発表形式

Initialising ...

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

1
Pore distribution of water-saturated compacted clay using NMR relaxometry and freezing temperature depression; Effects of density and salt concentration
大窪 貴洋*; 茨城 萌*; 舘 幸男; 岩舘 泰彦*
Applied Clay Science, 123, p.148 - 155, 2016/04
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Chemistry, Physical)
含水飽和圧縮粘土(3種類の塩濃度で含水飽和された密度0.8および1.4g/cm$$^{3}$$のNa型モンモリロナイト)中の間隙構造をNMR緩和法と凝固点降下法により評価した。4層状態までの層間水と層間外水との割合がそれぞれの緩和時間の閾値から計算された。低密度試料では、層間外水の割合が55%までの高い割合を示した。凝固点降下を利用した低温条件でのNMR測定の結果は、熱量測定から得られた約4nmのメソポアが、層間外水の閾値として評価された。凝固点降下とNMR緩和法で評価された層間外水の割合は、10%以内の差で一致した。-10$$^{circ}$$Cでの縦緩和時間($$T_{1}$$)と横緩和時間($$T_{2}$$)の相関性評価から、密度1.4g/cm$$^{3}$$の条件下においても、高い移動度をもつバルクに近い水分子が存在することが示唆された。
2
Measurement of the $$^{77}$$Se($$gamma$$, n) cross section and uncertainty evaluation of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) cross section
北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 岩本 信之; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 井頭 政之*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.475 - 485, 2016/04
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
We precisely measured the ($$gamma$$, n) cross section for $$^{77}$$Se by developing a spectroscopic method utilizing Laser Compton-Scattering $$gamma$$-rays. Moreover, the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section was deduced using the statistical model calculation code CCONE with $$gamma$$-ray strength functions adjusted to reproduce the ($$gamma$$, n) cross sections for $$^{77}$$Se and the even Se isotopes $$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se and $$^{80}$$Se. The reliability of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function was evaluated by comparing available experimental (n, $$gamma$$) cross sections for stable $$^{76, 77}$$Se isotopes and those calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function. The result provides fundamental data for the study of nuclear transmutation for the long-lived fission product of $$^{79}$$Se.
3
Purification of uranium products in crystallization system for nuclear fuel reprocessing
竹内 正行; 矢野 公彦; 柴田 淳広; 三本松 勇次*; 中村 和仁*; 近沢 孝弘*; 平沢 泉*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.521 - 528, 2016/04
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
Uranium crystallization system has been developed to establish an advanced aqueous reprocessing for fast breeder reactor (FBR) fuel cycle in JAEA. In the advanced process, most of uranium in dissolved solution of spent FBR-MOX fuels with high heavy metal concentration is separated as uranyl nitrate hexahydrate (UNH) crystals by a cooling operation. The technical targets on the crystallization system are decided from FBR cycle performance, and the U yield from dissolved solution of the spent fuel is 70% and the decontamination factor (DF) of impurities in the crystal products is more than 100. The DF is lowered by involving liquid and solid impurities on and in the UNH crystals during the crystallization. In order to achieve the DF target, we discussed the purification technology of UNH crystals using a Kureha crystal purifier. As results, the uranium more than 90% in the feed crystals could be recovered as the purified crystals in all test conditions, and the DFs of solid and liquid impurities on the purified crystals showed more than 100 under longer residence time of crystals. In conclusion, the both targets for the yield and DF could be achieved simultaneously by introducing the crystal purification technology.
4
Evaluation of equilibrium constants for deprotonation and lactonisation of $$alpha$$-D-isosaccharinic acid
Rai, D.*; 北村 暁
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.459 - 467, 2016/04
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
アルファ-D-イソサッカリン酸(ISA)の解離定数およびラクトン化定数については、文献によって大きな不一致がある。核磁気共鳴(NMR)と、$$alpha$$-D-イソサッカリン酸に関係するイソサッカリン酸カルシウム結晶(Ca(ISA)$$_{2}$$(cr))の広範な実験による溶解度データとの組み合わせを基にすると、[HISA(aq) $$leftrightarrow $$ ISA$$^{-}$$ + H$$^{+}$$]の反応の標準状態における平衡定数の対数値(log K$$^{circ}$$)が-3.27$$pm$$0.01であり、また[HISA(aq) $$leftrightarrow $$ ISL(ISA-1,4-ラクトン)(aq) + H$$_{2}$$O]のlog K$$^{circ}$$が0.49$$pm$$0.09が信頼できる値となる。これらのデータからは、[ISL(aq) +H$$_{2}$$O $$leftrightarrow $$ ISA$$^{-}$$ + H$$^{+}$$]のlog K$$^{circ}$$は-3.76 $$pm$$ 0.09と導出される。信頼できる広範な実験によるCa(ISA)$$_{2}$$(cr)の溶解度データをSIT活量補正モデルで再解釈すると、[Ca(ISA)$$_{2}$$(cr) $$leftrightarrow $$ Ca$$^{2+}$$ + 2 (ISA)$$^{-}$$のlog K$$^{circ}$$は-6.40 $$pm$$ 0.09であり、[Ca$$^{2+}$$ + ISA$$^{-}$$ $$leftrightarrow $$ CaISA$$^{+}$$]のlog K$$^{circ}$$は1.70 $$pm$$ 0.09となる。
5
Atmospheric discharge of $$^{14}$$C from the Tokai reprocessing plant; Comprehensive chronology and environmental impact assessment
小嵐 淳; 藤田 博喜; 永岡 美佳
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.546 - 553, 2016/04
 被引用回数:2 パーセンタイル:18.59(Nuclear Science & Technology)
東海再処理施設からの$$^{14}$$C大気放出量を把握することは、施設の運転に伴う放射生態学的インパクトを正しく評価するうえで重要である。しかし、1991年10月以前は、$$^{14}$$C放出量のモニタリングは行われていなかった。本研究の目的は、再処理運転全期間(1977-2014年)の$$^{14}$$C大気放出の年代記を確立し、それによる環境・公衆への影響を評価することである。1991年以降のモニタリングデータに基づいて、月間燃料処理量と$$^{14}$$C大気放出量の明確な関連性を導出し、その関係を用いて1991年以前の放出量を推定した。その結果、総放出量を7741$$pm$$ 217GBqと初めて見積もった。また、施設周辺の木の年輪の$$^{14}$$C濃度分析及び推定した放出量を用いたモデル計算により、過去にさかのぼって東海再処理施設からの$$^{14}$$C大気放出による放射生態学的インパクトは極めて小さいことを示した。
6
Distribution of the $$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs ratio around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant using an unmanned helicopter radiation monitoring system
西澤 幸康; 吉田 真美; 眞田 幸尚; 鳥居 建男
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.468 - 474, 2016/04
 被引用回数:4 パーセンタイル:9.08(Nuclear Science & Technology)
Large amounts of radioactive substances were released into the environment by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident. Several research institutes have mapped the distribution of nuclides with long half-lives, such as $$^{134}$$Cs and $$^{137}$$Cs. Although the ratio of $$^{134}$$Cs and $$^{137}$$Cs has been believed to be equal without depending on the location of the contaminated area, several researchers report that it is different depending on places quite a little. We measured the energy spectrum of $$gamma$$ rays in high resolution within an approximately 3-km radius of the FDNPP by using an unmanned helicopter equipped with a LaBr$$_{3}$$(Ce) scintillation detector. Then, we analyzed the $$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs ratio in the area from these measured data in detail. The results show that the $$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs ratio is different between the plume trace extending north and the other plume traces. We have obtained valuable data for identification of which radioactive substances were released by individual reactor units.
7
Sorption of Eu$$^{3+}$$ on Na-montmorillonite studied by time-resolved laser fluorescence spectroscopy and surface complexation modeling
佐々木 隆之*; 上田 健揚*; 斉藤 拓巳; 青柳 登; 小林 大志*; 高木 郁二*; 木村 貴海; 舘 幸男
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.592 - 601, 2016/04
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
ナトリウム型モンモリロナイトへのEu(III)の収着に対するpH, Eu濃度,硝酸塩濃度の影響について、バッチ収着試験と時間分解型レーザー誘起蛍光分光(TRLFS)によって調査された。0.01M硝酸ナトリウム中では分配係数(Kd)はpHにほとんど依存せず、一方で、1M硝酸ナトリウム中ではKdはpHに大きく依存した。陽イオン交換モデルと1サイトの静電補正を考慮しない表面錯体モデルを組み合せたモデルによってKdデータが解釈された。Eu表面化学種に対するTRLFSスペクトルはパラレル因子分析法(PARAFAC)により解析され、1つの外圏錯体(ファクターA)と2つの内圏錯体(ファクターB及びC)への対応が示唆された。ファクターAとBは、イオン交換サイトへ収着したEu、エッジの水酸基との内圏錯体に、それぞれ対応するものである。ファクターCは比較的高いpH、イオン強度条件で支配的であり、表面におけるEu(OH)$$_{3}$$の析出物と評価された。
8
Thiophene adsorption on phosphorus- and nitrogen-doped graphites; Control of desulfurization properties of carbon materials by heteroatom doping
下山 巖; 馬場 祐治
Carbon, 98, p.115 - 125, 2016/03
 被引用回数:12 パーセンタイル:6.73(Chemistry, Physical)
$$pi$$共役系炭素材料へのヘテロ原子ドーピングが吸着脱硫特性に与える影響を調べるため、リン及び窒素をドーピングしたグラファイトに対してチオフェン吸着量を比較した。X線光電子分光法から求めた被覆率から、リンドープしたグラファイトの方が窒素ドープ試料よりも10$$sim$$20倍高いチオフェン吸着能を持つことを明らかにし、吸着脱硫特性がドーパントの種類に大きく依存することを示した。また、吸収端近傍X線吸収微細構造スペクトルの偏光依存性を用いてドーパントサイトでの立体配置の違いを区別し、曲面構造のリンサイトが平面構造のリンサイトよりも約10倍高いチオフェン吸着能を持つことを明らかにした。分子軌道計算を用いた解析により、リンと窒素のドーパント効果の違い、及び平面構造と曲面構造におけるチオフェン吸着特性の違いを理論的に明らかにした。チオフェン吸着後の加熱処理によるチオフェン脱離結果から、再活性化におけるリンドーピングの利点についても指摘する。
9
Bromate removal from water samples using strongly basic anion exchange resin Amberlite IRA-400; Kinetics, isotherms and thermodynamic studies
Naushad, M.*; Khan, M. R.*; Alothman, Z. A.*; Awual, M. R.
