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論文

Comprehensive exposure assessments from the viewpoint of health in a unique high natural background radiation area, Mamuju, Indonesia

Nugraha, E. D.*; 細田 正洋*; Kusdiana*; Untara*; Mellawati, J.*; Nurokhim*; 玉熊 佑紀*; Ikram, A.*; Syaifudin, M.*; 山田 椋平; et al.

Scientific Reports (Internet), 11(1), p.14578_1 - 14578_16, 2021/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:76.35(Multidisciplinary Sciences)

マムジュは、インドネシアの中でも自然を保っている地域の一つであるが、自然放射線の被ばく量が比較的高い。本研究の目的は、高自然放射線地域としてのマムジュ地域全体の放射線量の特徴を明らかにし、一般市民や環境の放射線防護のための手段として、現存被ばくを評価することである。外部および内部の放射線被ばくに寄与するすべてのパラメータを測定し、クラスター・サンプリング・エリアによる横断的な調査方法を用いた。その結果、マムジュは年間の実効線量が17$$sim$$115mSv、平均32mSvの特異的な高自然放射線地域であることがわかった。生涯における累積の実効線量を計算すると、マムジュの住民は平均して2.2Svを受けていることになり、これは、がんや非がん性疾患のリスクが実証されている原爆被ばく者の平均線量をはるかに上回るものである。今回の研究結果は、慢性的な低線量率放射線被ばくに関連した健康影響の理解を深めるための新しい科学的データであり、今後の疫学研究の主要な情報として用いることができる。

論文

DGA骨格にソフトドナーを導入した化合物による都市鉱山から貴金属抽出

佐々木 祐二; 中瀬 正彦*

ペトロテック, 43(11), p.782 - 787, 2020/11

優れた中心骨格を持つDGAの改良であるMIDOA(メチルイミノジアセトアミド)やTDGA(チオジグリコールアミド)を用いて、貴金属抽出についての結果をまとめた。これら抽出剤は全元素の中でもHSAB則に従い貴金属やオキシアニオン抽出に有効であることが分かった。また、高い金属濃度でも抽出できることを確認した。金属の錯体研究は抽出剤の性能や役割についての情報を提供し、今後の新抽出剤開発研究に役立つ。

論文

Development on high-power spallation neutron sources with liquid metals

二川 正敏

Proceedings of 13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (13th ISEM'18) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2018/10

液体金属を用いた高出力核破砕中性子源における工学的課題を明示するとともに、それらに対してこれまでに実施された研究開発の状況と成果をレビューした。

論文

The Promising features of new nano liquid metals; Liquid sodium containing titanium nanoparticles (LSnanop)

伊丹 俊夫*; 斉藤 淳一; 荒 邦章

Metals, 5(3), p.1212 - 1240, 2015/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:7.14(Materials Science, Multidisciplinary)

新しい種類の分散液体は、電子顕微鏡観察により決めたチタンナノ粒子(10nm)を液状ナトリウム中に分散することによって開発された。体積分率は、分析されたチタン濃度(2%)からチタンとナトリウムの密度の0.0088であると見積もられた。この分散液体(チタンナノ粒子を含む液体ナトリウム)の多くの顕著な特徴は、少量のチタンナノ粒子にもかかわらず、原子量のための理想溶液からの3.9%の負の偏差、17%の表面張力の増加、11%の水との反応熱量の減少、そして、水と酸素との化学的反応性の抑制である。水への反応熱の低下はLSnanopの過剰な凝集エネルギーの存在に起因すると思われる。過剰な凝集エネルギーは遮蔽効果に特に重点を置いて、簡単な理論的な分析に基づいて議論した。反応の抑制は、水に対する反応熱の低下や過剰な凝集エネルギー、表面張力、チタン酸化物のプラグとしての役割、LSnanopの表面の負の吸着及び浸透に関連して議論された。

