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中野 敬太; 松田 洋樹*; 明午 伸一郎; 岩元 大樹; 竹下 隼人*; 前川 藤夫
JAEA-Research 2021-014, 25 Pages, 2022/03
JAEA-Research-2021-014.pdf:2.1MB
加速器駆動核変換システム(ADS: Accelerator-Driven transmutation System)の開発に資するデータとして、
Be, C, 
Al, 
Sc, V標的に対する高エネルギー陽子入射反応による核種生成断面積の測定を行った。得られた実験値は最新の核反応モデルによる計算値や評価済み核データライブラリの値と比較を行い、その再現性について議論を行った。
Kavakli, P. A.*; 瀬古 典明; 玉田 正男; G
ven, O.*
Separation Science and Technology, 39(7), p.1631 - 1643, 2005/00
被引用回数：55 パーセンタイル：83.93(Chemistry, Multidisciplinary)放射線グラフト重合技術を利用して、イミノプロピオニトリルから誘導したアミドキシム型捕集材の合成を行い、ウランとバナジウムなどの希少金属の吸着特性を評価した。論文の主旨は以下の通りである。(1)基材のポリプロピレン製の不織布に電子線を照射し、放射線グラフト重合技術を利用して捕集材を作製した。(2)この捕集材の金属に対する選択制はバナジウム
ウラン銅鉛コバルトであることがわかった。(3)100ppbと500ppbのウラン及びバナジウムの溶液中で吸着試験を行ったところ、高濃度の500ppbと比較して低位濃度下における吸着分配係数は6倍もあることがわかった。
佐藤 聡; 田中 照也*; 堀 順一; 落合 謙太郎; 西谷 健夫; 室賀 健夫*
Journal of Nuclear Materials, 329-333(Part2), p.1648 - 1652, 2004/08
被引用回数：2 パーセンタイル：17.24(Materials Science, Multidisciplinary)バナジウム合金は、良好な機械特性,液体リチウムとの共存性,低放射化特性の観点から、液体リチウムブランケット核融合炉構造体の候補材料である。しかしながら、バナジウム合金の誘導放射能は、不純物によって増加される懸念があり、不純物を考慮した誘導放射能を評価することが重要である。そこでバナジウム合金に対してDT中性子照射実験を行い、誘導放射能を評価した。異なる手法で製作したインゴットから取り出した6種類の試験片に対して、FNSを用いて実験を行った。10
10
のフラックスで、10分15日の期間試験片を照射した。照射後数分数か月後の誘導放射能を、高純度Gr検出器による
線分析器を用いて測定した。加えて、照射後数か月後の崩壊熱を、全エネルギー吸収スペクトロメーターによって測定した。その結果、
Al, 
Mn, 
Na等の放射性同位体が検出でき、バナジウム合金中の不純物濃度を同定した。NIFS製のバナジウム合金中のAl濃度は70wppmであるのに対し、ANL及びSSWIP製中のAl濃度は各々、170及び380wppmであった。NIFS製に関しては、設計目標値の91wppm以下であることがわかった。モンテカルロ計算によって崩壊熱を求めた結果、計算値は実験値と15%以内で一致することがわかった。
/TiC coating廣畑 優子*; 元嶋 大*; 日野 友明*; 仙石 盛夫
Journal of Nuclear Materials, 313-316(1-3), p.172 - 176, 2003/03
被引用回数：13 パーセンタイル：64.96(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉材料候補材の一つである低放射化バナジウム合金(V-4Cr-4Ti)の、降温時における水素吸収を低減させるために酸化チタン層コーティングを試みた。この層の組成はTiOとTiCであり、そのうちTiOは80%である。コーティング層の厚さを増大させるに従いバナジウム合金の水素吸収率は大幅に低減され、厚さ0.5
m,温度 573Kではコーティングしない場合の1/50までとなった。
F-labeled water movement in a cowpea plant by positron emitting tracer imaging system (PETIS)古川 純*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 上岡 志ほり*; 松橋 信平; 石岡 典子; 渡辺 智; 内田 博*; 辻 淳憲*; 伊藤 岳人*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(2), p.495 - 498, 2001/08
