寿命核の崩壊並びに生成断面積の研究の最も有力な手段である。本稿ではISOLを利用するために必要な知識として、次のような項目について解説した。a.ISOLの構成、b.加速器-原子炉との接続、c.イオン源

論文

Triple neutron capture of $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Eu in a reactor; The cross sections of $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{4}$$Eu and $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{5}$$Eu

関根 俊明; 市川 進一; 馬場 澄子

Appl.Radiat.Isot., 38(7), p.513 - 516, 1987/07

$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Euの逐次中性子捕獲を放射化法によって研究した。質量分離器によって99.9%にまで濃縮した$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Euサンプルをスペクトルの異なる2つの照射孔で中性子照射し、$$gamma$$線スペクトルを測定した。これから、$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Euの1,2,3重中性子捕獲による$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{4}$$Eu,$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{5}$$Eu,$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{6}$$Euの生成量が得られた。これらと中性子モニタリングの結果から、次のように熱中性子断面積$$sigma$$$$_{0}$$と共鳴積分I$$_{0}$$'が決定された。$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{4}$$Eu(n、$$gamma$$)$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{5}$$Eu反応 $$sigma$$$$_{0}$$=1840$$pm$$90b I$$_{0}$$'=2100$$pm$$2100b $$^{1}$$$$^{5}$$$$^{5}$$Eu(n、$$gamma$$)$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{6}$$Eu反応 $$sigma$$$$_{0}$$=3760$$pm$$170b I$$_{0}$$'=15300$$pm$$2700b

論文

Ion source development for the GSI on-line isotope separator

R.Kirchner*; O.Klepper*; D.Schardt*; 関根 俊明

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 26, p.235 - 239, 1987/00

 被引用回数:18 パーセンタイル:85.82(Instruments & Instrumentation)

西独GSI研究所の重イオン加速器に接続されたオンライン質量分離器は核物理の種々の分野の研究に用いられている。特に最近、不安定核のコリニヤ・レーザー分光と中性子不足核の合成研究が始められた。本論文はこれらの分野をカバーするため、イオン源について、特に、最近開発された、遷移金属領域の「エキゾチック原子核」研究のためのイオン源FEBIAD-Fについて詳述する。このイオン源とキャビティ型熱イオン源を用いて、核分光学的研究が$$beta$$安定線の中性子不足側と中性子過剰側の両方で更に遠くまで拡大された。オンライン実験において、これまでに得られた質量分離収量とイオン化効率の値を、蒸発しにくい元素の短寿命核種について示す。

論文

The beta decay of $$^{4}$$$$^{8}$$Mn; Gamow-Teller quenching in fp-shell nuclei

関根 俊明; J.Cerny*; R.Kirchner*; O.Klepper*; V.T.Koslowsky*; A.Plochocki*; E.Roeckl*; D.Schardt*; B.Sherrill*

Nuclear Physics A, 467, p.93 - 114, 1987/00

 被引用回数:29 パーセンタイル:81.7(Physics, Nuclear)

重イオン核反応$$^{1}$$$$^{2}$$C($$^{4}$$$$^{0}$$Ca,p3n)の生成物をオンライン質量分離することによって新しいアイソトープ$$^{4}$$$$^{8}$$Mnを見出し、その$$beta$$崩壊を研究した。このアイソトープの半減期は150$$pm$$10msと決定され、$$beta$$遅発陽子ならびに$$gamma$$線スペクトルが得られた。$$beta$$遅発陽子放出の分岐比は(2.7$$pm$$1.2)$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$$$beta$$遅発$$alpha$$放出のそれは最大6$$times$$10$$^{-}$$$$^{6}$$と結論した。$$gamma$$シングルスと$$gamma$$$$gamma$$コインシデンス測定から$$^{4}$$$$^{8}$$Mn崩壊図式を組立てた。これから得られたガモフーテラー強度関数を殻模型計算の結果と比較することによって、$$^{4}$$$$^{8}$$Mn$$beta$$崩壊におけるガモフーテラー強度消失ファクター0.53$$pm$$0.17を得た。この結果を他の核種の$$beta$$崩壊研究、特にfp殻の鏡映遷移のデータ、と比較して論じた。

報告書

Prediction of Mass Excess,$$beta$$-Decay Energy and Neutron Separation Energy from the Atomic Mass Formula with Empirical Shell Terms

安藤 良平*; 宇野 正宏*; 山田 勝美*

JAERI-M 83-025, 142 Pages, 1983/02

JAERI-M-83-025.pdf:5.02MB

核分裂炉の運転後に生ずる核分裂生成物には、ベータ安定線から遠く離れた中性子過多の核種が多い。従ってこれらの核種のベータ崩壊エネルギーや中性子分離エネルギーを正しく評価することが重要であるが、こういった領域の核種は一般に短寿命で、実験質量データがほとんど無いのが実状である。本研究は、このような状況に対応すべく著者らが最近提案した原子質量公式を用いて、約5000個の核種に対する質量超過、ベーター崩壊エネルギー、中性子分離エネルギーを計算し、表示したものである。シグマ委員会・崩壊熱評価のワーキング・グループでは、崩壊熱総和計算用・核分裂生成物・崩壊データ・ライブラリーを完成し、実験データの説明に成功を収めた。そのライブラリー作成に際して、実験データのない領域の核種の崩壊エネルギーの理論的な推定に、本研究で導出されたベータ崩壊エネルギーを全面的に採用している。