論文

Actively convected liquid metal divertor

嶋田 道也; 廣岡 慶彦*

Nuclear Fusion, 54(12), p.122002_1 - 122002_7, 2014/12

 被引用回数:29 パーセンタイル:86.5(Physics, Fluids & Plasmas)

核融合炉のダイバータ材料に最も有望なものとしてタングステンが検討されている。タングステン・ダイバータはITER実験炉の熱負荷には耐えられるものの、原型炉レベルの熱負荷を処理することは困難である。またディスラプション等に伴って短時間に膨大な熱負荷が生じた場合、溶融し再固化した後タングステン表面に凹凸が生じるため処理可能な熱負荷が著しく劣化する可能性がある。さらにタングステンは延性脆性遷移温度が摂氏400度と高く、中性子照射によりさらに上昇して亀裂を生じる懸念がある。そこで液体金属をダイバータ材料として用い、磁場に垂直の電流を液体金属中に流すことにより液体金属を循環させることを提案する。液体金属の流速が0.3m/s程度あれば、原型炉レベルの熱負荷を処理することが可能である。MHD方程式を円筒座標系で検討し、電極に印加する電圧は数ボルト程度で十分であること、隣接するダイバータ・モジュールの間に絶縁版を設置し、電圧の立ち上げを1分程度かけて行えば、電極あたりの電流は数アンペアに抑制できることを示した。この初期的解析により、この新しいダイバータ概念が更なる検討に値することを示した。

論文

X-ray magnetic circular dichroism at the ${it K}$ edge of Mn$$_{3}$$GaC

高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 67(24), p.245104_1 - 245104_5, 2003/06

 被引用回数:23 パーセンタイル:72(Materials Science, Multidisciplinary)

Mn$$_{3}$$GaC強磁性相のK端におけるX線磁気円二色性の起源を、第一原理計算に基づき研究した。LDAに基づき、スピン軌道相互作用を取り入れて、Mn及びGaのK端におけるスペクトルを計算し、実験とよく一致する結果を得た。スペクトルの構造のそれぞれに対応する過程を解析し、p状態の軌道分極の機構をはっきりさせた。また、総和則を導いた。

報告書

有用金属捕集材実海域試験における海上設備の漂流防止対策; 海上設備位置監視装置と測定精度の向上

玉田 正男; 笠井 昇; 瀬古 典明; 長谷川 伸; 川端 幸哉*; 大沼 謙二*; 武田 隼人*; 片貝 秋雄; 須郷 高信

JAERI-Tech 2001-065, 39 Pages, 2001/11

JAERI-Tech-2001-065.pdf:5.24MB

有用金属捕集材の性能評価のために設置した実海域試験装置の海上設備の安全に配慮するため、その位置を監視する装置を設計・製作した。位置監視装置は海上設備の浮体である鋼管フレームに取付け、その測位情報をGPSにより取得したのち、衛星通信回線を経て、むつ事業所及び高崎へ送信することにより、位置をモニターできるようにした。位置監視装置は損傷を避けるため、捕集材の引上・浸漬作業の終了後、鋼管フレームのコーナー上方に設置した。実海域での20日間の特性試験で、2時間毎に262データを取得し、9回の誤信号が発生した。実測精度は、223.7mであった。測位精度を向上させるため、位置監視装置用ファームウェアの改良を行った。測位分解能を0.001$$^{circ}$$から0.00001$$^{circ}$$とするとともに、定時刻に連続5回の測位を行い緯度・経度毎に5回の測位結果から最大値、最小値を除いた計3回の測位結果を平均化することとした。この変更にともない、標体のサイズを大きくして電池容量を大きくし、ファームウエアの作動を可能にした。改良により、誤信号は計測されなくなり、測位の平均値は6.74mまで向上し、鋼管フレームの測位をおこなうことにより、事前に漂流などを阻止可能なレベルに達した。

