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論文

Probing the quantum phase transition in Mott insulator BaCoS$$_{2}$$ tuned by pressure and Ni substitution

Guguchia, Z.*; Frandsen, B. A.*; Santos-Cottin, D.*; 社本 真一; Gauzzi, A.*; 植村 泰朋*; 他12名*

Physical Review Materials (Internet), 3(4), p.045001_1 - 045001_9, 2019/04

$$mu$$SRを用いて、BaCoS$$_{2}$$を圧力とNi置換でモット転移を調整し、量子相転移の様子を調べた。その結果、ゼロ温度で両方の量子相転移が一次転移であることがわかった。

論文

Complex chemistry with complex compounds

Eichler, R.*; 浅井 雅人; Brand, H.*; Chiera, N. M.*; Di Nitto, A.*; Dressler, R.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Even, J.*; Fangli, F.*; Goetz, M.*; et al.

EPJ Web of Conferences (Internet), 131, p.07005_1 - 07005_7, 2016/12

 パーセンタイル:100

近年、物理的な前段分離装置を活用することにより、超重元素の比較的不安定な単一分子の合成と研究が気相化学研究によって可能になった。非常に揮発性の高い106番元素のヘキサカルボニル錯体Sg(CO)$$_{6}$$の合成は最近の大きな成果である。この成功を受けて、中心金属原子と周囲の配位子間の第一乖離エネルギーの測定を第2世代の実験として実施した。管状の分解反応装置を用いた手法を開発し、短寿命のMo(CO)$$_{6}$$, W(CO)$$_{6}$$, Sg(CO)$$_{6}$$錯体に適用することに成功した。

論文

Vacuum chromatography of Tl on SiO$$_{2}$$ at the single-atom level

Steinegger, P.*; 浅井 雅人; Dressler, R.*; Eichler, R.*; 金谷 佑亮*; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; Piguet, D.*; 佐藤 哲也; Sch$"a$del, M.; et al.

Journal of Physical Chemistry C, 120(13), p.7122 - 7132, 2016/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.61(Chemistry, Physical)

超重元素の吸着エンタルピー測定のため、真空クロマトグラフィーという新しい実験手法の開発を行い、短寿命タリウム同位体を用いて実証実験を行った。原子力機構タンデム加速器を用いて短寿命タリウム同位体を合成し、オンライン同位体分離装置を用いてイオン化・質量分離したタリウムイオンビームを真空等温クロマトグラフィー装置に導入し、SiO$$_{2}$$表面に対するタリウム原子の吸着の温度依存性を測定した。その結果から吸着エンタルピーを158KJ/molと決定した。タリウムは113番元素の同族元素であり、本研究で開発した真空クロマトグラフィー法は、半減期1秒オーダーの超重元素の化学研究を可能にすると期待される。

論文

IAEA benchmark calculations on control rod withdrawal test performed during Phenix End-of-Life experiments; JAEA's calculation results

高野 和也; 毛利 哲也; 岸本 安史; 羽様 平

Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors; The Role of Reactor Physics toward a Sustainable Future (PHYSOR 2014) (CD-ROM), 13 Pages, 2014/09

2009年に仏Phenix炉のEnd of Life試験において、定格出力時における制御棒の非対称引抜が径方向出力分布に与える影響を目的とする「制御棒引抜試験」が実施された。IAEAのTWG-FR(高速炉技術作業部会)において本試験に対するベンチマーク解析を実施するための共同研究プロジェクト(CRP)が立ち上げられ、CEA, ANL, IGCAR, IPPE, IRSN, JAEA, KIT, PSIから専門家が参加し本CRPを進めている。ここでは原子力機構(JAEA)によるベンチマーク解析結果について述べるとともに、JAEA解析手法が出力分布偏差に対して十分な精度を有していることを示す。また、中性子線及び$$gamma$$線輸送効果を考慮した発熱計算により、径方向ブランケット燃料領域における出力分布解析精度が向上することを示す。

論文

IAEA benchmark calculations on control rod withdrawal test performed during Phenix End-of-Life experiments; Benchmark results and comparisons

Pascal, V.*; Prulhi$`e$re, G.*; Vanier, M.*; Fontaine, B.*; Devan, K.*; Chellapandi, P.*; Kriventsev, V.*; Monti, S.*; Mikityuk, K.*; Chenu, A.*; et al.

Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors; The Role of Reactor Physics toward a Sustainable Future (PHYSOR 2014) (CD-ROM), 16 Pages, 2014/09

2009年に仏Phenix炉のEnd of Life試験において、定格出力時における制御棒の非対称引抜が径方向出力分布に与える影響を目的とする「制御棒引抜試験」が実施された。IAEAのTWG-FR(高速炉技術作業部会)において本試験に対するベンチマーク解析を実施するための共同研究プロジェクト(CRP)が立ち上げられ、CEA, ANL, IGCAR, IPPE, IRSN,原子力機構, KIT, PSIから専門家が参加し本CRPを進めている。ここでは、「制御棒引抜試験」の概要及び制御棒非対称引抜に伴う出力分布変化に対する測定結果について述べるとともに、本CRPにて得られた解析結果を基に、測定結果との差及び解析結果同士の差の要因について考察する。

論文

Benchmark analyses on the control rod withdrawal tests performed during the PH$'E$NIX end-of-life experiments

Monti, S.*; Toti, A.*; Stanculescu, A.*; Pascal, V.*; Fontaine, B.*; Herrenschmidt, A.*; Prulhiere, G.*; Vanier, M.*; Varaine, F.*; Vasile, A.*; et al.

IAEA-TECDOC-1742, 247 Pages, 2014/06

Before the definitive shutdown in 2009, PH$'E$NIX end-of-life tests were conducted to gather additional experience on the operation of sodium cooled reactors. Thanks to the CEA, the IAEA decided in 2007 to launch the CRP entitled Control Rod Withdrawal Test performed during the PH$'E$NIX end-of-life experiments. The objective of this publication is to document the results and main achievements of the benchmark analyses on the control rod withdrawal test performed within the framework. For the total control rod worth, two groups of results were observed. The difference between the groups can be explained on the basis of the control rod model treatment on self-shielded cross-sections of absorbing media with deterministic codes. Heat transfers and sodium mixing phenomena strengthened by sodium turbulent flows in the hot plenum disturb power balances and degrade the comparisons. It leads the systematic overestimation in power deviation calculations for all the participants.

論文

Benchmark calculations on control rod withdrawal tests performed during Phenix End-of-Life experiments

Pascal, V.*; Prulhi$`e$re, G.*; Fontaine, B.*; Devan, K.*; Chellapandi, P.*; Kriventsev, V.*; Monti, S.*; Mikityuk, K.*; Semenov, M.*; Taiwo, T.*; et al.

Proceedings of 2013 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2013) (USB Flash Drive), 11 Pages, 2013/04

2009年に仏Phenix炉のEnd-of-Life試験において、定格出力時における制御棒の非対称引抜が径方向出力分布に与える影響を把握することを目的とする「制御棒引抜試験」が実施された。IAEAのTWG-FR(高速炉技術作業部会)において本試験に対するベンチマーク解析を実施するための共同研究プロジェクト(CRP)が立ち上げられ、CEA, ANL, IGCAR, IPPE, IRSN, JAEA, KIT, PSIから専門家が参加し、本CRPを進めている。ここでは「制御棒引抜試験」の概要及び制御棒非対称引抜に伴う出力分布変化に対する測定結果について述べるとともに、本CRPにて得られた解析結果をもとに、測定結果との差及び解析結果同士の差の要因について考察する。

