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論文

Development of the multi-cubic $$gamma$$-ray spectrometer and its performance under intense $$^{137}$$Cs and $$^{60}$$Co radiation fields

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1010, p.165544_1 - 165544_9, 2021/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.03(Instruments & Instrumentation)

2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故以来、世界各地で廃止措置措置に入る原子力施設が増加している。これらの原子力施設では、放射性物質の適切な管理が要求されている。そこで、ガンマ線スペクトル測定技術は、放射性物質の重要な情報を得ることができるため、有益なツールである。さらに、放射性物質の空間情報も重要であるため、ガンマ線イメージングについて求められている。しかしながら、これらの施設には、強度放射線場が広がるため、ガンマ線スペクトル測定やガンマ線イメージングが困難になる。そのため、寸法が5mm $$times$$ 5mm $$times$$ 5mmの小さなCeBr$$_3$$シンチレーター4個で分割した$$gamma$$線スペクトロメーターを開発した。上記の4個のシンチレーターは、強度放射場に特化したマルチアノード光電子増倍管と組合わせた。私たちは、$$^{137}$$Csと$$^{60}$$Coの放射線場で照射試験を実施した。$$^{137}$$Cs照射場の線量率1375mSv/hにおいて、相対エネルギー分解能が、それぞれのチャンネルで、9.2$$pm$$0.05%, 8.0$$pm$$0.08%, 8.0$$pm$$0.03%, 9.0 $$pm$$0.04%であった。

報告書

再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 静岡大学*

JAEA-Review 2020-059, 42 Pages, 2021/01

JAEA-Review-2020-059.pdf:3.07MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、「再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究では集積回路技術に光技術を導入し、1Gradのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子FPGAと光技術を用いずに既存の集積回路技術のみで200Mradのトータルドーズ耐性を実現する耐放射線リペアラブルFPGAの2つの開発を行う。日本の研究チームは耐放射線FPGAとハードウエア・アクセラレーションの面でイギリスの研究チームを支援する。イギリスの研究チームは日本の支援を受け、強ガンマ線環境下で使用でき、再臨界前の中性子線増を瞬時に検知可能なFPGAを用いた中性子線モニタリングシステムを実現する。この中性子線モニタリングシステムを日本側の耐放射線FPGAと組み合わせ、再臨界前の中性子線増に即応できる耐放射線FPGAシステムを実現する。

論文

High-pressure induced structural changes in metastable Ge$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$ thin films; An X-ray absorption study

Fons, P.*; Kolobov, A.*; 富永 淳二*; 片山 芳則

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 238(1-4), p.160 - 162, 2005/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.33(Instruments & Instrumentation)

超高分解能(SR)メディアは通常のDVDメディアより面積あたりの記憶密度を10倍まで引き上げることができる。SRはすでに実現されているが、主要な光学記憶要素であるGe$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$(GST)の構造及び電子状態の外的摂動による変化のさらに深い理解が強く要求されている。SRディスクの記録では、気泡の生成がおき、それがGST層に強い応力を与える。この論文で、われわれはほぼ静水圧的(0-10GPa)な圧縮応力によって誘起されるGSTの準安定結晶相の構造変化のXAFSについて報告する。解析によって、常温での歪んだ岩塩構造によるGe-Te結合長の分裂は、圧力6GPaまで小さいがゼロではない値へと減少することがわかった。この結果が、提案されている強誘電的カタストロフによるスーパーレンズ読み取り機構に対して持つ意味を議論する。

論文

Application of invasion mathematical model in dosimetry for boron neutron capture therapy for malignant glioma

山本 和喜; 熊田 博明; 中井 啓*; 遠藤 聖*; 山本 哲哉*; 松村 明*

Proceedings of 11th World Congress on Neutron Capture Therapy (ISNCT-11) (CD-ROM), 14 Pages, 2004/10