報告書

照射済みウラン-アルミニウム合金燃料中のホウ素の定量; 同位体希釈質量分析法

田村 修三; 樋田 行雄; 米澤 仲四郎; 田村 公子

JAERI-M 82-070, 13 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-070.pdf:0.51MB

JRR-2(90%$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U装荷)の燃料管理計画の改善に関連して、ホウ素添加試験燃料の照射済み試料片のホウ素含有率およびホウ素同位体測定(表面電離質量分析)のための化学分離法を検討した。試料を希硫酸で分解後、分取溶液に95%$$^{1}$$$$^{0}$$Bスパイクを添加し、アンモニア水でウランとアルミニウムの水酸化物を沈殿分離した。上澄液中のホウ酸塩をホウ素用イオン交換樹脂(IRA-943)に吸着させた(バッチ式)。吸着しない放射性元素を水で数回デガントし、十分に除染してから希硫酸を加えホウ酸塩の吸着を行い、蒸発濃縮後、メタノールを加えホウ酸メチル蒸留法でホウ素を単離した。水酸化物沈殿分離、イオン交換におけるホウ素回収率および各分離操作におけるガンマ放射能の除染係数を調べた。照射前の同類試料片中のホウ素含有率の均一性についても分析を行った。

口頭

$$^{259}$$Lrの質量対称自発核分裂の測定

浅井 雅人; 鎌田 裕生*; 重河 優大*; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜; 永目 諭一郎; 西尾 勝久; 廣瀬 健太郎; et al.

no journal, , 

中性子過剰Fm領域核で特異的に観測される質量対称自発核分裂の分裂メカニズムを明らかにするため、この領域の原子核の自発核分裂片の運動エネルギー及び質量分布の精密測定を行った。実験は原子力機構タンデム加速器に付設されたオンライン同位体分離装置ISOLを用い、同位体分離した$$^{259}$$Lrを薄膜に捕集し、2台のSi検出器で核分裂片を同時計数測定した。$$^{259}$$Lrの自発核分裂は分布幅の狭い質量対称分裂を示すが、全運動エネルギーTKEの値は低く、Fm同位体で観測される高TKE対称核分裂とは明らかに異なるメカニズムを持つことを明らかにした。

口頭

Development of an analytical method for nickel isotopes using an automated sample preparation system and ICP-QQQ-MS

Do, V. K.; 北村 清司; 堀田 拓摩; 古瀬 貴広

no journal, , 

ニッケルの多段階化学分離のための自動化装置の適用とICP-QQQ-MSを用いたNi-59の定量化について報告する。ニッケルは従来の分離方法によって、自動化装置で分離した。Ni標準担体について得られた化学回収率は89.8% (RSD=2.9%、n=3)であり、これは手動で得られた回収率87.0% (RSD=2.2%、n=3)と一致した。ICP-QQQ-MSによるNi-59の定量化について調査した。その結果、Ni-59の測定強度は、ニッケルの天然同位体についての強度補正曲線から推定することができた。提案する分析方法は、より迅速で手間がかからず、作業者への放射線被ばくを減らすことが期待できる。

口頭

$$^{234}$$Np新核異性体の発見とその崩壊特性

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

半減期約9分の新核異性体$$^{234m}$$Npを発見した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離し、特性X線を測定することで同定した。$$gamma$$線シングルス測定, $$gamma$$-$$gamma$$同時計数測定及び内部転換電子測定を実施した。$$^{234m}$$Npはほとんどが多重極度E4の核異性体転移によって崩壊し、その後M1遷移することから、$$^{234m}$$Npのスピン・パリティを5$$^{+}$$と決定した。講演では実験結果の詳細を紹介し、$$^{234m}$$Npの核構造について議論する。

口頭

$$^{234}$$Np核異性体の崩壊と核構造

浅井 雅人; 末川 慶英*; 東 聖人*; 鎌田 裕生*; 戸部 晃久*; Andreyev, A. N.; 廣瀬 健太郎; 伊藤 由太; 牧井 宏之; 西尾 勝久; et al.

no journal, , 

最近我々が発見した新核異性体$$^{234m}$$Npの核構造を明らかにするための実験を実施した。$$^{234m}$$Npは、原子力機構タンデム加速器を用いて$$^{6}$$Liビームを$$^{233}$$U標的に照射して合成し、オンライン同位体分離装置(ISOL)を用いて質量分離した。LX線の測定から半減期を精度良く決定し、LX-$$gamma$$同時計数測定により核異性体転移の後に放出される$$gamma$$線の観測に成功した。また内部転換電子測定も実施し、$$gamma$$遷移の多重極度を決定した。これらの実験結果を基に、$$^{234m}$$Npの励起エネルギー,スピン・パリティ,核構造を明らかにした。

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