論文

Selenium uptake onto natural pyrite

Curti, E.*; Aimoz, L.*; 北村 暁

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 295(3), p.1655 - 1665, 2013/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:17.36(Chemistry, Analytical)

$$^{79}$$Seは放射性廃棄物の処分サイトの安全評価において重要かつ酸化還元に鋭敏な核種である。水溶液中においてセレンは易溶な陰イオン種(亜セレン酸及びセレン酸)を形成し、負に帯電する一般的な母岩鉱物にはあまり収着しない。しかしながら、セレンは硫化物と強い親和性を持ち、スイス等の放射性廃棄物処分場の母岩である粘土質岩石に微量に含まれている黄鉄鉱と相互作用することが知られている。本研究では、マイクロ及びマクロ径のX線を用いたX線吸収分光法($$mu$$-XRF, $$mu$$-XANES及びEXAFS)を用いて、不活性雰囲気において亜セレン酸及びセレン酸が黄鉄鉱に直接的に収着し、時間(最大8か月)とともに0価に還元されることを示した。この結果は、放射性廃棄物から放出されるSe(IV)が黄鉄鉱表面に収着することで効率的に還元され難溶性となることを示唆している。

論文

FUJI, an initial sintering comparison test for pelletized-, sphere-pac- and vipac-fast breeder reactor mixed oxide fuel

Bart, G.*; Bakker, K.*; Hellwig, C.*; 木原 義之; 小澤 隆之; Wallin, H.*; 重留 義明

Journal of Nuclear Science and Technology, 44(3), p.329 - 336, 2007/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.21(Nuclear Science & Technology)

日本原子力研究開発機構がPaul Scherrer Institute(PSI,スイス)及びNuclear Research and Consultancy Group(NRG,オランダ)と実施したFUJI共同研究では、20%のPuO$$_{2}$$,5%NpO$$_{2}$$の組成の混合酸化物燃料を、スフェアパック燃料,バイパック燃料,ペレット燃料の3つの形態で製造し、照射初期の組織変化挙動と溶融限界評価を行った。これらの燃料ピンは旧JNCの協力の下でPSIが製造したもので、オランダのHigh Flux Reactor(HFR)において照射及び照射後試験を実施した。照射挙動にかかわるモデリングはPSIと旧JNCが実施した。本論文は共同研究にかかわる計画立案,照射挙動にかかわる予備評価及び照射燃料ピン製造の経過についてまとめたものである。

論文

Magnetization dynamics in the normal and superconducting phases of UPd$$_2$$Al$$_3$$, 1; Surveys in reciprocal space using neutron inelastic scattering

Hiess, A.*; Bernhoeft, N.*; 目時 直人; Lander, G.*; Roessli, B.*; 佐藤 憲昭*; 阿曽 尚文*; 芳賀 芳範; 小池 良浩*; 小松原 武美*; et al.

Journal of Physics; Condensed Matter, 18(26), p.R437 - R451, 2006/07

本論文はUPd$$_2$$Al$$_3$$の単結晶試料を用いて行った中性子非弾性散乱実験から結果を示す。私たちは幅広いエネルギー範囲に及ぶ中性子非弾性散乱実験の結果からわかった動的磁性の波数-エネルギー依存性を分析し、2つのグループにより独立に発表されたデータと比較する。この研究は反強磁性と超伝導性の共存状態に対してユニークな洞察をもたらす。

報告書

振動充填燃料開発に関するスイスPSI・オランダNRGとの共同研究成果報告書,2; 照射試験及び照射後試験(共同研究)