Desalination and water treatment, 57(13), p.5781 - 5788, 2016/03
 被引用回数:8 パーセンタイル:2.7(Engineering, Chemical)
The removal of bromate from aqueous medium by Amberlite IRA-400 anion exchange resin was explored in order to identify the capability of this resin to remove bromate from real water samples. The effects of several physicochemical parameters such as contact time, initial bromate concentration, initial pH, and temperature were studied. The concentration of bromate was determined using ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry. The adsorption kinetics and isotherms were well fitted by pseudo-second-order model and Freundlich model, respectively.
10
Benchmark models for criticalities of FCA-IX assemblies with systematically changed neutron spectra
福島 昌宏; 北村 康則; 久語 輝彦; 岡嶋 成晃
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.406 - 424, 2016/03
 被引用回数:2 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
New benchmark models with respect to criticality data are established on the basis of seven uranium-fueled assemblies constructed in the ninth experimental series at the fast critical assembly (FCA) facility. By virtue of these FCA-IX assemblies where the simple combinations of uranium fuel and diluent (graphite and stainless steel) in their core regions were systematically varied, the neutron spectra of these benchmark models cover those of various reactor types, from fast to sub-moderated reactors. The sample calculations of the benchmark models by a continuous-energy Monte Carlo (MC) code showed obvious differences between even the latest versions of two major nuclear data libraries, JENDL-4.0 and ENDF/B-VII.1. The present benchmark models would be well-suited for assessment and improvement of the nuclear data for $$^{235}$$U, $$^{238}$$U, graphite, and stainless steel. In addition, the verification of the deterministic method was performed on the benchmark models by comparison with the MC calculations. The present benchmark models are also available to users of deterministic calculation codes for assessment and improvement of nuclear data.
11
Soft error rate analysis based on multiple sensitive volume model using PHITS
安部 晋一郎; 佐藤 達彦
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.451 - 458, 2016/03
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
地上における電子機器の信頼性を脅かす問題として、二次宇宙線中性子によるソフトエラーが知られている。既に開発済のマルチスケールモンテカルロシミュレーション手法PHYSERDは信頼性の高いソフトエラー解析コードで電荷収集過程を詳細に解析できるが、テクノロジーCAD(TCAD)シミュレーションに長時間を要する。そこで本研究では、収集電荷量の概算に多重有感領域(MSV: Multiple Sensitive Volume)モデルを採用し、PHITSとMVSモデルを用いた二次宇宙線中性子起因ソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)計算を行った。この計算結果をPHYSERDおよび単純有感領域(SSV: Single Sensitive Volume)モデルによる結果と比較した。その結果、PHITSとMSVモデルを用いることで、PHYSERDによるSER計算値と同等の値を短時間で算出できることがわかった。また、PHITSとMSVモデルを用いて電荷収集効率の位置依存性を考慮することで、PHITSとSSVモデルよりもSERや電荷収集をより正確に再現できることを定量的に明らかにした。
12
Thermal mixing characteristics of helium gas in high-temperature gas-cooled reactor, 1; thermal mixing behavior of helium gas in HTTR
栃尾 大輔; 藤本 望
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.425 - 431, 2016/03
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
JAEAでは、将来型高温ガス炉の設計を行っている。この原子炉には異なる温度のヘリウムガスの合流点が多くある。構造物健全性又は温度制御の観点から高温ガス炉の配管内におけるヘリウムガスの混合特性を明らかにする必要がある。過去にHTTRで、ヘリウムガスの混合が十分でないことにより、原子炉入口温度が目標値より低くなるよう制御されていた。現在、この制御系は原子炉入口ヘリウムガスの混合平均温度を使った制御方法へと改良されている。本論文は、HTTRの1次系におけるヘリウムガスの混合挙動を明らかにするために、熱流動解析を行った。その結果、1次系におけるヘリウムガスの混合挙動は主に環状部流路のアスペクト比に影響を受け、高温ガス炉の配管設計では混合特性を考慮する必要があることが分かった。
13
An Integrated approach to source term uncertainty and sensitivity analysis for nuclear reactor severe accidents
Zheng, X.; 伊藤 裕人; 玉置 等史; 丸山 結
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.333 - 344, 2016/03
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
Large-scale computer programs simulate severe accident phenomena and often have a moderate-to-large number of models and input variables. Analytical solutions to uncertainty distributions of interested source terms are impractical, and influential inputs on outputs are hard to discover. Additionally, runs of such computer programs, or integral codes, are time-consuming and hence expensive. This article presents an integrated approach to the uncertainty and sensitivity analysis for nuclear reactor severe accident source terms, with an example which simulates an accident sequence similar to that occurred at Unit 2 of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant using an integral code, MELCOR. Monte Carlo based uncertainty analysis has been elaborated to investigate released fractions of representative radionuclides, Cs and CsI. In order to estimate sensitivity of inputs, which have a substantial influence on the core melt progression and the transportation process of radionuclides, a variance decomposition method is applied. Stochastic process, specifically a Dirichlet process, is applied to construct a surrogate model in sensitivity analysis as a substitute of the code. The surrogate model is cross-validated by comparing with corresponding results of MELCOR. The analysis with the simpler model avoids laborious computational cost so that importance measures for input factors are obtained successfully.
14
Fractal dimension analysis for run length diagnosis of Monte Carlo criticality calculation
植木 太郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.312 - 322, 2016/03
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
モンテカルロ法臨界計算では、平衡核分裂源分布が、世代間の自己相関の影響下にある。したがって、自己相関の観点から、世代の繰り返し数の充分さを判断することが必要とされている。一方、各世代の計算値と世代間平均値との差を標準偏差でスケーリングして構成される標準化時系列関数は、中心極限定理上の収束に伴い、自己相関の度合いに関係なく、ブラウン運動の有効統計量であるブラウン橋に収束することが知られている。本論文は、標準化時系列関数のフラクタル次元をブラウン橋のフラクタル次元と比較することにより、中心極限定理上の収束の達成度を診断できることを報告する。加圧水型原子炉の出力分布問題およびMennerdahl氏により提唱された臨界問題に関して、診断例を報告する。
15
Deuterium permeation behavior for damaged tungsten by ion implantation
大矢 恭久*; Li, X.*; 佐藤 美咲*; 湯山 健太*; 小柳津 誠; 林 巧; 山西 敏彦; 奥野 健二*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.402 - 405, 2016/03
 被引用回数:2 パーセンタイル:18.59(Nuclear Science & Technology)
3keV重水素イオンと10keV炭素イオンを照射したタングステンの重水素透過挙動を調べた。重水素イオンと炭素イオンを照射したタングステンにおいては、未照射タングステンと比して、重水素透過が明確に減少した。しかし、重水素のみを照射したタングステンでは1173Kまで加熱することにより未照射タングステンと同等にまで重水素透過が回復した一方で炭素イオンのみを照射したタングステンでは回復しなかった。このことから、タングステン中の炭素の存在はタングステン中の重水素の透過経路回復を妨げることが示唆された。さらに、TEM分析から1173Kではボイドの成長がみられるものの消滅していないことから、タングステン中の照射ダメージが回復してないことがわかり、この照射ダメージが水素透過挙動に大きな影響は及ぼさないことが示された。
16
Simultaneous measurements of superradiance at multiple wavelength from helium excited states, 2; Analysis
大饗 千彰*; Harries, J.; 岩山 洋士*; 川口 健太郎*; 久間 晋*; 宮本 祐樹*; 永園 充*; 中嶋 享*; 中野 逸夫*; 繁政 英治*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034301_1 - 034301_10, 2016/03
 被引用回数:1 パーセンタイル:54.26(Physics, Multidisciplinary)
Previous experimental studies of superradiance (SR) in multi-level systems have been explainable using the predictions of the well-known simple two-level SR model. However our recent study using EUV free-electron laser excitation of helium atoms, where SR was observed at wavelengths of 502 nm, 668 nm, and 728 nm, revealed behaviour which necessitates a full multi-level treatment of the SR development. In this paper, we report simulations of the initial excitation by the FEL pulses, and the subsequent development of multi-level SR. The results of the simulation reproduce the experimental findings, and reveal that competitive SR on two transitions with a common upper level plays an important role in the development of the system.
17
Evidence for chiral $$d$$-wave superconductivity in URu$$_2$$Si$$_2$$ from the field-angle variation of its specific heat
橘高 俊一郎*; 清水 悠晴*; 榊原 俊郎*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 堤 康雅*; 野本 拓也*; 池田 浩章*; 町田 一成*
Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.033704_1 - 033704_4, 2016/03
 被引用回数:9 パーセンタイル:6.06(Physics, Multidisciplinary)
Low-energy quasiparticle excitations in the heavy-fermion superconductor URu$$_2$$Si$$_2$$ were investigated by specific heat measurements as a function of temperature, magnetic field and its angle. Experimental results agree with the theoretical model for a superconducting gap with chiral $$d$$-wave symmetry.