放射線治療上、細胞密度分布を考慮した線量分布が要求されている。次世代ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)用線量評価システムの開発に向けて、照射領域を決定するための新しい方法を提案する。医療画像を用いては腫瘍細胞の拡散浸潤度を十分に評価することはできない。そのためBNCTの治療プロトコールを参考に、腫瘍を囲む照射領域はガドリニウムを用いた核磁気共鳴画像(MRI)のT1画像上に強調される領域から通常2cm余裕を見た任意の距離に拡張する領域として設定されている。この研究では、照射領域境界の細胞濃度を時間-空間球座標系の腫瘍細胞拡散モデルによって議論し、BNCT照射後に生存する腫瘍細胞密度分布を仮想脳ファントムのための2領域拡散モデルによって予測した。

論文

Application of a portable pulsed magnet to synchrotron radiation experiments

松田 康弘*; 上田 勇治*; 野尻 浩之*; 高橋 俊晴*; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 村上 洋一; 有馬 孝尚*

Physica B; Condensed Matter, 346-347, p.519 - 523, 2004/04

 被引用回数:49 パーセンタイル:86.27(Physics, Condensed Matter)

高磁場下での放射光実験を行うために、非常に小型のキャパシターバンクと小型のパルスマグネットを開発した。長さ1msで20Tのパルス磁場を1kJのエネルギーで発生できた。ミリ波領域での電子スピン共鳴とX線回折実験を行うことができた。

報告書

国際規格(ISO4037-1)に準拠した放射線測定器の性能試験に用いるX線照射場の整備

清水 滋; Zhang, Q.; 梶本 与一; 川崎 朋克; 藤井 克年

JAERI-Tech 2003-095, 52 Pages, 2004/01

JAERI-Tech-2003-095.pdf:2.66MB

国際標準化機構の国際規格ISO4037-1では、放射線防護用測定器の性能試験に用いるX線基準場が設定され、世界的に適用している。原研の現行のX線基準場は、国内の利用を前提として構築されているため国内規格に適合しているが、上記国際規格とは異なっている。このため、国際的な性能試験に対応させるため、国際規格に準拠したNarrow series, Wide series及びHigh air-kerma seriesのX線基準場を、原研放射線標準施設棟の中硬X線照射装置を用いて整備した。本論文では、整備したX線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル等の評価を行うとともに、上記国際規格の線質やX線スペクトルとの比較を行った。この結果、原研のX線基準場の線質は、国際規格の線質とよく一致していることが確認でき、これにより放射線防護用測定器の広範囲な性能試験を国際規格に基づいて実施できることになった。

報告書

第3回「最近の外部被ばく線量測定・評価に関するワークショップ」報文集; 2002年11月28-29日,日本原子力研究所東海研究所,東海村

吉澤 道夫; 遠藤 章

JAERI-Conf 2003-002, 166 Pages, 2003/03

JAERI-Conf-2003-002.pdf:9.79MB

本報文集は、2002年11月28-29日に日本原子力研究所東海研究所において開催された、第3回「最近の外部被ばく線量測定・評価に関するワークショップ」において報告された16件の講演の報文及び総合討論要旨を収録したものである。第3回目のワークショップは、「原研中性子標準校正施設の完成を契機に」を副題とし、原研が進めている加速器を用いた単色中性子校正場をはじめとした中性子線量計の校正技術,高エネルギー中性子に対する線量評価等、中性子に対する線量計測・評価に焦点をあて講演及び討論が行われた。本ワークショップにより、加速器中性子校正場及び高エネルギー中性子の線量評価に関する今後の研究開発課題を明確化するとともに、この分野の研究者間の情報交換によって研究の効率化を図ることができた。

