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論文

Study of neutron-nuclear spin correlation term with a polarized Xe target

酒井 健二; 奥 隆之; 奥平 琢也; 甲斐 哲也; 原田 正英; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; 加倉井 和久*; 清水 裕彦*; 広田 克也*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011116_1 - 011116_6, 2021/03

中性子基礎物理学において、パリティ非保存(PNC)項や時間反転非保存項と干渉する中性子スピン$${bf s}$$と標的核スピン$${bf I}$$の相関項$${bf s}cdot{bf I}$$は重要な研究テーマである。中性子共鳴ピーク付近でPNC項の増大が測定され、スピン交換光ポンピング(SEOP)法により$$sim 10^{-1}$$の偏極が得られるキセノン(Xe)は、本研究にとって興味深い原子核である。我々は小型SEOPシステムを用いた偏極Xe標的を開発し、核破砕中性子源で得られる大強度の熱外中性子ビームを利用した$${bf s}cdot{bf I}$$項の研究を計画している。その第一段階として、我々は$$^{129}$$Xeの9.6eV共鳴ピーク付近でのXe偏極時と非偏極時の中性子透過率比の変化$$Delta R$$を捕らえることで、$${bf s}cdot{bf I}$$項に起因する中性子偏極能力の測定をJ-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL10で試みた。実験では、本測定系がドップラーブロードニングの影響($$Delta R_{rm DB} , {approx},10^{-2}$$)を検知できることを実証した上で、初期結果として有意な$$Delta R$$の値を得ている。現在は$$Delta R$$をより詳細に評価するために、核磁気・電子スピン共鳴法によるXe偏極度の導出を進めている。

論文

Feasibility study of large-scale production of iodine-125 at the high temperature engineering test reactor

Ho, H. Q.; 本多 友貴*; 濱本 真平; 石井 俊晃; 藤本 望*; 石塚 悦男

Applied Radiation and Isotopes, 140, p.209 - 214, 2018/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:45.23(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

The feasibility of a large-scale iodine-125 production from natural xenon gas at high-temperature gas-cooled reactors was investigated. A high-temperature engineering test reactor, which is located in Japan, was used as a reference HTGR reactor in this study. First, a computer code based on a Runge-Kutta method was developed to calculate the quantities of isotopes arising from the neutron irradiation of natural xenon gas target. This code was verified with a good agreement with a reference result. Next, optimization of irradiation planning was carried out. As results, with 4 days of irradiation and 8 days of decay, the $$^{125}$$I production could be maximized and the $$^{126}$$I contamination was within an acceptable level. The preliminary design of irradiation channels at the HTTR was also optimized. The case with 3 irradiation channels and 20-cm diameter was determined as the optimal design, which could produce approximately 180,000 GBq per year of $$^{125}$$I production.

論文

Off-gas processing system operations for mercury target vessel replacement at J-PARC

甲斐 哲也; 内田 敏嗣; 木下 秀孝; 関 正和; 大井 元貴; 涌井 隆; 羽賀 勝洋; 春日井 好己; 高田 弘

Journal of Physics; Conference Series, 1021(1), p.012042_1 - 012042_4, 2018/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

At J-PARC an Off-gas processing system has been utilized to a purging process before the target vessel replacement and an air-flow control procedure to minimize radioactivity release during the replacement. In 2011 the first replacement was carried out after a 500 MWh operation, and the tritium release was measured. It was suggested that the tritium release must be less than that measured at the replacement in 2011 even at the nominal operation of 5,000 MWh. Some procedures of an air-flow control and a rubber plug insertion have been introduced from the replacements in 2013, resulting that the amount of tritium release could be reduced to less than that released in 2011 at the nominal operation.

論文

Role of bremsstrahlung radiation in limiting the energy of runaway electrons in Tokamaks

Bakhtiari, M.; Kramer, G. J.*; 武智 学; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 草間 義紀; 鎌田 裕

Physical Review Letters, 94(21), p.215003_1 - 215003_4, 2005/06

 被引用回数:39 パーセンタイル:17.96(Physics, Multidisciplinary)

トカマクにおいて発生する逃走電子の制動輻射は逃走電子の最大エネルギーを制限することがわかった。逃走電子の取りうる最小、及び最大のエネルギーはそれぞれ衝突と制動輻射によって決められている。さらに、キセノンのような高Zガスを入射することによって、ディスラプションによって励起された逃走電子電流を逃走電子が第一壁に到達する前に停止しうることがわかった。

論文

Effects of core models and neutron energy group structures on xenon oscillation in large graphite-moderated reactors

山下 清信; 原田 裕夫; 村田 勲; 新藤 隆一; 鶴岡 卓也*

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(3), p.249 - 260, 1993/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:80.68(Nuclear Science & Technology)