18
Properties and collapse of the ferromagnetism in UCo$$_{1-x}$$Ru$$_{x}$$Al studied in single crystals
Pospisil, J.; Opletal, P.*; Vali$v{s}$ka, M.*; 徳永 陽; Stunault, A.*; 芳賀 芳範; 立岩 尚之; Gillon, B.*; 本多 史憲*; 山村 朝雄*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034710_1 - 034710_10, 2016/03
 被引用回数:4 パーセンタイル:17.86(Physics, Multidisciplinary)
We have investigated the ferromagnetic (FM) phase, which suddenly develops in UCo$$_{1-x}$$Ru$$_{x}$$Al and is isolated by paramagnetic regions on both sides from the parent UCoAl and URuAl. We conclude that both criticalities are influenced by disorder. Criticality on the UCoAl side has character of a clean FM metal, while on the Ru rich side it has the character of a magnetically inhomogeneous system involving a Griffiths phase.
19
Superconducting and Fermi surface properties of single crystal Zr$$_2$$Co
照屋 淳志*; 垣花 将司*; 竹内 徹也*; 青木 大*; 本多 史憲*; 仲村 愛*; 芳賀 芳範; 松林 和幸*; 上床 美也*; 播磨 尚朝*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034706_1 - 034706_10, 2016/03
 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)
Superconducting characteristics and Fermi surfaces of Zr$$_2$$Co are experimentally studied on a single crystal sample grown by Bridgman technique. Thermodynamic quantities in the superconducting state such as specific heat and magnetization show deviation from a single-gap the BCS model and can be attributed on the band structure with the dominant contribution of Zr-4$$d$$ and Co-3$$d$$ components.
20
Lawrencium's place at the table
永目 諭一郎
Nature Chemistry, 8(3), P. 282, 2016/03
103番元素のローレンシウムに関して、発見(合成)から、元素認定に至る経緯、これまでの核的・化学的研究の概要、最新のイオン化エネルギー測定に関する成果を紹介する。また、ローレンシウムの周期表上での位置に関する議論についても紹介する。
21
Development of the charge exchange type beam scraper system at the J-PARC
岡部 晃大; 山本 風海; 金正 倫計
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 811, p.11 - 17, 2016/03
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
J-PARC 3-GeV RCSにおいて、ビーム入射部の放射化を抑制するためには、入射ビームのクオリティを向上させる必要がある。我々はRCS入射ビームのハロー部分を除去するため、炭素薄膜を用いた荷電変換型ビームハロー除去システム(スクレーパ)を開発した。本機器の開発にあたり、荷電変換膜による多重散乱効果に起因するスクレーパ周辺部の放射化対策が課題となる。スクレーパ周辺部の放射化を最小化する荷電変換膜厚を特定するため、炭素薄膜による荷電変換効率の算出、及び、荷電変換された粒子の現実的な軌道シミュレーションを行い、炭素薄膜の膜厚を520$$mu$$g/cm$$^2$$に決定した。検討結果をもとに荷電変換型スクレーパシステムを製作、RCS入射ビームラインに設置した。新設したスクレーパシステムの性能評価試験の結果、RCS入射ビームのハロー部を想定通りに除去できることを確認した。また、ビーム利用運転時におけるスクレーパシステム使用後の残留線量は、保守作業に影響の無いレベルまで抑制できていることも確認した。本研究開発により、世界初となる荷電変換型スクレーパシステムの実用化に成功した。
22
ローレンシウム(Lr)のイオン化ポテンシャルを数個の原子で決める(訳)
永目 諭一郎
パリティ, 31(3), p.40 - 41, 2016/03
Nature誌2015年4月9日号に掲載された"Measurement of the first ionization potential of lawrencium, element 103"の紹介記事が、Physics Today誌2015年6月号に解説記事(著者: Johanna L. Miller)、"Lawrencium's ionization potential, atom by atom"として掲載された。本稿はその翻訳である。日本の研究者たちが、たった数個の原子しか扱えない超重元素の原子物理に挑戦し始めたと紹介している。
23
Structure determination of the rutile-TiO$$_{2}$$(110)-(1$$times$$2) surface using total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD)
望月 出海*; 有賀 寛子*; 深谷 有喜; 和田 健*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 設楽 哲夫*; 朝倉 清高*; 兵頭 俊夫*
Physical Chemistry Chemical Physics, 18(10), p.7085 - 7092, 2016/03
 被引用回数:4 パーセンタイル:45.93(Chemistry, Physical)
本研究では、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いて、30年来議論が続くルチル型の二酸化チタン表面の原子配置を決定した。陽電子の反射強度の入射角依存性を測定し、様々な構造モデルを仮定した計算結果との比較を行った。構造解析の結果、OnishiとIwasawaが提唱した構造モデルに最表面の酸素原子の非対称性を取り入れることにより、実験結果をよく説明できることがわかった。
24
Elucidation of the morphology of the hydrocarbon multi-block copolymer electrolyte membranes for proton exchange fuel cells
Zhao, Y.; 吉田 実留*; 大島 竜也*; 小泉 智*; 陸川 政弘*; Szekely, N.*; Radulescu, A.*; Richter, D.*
Polymer, 86, p.157 - 167, 2016/03
 被引用回数:2 パーセンタイル:43.84(Polymer Science)
We investigated the structure and the swelling behavior of two synthesized hydrocarbon polymer electrolyte membranes, made of multiblock copolymer poly(sulphonate phenylene)-b-poly(arylene ether ketone) with different block ratios, by using small-angle neutron scattering technique. A scattering maximum (ionomer peak) at high-q range is shown commonly in both dry and wet states, with q being the magnitude of the scattering vector, while it shifts towards low-q region in the wet state due to the swelling of the ionomer domains with water. The swelling effect also results to a second scattering maximum in the middle-q range because of the water-induced microphase separation. The morphology in this q-range was elucidated in terms of Hard-Sphere model with Percus-Yervick interference approximation.
25
資料紹介; 挑戦する図書館
稲垣 理美
専門図書館, (276), p.43 - 44, 2016/03
「挑戦する図書館」(大串夏身著)の資料紹介である。本書では、これからの図書館のあり方について、インターネットの発達など情報基盤の進化の中で変化しつつある知識創造の方法に着目し、事例を交えながら述べられている。構成、特徴の他に、専門図書館員にとって、本書がどのような場面で活用できるかについても触れた。
26
Effect of aluminum or zinc solute addition on enhancing impact fracture toughness in Mg-Ca alloys
長谷 貴之*; 太田垣 達也*; 山口 正剛; 池尾 直子*; 向井 敏司*
Acta Materialia, 104, p.283 - 294, 2016/02
 被引用回数:7 パーセンタイル:8.12(Materials Science, Multidisciplinary)
3種のMg合金(Mg、Mg-0.3 at.%Ca-0.6 at.%Zn、Mg-0.3 at.%Ca-0.6 at.%Al)に対して、衝撃3点曲げ試験による衝撃破壊靭性測定を行った。塑性変形能と衝撃破壊靭性は、純粋なMgと比べて合金の方が高くなった。第一原理計算から、一般化積層欠陥エネルギーと粒界凝集エネルギーをMg,Mg-Ca, Mg-Ca-Zn,Mg-Ca-Al系それぞれについて計算したところ、実験結果の傾向をよく説明する結果が得られた。計算と実験の比較から、ZnとAlをCaと同時に添加することで、塑性変形の異方性を低減し、かつ、粒界を強化することにより、高い衝撃破壊靭性が得られたと考えられる。
27
Assessment of amount and concentration of tritium in HTTR-IS system based on tritium behavior during high-temperature continuous operation of HTTR
Dipu, A. L.; 大橋 弘史; 濱本 真平; 佐藤 博之; 西原 哲夫
Annals of Nuclear Energy, 88, p.126 - 134, 2016/02
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
高温ガス炉水素製造システムにおけるトリチウム移行挙動評価に資するため、HTTRの50日間の高温連続運転において、世界で初めてとなる運転中の2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度計測を含む、HTTRのトリチウム濃度計測を行った。1次冷却設備のトリチウム濃度は起動後に上昇し、原子炉出力60%において最高値1.6$$times$$10$$^{-1}$$ベクレル/cm$$^{3}$$の(STP)に達した。その後、運転時間を通してわずかに減少した。この現象は黒鉛への化学吸着によると想定された。2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度は1次冷却設備の濃度よりわずかに低い値を示した。出力上昇過程での2次ヘリウム冷却設備は.7$$times$$10$$^{-2}$$ベクレル/cm$$^{3}$$であった。その後、トリチウム濃度は徐々に減少し、運転終了時には2.2$$times$$10$$^{-2}$$ベクレル/cm$$^{3}$$となった。HTTR-ISシステムの2次ヘリウム冷却設備中のトリチウム濃度及び評価を行った結果、これらの値は制限値を満足することから、水素製造施設は原子炉施設の安全機能から除外できることを明らかにした。
28
Dispersing zwitterions into comb polymers for nonviral transfection; Experiments and molecular simulation
Ghobadi, A. F.*; Letteri, R.*; Parelkar, S. S.*; Zhao, Y.; Chan-Seng, D.*; Emrick, T.*; Jayaraman, A.*
Biomacromolecules, 17(2), p.546 - 557, 2016/02
 被引用回数:4 パーセンタイル:29.62(Biochemistry & Molecular Biology)
We report the effect of embedding zwitterionic sulfobetaine (SB) groups in cationic comb polymers on polymer-DNA binding complexes (polyplexes), using a combination of experiments and molecular simulations. Ring-opening metathesis polymerization (ROMP) produced comb polymers with tetralysine (K4) and SB pendent groups. Dynamic light scattering, zeta potential measurements, and fluorescence-based experiments, together with coarse-grained molecular dynamics simulations, described the effect of SB groups on the size, shape, surface charge, composition, and DNA binding strength of polyplexes formed using these comb polymers. Experiments and simulations showed that increasing SB composition in the comb polymers decreased polymer-DNA binding strength, while the SB groups distributed throughout the polyplex. This allows polyplexes to maintain a positive surface charge and provide high levels of gene expression in live cells.