中村 雅弘; 小澤 隆之; 森平 正之; 木原 義之

JAEA-Research 2006-028, 146 Pages, 2006/03

JAEA-Research-2006-028.pdf:37.95MB

核燃料サイクル開発機構(現、日本原子力研究開発機構)では、動力炉・核燃料開発事業団時代の1996(平成8)年より2005(平成17)年まで、スイスPSI(Paul Scherrer Institut)及びオランダのNRG(Nuclear Research and Consultancy Group)との間で「振動充填燃料開発に関する共同研究」を実施した。これは、スフェアパック燃料(球状粒子充填燃料)について、ペレット燃料,バイパック燃料(非球形粒子充填燃料)とともに、オランダのHFR(High Flux Reactor)において比較照射を行う共同研究プロジェクトである。5%Np-MOXスフェアパック燃料を含む合計16セグメント(燃料ピン8本)の照射試験の結果、燃料の破損は発生しなかった。スフェアパック燃料の組織変化は、照射初期に急速に進み、48時間の定常照射により、中心空孔の形成はほぼ完了していた。溶融限界線出力試験の結果、HFRの条件下におけるスフェアパック燃料の溶融限界線出力は60kW/m、ペレット燃料の溶融限界線出力は73kW/mと評価した。バイパック燃料及びNp含有MOXスフェアパック燃料の照射挙動は、MOXスフェアパック燃料と大きな差違は見られなかった。しかしながら、組織変化試験におけるNp含有MOXスフェアパック燃料の中心空孔径はMOXスフェアパック燃料のそれよりも大きく、Np含有MOX燃料はMOX燃料と比較して熱伝導度が小さいことが考えられる。

口頭

ベントナイト中におけるRa移行挙動に及ぼすCa$$cdot$$Ba鉱物との共沈の影響

藤原 健壮; 戸村 努*; 飛田 実*; Tits, J.*; Curti, E.*

no journal, , 

地層処分の安全評価において重要と考えられるRaの鉱物への取り込み現象を理解するために、calciteやwitheriteなどの鉱物を使った再結晶の挙動を調べた。今回の試験ではcalciteに対するCaの挙動とwitheriteに対するBaの挙動を求めた。

口頭

ベントナイト中におけるRa移行挙動に及ぼすCa・Ba鉱物との共沈の影響,2

藤原 健壮; 戸村 努*; 飛田 実*; 鈴木 康之*; Tits, J.*; Curti, E.*

no journal, , 

ラジウム-226(226Ra)は高レベル放射性廃棄物の地層処分における評価対象核種の一つであるが、その溶解度はCa鉱物との共沈により支配されるとしており、溶解度評価のためにはCa鉱物との共沈挙動の評価が不可欠である。また原子炉内で核分裂生成物として存在するBaより生成する鉱物との共沈挙動の評価も必要と考えられる。本報告では、calciteやwitherite鉱物へのRaの取り込み挙動に加え、モンモリロナイトなどの粘土鉱物とRaの挙動を調べることにより、緩衝材中におけるRaの移行挙動を評価した。

口頭

マイクロXRF/XAS測定による黄鉄鉱に対するセレン(IV,VI)の還元性収着に関する研究

北村 暁; Curti, E.*; Aimoz, L.*

no journal, , 

黄鉄鉱(FeS$$_{2}$$)に対するセレン(IV/VI)の収着挙動を調べるために、バッチ実験を実施した。実験は窒素雰囲気下で行い、研磨した天然黄鉄鉱とpHを8$$sim$$9付近に調整したセレン(IV/VI)水溶液との接触を、80$$^{circ}$$Cにて約2か月間継続した。黄鉄鉱表面に収着したセレンの化学状態を、不活性雰囲気におけるマイクロX線蛍光分光($$mu$$-XRF)及びマイクロX線吸収分光($$mu$$-XAS)で調べた。比較のために、天然黄鉄鉱を粉砕し、粒径を63$$mu$$m以下及び63$$sim$$250$$mu$$mに調整したものに対する収着実験及びXAS測定を実施した。水溶液中のセレン及び硫黄の定量結果から、黄鉄鉱に収着したセレン量に相当する硫黄が溶出していることが予想された。マイクロXRF/XAS測定の結果から、セレンは黄鉄鉱表面に不均一に収着していること、4価及び6価セレンのいずれもが黄鉄鉱表面に収着したのち0価に還元されることがわかった。