被引用回数：14 パーセンタイル：69.14(Chemistry, Analytical)ポジトロン放出核種を利用したイメージング装置であるPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)を用いてササゲにおけるバナジウム(V
)吸収をリアルタイムで測定した。バナジウム-48は、日本原子力研究所高崎研究所のAVFサイクロトロンを用い、Sc箔に50MeVの
粒子を照射することにより製造した。
Vを水耕液に添加し、PETISによりリアルタイム計測を行った。またV水溶液を添加してから3,6,20時間目の植物体を用いてバナジウム分布をラジオグラフィにより測定した。これらにより処理開始後20時間目には植物体全体にバナジウムが分布していることが明らかになった。植物に吸収されたバナジウムが及ぼす影響を見るために、同様にポジトロン放出核種であるフッ素-18で標識した水を用いてPETISによりササゲの水分吸収動態を測定した。計測前に20時時間バナジウムを吸収させると、標識水の吸収が極端に抑えられることが示された。これらの結果は植物体の地上部に移行したバナジウムが標識水の吸収を阻害する主な原因であることを示唆している。
Johnson, W. R.*; Trester, P. W.*; 仙石 盛夫; 石山 新太郎; 深谷 清; 衛藤 基邦; 小田 知正*; 廣畑 優子*; 日野 友明*; Tsai, H.*
Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part1), p.622 - 627, 2000/12
被引用回数：2 パーセンタイル：19.55(Materials Science, Multidisciplinary)低放射化材料であるバナジウム合金は核融合炉の構造材として有望であるが、水素(あるいはその同位体)を吸蔵してもろくなる(脆化)性質がある。そこで、実際のトカマク環境下ではどうなるか試験するために、約9ヶ月間JFT-2Mのダイバータ室に置いた後、機械的、化学的特性変化を調べた(300
昇温)。(GAが試料を提供し、原研・北大・ANLで分析を分担した。)9ヶ月の間約200回のダイバータ放電を行ったが、もともとあった水素は半減し、燃料ガスである重水素は1.3ppm程度しか吸蔵されなかった。これは表面に酸化物/炭化物が生成されたためと考えられる。その結果、機械的特性はほとんど変化せず、心配された水素脆化は見られなかった。
Von-Moellendorff, U.*; 前川 藤夫; Giese, H.*; Wilson, P. P. H.*
Fusion Engineering and Design, 51-52(Part.B), p.919 - 924, 2000/11
被引用回数：4 パーセンタイル：32.65(Nuclear Science & Technology)国際核融合材料照射施設(IFMIF)ではリチウムターゲットに40MeV重陽子を入射することによりD-T中性子源とは異なる中性子場が形成され、その中で15MeV以上の高エネルギー中性子は全体の15%に及ぶと予想されている。これにより、D-T中性子場では起こり得なかった多数の反応チャンネルが新たに開く。一方、現在ロシアでは150MeVまでの高エネルギー放射化断面積ファイル(IEAF)の評価が行われている。IEAFの断面積の精度を調べるために、ドイツ・カールスルーエ研究所のd-Li中性子源を用いて放射化実験を行った。核融合炉の構造材であるステンレス鋼316、F82H、純バナジウム及びバナジウム合金をd-Li中性子場において照射し、誘導放射能を測定した。解析をALARA放射化計算コードとIEAFを用いて行い、実験及び解析結果の比較からIEAFに含まれている放射化断面積の精度を実験的にテストした。
関 泰; 田原 隆志*; 青木 功; 植田 脩三; 西尾 敏; 栗原 良一
Fusion Engineering and Design, 48(3-4), p.435 - 441, 2000/09
被引用回数：1 パーセンタイル：12.13(Nuclear Science & Technology)代表的な低放射化材料であるフェライト鋼、バナジウム合金及びSiC/SiC複合材料の組成を調整することにより日本において浅地埋設できる割合を高めることを検討した。その結果、バナジウム合金はN
不純物を、SiC/SiC複合材料はN不純物を減らすことによりほとんど全ての放射性廃棄物を浅地埋設できることが示された。これに対して低放射化フェライト鋼F82Hの場合には、合金成分であるWの割合を減らさないと90%の浅地埋設割合をこれ以上増やすことはできないことがわかった。
宇野 喜智; Zaman, M. R.*; 池田 裕二郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.545 - 549, 2000/03