29
質量分析法による放射性セシウムの分析
原賀 智子
ぶんせき, 2016(2), P. 70, 2016/02
本報告では、福島第一原子力発電所の事故以来、分析ニーズが高まっている環境試料中の放射性セシウムに対する分析法の動向についてまとめた。放射性核種の汚染源を推定する指標として、これまで$$gamma$$線測定によって測定可能な$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Csの放射能比が利用されてきたが、近年、より半減期の長い$$^{135}$$Cs(半減期2.3$$times$$10$$^{6}$$年)が注目され、その分析には質量分析法が利用されていることを述べた。実際の環境試料への適用例として、福島県等で採取した草,土壌,雨水等に対して、表面電離型質量分析法や四重極型誘導結合プラズマ質量分析法を適用し、$$^{135}$$Cs/$$^{137}$$Cs比を報告した例について紹介した。
30
Montane ecosystem productivity responds more to global circulation patterns than climatic trends
Desai, A. R.*; Wohlfahrt, G.*; Zeeman, M. J.*; 堅田 元喜; Eugster, W.*; Montagnani, L.*; Gianelle, D.*; Mauder, M.*; Schmid, H. P.*
Environmental Research Letters, 11(2), p.024013_1 - 024013_9, 2016/02
 被引用回数:3 パーセンタイル:25.67(Environmental Sciences)
植物生産力とそれに付随する生物地球化学循環は、局地的な気象現象の主要な駆動力として働く大気大循環における季節から10年スケールの変動パターンに強く依存する。将来の気候変動に対して、地域スケールの生態系生産力と植物季節がどのように応答するかを理解するには、大気循環と上層大気圧パターンの予測の不確実性が、平均気温または降水量の予測の不確実性を上回ることから、上記の短期・中期的な駆動力を統合した解釈が必要である。本研究では、地上気象・植物季節・フラックスタワー・衛星データ等と数値シミュレーションを用いて、大西洋上の2種類の対流圏気圧場のパターンがヨーロッパのフェーン(南風)の流れとどのように相互作用し、冬季の天候に影響するかを明らかにする。これらの効果は、北部・中央アルプスでの初期植物生育期間の応答に対する冬季の降雪と土壌温度の強い影響によって、春季の生態系生産力と植物季節に重要な影響をおよぼす。大気循環の将来変化予測の改善は、気候変動に対する生態系の影響のより良い評価と気候的避難所の描写のために重要である。
31
Editorial: Maintenance of genome integrity; DNA damage sensing, signaling, repair, and replication in plants
Balestrazzi, A.*; Achary V Mohan Murali*; Macovei, A.*; 愿山 郁*; 坂本 綾子
Frontiers in Plant Science (Internet), 7, p.64_1 - 64_2, 2016/02
 被引用回数:1 パーセンタイル:30.7(Plant Sciences)
植物は固着生活を行うため、環境に存在するDNA損傷物質の影響を受け続ける運命にある。ゲノム保持の基本メカニズムは動物界と植物界で保存されているが、それに加えて植物はDNA損傷に対処する独自のシステムを発達させて来た。実際、過去数十年の研究により、植物が巧妙なゲノム保持システムを持つことが明らかにされて来ている。例えば、DNA損傷物質に曝されると植物は直ちに反応し、DNA損傷の修復や細胞分裂の制御、代謝経路の変更などにとりかかる。この電子書籍は、植物のゲノム健全性維持にかかわるさまざまな機構、特にDNA損傷の感知、シグナリング、修復ならびにDNA複製機構に焦点をあてた12報の優れた論文をとりあげている。特に、ゲノム保持に関わる複雑な分子ネットワークに注目し、植物の多様なDNA損傷応答についての現在進行中の研究を総括している。植物におけるDNA損傷の蓄積・感知・シグナリング・修復に関わる知識の蓄積は、古典的な育種法や遺伝子導入技術を用いた農作物の改良をより加速させることが期待できる。
32
Design concept of conducting shell and in-vessel components suitable for plasma vertical stability and remote maintenance scheme in DEMO reactor
宇藤 裕康; 高瀬 治彦; 坂本 宜照; 飛田 健次; 森 一雄; 工藤 辰哉; 染谷 洋二; 朝倉 伸幸; 星野 一生; 中村 誠; et al.
Fusion Engineering and Design, 103, p.93 - 97, 2016/02
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Nuclear Science & Technology)
BA原型炉設計においてプラズマ垂直位置安定性とブランケットや保守などの炉構造との観点から導体シェルを含む炉内機器の概念設計を行った。プラズマ垂直位置安定化のための導体シェルはトリチウム生産のため増殖ブランケットモジュールの背面に設置されるが、プラズマ安定化の観点からは可能な限りプラズマ表面近傍に設置しなければならず、炉内機器設計ではこれらを合した設計検討が必須である。そこで、BA原型炉設計では3次元渦電流解析コード(EDDYCAL)を用いて、3次元の炉構造モデルにおいて数種類の導体壁構造に対して位置安定性を評価した。これらの検討により、楕円度1.65の原型炉プラズマでは、トリチウム増殖率(TBR)1.05以上が得られるブランケット領域を確保した場合(導体壁位置rw/ap=1.35)、ダブルループ型などの導体シェル構造で銅合金厚さ0.01m以上が必要であることがわかった。一方、ディスラプション時に導体シェルに誘起される渦電流によりブランケットモジュールにかかる電磁力が数倍になり、発表ではこれらの検討結果を踏まえた導体シェルと炉内機器の概念設計と課題について報告する。
33
Fungus-promoted transformation of lanthanides during the biooxidation of divalent manganese
Yu, Q.; 大貫 敏彦; 田中 万也; 香西 直文; 山崎 信哉*; 坂本 文徳; 谷 幸則*
Geochimica et Cosmochimica Acta, 174, p.1 - 12, 2016/02
 被引用回数:8 パーセンタイル:4.24(Geochemistry & Geophysics)
微生物細胞には希土類に対する高い吸着能がある。しかし、環境中での希土類の移行挙動に微生物がどのように影響するのかはわかっていない。本研究では、希土類元素の化学状態に及ぼす微生物活動の影響を調べた。Mn(II)酸化菌であるAeremonium strictumとMn(II)を含む水溶液に希土類元素を入れた。Mn(II)酸化菌からCe(IV)と特異的に結合する生体分子が放出され、その結果、Mn酸化物からのCe(IV)が脱離した。この生体分子は、3価の希土類元素や鉄とは結合しなかったので、休眠細胞から放出されることが知られている、金属に非特異的な有機物とは異なる。
34
研究用原子炉により$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc国産化を目指した$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータ開発
福光 延吉*; 土谷 邦彦; 有賀 克彦*; 山内 悠輔*
Isotope News, (742), p.20 - 24, 2016/02
医療診断用アイソトープである$$^{99m}$$Tcの親核種である(n,$$gamma$$)法(放射化法)を用いた$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc国産化が検討されている。日本はこの$$^{99}$$Moを全量海外からの輸入に依存しているため、産学官の共同で放射化法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc国産化のための研究開発が行われている。その中で、(n,$$gamma$$)法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造はウランを用いて製造する核分裂法と比較して、$$^{99}$$Moの放射能濃度が低いという技術的な課題があり、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータで使用される高性能Mo吸着剤の開発が必要である。本解説は、高性能Mo吸着材の開発に係る現状とアルミナ系Mo吸着剤の高性能化についてまとめたものである。
35
Effect of defocusing on laser ablation plume observed by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
大場 正規; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 若井田 育夫
Japanese Journal of Applied Physics, 55(2), p.022401_1 - 022401_4, 2016/02
 被引用回数:1 パーセンタイル:60.86(Physics, Applied)
燃料デブリ遠隔分析としてレーザーブレークダウン発光分光法やアブレーション共鳴吸収分光法の開発を行っているが、最適な測定条件を得るためにはアブレーションプルームの挙動を知ることが重要である。アブレーション共鳴吸収分光条件の最適化を目的に、アブレーションレーザービームをデフォーカスさせたときのプルーム中の中性原子およびイオンの空間分布を測定した。試料として金属および酸化ガドリニウムを用い、アブレーションレーザーの焦点位置を試料表面に垂直な方向に変化させた時のアブレーションプルームの画像を中性原子およびイオンの基底状態から励起したレーザー誘起蛍法により観測した。その結果、デフォーカスが大きいとプルームは縦に広がり、一方、焦点が試料に合っているときには半球状に広がることが分かった。また、最も蛍光強度が高くなる条件は、中性原子では3-4mm、イオンでは2mmデフォーカスしたところにあることが分かった。これは、基底状態にある中性原子やイオンの密度がこのデフォーカス条件で最も高くなることを示している。したがって、最適な共鳴吸収条件は焦点位置が試料表面にあるときではなく、ある程度デフォーカスしたところにある。
36
SENJU; A New time-of-flight single-crystal neutron diffractometer at J-PARC
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 金子 耕士; 川崎 卓郎; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; et al.
Journal of Applied Crystallography, 49(1), p.120 - 127, 2016/02
 被引用回数:3 パーセンタイル:21.12(Chemistry, Multidisciplinary)
SENJU, a time-of-flight Laue-type single-crystal neutron diffractometer, was developed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Accelerator Research Complex (J-PARC). Molecular structure analysis of a sub-millimeter taurine crystal and magnetic structure analysis of a MnF$$_{2}$$ crystal were performed to evaluate its performance.
37
What determines the sign of the spin Hall effects in Cu alloys doped with 5d elements?
Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康; Ziman, T.*; 前川 禎通
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 400, p.184 - 187, 2016/02
 被引用回数:2 パーセンタイル:65.35(Materials Science, Multidisciplinary)
We perform a systematical analysis of the spin Hall effect (SHE) in the Cu alloys doped with a series of 5d elements, by the combined approach of density functional theory and Hartree-Fock approximation. We find that not only the spin orbit interactions (SOI) in both the 5d and 6p orbitals, but also the local correlations in the 5d orbitals of the impurities, are decisive on the sign of the spin Hall angle (SHA). Including all of these three factors properly, we predict the SHA for each alloy in the series. The signs of CuIr and CuPt are sensitive to perturbation of the local correlations. This observation is favorable for controlling the sign of the transverse spin Hall voltage.