口頭

ベントナイト中におけるRa移行挙動に及ぼすCa$$cdot$$Ba鉱物との共沈の影響,3

藤原 健壮; 飯島 和毅; 戸村 努*; 飛田 実*; 鈴木 康之*; Tits, J.*; Curti, E.*

no journal, , 

粘土中におけるRaの移行挙動を確認するために、CaやBa鉱物とクニピアやイライトが共存する系に対するRaの取り込み挙動を調べた。鉱物のみが存在する系においてRaはBaSO$$_{4}$$鉱物に多く取り込まれたが、Raは他の条件と比較してクニピアとBaCO$$_{3}$$鉱物が共存する系に多く取り込まれた。

口頭

Elementary excitations in an S=1/2 antiferromagnetic chain KCuGaF$$_{6}$$

田中 秀数*; 栗田 伸之*; 梅垣 いづみ*; 小野 俊雄*; Laver, M.*; Niedermayer, Ch.*; R$"u$egg, Ch.*; 河村 聖子; 中島 健次; 加倉井 和久

no journal, , 

Neutron scattering experiments using AMATERAS at J-PARC in zero magnetic field and RITA-II at PSI in magnetic field have been performed to investigate elementary excitations in the S=1/2 antiferromagnetic spin chain system KCuGaF$$_{6}$$. The lower bound of magnetic excitations is well described by the des Cloizeaux and Pearson (dCP) mode and the spinon continuum above the dCP mode is observed.

口頭

103番元素ローレンシウム(Lr)のタンタル表面における吸着脱離挙動

佐藤 哲也; 金谷 佑亮*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 長 明彦; 牧井 宏之; 廣瀬 健太郎; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

我々が行なった103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギー測定の結果は、強い相対論効果の影響によって、Lr原子が電子配置[Rn]$$7s^25f^{14}7p_{1/2}$$をとることを強く示唆するものだった。この電子配置は、ランタノイド系列においてLrと同位置にあるルテチウム(Lu)から予想される電子配置とは異なる。最外殻電子軌道の電子配置が、元素の化学的性質を決めることはよく知られており、Lrの場合、この電子配置の違いにより、Luのそれと比べて高い揮発性をもつ可能性があることが指摘されている。本研究では、タンタル表面における表面電離イオン化挙動を観測することにより、Lrや種々の短寿命希土類同位体の吸着挙動を調べた。その結果、半経験的考察からもたらされた予想に反し、LrはLuのような低揮発性希土類に類似した挙動を示すことがわかった。

口頭

Adsorption of Lawrencium (Z = 103) on a tantalum surface

富塚 知博; 金谷 佑亮*; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜; 長 明彦; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

タンタル表面におけるローレンシウム(Lr, Z = 103)の吸着挙動を調べるため、種々の温度条件におけるLrのイオン化効率を測定した。得られたイオン化効率は、低温領域においてSaha-Langmuir式の計算値より低い値となった。得られたイオン化効率の温度依存性に基づいて、タンタル表面へのLrの吸着挙動について議論する。

口頭

Adsorption behavior of lawrencium on a tantalum surface

佐藤 哲也; 金谷 佑亮*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 水飼 秋菜*; 長 明彦; 牧井 宏之; 廣瀬 健太郎; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

我々が行なった103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギー測定の結果は、強い相対論効果の影響によって、Lr原子が電子配置[Rn]$$7s^25f^{14}7p_{1/2}$$をとることを強く示唆するものだった。この電子配置は、ランタノイド系列においてLrと同位置にあるルテチウム(Lu)から予想される電子配置とは異なる。最外殻電子軌道の電子配置が、元素の化学的性質を決めることはよく知られており、Lrの場合、この電子配置の違いにより、Luのそれと比べて高い揮発性をもつ可能性があることが指摘されている。本研究では、タンタル表面における表面電離イオン化挙動を観測することにより、Lrや種々の短寿命希土類同位体の吸着挙動を調べた。その結果、半経験的考察からもたらされた予想に反し、LrはLuのような低揮発性希土類に類似した挙動を示すことがわかった。

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