報告書

JMTR改良LEU炉心の核的な照射場特性の評価; 炉心中性子束分布及び中性子スペクトルのLEU炉心との比較

長尾 美春; 竹本 紀之; 武田 卓士

JAERI-Tech 2001-069, 83 Pages, 2001/10

JAERI-Tech-2001-069.pdf:4.76MB

JMTRでは、第142運転サイクル(2001年11月)から、炉心構成を従来のLEU炉心(LEU燃料を27本装荷した炉心)から改良LEU炉心(LEU燃料を29本装荷した炉心)に変更する。そこで、この炉心構成の変更が照射試験に対して及ぼす影響を検討するため、照射場の核的な特性について連続エネルギーモンテカルロコードMCNPにより解析を行った。その結果、燃料領域において高速中性子束は従来のLEU炉心とほぼ同じであること、熱中性子束は燃料領域で数%増加すること、中性子スペクトルは大きな相違がないことを確認した。また、第144運転サイクルからは運転日数が増加することに伴い、1サイクルあたりの中性子照射量は10数%増加する。

論文

Demagnetization of undulator magnets irradiated high energy electrons

備前 輝彦*; 田中 隆次*; 浅野 芳裕; Kim, D. E.*; Bak, J. S.*; Lee, H. S.*; 北村 英男*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part1), p.185 - 189, 2001/07

 被引用回数:39 パーセンタイル:92.78(Instruments & Instrumentation)

2GeVの電子を照射したときのアンジュレーター磁石の磁場強度変化を測定した。測定は、(1)磁石配列,(2)磁石の形状,(3)磁力の向き,(4)標的物質,(5)磁石組成,(6)製作者の相異、の各項目について行った。照射はSPring-8の真空防止型アンジュレーターを模擬した形状で実施した。それらの結果について報告した。

報告書

MEU6炉心の核的な照射場特性の評価; 炉心中性子束分布及び中性子スペクトルの混合炉心との比較

長尾 美春; 小向 文作; 田畑 俊夫; 武田 卓士; 藤木 和男

JAERI-Tech 99-063, 57 Pages, 1999/08

JAERI-Tech-99-063.pdf:2.78MB

JMTRの炉心構成を、第125運転サイクル(98.11.17~)から、従来の混合炉心(MEU燃料2体、LEU燃料20体及びLEUフォロワ燃料5体装荷した炉心)をMEU6炉心(MEU燃料6体、LEU燃料16体及びLEUフォロワ燃料5体を装荷した炉心)に変更した。そこで、今回の炉心構成の変更に伴う照射試験に対しての影響を検討するため、核的な照射場特性の変化について解析を行った。MEU6炉心の核的な照射場特性は、従来の混合炉心とほぼ同等あり、照射試験に対して大きな影響を与えないことを確認した。

論文

放射線加工レベル大線量校正用$$^{60}$$Co$$gamma$$線照射施設の特性評価

橘 宏行; 小嶋 拓治; 羽田 徳之; 金子 広久; 四本 圭一; 田中 隆一

Radioisotopes, 48(4), p.247 - 256, 1999/04

原研では、放射線加工レベルの大吸収線量校正用$$^{60}$$Co$$gamma$$線照射施設を独自に設計・製作した。そして、その特性及び線量測定に関する性能を全体にわたり調べることにより、原研における線量値にかかわる不確かさを評価した。線量計校正装置は、線量率5~200Gy/h及び400Gy/h~20kGy/hの異なる線量率範囲を与える二つの線源、線量計固定用ステージ、正確な照射線量率測定用平行平板型電離箱、及び特定の照射条件下における線量計校正に用いるために付属した温度・湿度制御照射容器によって構成した。本装置は、一般的な運転時間(8h)内で0.5Gy~160kGyの線量範囲の既知線量を、不確かさ$$pm$$2.2%(95%信頼度相当)で被校正線量計に与えるために十分な照射場の特性及び線量測定の性能を持っている。また、原研で校正したアラニン線量計を用いたトランスファー線量測定により、不確かさ$$pm$$3.4%(95%信頼度相当)で線量を評価することが可能である。

論文

Enhancement of the transport critical current density in a YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{x}$$ ceramic by electron irradiation under remanent magnetic fields