38
Zircon growth in a granitic pluton with specific mechanisms, crystallization temperatures and U-Pb ages; Implication to the "spatiotemporal" formation process of the Toki granite, central Japan
湯口 貴史*; 岩野 英樹*; 加藤 丈典*; 坂田 周平*; 服部 健太郎*; 平田 岳史*; 末岡 茂; 壇原 徹*; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; et al.
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 111(1), p.9 - 34, 2016/02
 パーセンタイル:100(Mineralogy)
花崗岩体の形成・発達に関する熱進化の解明は、大陸地殻の発達・進化を考える上で、有用な知見をもたらすことができる。本研究ではジルコンに着目し、(1)カソードルミネッセンス像観察に基づくジルコンの内部構造の分類: LLC (low luminescence core)/ OZ (oscillatory zonation)、(2)Ti-in-zircon温度計より内部構造ごとの結晶化温度の決定、(3)内部構造ごとのU-Pb年代の決定を実施し、ジルコンの成長は2つのイベントを経ることを見出した。
39
Ground-state phase diagram of an anisotropic S=1/2 ladder with alternating rung interactions
利根川 孝*; 岡本 清美*; 引原 俊哉*; 坂井 徹
Journal of Physics; Conference Series, 683(1), p.012039_1 - 012039_7, 2016/02
主として数値的解析法を用いて、空間的に一様で等方的な鎖方向相互作用と、交代してイジング異方性のある桁方向相互作用を持つ、異方的なS=1/2スピンラダーの基底状態相図について研究し、いくつかの典型的な場合の基底状態相図を決定した。
40
Effect of monomer-monomer interactions on the phase diagrams of the S=1/2 distorted diamond type quantum spin chain
岡本 清美*; 利根川 孝*; 坂井 徹
Journal of Physics; Conference Series, 683(1), p.012038_1 - 012038_6, 2016/02
主として数値対角化とレベルスペクトロスコピー法を用いて、モノマー間相互作用と強磁性相互作用のあるS=1/2ダイアモンド・タイプのスピン鎖の基底状態相図について研究した。その結果、強磁性相互作用が強い場合には3分の1磁化プラトーが消失するこが判明した。
41
Evaluation of fatigue strength of similar and dissimilar welded joints of modified 9Cr-1Mo steel
高屋 茂
Journal of Pressure Vessel Technology, 138(1), p.011402_1 - 011402_9, 2016/02
 パーセンタイル:100(Engineering, Mechanical)
本論文は、改良9Cr-1Mo鋼の同材および異材溶接継手の疲労強度評価手法に関するものである。溶接継手では、溶接部での機械特性の不連続性により不均一なひずみ分布が生じるが、疲労強度評価を行う際にはこの影響を考慮する必要がある。本論文では、「2要素(母材+溶接金属)モデル」を用いた検討を実施した。本モデルでは、まず各要素でのひずみ範囲を評価し、次にそれぞれの疲労強度を求める。最後に、いずれか短い疲労強度を継手の強度として採用する。本モデルでは、強度だけでなく母材あるいは溶接金属のいずれで破損するのかについても予測可能である。評価結果を実験結果と比較した結果、本モデルにより実験結果をよく予測できることが示された。
42
Origin of the spin Seebeck effect in compensated ferrimagnets
Gepr$"a$gs, S.*; Kehlberger, A.*; Coletta, F.*; Qiu, Z.*; Guo, E.-J.*; Schulz, T.*; Mix, C.*; Meyer, S.*; Kamra, A.*; Althammer, M.*; et al.
Nature Communications, 7, p.10452_1 - 10452_6, 2016/02
 被引用回数:20 パーセンタイル:1.45(Multidisciplinary Sciences)
Magnons are the elementary excitations of a magnetically ordered system. Here, we show that the spin Seebeck effect is sensitive to the complexities of the magnon spectrum. The spin Seebeck effect is caused by a thermally excited spin dynamics that is converted to a voltage by the inverse spin Hall effect at the interface to a heavy metal contact. By investigating the temperature dependence of the spin Seebeck effect in the ferrimagnet gadlinium iron garnet, with a magnetic compensation point near room temperature, we demonstrate that high-energy exchange magnons play a key role in the spin Seebeck effect.
43
地球科学の原子力安全への貢献,1; 地球科学からみた地殻流体と地層処分技術への応用
梅田 浩司; 浅森 浩一
日本原子力学会誌, 58(2), p.110 - 114, 2016/02
最新の地球科学の研究によって、火山地帯に限らず地殻中にはメルトや水などの地殻流体が存在することが明らかになった。これらの流体の存在によってレオロジーの空間的不均質が生じ、それに伴って大きな地震や地殻変動が生じる。そのため、地層処分において数万年以上に及ぶサイトの安定性を検討する際には、その地域の地殻流体の存在や起源を知ることは極めて重要となる。
44
Hard X-ray photoelectron spectroscopy study for transport behavior of CsI in heating test simulating a BWR severe accident condition; Chemical effects of boron vapors
岡根 哲夫; 小畠 雅明; 佐藤 勇*; 小林 啓介*; 逢坂 正彦; 山上 浩志
Nuclear Engineering and Design, 297, p.251 - 256, 2016/02
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
Transport behavior of CsI in the heating test, which simulated a BWR severe accident, was investigated by hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) with an emphasis on the chemical effect of boron vapors. CsI deposited on metal tube at temperatures ranging from 150$$^{circ}$$C to 750$$^{circ}$$C was reacted with vapor/aerosol B$$_2$$O$$_3$$, and the chemical form of reaction products on the sample surface was examined from the HAXPES spectra of core levels, e.g., Ni 2p, Cs 3d and I 3d levels, and valence band. For the samples at $$sim$$300$$^{circ}$$C, while the chemical form of major product on the sample surface without an exposure to B$$_2$$O$$_3$$ was suggested to be CsI from the HAXPES spectra, an intensity ratio of Cs/I was dramatically reduced at the sample surface after the reaction with B$$_2$$O$$_3$$. The results suggest the possibility of significant decomposition of deposited CsI induced by the chemical reaction with B$$_2$$O$$_3$$ at specific temperatures.
45
瑞浪超深地層研究所における研究坑道掘削に伴って実施した壁面地質調査
鶴田 忠彦; 笹尾 英嗣
応用地質, 56(6), p.298 - 307, 2016/02
日本原子力研究開発機構は、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、岐阜県瑞浪市において瑞浪超深地層研究所の建設を進めてきた。同研究所における調査研究の一環として、岩盤の地質学的不均質性や、物質の移行経路として重要な地質構造などを把握することを目的として、物理探査、ボーリング調査などからなる地質学的調査を実施している。本報では、特に地下の研究坑道において実施している壁面地質調査の手法の設定の背景と実施内容、並びに取得情報を活用した地質構造のモデル化などに関する研究事例を報告する。
46
Narrow-band GeV photons generated from an X-ray free-electron laser oscillator
羽島 良一; 藤原 守
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 19(2), p.020702_1 - 020702_9, 2016/02
共振型X線自由電子レーザーを用いて、狭帯域のGeV光子($$gamma$$線)を発生する方法を提案する。コンプトン散乱の物理から、発生する光子は、エネルギー幅0.1%の狭帯域となる。本$$gamma$$線光源のフラックス,スペクトル,偏極,エネルギー可変性などについて議論する。
47
Ion acceleration via "nonlinear vacuum heating" by the laser pulse obliquely incident on a thin foil target
余語 覚文*; Bulanov, S. V.; 森 道昭; 小倉 浩一; Esirkepov, T. Z.; Pirozhkov, A. S.; 金崎 真聡*; 榊 泰直; 福田 祐仁; Bolton, P.; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 58(2), p.025003_1 - 025003_7, 2016/02
 被引用回数:3 パーセンタイル:20.27(Physics, Fluids & Plasmas)
The dependence of the energy of ions accelerated during the interaction of the laser pulse obliquely incident on the thin foil target on the laser polarization is studied experimentally and theoretically. We found that the ion energy being maximal for the p-polarization drastically decreases when the pulse becomes s-polarized. The experimentally found dependencies of the ion energy are explained by invoking anomalous electron heating, which results in high electrostatic potential formation at the target surface.
48
Saturation mechanism of decaying ion temperature gradient driven turbulence with kinetic electrons
井戸村 泰宏
Plasma and Fusion Research (Internet), 11, p.2403006_1 - 2403006_5, 2016/02
本研究ではイオン温度勾配駆動捕捉電子モードによって励起された減衰乱流の飽和機構を調べた。シミュレーションの非線形準定常状態において乱流輸送が抑制され、そこでは線形臨界温度勾配パラメータを上回る温度分布が形成される。このような非線形の臨界温度勾配は波状の密度分布がもたらす強いシアをもつ径電場によって維持される。この密度分布構造は通過電子の非断熱的応答が重要になる低次のモード有理面近傍の電子輸送と関係していることがわかった。
49
High-accuracy numerical integration of charged particle motion - with application to ponderomotive force
古川 勝*; 松山 顕之; 大河 優志郎*
Plasma and Fusion Research (Internet), 11, p.1303003_1 - 1303003_4, 2016/02
A high-accuracy numerical integration algorithm for a charged particle motion is developed. The algorithm is based on the Hamiltonian mechanics and the operator decomposition. The algorithm is made to be time-reversal symmetric, and its order of accuracy can be increased to any order by using a recurrence formula. One of the advantages is that it is an explicit method. An effective way to decompose the time evolution operator is examined; the Poisson tensor is decomposed and non-canonical variables are adopted. The algorithm is extended to a time dependent fields' case by introducing the extended phase space. Numerical tests showing the performance of the algorithm are presented. One is the pure cyclotron motion for a long time period, and the other is a charged particle motion in a rapidly oscillating field.