報告書

海水中有用金属捕集材実海域試験で捕集した有用金属の輸送

武田 隼人*; 大沼 謙二*; 玉田 正男; 笠井 昇; 片貝 秋雄; 長谷川 伸; 瀬古 典明; 川端 幸哉*; 須郷 高信

JAERI-Tech 2001-062, 66 Pages, 2001/10

JAERI-Tech-2001-062.pdf:5.5MB

放射線グラフト重合法によって合成した金属捕集材の実海域での適応性を調査検証するため、海水中に極低濃度で溶存するウラン、バナジウム等の有用金属の捕集試験をむつ事業所沖合いの実海域で実施している。捕集材から溶離した有用金属はキレート樹脂に再吸着して分離・精製施設に輸送して精製した。キレート樹脂はPVC製の樹脂筒に収納しさらにステンレススチール製の輸送容器に収納してトラックで専用積載として輸送した。本試験で取り扱うウランの量は、1回の試験当り150g(1.92MBq)以下としたので、ウランの濃度は最大で60Bq/gであり、取り扱い量も濃度も法規制の対象外である。したがって、輸送も一般の物質として行うことができるが、自主的にL型輸送物に準拠して輸送することにした。L型輸送物は法令上輸送容器に関する構造強度上の要求はないが、輸送に当って安全を期すため上位輸送区分であるIP-2型相当の強度を有することをあらかじめ解析評価して、通常の取扱い条件において輸送容器の健全性を確保できることを確認した。また、輸送に当っては、あらかじめ輸送計画書を作成し、これに従って実施した。

論文

Distribution behavior of plutonium and americium in LiCl-KCl eutectic/liquid cadmium systems

坂村 義治*; 白井 理; 岩井 孝; 鈴木 康文

Journal of Alloys and Compounds, 321(1), p.76 - 83, 2001/05

 被引用回数:53 パーセンタイル:89.97(Chemistry, Physical)

金属あるいは窒化物などの新型燃料の乾式再処理ではLiCl-KCl/液体Cd系での分配挙動を利用した各元素の分離・回収やLiCl-CKl共晶塩中での電解による各元素の分離・回収が考えられている。特にLiCl/KCl共晶塩/Cd系でのPu等の分配挙動の基礎的な理解は重要である。本研究では、PuとAmのLiCl-KCl共晶塩/液体Cd系での分配挙動を、平衡電位との関係を調べながら明らかにした。特に、Amは塩中で、-1.45V以上では3価,-1.45V以下では2価で存在することが判明した。

論文

GeVイオン照射した固体における格子緩和過程

岩瀬 彰宏

第11回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム(BEAMS 2000)報文集, p.123 - 126, 2000/00

高エネルギービーム(イオン,光)を照射した物質において、電子励起についやされたエネルギーが、格子に移行し、緩和していく過程について、特に高温超伝導体,金属の場合を中心に、解説した。

論文

Structure of liquid rubidium and liquid sodium under pressure

森本 吉紀*; 加藤 小百合*; 戸田 直博*; 片山 芳則; 辻 和彦*; 矢尾板 憲一*; 下村 理

Review of High Pressure Science and Technology, 7, p.245 - 247, 1998/03

液体Rbと液体NaのX線回折を、6GPaの圧力下まで放射光を用いて測定した。電子構造の変化が構造に及ぼす影響を調べるため、液体Rbでは体積比$$nu(=V/V_{0})$$が0.52まで、液体Naでは$$nu$$=0.73までの範囲で、静的構造因子$$S(Q)$$と2体分布関数$$g(r)$$を求めた。圧力の増加に伴い、液体Rbと液体Naのどちらにおいても、$$S(Q)$$のピークの一が高い$$Q$$の側にシフトし、第一ピークの高さは増加した。これらの構造データの体積依存性を他の金属や膨張した流体のものと比較する。

論文

Ab initio molecular dynamics for simple liquid metals based on the hypernetted-chain approximation