バナジウム合金は核融合炉の低放射化材料の候補であり、核融合炉の核設計計算には精度のよいバナジウムの核データが求められている。バナジウムの評価済み核データの検証を目的として原研FNSにおいて行われたバナジウム合金体系を用いたベンチマーク実験において、SAND-IIコードを用いた多数箔放射化法による中性子スペクトル測定を行った。JENDL Fusion File及びFENDL/E-1.0ライブラリを用いてMCNP-4Aコードにより計算したスペクトルを各々初期推定スペクトルとしてスペクトルを導出した。計算値と実験で得られたスペクトルの比較では、どちらの場合も2-8MeV領域で計算値の過大評価がみられた。またJENDL Fusion Fileの場合については1MeV以下の計算値が過小評価であった。
前川 藤夫; 春日井 好己; 今野 力; 村田 勲*; Kokooo*; 和田 政行*; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 高橋 亮人*
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(3), p.242 - 249, 1999/03
被引用回数：7 パーセンタイル：49.82(Nuclear Science & Technology)核融合炉の低放射化構造材料であるバナジウムについて、原研FNSのD-T中性子源を用いた中性子工学ベンチマーク実験を行った。中性子スペクトル、ドシメトリ反応率、線スペクトル及び線核発熱率をバナジウム実験体系内において測定した。実験解析により4つの評価済み核データファイルのベンチマークテストを行った結果、次にあげるような核融合炉の設計精度にかかわる主要な問題点が指摘された。(1)JENDL Fusion File及びJENDL-3.2:全断面積(特に2keV付近)を見直すべきである。(2)ENDF/B-VI:角度分布を等方と仮定している14MeV中性子に対する二重微分断面積を見直すべきである。また線生成断面積が過小であり、離散線ピークが明瞭でない。(3)EFF-3:線生成断面積が過大である。
前川 藤夫; 今野 力; 春日井 好己; 大山 幸夫; 池田 裕二郎
JAERI-Data/Code 98-021, 93 Pages, 1998/08
JAERI-Data-Code-98-021.pdf:4.43MB
原研・核融合中性子工学研究用中性子源(FNS)施設において、核融合中性子工学ベンチマーク実験を行っている。本レポートは、1996年末までに行われた体系内測定実験のうち未公開のものを収録している。測定対象となったのは、ベリリウム、バナジウム、鉄、銅、タングステンの5物質であり、全エネルギーにわたる中性子スペクトル、ドシメトリ反応率、線スペクトル、線核発熱率の実験データが取得されている。これらの実験データは既に公開している一連のデータとともに、JENDL等の評価済み核データファイルに収められた断面積データの精度検証に対して有効である。
阿部 弘亨; 楢本 洋; 山本 春也
Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 504, p.393 - 398, 1998/00
バナジウム酸化物には、電気的光学的に興味深い物性を示すものがあり、デバイス等への応用が期待されている。以前より高温における焼鈍による微粒子形成が報告されているが、本研究では高温イオン注入法を用いて、バナジウム酸化物相(微格子)形成を試みた。加速器結合型電顕内でのイオン注入により、照射損傷の蓄積、ボイドの形成が確認された。注入量10
ions/m
以上で酸化物微粒子形成が観察された。微粒子と母相との結晶学的関係、スウェリング量(格子定数の増減)が明らかにされた。観察された酸化物のうち一部は低温相で、実験で用いられた温度範囲内では、熱平衡状態下で存在しない物質であった。
Donne, M. D.*; Harries, D. R.*; Kalinin, G.*; Mattas, R.*; 森 清治
Journal of Nuclear Materials, 212-215(1), p.69 - 79, 1994/09
核融合炉ブランケット設計の立場から材料に対する要求と問題点を整理した。オーステナイト鋼は低温脆化と高温スウエリング、マルテンサイト鋼は低温脆化、バナジウム合金は組成の特定と照射特性及び製作性がそれぞれの課題である。各種セラミックス増殖材の最重要課題は照射下(バーンアップ数%以上)での機械的な健全性である。ベリリウムに対する中性子照射による最も重要な特性はスウェリングと残存トリチウムである。温度200-700
C、数万appmHe程度までの照射データが必要である。液体金属ブランケットでは材料共存性の問題が重要である。LiPbの場合にはトリチウム透過を低減する障壁材の開発が必要となる。また自己冷却概念ではMHD圧損を低減するための流路の電気絶縁構造及び材料開発が必須である。この絶縁材は照射下、電磁場中での健全性と自己修復性がもとめられる。
渋井 正直*; 中平 昌隆; 多田 栄介; 高津 英幸
JAERI-M 94-073, 18 Pages, 1994/05