白石 健介*

Japanese Journal of Applied Physics, 35(6B), p.L766 - L769, 1996/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.4(Physics, Applied)

照射効果を積極的に利用する研究として、Y系酸化物超伝導体に電子線を照射して臨界電流密度の向上を目指したものである。多結晶のY酸化物に電子線照射することにより生じた照射欠陥が粒界に集まり、微小磁場の条件下では磁束のピン止めに寄与することを実験的に示したものである。

報告書

第1回先端基礎研究シンポジウム講演概要集; 1995年3月23$$sim$$24日、東海村

編集ワーキンググループ

JAERI-Conf 95-018, 96 Pages, 1995/09

JAERI-Conf-95-018.pdf:4.52MB

第1回先端基礎研究シンポジウムは、1995年3月23日-24日の2日間、原研、大学、国立研究機関などから260名の参加を得て東海村において開催された。本シンポジウムの目的は、先端基礎研究センターが発足して2年間に得られた成果の報告、特定課題に関する討論、及び所内外の研究者によるポスター発表を通じ、今後の研究のより一層の進展を図ることにあった。シンポジウムでは、先端基礎研究センターから6件の研究成果報告がなされるとともに、70件のポスター発表が行われた。また、特に話題性の豊富な2件の重要なテーマに関して、特定課題として集中討議がなされた。本報文集は、これらの発表及び討論についてその概要を収めたものである。

論文

非電離放射線(交番電磁界)の防護と計量

加藤 和明*; 浅野 芳裕; 富沢 延之*; 寿藤 紀道*

SSR-93-002, 0, 67 Pages, 1993/12

国際非電離放射線防護委員会(INIRC)やWHOの活動にみられるように、非電離放射線防護の重要性は世界各国で認識され、活発な研究がなされている。しかしながら我国においては、非電離放射線を防護の立場からとらえる研究は緒についたばかりであり、充分な研究等がなされているとは言い難い。そこで筆者等は、広く非電離放射線防護の研究の一助とする目的で、我々がいままでに得た知識知見を防護の立場からまとめた。本報告書は、筆者等が実測した経験も含めて、次の12章からなる。第1章、緒言、第2章、非電離放射線の物理、第3章、生体への影響、第4章、非電離放射線の計量、第5章、非電離放射線の遮蔽、第6章、安全管理の基準、第7章、生活環境における非電離放射線レベル、第8章、保健物理の観点からみた非電離放射線の特徴、第9章、今後の課題、第10章、結語、第11章、参考文献、第12章、付録

論文

Motion of bubbles in ultrasonic field

安濃田 良成; 渡辺 正; 久木田 豊

Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 1, p.397 - 400, 1991/00

最近の宇宙環境利用計画に関連して、微小重力下における気液二相流の制御技術が一つの重要な技術となると予想される。二相流挙動は重力にきわめて強く依存した現象であるため、気液の分離や気体の補集などを微小重力環境で行う場合には特別な技術を必要とするためである。本研究は、微小重力下における二相流の制御方法として、超音波の利用を考え、その基礎技術を確立することを目的として行った。1次元の定在超音波場における気泡の運動を実験的、解析的に調べ、放射を効果と付加質量効果について考察した。一方、2次元の定在超音波場において水中の気泡を静止、水平移動など自在に制御可能であることを実証した。

論文

Magnetic flux motion of superconducting Bi-Sr-Ca-Cu-O films after ion irradiation

星屋 泰二; 高村 三郎; 有賀 武夫; 小桧山 守*

Japanese Journal of Applied Physics, 29(8), p.L1443 - L1445, 1990/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:30.22(Physics, Applied)

室温でヘリウム照射した多結晶Bi-Sr-Ca-Cu-O系薄膜について磁場中における電気抵抗の温度依存性を抵抗法を用いて測定した。その結果、低抵抗領域での遷移温度の拡がりは照射フルエンスの増加とともに抑制された。また、実効活性化エネルギーはイオン照射により増加した。これらの変化はイオン照射で導入されたピンニング・センターの存在に起因している。

