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宮川 晃尚*; 竹内 正行; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 中谷 清治*
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 95(4), p.566 - 568, 2022/04
被引用回数：3 パーセンタイル：23.15(Chemistry, Multidisciplinary)高分子相に含浸させた抽出剤のpKaが、架橋度や他の抽出剤の共存によって変化し、高分子相の疎水性が変化することを実証した。本成果は、新規な固体抽出吸着剤の開発に役立つと考えられる。
Tsai, P.-E.; 岩元 洋介; 萩原 雅之*
Transactions of the American Nuclear Society, 121(1), p.13 - 16, 2019/11
陽子加速器における放射線損傷評価に対する一次はじき出し原子(PKA)の重要性について、PHITSを用いて明らかにする研究を進めている。ここで、PHITSによる正確なはじき出し断面積の計算値を得るため、PHITSの物理モデルをPKAの実験値により検証することが重要となる。そこで、優れた低エネルギー測定下限値と質量分解能を持ったPKAデータの測定を可能とするため、新しい測定システムを開発した。東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター(CYRIC)において、70MeV陽子ビームを用いて本測定システムの一部である
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ガス電離箱の動作テストを実施した結果、920-nm厚さの炭素から生成する核子あたり1MeVのエネルギー下限値をもった炭素, ホウ素, ベリリウム, リチウム及びヘリウムを識別することができた。今後、重いターゲットや高い陽子エネルギーを用いて実験を継続していく予定である。
Tsai, P.-E.; 岩元 洋介; 萩原 雅之*; 佐藤 達彦; 小川 達彦; 佐藤 大樹; 安部 晋一郎; 伊藤 正俊*; 渡部 浩司*
Proceedings of 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC 2017) (Internet), 3 Pages, 2018/11
一次はじき出し原子(PKA)のエネルギースペクトルは、モンテカロル放射線輸送コードを用いた加速器施設設計の放射線損傷評価において重要である。しかし、計算コードに組み込まれている物理モデルは、PKAスペクトル について実験値の不足から十分に検証されていない。これまで、従来の固体検出器を用いた原子核物理実験の測定体系において、劣った質量分解能や核子あたり数MeV以上と高い測定下限エネルギーのため、実験値は限られていた。そこで本研究では、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて、PKAスペクトルを測定するための2つの時間検出器と1つのdE-Eガス検出器からなる新しい測定体系を設計した。その結果、本測定体系は、質量数20から30のPKAにおいて、核子当たり0.3MeV以上のエネルギーを持つPKA同位体を区別できる。一方で、質量数20以下のPKAにおいては、PKAの質量数を識別できる下限エネルギーは核子当たり0.1MeV以下に減少する。今後、原子力機構のタンデム施設、及び東北大学のサイクロトロン・ラジオアイソトープセンターにおいて、設計した測定体系の動作テストを行う予定である。
久保山 智司*; 新藤 浩之*; 平尾 敏雄; 松田 純夫*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 49(6), p.2684 - 2689, 2002/12
被引用回数：10 パーセンタイル：54.08(Engineering, Electrical & Electronic)半導体デバイスにおける放射線劣化は、NIEL(Non-Ionization Energy Loss)を用いてバルク損傷の生成に費やされるエネルギーの関数として表されている。本研究では照射によって導入される損傷を明確にするために、評価試料として電荷結合型デバイス(CCD)を用い、電子1
3MeV, 陽子80MeV、及び重イオン(56MeV-N, 5MeV-Ne, 150MeV-Ar, 323MeV-Kr)の照射を行い、ピクセルごとの暗信号を計測した。その結果、電子線照射では小さなエネルギーの一次はじき出し原子(PKA)しか生成できないために孤立した点欠陥が形成され、しかもその大部分は欠陥同志の再結合によって消滅するため、NIELとして与えられたエネルギーの内安定な欠陥に結びつく比率が極端に低くなることがわかった。一方、陽子/重粒子では、電子で発生する欠陥と同じ欠陥に加えて、高エネルギーのPKAによりカスケード損傷が起こり局所的に欠陥クラスターが形成されることがわかった。CCDを使用した照射実験の解析から、NIELとバルク損傷の比例関係が成立しない原因が明らかになった。
深堀 智生; 千葉 敏; 柴田 恵一; 池田 裕二郎; 有賀 武夫; 渡辺 幸信*; 村田 徹*; 山野 直樹*; 川合 將義*
Reactor Dosimetry: Radiation Metrology and Assessment (ASTM STP 1398), p.591 - 598, 2001/00
原研核データセンターではシグマ委員会の協力の下、International Fusion Material Irradiation Facility (IFMIF)における照射損傷推定の基礎データであるJENDL PKA/KERMA Fileを整備している。同ファイルには、29元素78核種の一次反跳原子(PKA)スペクトル、KERMA因子、はじき出し断面積(DPA)を10