本報は、大型黒鉛減速炉のキセノン振動を2次元或いは3次元の炉心モデルで多群拡散理論を用いて解析し、炉心モデル及びエネルギー群構造の違いがキセノン振動挙動の評価に与える効果を検討した結果を報告するものである。精度の高いキセノン振動挙動の評価には、キセノンの中性子吸収断面積の変化が大きい0.1eVと0.65eVの間の熱中性子領域の群構造が出力分布の振動幅及び周期に有意な影響を与えるのでこの領域を詳細に扱ったエネルギー群構造の群定数を用いた多群計算が重要であることが明らかとなった。また、3次元R-O-Zモデルより得られたしきい値は、2次元R-Zモデルのしきい値と一致し、2次元R-Oモデルのしきい値と一致しなかった。このため、キセノン振動が発生し始める炉心出力のしきい値の評価には、3次元R-O-Zのモデルの代わりに2次元R-Zモデルを使用することができるが、2次元R-Oモデルは使用できないことが明らかとなった。これは、軸方向の出力分布の影響が評価できないからである。

論文

Release of fission products from plate type fuel at elevated temperature

小森 芳廣; 清水 道雄; 岩井 孝; 齋藤 順市; 中川 哲也; 小山田 六郎; 斎藤 実

JAERI-M 93-016, 0, p.259 - 267, 1993/02

JMTRでは、1993年に濃縮度45%のUAl$$_{x}$$-Al燃料から濃縮度約20%のU$$_{3}$$Si$$_{2}$$-Al燃料に変更する予定であり、この変更に係る安全解析が実施された。安全解析において使用する核分裂生成物の燃料から1次冷却水への放出率を求めるため、U$$_{3}$$Si$$_{2}$$-Al燃料を用いた炉外実験を行った。実験は、600~1100$$^{circ}$$Cの範囲で行われ、U$$_{3}$$Si$$_{1.5}$$-Al及びUAl$$_{x}$$-Al燃料も比較のために含まれた。実験の結果から、U$$_{3}$$Si$$_{2}$$-Al燃料は、これまでJMTRで使用されてきたUAl$$_{x}$$-Al燃料とほぼ同等の核分裂生成物保持能力を有することが明らかにされた。

論文

Trapping of low-energy xenon ions in surfaces of transition metals

馬場 祐治; 山本 博之; 佐々木 貞吉

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 63, p.391 - 394, 1992/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:38.17(Instruments & Instrumentation)

3d,4d及び5d系列の遷移金属表面に、5keVでイオン注入されたXeの捕捉状態をX線光電子分光法(XPS)で調べた。表面におけるイオン照射後のXe/Me比(Me:金属)は金属によって異なり、O(Au)から4.1$$times$$10$$^{-2}$$(Sc,Ti)まで分布した。注入時のスパッタリングの効果を補正し、各金属におけるイオンの捕捉率を計算した結果、捕捉率が金属元素の周期律表の位置に依存し、d電子数の増加とともに減少することを見出した。

報告書

計算結果の可視化

鶴岡 卓哉*; 石黒 美佐子

JAERI-M 90-100, 49 Pages, 1990/07

JAERI-M-90-100.pdf:1.29MB

計算結果の可視化は、物理現象をより良く理解するために不可欠な手段となってきている。原研においても、計算結果のアニメーション化の試行を昭和63年度末より開始した。平成元年度では、U字管内の熱流動挙動、レーザー同位体分離過程において電子ビームで加熱された金属片内の熱流動挙動、及び高温ガス炉炉心におけるキセノン振動の3例に対してアニメーション化を実施し、それぞれ実時間で数分のアニメーション画面作成した。画像作成には、3次元カラー・グラフィックス用ソフトウェアFACOM CGMSを用いて、M-780、又はVPにより画像計算を行なった。本報告では、アニメーション化のために用いた種々の可視化手法について説明する。

報告書

Carburization of UO$$_{2}$$ kernels in Cracked Particles and its Effect on Xenon Release

飛田 勉; 井川 勝市

JAERI-M 84-096, 16 Pages, 1984/05

JAERI-M-84-096.pdf:0.86MB

破覆に亀裂をもつ燃料粒子を試料として一連の炉外加熱実験を行い、燃料核の炭化の現象を追跡した。比較のため、裸の燃料核を黒鉛粉末中に埋込んだ試料も用いた。全社の試料では、1300$$^{circ}$$Cですでにかなり速い炭化が観察され、炭化速度は1週間で最高80%近くに達した。後者の試料では60時間でたかだか10$$sim$$20%であった。これは非晶質炭素(バッファー層)の方が黒鉛より化学的に活性であるためと考えられる。いずれにせよ、実験炉の漏常運転温度でも、破損粒子については核の炭化の現象を考慮に入れなければならないことがわかる。また、炭化した燃料核からのXe放出を放射化後過熱の方法で調べたころ、炭化によってXe放出が大幅に増加することも明らかになった。これは炭化に伴うBET面積の増加によると考えられる。