50
液体ダイバータ
嶋田 道也; 宮澤 順一*
プラズマ・核融合学会誌, 92(2), p.119 - 124, 2016/02
能動対流型の液体金属ダイバータは、原型炉における熱負荷除去やディスラプション対策などの課題を解決する選択肢として有望である。この章では、研究の動機、これまでの経過、最近の動き、将来の展望、研究の課題について概説する。
51
Time evolution of negative ion profile in a large cesiated negative ion source applicable to fusion reactors
吉田 雅史; 花田 磨砂也; 小島 有志; 柏木 美恵子; 梅田 尚孝; 平塚 淳一; 市川 雅浩; 渡邊 和弘; Grisham, L. R.*; 津守 克嘉*; et al.
Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02B144_1 - 02B144_4, 2016/02
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
ITERおよびJT-60SAのような大型負イオン源では、大面積の引出領域から大電流負イオンビームを生成するために、負イオン生成を高めるセシウム(Cs)を供給する。しかし、この大型負イオン源内のCsの挙動と、負イオン生成の空間分布との関係は実験的に明らかにされていない。そこで、ITER級の大きさを有するJT-60負イオン源内のCsおよび負イオン生成の空間分布の時間変化を調べた。その結果、Csの供給量0.4gまでCsの指標となるCsの発光強度、および負イオン生成に変化はなかった。これは、Csが供給口付近の水冷されたイオン源内壁に吸着しているものと考えられる。その後、Csの発光強度および負イオン生成は供給口直下付近の引出領域から増加した。Csの中性・イオン輸送計算の初期結果によると、負イオン生成が増加し始めた領域と、供給口付近でプラズマによりイオン化したCsの輸送位置は概ね一致した。さらにCsを供給し続けることで負イオン生成の増加した領域は徐々に拡大し、供給量約2gで一様な大電流ビームを生成した。以上の結果より、負イオン生成にはイオン化したCsの輸送が重要な役割を担っていることが分かった。
52
Development of the negative ion beams relevant to ITER and JT-60SA at Japan Atomic Energy Agency
花田 磨砂也; 小島 有志; 戸張 博之; 錦織 良; 平塚 淳一; 柏木 美恵子; 梅田 尚孝; 吉田 雅史; 市川 雅浩; 渡邊 和弘; et al.
Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02B322_1 - 02B322_4, 2016/02
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
本論文は原子力機構(JAEA)で開発中の負イオンビームに関する最新結果を報告するものである。JAEAでは、国際熱核融合実験炉(ITER)およびJT-60SAの実現に向けて、それぞれ1MeV, 40A,3600秒および22A, 500keV, 100秒の重水素負イオンビームの開発を行っている。これらの負イオンビームを開発するために、ITERやJT-60SAの設計と同様、多段静電加速器とセシウム添加型負イオン源を開発している。静電加速器の開発においては、長時間加速をした開発を指向しており、その課題である加速電極の熱負荷を、イオンビームの軌道を制御することにより、許容値以下に低減した。その結果、負イオンの加速時間を、従来の1秒未満から試験装置の電源の限界である60秒まで進展させた。また、セシウム添加型負イオン源の開発においては、大電流負イオンビームの長パルス生成を指向しており、これまでに15A、100秒のビーム生成を達成している。今後、長パルス生成時に顕在化した、イオン源内のアーク放電プラズマの放電破壊(アーキング)の問題を解決し、JT-60SAで要求される22Aを超える電流値で100秒以上の負イオンビーム生成を目指す。
53
Operation and commissioning of IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) LIPAc injector
奥村 義和; Gobin, R.*; Knaster, J.*; Heidinger, R.*; Ayala, J.-M.*; Bolzon, B.*; Cara, P.*; Chauvin, N.*; Chel, S.*; Gex, D.*; et al.
Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02A739_1 - 02A739_3, 2016/02
 被引用回数:2 パーセンタイル:30.26(Instruments & Instrumentation)
IFMIFは40MeV/125mAの重水素ビームを発生する2基の線形加速器を用いた核融合材料照射施設である。日欧の幅広いアプローチ活動のもとで、原型加速器(LIPAc)を用いた実証試験が開始されており、その目標は9MeV/125mAの連続重水素ビームを発生することである。フランスで開発された入射器は、既に日本の六ヶ所の国際核融合研究開発センターに搬入され、2014年から運転と試験が開始されている。これまでに、100keV/120mAの連続水素ビームを0.2$$pi$$.mm.mradのエミッタンスのもとで生成することに成功している。
54
$$^{61}$$Ni synchrotron radiation-based M$"o$ssbauer spectroscopy of nickel-based nanoparticles with hexagonal structure
増田 亮*; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 黒葛 真行*; 齋藤 真器名*; 依田 芳卓*; 三井 隆也; 細井 浩平*; 小林 浩和*; 北川 宏*; et al.
Scientific Reports (Internet), 6, p.20861_1 - 20861_8, 2016/02
 被引用回数:3 パーセンタイル:32.1(Multidisciplinary Sciences)
We measured the SR M$"o$ssbauer spectra of Ni nanoparticles with a hexagonal structure that were synthesized by chemical reduction. To obtain M$"o$ssbauer spectra of the nanoparticles without 61-Ni enrichment, we developed a measurement system for $$^{61}$$Ni SR M$"o$ssbauer absorption spectroscopy without X-ray windows between the standard energy alloy and detector. The counting rate of the $$^{61}$$Ni nuclear resonant scattering in the system was enhanced by the detection of internal conversion electrons and the close proximity between the energy standard and the detector. The spectrum measured at 4 K revealed the internal magnetic field of the nanoparticles was 3.4 T, corresponding to a Ni atomic magnetic moment of 0.3 Bohr magneton. This differs from the value of Ni$$_{3}$$C and the theoretically predicted value of hexagonal closed packed Ni and suggested the nanoparticle possessed intermediate carbon content between hcp-Ni and Ni$$_{3}$$C of approximately 10 atomic percent of Ni.
55
Cesium adsorption/desorption behavior of clay minerals considering actual contamination conditions in Fukushima
向井 広樹*; 廣瀬 農*; 甕 聡子*; 菊池 亮佑*; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 矢板 毅; 小暮 敏博*
Scientific Reports (Internet), 6, p.21543_1 - 21543_7, 2016/02
 被引用回数:21 パーセンタイル:1.71(Multidisciplinary Sciences)
Cesium adsorption/desorption experiments for various clay minerals, considering actual contamination conditions in Fukushima, were conducted using the $$^{137}$$Cs radioisotope and an autoradiography using imaging plates (IPs). An aliquot containing 0.185 -1.85 Bq of $$^{137}$$Cs was dropped onto a substrate where various mineral particles were arranged. It was found that partially-vermiculitized biotite, which is termed "weathered biotite" (WB) in this study, from Fukushima sorbed $$^{137}$$Cs far more than the other clay minerals (fresh biotite, illite, smectite, kaolinite, halloysite, allophane, imogolite) on the same substrate. Cs-sorption to WB continued for about one day, whereas that to ferruginous smectite was completed within one hour. The sorbed $$^{137}$$Cs in WB was hardly leached with hydrochloric acid at pH 1, particularly in samples with a longer sorption time. The presence/absence of WB sorbing radiocesium is a key factor affecting the dynamics and fate of radiocesium in Fukushima.
56
Imidazolium-based anion exchange membranes for alkaline anion fuel cells; Elucidation of the morphology and the interplay between the morphology and properties
Zhao, Y.; 吉村 公男; 猪谷 秀幸*; 山口 進*; 田中 裕久*; 小泉 智*; Szekely, N.*; Radulescu, A.*; Richter, D.*; 前川 康成
Soft Matter, 12(5), p.1567 - 1578, 2016/02
 被引用回数:3 パーセンタイル:34.4(Chemistry, Physical)
We investigated the interplay between morphology and properties of a new graft-type of anion exchange membranes (AEMs) containing 2-methylimidazolium groups by using contrast variation small angle neutron scattering (SANS) technique. These AEMs prepared by radiation-induced grafting of 2-methyl-1-vinylimidazole and styrene into poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE) films, possessed both high alkaline durability and high conductivity. The SANS measurement reveals that these membranes are consisted of three phases: crystalline lamellar and crystallite domains originating from the pristine ETFE, which offer good mechanical properties, hydrophobic amorphous domains, which offer a matrix to create conducting regions, and interconnected hydrated domains, which are composed of the entire graft chains and water and play a key role to promote the conductivity.