報告書

航空機ガンマ線サーベイシステムの開発、人工放射線場における測定実験の解析

長岡 鋭; 坂本 隆一; 斎藤 公明; 堤 正博; 宮坂 聡*; 森内 茂

JAERI-M 84-241, 120 Pages, 1985/01

JAERI-M-84-241.pdf:3.68MB

航空機(ヘリコプタ)$$gamma$$線サーベイシステム開発の一環として、$$^{6}$$$$^{0}$$Co(100、400mCi)及び$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Cs(100、300mCi)を用いた人工放射線場における野外実験を実施した。本実験では3$$^{1}$$$$^{1}$$$$phi$$球形、16$$^{1}$$$$^{1}$$$$times$$16$$^{1}$$$$^{1}$$$$times$$4$$^{1}$$$$^{1}$$直方体等6種類のNaI(Tl)検出器により地上及び高度20~500mにおいて$$gamma$$線波高分布測定を行い、$$gamma$$線エネルギースペクトル、線量率等の空間分布を明らかにした。また、モンテカルロ計算値との比較を行い、両者が良く一致することを確認した。さらに、検出器、位置標定装置を含むシステム全体の特性データを入手するとともに、人工放射線成分を含む$$gamma$$線場において、その場のバックグラウンド線量率を評価する手法について検討し、係数を決定した。これらの結果は、測定データ解釈用基礎資料として利用されるだけでなく、環境$$gamma$$線の解析上汎用的に利用されることが期待される。

報告書

Monte Carlo Calculation of Characteristics of Source Neutrons and Irradiation Field of the FNS Rotating Target

関 泰; 池田 裕二郎; 大山 幸夫; 中村 知夫; 前川 洋; 川崎 弘光*; 山田 光文*

JAERI-M 84-193, 34 Pages, 1984/10

JAERI-M-84-193.pdf:0.65MB

FNS(Fusion Neutronics Source)における回転ターゲットから生成される源中性子およびターゲット室の照射場の特性を、3次元モンテカルロ法を用いて計算した。反応率のターゲット周囲の角度分布、反応率のターゲット室内の径方向分布と源中性子スペクトルを計算して実験結果と比較した。その結果全ての反応率と源中性子スペクトルについて計算と実験の良い一致が得られた。この良い一致は、計算された中性子源特性が将来のこの回転ターゲットを用いた実験の解析に適用するにふさわしいものであることを示している。

口頭

A Computational approach for an object situated alone in infinitely expanded radiation field by Monte Carlo codes using reflection boundaries

古田 琢哉; 高橋 史明

no journal, , 

無限放射線場に存在する対象物に対する線量計算をモンテカルロ輸送計算で実行する従来手法は非常に効率が悪く、長い計算時間を必要としていた。これは、無限放射線場を近似するためには放射線の平均自由行程の数倍の広さが必要である一方で、放射線が対象物に到達する確率は非常に低く、ほとんどの輸送計算が無駄になるためである。そこで、我々は対象物よりも少し大きい程度の小さな計算領域に反射境界を利用することで、目的の線量計算を効率的に実行する手段を提案した。まず、第一段階として対象物を置かない状況で、計算領域の端の境界面に反射面を考え、領域内に閉じ込めた放射線を輸送することで無限放射線場を模擬し、反射直後の放射線の位置・運動量を記録する。次に、第二段階として対象物を設置し、反射面を取り除いた状況で、計算領域内から発生する放射線と計算領域に外部から入射する放射線で対象物に対する線量計算を実行する。第一段階で取得した放射線の反射面直後の記録が無限放射線場から計算領域に入射する外部放射線と見なすことができるので、本手法により無限放射線場に孤立した対象物に対する線量計算が実行できる。本手法では計算時間を従来手法に比べて数百分の一程度に短縮することが可能である。本発表では、いくつかの適用例を紹介し、本手法の有用性を示す。

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