論文

Mass-spectrometric study of the negatively-charged krypton and xenon monofluorides

峰原 英介; 阿部 信市

Nuclear Instruments and Methods, 212, p.533 - 537, 1983/00

He以外の希ガス元素(Ne,Ar,Kr,Xe,Rn)は単体の電子親和力が負であるので単体負イオンとして生成不可能、かつ化合物を作らないので化合物負イオンの生成も不可能と考えられて来た。この為負イオンが加速に不可欠であるタンデム加速器ではこれらの希ガスの加速は不可能と考えられて来た。しかしながらKrとXeについては数値類の弗化物の存在が知られている。したがってこれらの化合物を用いればKrとXeの弗化物負イオンを生成する可能性があると考えられる。原研ではこの弗化物であるKrF$$_{2}$$とXeF$$_{2}$$を原料ガスとしてKrF$$^{-}$$とXeF$$^{-}$$の生成と分析に初めて成功した。使用したイオン源は横引出し型PIGイオン源である。KrF$$^{-}$$とXeF$$^{-}$$の生成は質量分析計による同位体比の測定により確認された。

論文

原子炉事故時の放射性希ガス雰囲気中からの有機ヨウ素の分離捕集

加藤 正平; 野口 宏; 村田 幹生; 今井 裕*; 松井 浩; 国分 守信

保健物理, 17, p.427 - 436, 1982/00

原子炉事故時のヨウ素モニタリングに用いられる吸着剤として要求される性質は、広範囲の捕集条件下においてヨウ素に対する捕集効率が高く、一方希ガスの吸着が少ないことである。このような吸着剤を見出すため、ヨウ素吸着剤である銀ゼオライト、銀アルミナ、銀シリカゲル、およびTEDA活性炭について、ヨウ化メチルとキセノンに対する捕集特性を調べた。その結果、捕集条件が面速19cm/sec、相対湿度20~90%、捕集時間5~60分間、層厚2cmにおいて、ヨウ化メチル捕集効率が97%以上、分離捕集比10$$^{5}$$以上となり優れた性質を有していることが明らかとなった。分離捕集比の小さい吸着剤に対しては、捕集後の清浄空気の通気によって分離捕集比を高められることが明らかとなった。

論文

Release behavior of gaseous fission product from coated fuel particles under irradiation

福田 幸朔; 小川 徹; 鹿志村 悟; 井川 勝市; 岩本 多實; 山本 克宗

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(11), p.889 - 902, 1982/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:66.31(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉用TRISO被覆燃料粒子を2本のスィープガスキャプセルで照射し、照射下でのFPガス放出挙動を調べるとともに、この放出測定をもとに被覆粒子破損率を推定した。この被覆粒子破損率を検証するために、被覆粒子の照射後試験を行い、外観検査での破損率及び酸浸出率を測定した。推定破損率と酸浸出率との一致は1試料を除いて良かった。健全粒子からの放出挙動を解析することにより、LTI-PyC中のクリプトンの拡散係数(炉内値)を求めることが出来た。また1600$$^{circ}$$Cにおける破損粒子からの放出が拡散支配であるのに対し、1400$$^{circ}$$Cにおける健全粒子からの放出が反跳と拡散の両機構に支配されていることを確認した。

論文

放射性ヨウ化メチルの光分解と元素状ヨウ素および他のヨウ素種の生成

野口 宏; 松井 浩; 吉田 芳和

日本原子力学会誌, 24(5), p.381 - 389, 1982/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:77.74(Nuclear Science & Technology)

種々の湿度条件の空気中において、気体状の放射性ヨウ化メチルに、模擬太陽光として用いたキセノン白色光を照射し、ヨウ素の形態変化を調べた。その結果、ヨウ化メチルは紫外線によって1次反応で分解し、生成されたヨウ素種の大部分は元素状ヨウ素であった。しかし、ヨウ化メチルの初期濃度が低いときには、粒子状ヨウ素と無機ヨウ素も生成されることがわかった。

論文

Fission xenon release from lightly irradiated(Th,U)O$$_{2}$$ powders

柴 是行; 伊藤 昭憲; 宇賀神 光弘

Journal of Nuclear Materials, 96(3), p.255 - 260, 1981/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:36.52(Materials Science, Multidisciplinary)

各種(Th,U)O$$_{2}$$粉末からの$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{3}$$Xe放出量を低照射量における照射後実験法により測定した。試料のウラン濃度は0.15~20モル%の範囲であった。放出の加熱曲線の形状はすべてほぼ同様であったが、照射下放出量と1000$$^{circ}$$Cまでの照射後放出量との和で表される全放出率は、通称純ThO$$_{2}$$を除き、ウラン濃度とともに増大した。雰囲気、温度、化学量論性などの調整条件の効果も同時に検討したが、その効果は小さいことがわかった。これらの実験データに基き、放出機構を議論した