57
二相ステンレス鋼のすき間腐食における$$alpha$$または$$gamma$$相の優先溶解機構
青木 聡
材料と環境, 65(2), p.45 - 50, 2016/02
二相ステンレス鋼は通常フェライト($$alpha$$)相のマトリックスに島状のオーステナイト($$gamma$$)相がミクロに混在し、その組成と微細組織により、優れた機械的特性,耐食性,そして経済性を併せ持つことから、新たな工業用汎用ステンレス鋼として近年注目されている。一方で、高耐食材料である二相ステンレス鋼といえどもすき間腐食の発生が問題となっており、その重要性が指摘されている。二相ステンレス鋼のすき間腐食では、すき間の入口からすき間奥部までの優先溶解挙動は一様でなく、複雑な溶解挙動を示す。すなわち、すきまの外縁部から内側へかけて順次、不働態領域、$$gamma$$相が優先溶解した領域、そして$$alpha$$相が優先溶解した領域が観察される。本稿では、二相ステンレス鋼のすき間腐食成長段階へ至るまでの腐食部優先溶解挙動の推移の観察、ならびにすき間腐食成長時のすき間内の腐食環境模擬溶液下における二相ステンレス鋼および$$alpha$$, $$gamma$$各相の溶解挙動の解析に基づき、二相ステンレス鋼のすき間腐食における優先溶解機構を解明することを目的とした研究について述べる。
58
A Predictive model for transferability of plastic deformation through grain boundaries
都留 智仁; 渋谷 陽二*; 廣内 智之*
AIP Advances (Internet), 6(1), p.015004_1 - 015004_9, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:60.86(Nanoscience & Nanotechnology)
多結晶材料の強度は粒径によって予測され、降伏応力は粒界を通じたすべり移動によって支配される。それゆえ、粒界での転位の移動度は塑性変形の過程において、粒界と転位の相互作用とともに重要な要素となる。本研究では、粒の結晶学的方位と負荷応力を考慮した粒界での転位の移動度について新たな基準として$$L'$$値を提案した。そして、原子シミュレーションによる双結晶の解析を行い、基準の妥当性を検証した。
59
A Technique for determining the deuterium/hydrogen contrast map in neutron macromolecular crystallography
茶竹 俊行*; 藤原 悟
Acta Crystallographica Section D; Structural Biology (Internet), 72(1), p.71 - 82, 2016/01
 パーセンタイル:100(Biochemical Research Methods)
A technique for the determination of the deuterium/hydrogen (D/H) contrast map in neutron macromolecular crystallography has been developed and evaluated using ribonuclease A. In this technique, the contrast map between the D$$_{2}$$O-solvent and H$$_{2}$$O-solvent crystals is calculated using subtraction in real space. The present technique can thus utilize all the amplitudes of the neutron structure factors for both of the D$$_{2}$$O-solvent and H$$_{2}$$O solvent crystals. The neutron D/H contrast maps clearly demonstrate powerful detectability of the H/D exchange in proteins. In fact, alternative protonation states and alternative conformations of hydroxyl groups are observed at a medium resolution (1.8 AA ). Moreover, water molecules can be categorized into three types according to their tendency for rotational disorder. These results directly indicate improvement in the neutron crystal structure analysis. Combination of this technique with the conventional neutron structure determination protocols thus makes more precise and efficient determination of the D atom positions in proteins possible.
60
Dynamics of spallation during femtosecond laser ablation studied by time-resolved reflectivity with double pump pulses
熊田 高之; 乙部 智仁; 錦野 将元; 長谷川 登; 林 照剛*
Applied Physics Letters, 108(1), p.011102_1 - 011102_4, 2016/01
 被引用回数:4 パーセンタイル:26.8(Physics, Applied)
ダブルパルスを用いた時間分解反射率測定法により、フェムト秒レーザーアブレーションにおける非熱効果によって膜状に試料が剥離するダイナミクスを調べた。アブレーション閾値以上のポンプ光照射後、剥離膜と母体試料表面におけるプローブ光反射波の干渉による振動が現れる。その振幅は、第1ポンプ光の直後に第2ポンプ光を照射すると増大するが、両光の時間間隔とともに減少し、20ps以上では消滅した。この結果は、第1ポンプ光直後の第2光が膜剥離前の母体試料表面を励起するのに対して、20ps以上離れた第2光は既に剥離した膜を励起したものと考えられる。剥離膜は試料母体との機械的接触を持たないために、膜に付与されたエネルギーは試料母体に散逸することなく、膜表面から激しい蒸発を促し、膜自体を破壊したのであろう。本結果から決定される膜剥離時間は10ps程度と決定され、この値は膜厚と音速によって決定される構造緩和時間20psと実験結果と近い値となることが見出された。
61
Anomalous lattice deformation in GaN/SiC(0001) measured by high-speed ${{it in situ}}$ synchrotron X-ray diffraction
佐々木 拓生; 石川 史太朗*; 高橋 正光
Applied Physics Letters, 108(1), p.012102_1 - 012102_5, 2016/01
 パーセンタイル:100(Physics, Applied)
We report an anomalous lattice deformation of GaN layers grown on SiC(0001) by molecular beam epitaxy. The evolution of the lattice parameters during the growth of the GaN layers was measured by in situ synchrotron X-ray diffraction. The lattice parameters in the directions parallel and normal to the surface showed significant deviation from the elastic strains expected for lattice-mismatched films on substrates up to a thickness of 10 nm. The observed lattice deformation was well explained by the incorporation of hydrostatic strains due to point defects. The results indicate that the control of point defects in the initial stage of growth is important for fabricating GaN-based optoelectronic devices.
62
Effect of recombination between a molecular ion and an electron on radial dose in the irradiation of a heavy ion
森林 健悟
Applied Physics Research, 8(1), p.138 - 148, 2016/01
This paper discusses the effect of recombination between a molecular ion and a free electron on radial dose in the irradiation of a heavy ion through simulations. The exposure of a heavy ion produces molecular ions and free electrons due to the heavy ion impact ionization. The composition electric field, which is formed from these molecular ions, traps some of free electrons and these trapped free electrons increase radial dose near the heavy ion path. These trapped electrons also cause the recombination and that the recombination enhances radial dose.
63
The Catalytic mechanism of decarboxylative hydroxylation of salicylate hydroxylase revealed by crystal structure analysis at 2.5${AA}$ resolution
上村 拓也*; 喜田 昭子*; 渡邉 佳彦*; 安達 基泰; 黒木 良太; 森本 幸生*
Biochemical and Biophysical Research Communications, 469(2), p.158 - 163, 2016/01
 被引用回数:2 パーセンタイル:43.16(Biochemistry & Molecular Biology)
The X-ray crystal structure of a salicylate hydroxylase from ${it Pseudomonas putida}$ S-1 complexed with coenzyme FAD has been determined to a resolution of 2.5${AA}$. Structural conservation with $$p$$- or $$m$$-hydroxybenzoate hydroxylase is very good throughout the topology, despite a low amino sequence identity of 20-40% between these three hydroxylases. Salicylate hydroxylase is composed of three distinct domains and includes FAD between domains I and II, which is accessible to solvent. In this study, which analyzes the tertiary structure of the enzyme, the unique reaction of salicylate, i.e. decarboxylative hydroxylation, and the structural roles of amino acids surrounding the substrate, are considered.
64
Calcium silicate hydrate (C-S-H) gel solubility data and a discrete solid phase model at 25$$^{circ}$$C based on two binary non-ideal solid solutions
Colin, W.; 須藤 俊吉; 小田 治恵; 三原 守弘; 本田 明
Cement and Concrete Research, 79, p.1 - 30, 2016/01
 被引用回数:12 パーセンタイル:1.08(Construction & Building Technology)
セメント系材料の変質挙動を定量的に予測するためには、カルシウムシリケート水和物ゲル(C-S-H)の溶解挙動をモデル化することが重要である。本研究では、C-S-Hゲルの溶解データの実験値について、既往の文献値とCa/Si比0.2$$sim$$0.83における新規データとを収集・抽出した。これらのデータを用いて、水溶液中における二組の二元系非理想固溶体(SSAS)とみなし、離散的なCa/Si比を有する固相(DSP)として設定したC-S-Hゲルの溶解モデルを構築した。本研究で構築したDSP型のC-S-Hゲルの溶解モデルの特長は、Ca/Si比2.7$$rightarrow$$0でのC-S-Hゲルの溶解データ(pH値、Ca濃度及びSi濃度)の再現性が良好であること、Ca/Si比1.65以上ではポルトランダイトを含むこと、Ca/Si比0.85での調和溶解を再現すること、Ca/Si比0.55以下でアモルファスシリカを含むことである。Ca/Si比0.55以下でアモルファスシリカを含むことは、本研究におけるIR分析によって確認された。
65
幌延深地層研究センターの立坑における掘削損傷領域の進展に関する検討
青柳 和平; 石井 英一; 藤田 朝雄; 本島 貴之*
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.313 - 318, 2016/01
堆積軟岩を対象とする幌延深地層研究センターの深度350m以深の東立坑周辺に生じた掘削損傷領域の拡がりとその破壊様式を推定することを目的として、透水試験、BTV観察、立坑周辺のボーリング孔内水位の連続モニタリング、立坑壁面の観察を実施した。結果として、立坑壁面から2m以内で、透水係数が約1-3オーダー増大したことが確認された。これは、BTV観察により捉えられた割れ目の分布に整合する結果であった。また、立坑掘削深度がボーリング孔底深度に達した段階で水位の急激な低下が見られたことから、掘削直後に瞬間的に割れ目が発達し、壁面へ連結したことが推定された。さらに、立坑掘削に伴って発生する割れ目は引張のメカニズムで発生しており、壁面を取り囲む形で分布することがわかった。
66
マルチ光計測プローブを用いた幌延深地層研究センターの立坑掘削損傷評価
畑 浩二*; 丹生屋 純夫*; 青柳 和平; 藤田 朝雄
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.319 - 324, 2016/01
日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究センターにおいて、深度350m以深の立坑掘削時から掘削後の維持管理段階で掘削影響評価のための長期モニタリングを実施中である。計測ツールには、光式AEセンサ,光式間隙水圧センサおよび光式温度センサを1本のボーリング孔内に設置可能なマルチ光計測プローブを開発し利用した。AE,間隙水圧および温度を測定した結果、立坑壁面に近いほど変化は大きく、掘削の影響が明らかになった。また、AE震源位置標定解析結果から、立坑壁面1.5m未満までが掘削影響領域と評価した。
67
幌延深地層研究センターにおける原位置岩盤の強度・変形物性の検討
丹生屋 純夫*; 青柳 和平; 藤田 朝雄; 白瀬 光泰*