ITER/EDAでは、大パワーを扱う必要性からガス・ダイバータが提案されている。この概念には中性ターゲット粒子を再循環し、放射・散逸される熱を除去するためのチャンネル部が必要である。このチャンネル壁の設計として、同軸管をトロイダル方向に配列したルーバ状のものが提案されている。同軸管は、冷却材戻り管の周りに多数の供給管をヘリカル状に配し、これをBe製の保護管に収納したものである。同軸管を用いた設計では冷却断面積が小さくなる。また、延性に乏しいBe材が過酷な熱サイクルのもとで使用される。このため、予想される過出力に対して十分な裕度を持った同軸管を得るためにはその適用限度を知る必要がある。本報告では、同軸管の除熱能力を調べ、若干の設計改善を提案する。
馬場 祐治; 佐々木 貞吉; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*
Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.275 - 285, 1992/00
TiO及びVO
表面の化学状態及び電気的特性におよぼすイオン照射効果について検討した。Ar
イオン照射により、これらの酸化物表面は、低次の酸化物(Ti(II),Ti(III)及びV(III)に還元される。また照射に伴いフェルミレベル近くにMetal3dに奇因するバンドの出現が認められるとともに、TiO表面の電気伝導度1
10
ions/cmの照射量まで、照射量に比例して増大した。以上の結果にもとづき、イオン照射による表面電気伝導度変化の機構を、電子構造変化との関連において議論した。
馬場 祐治; 佐々木 貞吉
Journal of Nuclear Materials, 132, p.173 - 180, 1985/00
被引用回数：4 パーセンタイル：54.66(Materials Science, Multidisciplinary)8keV水素イオンを照射したチタン及びバナジウムの表面化学状態をX線光電子分光法により測定した。水素イオン照射に伴い、チタン及びバナジウムの2P3/2ピークは、金属状態に比べ0.3eVケミカルシフトし、その結合へエネルギーは熱合成水素化物の場合と一致した。また、水素イオン注入チタン及びバナジウムの価電子帯領域には、フェルミレベルからそれぞれ3.5eV、5.0eVの位置に、Metal3d-HIS結合性軌道によるピークが生じる。このピーク強度は、550C、150Cまでの加熱により増加する。これは飛程付近にトラップされた水素が、加熱に伴い表層部へ移動したためと考えられる。
小桧山 守*; 高村 三郎
日本金属学会誌, 49(7), p.491 - 494, 1985/00
水素添加したバナジウムを液体ヘリウム中に急冷し、等時焼鈍曲線を求めた。同じ試料を高速中性子照射した後、急冷実験を行い、照射前後の凍結水素量や回復過程の差を比較検討した。急冷凍結による水素の固溶量は照射によって減少する。照射欠陥によって水素が捕獲され、水素化物の形成によって説明できる。
馬場 祐治; 佐々木 貞吉
JAERI-M 84-005, 37 Pages, 1984/02
3d遷移金属とその酸化物固有のX線光電子分光スペクトル(XPS)及びX線励起オージェ電子スペクトル(XAES)を測定した。金属の真正表面は2通りの方法、すなわち超高真空中やすり研摩法及びアルゴンイオンエッチング法で得た。測定した酸化物はScO
、TiO、VO、NiOである。本報は4種のワイドスキャン、26種の内殻スペクトル、10種の価電子帯スペクトル及び20種のXAESスペクトルから成る。内殻及びオージェピークの位置については、その化学シフトと共に表にまとめた。
田中 茂也
JAERI-M 82-151, 37 Pages, 1982/10
熱エネルギー領域から20MeVの範囲におけるバナジウムの核デー夕評価を行った。その結果はENDF/Bフォーマットの形で、わが国の評価ずみ核データライブラリー第2版(JENDL-2)に収録されることになっている。この論文には、評価に用いたデータベース、評価手続きとその判定、および評価結果が述べられている。その内容としては、バナジウムの全断面積、無視できるものを除いたすべての部分断面積、および共鳴パラメータが含まれている。高速炉および核融合炉ニュートロニックスへの利用を考えて、特に高いエネルギー領域における評価に注意が払われている。
S
舩橋 達; 野崎 浩司*; 川田 功*
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 42(11), p.1009 - 1013, 1981/00
被引用回数：21 パーセンタイル：76.88(Chemistry, Multidisciplinary)VSの磁気構造を、低温で中性子解説を行って決定した。同じ方法で製作した2個の単結晶(試料1と試料2)についてかなり異なった結果が得られた。試料1は結晶周期に対して整数比でない周期をもつのに対して、試料2は磁気測定等と矛盾しない単純な反強磁性構造をもつことが判明した。試料1と試料2では、回折線の位置は近接しているが、回折強度のふるまいは全く異なり、試料1の詳細な構造は十分解明されなかった。どちらの試料についても回折強度から見積もられる磁気モーメントの大きさは、NMRから見積もられている値に対してはるかに大きい。