論文

NSRRのパルス中性子照射によるUO$$_{2}$$ペレットからのXe-137とI-137の放出

石渡 名澄; 永井 斉

日本原子力学会誌, 23(11), p.843 - 850, 1981/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

反応度送入事故条件下の酸化物燃料よりのFP(主にゼノン,よう素)の放出挙動を明らかにするため、種々の軽水炉燃料をNSRRにおいて照射した後、照射燃料試料系中のCs-137を測定した。NSRR照射に依ってUO$$_{2}$$ペレット中に生成したFP(主にゼノン-137,よう素-137)は、UO$$_{2}$$の蒸発と相関しつつペレット外に放出された。ここでUO$$_{2}$$の蒸発は、固体UO$$_{2}$$から昇華した部分および飛散した溶融UO$$_{2}$$から蒸発した部分を含めている。350cal/g・UO$$_{2}$$以上の発熱量において、蒸発は相当量に達した。

論文

Fission iodine and xenon release from the UO$$_{2}$$--U$$_{3}$$O$$_{8}$$ system with emphasis on radiation damage

柴 是行

Journal of Nuclear Materials, 57(3), p.271 - 279, 1975/03

UO$$_{2}$$-U$$_{3}$$O$$_{8}$$系からの核分裂ヨウ素とキセノンの放出に関する加熱曲線を求めた。その結果、FPガス放出と核分裂片損傷の回復との間には密接な関係があること、核分裂損傷を受け易い物質ほどFPガス放出量が大きいこと、UO$$_{2}$$-U$$_{4}$$O$$_{9}$$のように等方的で化学量論的な物質は核分裂片損傷を受け難しいこと、またヨウ素とキセノンでは欠陥に促えられる確率が異なりキセノンはクラスタやポアのような大きな欠陥に捕捉され易いことを明らかにした。

報告書

統計的探索法によるゼノン・サマリウム最適制御問題の解析

北村 正晴*; 篠原 慶邦

JAERI-M 5712, 36 Pages, 1974/05

JAERI-M-5712.pdf:1.09MB

高中性子束熱中性子炉の炉停止運転に関連して生ずる最適化問題を統計的検索法を応用して数値的に解析した。原子炉動特性モデルはゼノン毒作用ならびにサマリウム毒作用にもとづく反応度効果、および温度効果を含んでいる。最適化の数値結果ならびに応用した検索法の収束性についての考察がなされている。

報告書

炭酸ガスの放射線分解; キセノン,プロパン,プロピレン添加効果

池添 康正; 佐藤 章一; 清水 三郎; 森山 昇; 小林 敏明

JAERI-M 5498, 10 Pages, 1973/12

JAERI-M-5498.pdf:0.43MB

炭酸ガス-キセノン、炭椴ガス-プロパン、炭酸ガス-プロピレンの三つの系の放射線分解の組成(0~100%)、照射温度(-196$$^{circ}$$C~400$$^{circ}$$C)、仕込圧(0.05~2気圧)、線量率(0.085~6.8$$times$$10$$^{6}$$R/h)などに対する依存性を調べた。これらの系からの一酸化炭素の生成は仕込圧、線量率にはあまり依存しない。温度に対する依存性からは、みかけの活性化エネルギー、1.7kcal/mode(CO$$_{2}$$-Xe)、0.1kcal/mode(CO$$_{2}$$-C$$_{3}$$H$$_{8}$$、C$$_{3}$$H$$_{6}$$)が求められた。三つのいずれの系においても、添加率1%前後で一酸化炭素生成の最大収率がえられ、そのG値は室温および高温(400$$^{circ}$$C、C$$_{3}$$H$$_{6}$$添加系のみ300$$^{circ}$$C)で、それぞれ0.6と29(CO$$_{2}$$-Xe)、5.3と7.8(CO$$_{2}$$-C$$_{3}$$H$$_{8}$$)、ならびに6.0と6.8(CO$$_{2}$$-C$$_{3}$$H$$_{6}$$)であった。実験結果から、逆反応を阻止した時にえられる一酸化炭素生成の最大G値、および逆反応の性質について議論した。

論文

Three-dimensional dynamic behaviors of a reactor zonal control

篠田 度; 三竹 晋

Measurement and Analysis of Xenon Oscillations, p.761 - 762, 1969/00

抄録なし

論文

A Three-Dimensional Analysis of Xenon-Induced Oscillations in Boiling Water Cooled Reactors

篠田 度; 三竹 晋

Nuclear Science and Engineering, 36, p.372 - 388, 1969/00

 被引用回数:7

抄録なし

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