神林 奨; 千原 順三

Molecular Simulation, 16, p.31 - 46, 1996/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:9.66(Chemistry, Physical)

従来のカーパリネロの理論による分子動力学法とは異なった、新しい第1原理的分子動力学法(QHNC-MD法)を考案した。QHNC-MD法では、液体金属中の電子及びイオンに関する動径分布関数と有効イオン間ポテンシャルに対する量子的HNC方程式を、古典的分子動力学シミュレーションを用いて解く方法である。この方法では、分子動力学シミュレーションによって得られるイオン間分布関数と有効イオン間ポテンシャルを自己無撞着に決定することが可能である。また、QHNC-MD法による有効イオン間ポテンシャルの収束計算は高速であり、しかも、数千から数万個の規模のシミュレーションが可能である。この点はカーパリネロ手法と大きく異なる部分である。液体アルカリ金属に関するQHNC-MDシミュレーションから得られた静的構造因子は、X線・中性子線実験の結果と極めて良く一致し、従来のQHNC方程式の近似解に見られる欠点を取り除くことが可能となった。

報告書

粒子-物質相互作用研究会1993報告書; 1994年3月8日$$sim$$9日、東海村

原子分子データ研究委員会

JAERI-Conf 94-004, 187 Pages, 1994/11

JAERI-Conf-94-004.pdf:7.1MB

原子分子データ研究委員会の平成5年度の粒子-物質相互作用研究会が、1994年3月8、9日の2日間原研東海研究所で開催された。この研究会は、核融合のための原子・分子データの収集と評価の立場から、種々のエネルギー粒子と物質との相互作用に関する研究の現状を把握し、問題点を明確にすることにより、今後のワーキンググループの活動に資することを目的として開催されたものである。研究会では17の講演が行われ、本報告書は、講演後に提出して頂いた16編のレポートをまとめたものである。主な内容は、ITERプラズマ対向材料、炭素材の照射損傷、金属中の水素の捕捉と再放出、重イオンと固体表面との相互作用に関するものである。

論文

第8回イオンビームによる金属表面改質国際会議の印象記

楢本 洋

Isotope News, (474), p.28 - 29, 1993/12

1993年9月12$$sim$$17日まで、金沢市で開催された8th International Conference on Surface Modification of Metals by Ion Beamsなる国際会議に、国内組織委員として参加した当人による学述的印象記である。特に会議全盤の動向と将来の展望について、論文査読、会議報告、討論等を通して得られた項目について記述した。つまり本テーマの動向は、新規物質開発へ向けた基礎的アプローチと従来物質の改質研究ではイオン・アシスト厚膜研究へとの2極分化が中心的印象である。

論文

金属のイオン照射損傷における電子励起効果

岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫; 仁平 猛*

日本物理学会誌, 48(4), p.274 - 278, 1993/04

タンデム加速器、及び、2MVVdG加速器を用いて行ったFCC金属の極低温照射実験によって得られた「金属のイオン照射損傷における電子励起効果」について解説する。主な内容は、(1)電子励起によるステージIの消滅と照射アニーリング、(2)電子励起による金属中の欠陥生成、である。

論文

Defect recovery in FCC metals irradiated with 0.5 - 126 MeV energetic ions

岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫; 仁平 猛*; 佐々木 茂美

Mater. Sci. Forum, 97-99, p.605 - 614, 1992/00

FCC金属(Al,Cu,Ag,Ni,Pt)を0.5-126MeVの各種イオンで10K以下において照射し、300Kまでのアニール実験を行った。低エネルギーイオン(≦1MeV)照射の場合は、いづれの金属においても、ステージIにおける照射欠陥回復量はPKAエネルギーによってよくスケールされる。一方、高エネルギーイオン(~100MeV)照射したNi,Ptでは、ステージIの著しい減少、あるいは消失が起こり、さらにこの現象は電子的阻止能と大きく関連している。Cu,Agではこのような異常は見られない。以上の結果は次のように説明できる;Ni,Ptの場合、高エネルギイオン照射によって高密度励起された電子のエネルギーが強い電子-格子相互作用を通じて格子系に伝達され、ステージI欠陥の消滅をもたらす。一方、Cu,Agでは電子-格子相互作用が弱いため、照射中のステージI欠陥の消滅は専ら弾性的相互作用によって支配される。