eVから50MeVのエネルギー範囲で格納予定である。中重核に関しては、上記物理量を評価済核データファイルから実行単一粒子放出近似(ESPEA)を用いて計算するために、処理コードシステムESPERANTが開発された。軽核に関しては、PKAスペクトルはSCINFUL/DDXやEXIFONコードを用いて、中性子核データと同時に推定された。本報告では、ESPEAによる処理法の信頼性の検証及びJENDL PKA/KERMA Fileの現状に関して報告する。
岩田 忠夫*; 岩瀬 彰宏
JAERI-Research 97-073, 45 Pages, 1997/10
JAERI-Research-97-073.pdf:1.55MB
本報告は、核融合炉14MeV中性子による材料の照射損傷を既存の放射線源を利用した照射実験から予測するために、いわゆる照射損傷の相互比較の物理的枠組を構築することを目的としている。我々は、照射イオンの種類とエネルギーを大巾に変えて極低温イオン照射実験を行い、欧米での極低温電子線、中性子照射実験の結果も合わせて、この相互比較の物理的枠組の構築に成功した。照射粒子が異なると、反跳原子(PKA)エネルギースペクトルが異なるが、その結果生成される照射損傷を特徴づけるパラメータとしてPKAメディアンエネルギーという量を定義した。従来行われてきた照射損傷のDPA評価から出発する場合、照射粒子の相違によるDPA評価からのずれが、このPKAメディアンエネルギーを尺度として統一的に記述できる。
井口 哲夫*; 深堀 智生
JAERI-Conf 97-005, 317 Pages, 1997/03
1996年核データ研究会が、1996年11月21日と22日の両日、日本原子力研究所東海研究所において開催された。この研究会は、日本原子力研究所のシグマ研究委員会と核データセンターが主催して開いたものである。口頭発表ではJENDL-3.2の積分テスト、国際協力、遅発中性子、特殊目的ファイル、高エネルギー核データ、新しい実験・測定の18件の報告があった。ポスター発表では、32件の発表がありそれらは、核データの測定、評価や評価済核データのベンチマークテスト、オンラインデータベース等に関するものであった。本報文集は、それらの論文をまとめたものである。
岩瀬 彰宏; 佐々木 茂美; 岩田 忠夫; 仁平 武*
Journal of Nuclear Materials, 133-134, p.365 - 369, 1985/00
被引用回数：12 パーセンタイル：80.16(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉材料の照射損傷を模擬する、いわゆるシミュレーション実験の結果を相互比較する時の基本量である損傷断面積(単位照射量当りの欠陥生成数)を液体ヘリウム温度における電気抵抗変化を測定することにより求めた。照射はエネルギーや質量の大きく異なる数種類のイオン(H,Cl,Br等)により行った。イオンの加速は2MUVdG、タンデム加速器を用いた。試料はAl,Cu等の薄膜である。実験結果はNRTモデルに基づく計算値と比較した。実験値と計算値の比(損傷効率)はイオンによるPKAエネルギーが大きくなると共に減少するという結果が得られた。さらに照射欠陥の飽和過程、再結合体積、照射後の昇温に伴う欠陥の回復現象等も、PKAエネルギーに大きく依存することが判った。
有賀 武夫; 片野 吉男; 鈴木 建次; 池田 裕二郎; 中村 知夫; 白石 健介
Journal of Nuclear Materials, 133-134, p.667 - 670, 1985/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉炉物理用中性子源の14MeV中性子を室温で3.0
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まで照射した純バナジウム試料中の欠陥集合体の分布を電子顕微鏡で観察し第1次ノックオン原子(PKA)のエネルギー分布との関係を調べた。欠陥集合体は、孤立した3~15nmのものと70nmの大きさの領域に数個のサブカスケードに分割した大きさ5~15nmの集合体が特徴的に観察された。集合体の数密度は210/m
であるが、個々のカスケード(1つのPKAに起因)としてはその1/2程度である。これは310/mまで照射したバナジウム中のPKA密度の約1/4に相当する。さらに、最も頻度高く観察された10~15nmの大きさの集合体は、2体衝突近似の格子照射損傷計算の結果から、約20KeVのPKAによるものと推定され、典型的なサブカスケードに分割した集合体は100~数百KeVのPKAに起因している。これはPKAのエネルギー分布で100~400KeVのPKAが約50%を占めることと顕著な相関を示すものと認められた。
Tsai, P.-E.; 岩元 洋介; 萩原 雅之*; 佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 伊藤 正俊*; 渡部 浩司*
no journal, ,
粒子・重イオン輸送計算コードPHITSに組み込まれた核反応モデルの精度を検証するため、核反応により放出される反跳原子核(PKA)スペクトルを正確に測定する手法に関する研究開発を進めている。この研究では、2つのタイミング検出器と1つの全エネルギー検出器を組み合わせた測定システムを開発した。ここで、核種の種類は飛行時間とエネルギーの関係などから同定し、その運動エネルギーは飛行時間より求める。この測定システムについては、PHITSによる計算シミュレーションで最適化を図った。開発したシステムは、原子力機構のタンデム加速器及び東北大学のCYRICでテストを実施した。発表では、検出器設計の詳細とテスト結果の概要について紹介する。