論文

Defect recovery and radiation annealing in FCC metals irradiated with high energy ions

岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫; 仁平 猛*; 佐々木 茂美

Radiat. Eff. Defects Solids, 124(1), p.117 - 126, 1992/00

極低温で高エネルギー重イオン照射したFCC金属において現れる特異な実験結果(ステージIの消失、照射アニーリング断面積の異常に大きな値)について述べ、これらの現象が電子的阻止能や電子格子相互作用の大きさと大きく関連していることから、イオンによって励起された電子のエネルギーが格子に伝達されて照射アニーリングを増大させた結果であると結論した。

論文

Damage production and annealing in ion-irradiated FCC metals

岩田 忠夫; 岩瀬 彰宏

Radiation Effects and Defects in Solids,Vol. 113, p.133 - 154, 1990/00

核融合炉材料の「ミクロ組織変化に及ぼす反跳原子エネルギースペクトル及び核変換の効果」ワークショップ(1988年3月、ルガノ市)における報告を論文にまとめたものである。面心立方金属(Al,Ni,Cu,Ag)に10K付近で~1MeV及び~100MeVの各種のイオンを照射したときの損傷生成率、照射アニーリング、ステージI回復を電気抵抗変化により測定し、それらの反跳原子エネルギー依存性及び電子励起依存性を調べた。~100MeVの重イオン照射の場合に、高密度電子励起に起因する損傷生成及び照射アニーリングを見出した。また、損傷生成及び照射アニーリングの解析をモデルを提案した。

報告書

FCC金属のイオン照射損傷における電子励起効果

岩瀬 彰宏

JAERI-M 89-071, 86 Pages, 1989/06

JAERI-M-89-071.pdf:2.13MB

FCC金属を0.5-126MeVの各種イオンで、液体ヘリウム温度において照射した。照射後のアニーリング実験の結果、高エネルギー重イオン照射したAl、Niでは、ステージIにおける欠陥回復量が著しく減少、あるいは消滅した。またあらかじめ単純な欠陥をドープしたNiにおける照射アニーリングの実験結果を解析した結果、非常に大きな欠陥消滅断面積の値を得た。これらの現象は電子的阻止能と大きく関連しており、さらに電子格子相互作用の小さいCu,Agにおいては観測されない。以上のことから、Al、Niにおいては、高エネルギー重イオンによって高密度励起された電子のエネルギーが電子格子相互作用を通じて格子系に伝達され、照射欠陥の一部を消滅させたものである、と結論した。

報告書

BCCタンタル結晶におけるはじき出し過程の計算機シミュレーション

布施 元正*; 田次 邑吉; 岩田 忠夫

JAERI-M 87-026, 25 Pages, 1987/02

JAERI-M-87-026.pdf:0.67MB

核融合炉材料の照射損傷は固体内原子衝突により生じるが、この現象に関する理論的研究は大型計算機の発達と共に近年急速な進展を見せている。本報告では、分子動力学コ-ドGRAPEによりBCC金属のTa結晶中でのはじき出し過程を解析した結晶をまとめた。1)Ta結晶中で生成する格子間原子は〔100〕クラウディオン型か、〔111〕方向への変位が数原子にわたり連続して生じる型の2種類に大別できる。Fe,Moで見られる〔110〕ダンベル型は生成しない。これは、ポテンシャル形状により説明できる。2)Ta結晶中でのはじき出しエネルギ-のしきい値分布は実験結果と比較的良い対応を示す。これから、採用したJohnson型のポテンシャルは現実の原子間相互作用を表わすのに適していると言える。

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