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.336 - 341, 2016/01
幌延深地層研究センターでは、き裂密度を考慮した岩級区分に基づいた岩盤の強度・変形物性を設定し、これらを地下施設の支保設計や坑道の安定性の評価に採用している。本報告では、調査坑道内で実施した平板載荷試験、ロックせん断試験、室内力学試験結果から、設計時に設定した坑道規模の岩盤における強度・変形物性を評価した。ロックせん断試験により得られた粘着力は、設計時に設定した値と、三軸圧縮試験により得られた残留強度の応力状態から得た値よりも小さく、内部摩擦角は逆に大きい結果となった。また、設計時および室内力学試験の残留応力状態から設定した破壊規準との比較により、ロックせん断試験に基づく破壊規準は施工時において最も保守的な値を与えることが示された。
68
周回坑道掘削時の内空変位計測結果に基づく初期地圧の推定
亀村 勝美*; 藤田 朝雄; 青柳 和平; 名合 牧人*; 白瀬 光泰*; 菅原 健太郎*
第44回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.109 - 114, 2016/01
地下深部岩盤構造物の設計にあたっては、対象岩盤の力学特性や初期地圧の設定が重要である。しかし、その設定に用いるボーリング孔を用いた初期地圧計測は、その方法論、結果の評価法など詳細な議論が行われているものの、得られた結果のばらつきが大きく岩盤としての初期地圧を設定することは難しい。幌延の深地層研究施設では、深度350mの周回坑道の掘削時に多くの内空変位計測を行った。そこで、周回坑道の計測変位を用いて数百m四方の岩盤挙動に対応する初期地圧を推定した。推定結果はこれまでの初期地圧測定結果と整合するものであり、本手法により岩盤の初期地圧推定が可能であることが示された。
69
超深地層研究所計画の研究坑道の掘削を伴う研究段階における地下水流動のモデル化・解析
尾上 博則; 三枝 博光; 竹内 竜史
土木学会論文集,C, 72(1), p.13 - 26, 2016/01
日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市において地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として超深地層研究所計画を実施している。本研究では研究坑道の掘削に伴い実施した地下水流動のモデル化・解析に関する研究成果を体系的に整理するとともに、断層などによる水理学的な不均質性が高い結晶質岩地域での地下施設の建設に伴う地下水流動のモデル化・解析に有効となる調査データやモデル化・解析のアプローチについての技術的知見を示した。また、地下水流動のモデル化・解析結果の妥当性を確認するにあたっては、地下施設の建設に伴う地下水水質の変化を用いた比較検討が有効であり、水理学分野と地球化学分野間にわたる評価の重要性を示した。
70
Development of risk assessment methodology against external hazards for sodium-cooled fast reactors
山野 秀将; 西野 裕之; 岡野 靖; 山元 孝広*; 高田 孝*
Earthquakes, Tsunamis and Nuclear Risks, p.111 - 121, 2016/01
本研究では、ナトリウム冷却高速炉のための積雪,竜巻,強風,火山噴火,森林火災に対する確率論的リスク評価(PRA)及びマージン評価手法を含むリスク評価手法を開発している。本論文では、これらの研究の全体概要と強風に対するリスク評価手法開発について述べる。強風PRAでは、気象データに基づきグンベル分布を用いてハザード曲線を推定し、強風による破損確率を求めたうえで、イベントツリーに基づき定量化を可能とする手法開発を行った。機器毎の破損評価も行い、機器損傷に至る風速をマージンとみなす機器別のマージン評価手法も開発した。
71
Temporal changes of radiocesium in irrigated paddy fields and its accumulation in rice plants in Fukushima
Yang, B.*; 恩田 裕一*; 脇山 義史*; 吉村 和也; 関本 均*; Ha, Y.*
Environmental Pollution, 208(Part B), p.562 - 570, 2016/01
 被引用回数:2 パーセンタイル:39.06(Environmental Sciences)
In this study, we investigated the temporal changes of radiocesium in soil, irrigation water, and rice plant in two adjacent rice paddies, with and without surface-soil-removal practice, in Fukushima Prefecture for over three years (2012 to 2014). Our results showed that radiocesium migrated into 24-28 cm soil layers and that the concentration and inventory of radiocesium in paddy soils generally decreased. The newly added radiocesium to paddies through irrigation water contributed only the maximum values of 0.15% and 0.75% of the total amount present in normal and decontaminated paddies, respectively, throughout the study period. The change trend of radiocesium concentration in suspended sediment in irrigation water exponentially decreased. Radiocesium accumulation in rice plant also decreased with time in both paddies. However, the transfer factor of radiocesium for rice plant in the decontaminated paddy increased compared with normal paddy.
72
Draft genome sequence of the radioresistant bacterium ${it Deinococcus grandis}$, isolated from freshwater fish in Japan
佐藤 勝也; 小野寺 威文*; 面曽 宏太*; 武田-矢野 喜代子*; 片山 豪*; 大野 豊; 鳴海 一成*
Genome Announcements (Internet), 4(1), p.e01631-15_1 - e01631-15_2, 2016/01
${it Deinococcus grandis}$ was isolated as a gram-negative, red-pigmented, radioresistant, rod-shaped bacterium from freshwater fish. The draft genome sequence of ${it D. grandis}$ ATCC 43672 was 4,092,497 bp, with an average G+C content of 67.5% and comprised of 4 circular contigs and 3 linear contigs that was deposited at DDBJ/EMBL/Genbank under the accession number BCMS00000000. The draft genome sequence indicates that ${it D. grandis}$ possesses a DNA damage response regulator (encoded by ${it pprI}$ homolog) and radiation-desiccation response regulons (${it recA}$, ${it ddrA}$, ${it ddrO}$, ${it pprA}$ and ${it gyrA}$ homologs etc.), which are involved in the unique radiation-desiccation response system in ${it D. radiodurans}$. As it is for ${it D. radiodurans}$, ${it D. grandis}$ seems to employ the same radioresistant mechanisms. In future, the draft genome sequence of ${it D. grandis}$ will be useful for elucidating the common principles of the radioresistance based on the extremely efficient DNA repair mechanisms in Deinococcus species by the comparative analysis of genomic sequences.
73
オーステナイト系ステンレス鋼の中性子照射による磁気特性変化に関する研究
根本 義之; 大石 誠; 伊藤 正泰; 加治 芳行; 欅田 理*
保全学, 14(4), p.83 - 90, 2016/01
これまで中性子照射したオーステナイトステンレス合金の照射誘起応力腐食割れ(IASCC)感受性と、渦電流法,交流磁化法で測定した磁気データの間に相関性があることを報告してきた。この相関性のメカニズムを検討するため、本研究では当該試験片の微細組織観察を行い、結晶粒界に沿った強磁性のパーマロイ(FeNi$$_{3}$$)の生成を確認した。この結果から照射による磁気特性変化の原因は結晶粒界での照射誘起の磁性相生成によるものであり、IASCC感受性と磁気データの相関に関連しているものと考えられる。また高感度,高位置分解能の新規センサープローブの開発を行い、SUS304オーステナイトステンレス鋼照射材の磁気測定に適用した。SUS304の試験片には照射前からフェライト相が存在していたため、照射後の材料の磁気測定に悪影響を及ぼす可能性が懸念されたが、実験結果においては照射量に依存した磁気データの上昇が捉えられた。そのため本研究で開発した磁気測定の技術は照射前からフェライト相を含むオーステナイトステンレス鋼照射材にも適用可能であることが示されたと考えられる。
74
電子ビームとレーザーの衝突によるX線の生成
羽島 良一; 照沼 信浩*
Isotope News, (741), p.16 - 20, 2016/01
高エネルギー電子とレーザーの衝突散乱によるX線, $$gamma$$線の発生は、レーザー・コンプトン散乱と呼ばれる。発生されるX線, $$gamma$$線は、準単色,エネルギー可変,偏極可変の特長をもつことから、医学用イメージングや核物質の非破壊測定など多くの分野で利用が期待されている。本報告では、エネルギー回収型リニアック(コンパクトERL)におけるレーザー・コンプトン散乱X線の発生について、装置の概要、X線の測定、イメージングの予備実験の結果について述べる。
75
Radiation response of silicon carbide metal-oxide-semiconductor transistors in high dose region
大島 武; 横関 貴史; 村田 航一; 松田 拓磨; 三友 啓; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 土方 泰斗*; 田中 雄季*; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 55(1S), p.01AD01_1 - 01AD01_4, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:26.8(Physics, Applied)
In this study, we report the effects of $$gamma$$-ray irradiation and subsequent annealing on the electrical characteristics of vertical structure power 4H Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) with the blocking voltage of 1200 V. The MOSFETs were irradiated with $$gamma$$-rays up to 1.2 MGy in a N$$_{2}$$ atmosphere at room temperature (RT). During the irradiation, no bias was applied to each electrode of the MOSFETs. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h to investigate the stability of their degraded characteristics. Then, the irradiated MOSFETs were annealed up to 360 $$^{circ}$$C in the atmosphere. The current-voltage (I-V) characteristics of the MOSFETs were measured at RT. By 1.2 MGy irradiation, the shift of threshold voltage (V$$_{T}$$) for the MOSFETs was -3.39 V. After RT preservation for 240 h, MOSFETs showed no significant recovery in V$$_{T}$$. By annealing up to 360 $$^{circ}$$C, the MOSFETs showed remarkable recovery, and the values of V$$_{T}$$ become 91 % of the initial values. Those results indicate that the degraded characteristics of SiC MOSFETs can be recovered by thermal annealing at 360 $$^{circ}$$C.
76
High-efficiency contact grating fabricated on the basis of a Fabry-Perot type resonator for terahertz wave generation
吉田 芙美子; 永島 圭介; 坪内 雅明; 越智 義浩; 圓山 桃子; 杉山 僚
Japanese Journal of Applied Physics, 55(1), p.012201_1 - 012201_5, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:26.8(Physics, Applied)
We have designed and fabricated a contact grating device to increase diffraction efficiency on the basis of the principle of the Fabry-Perot resonator. The grating structure and layer thicknesses were carefully determined by considering the electric field strength in the device and the fabrication accuracy of the grating. The prototype device had a peak diffraction efficiency of 71% at an incident angle of 42$$^{circ}$$; these values were slightly different from the design values of 78% and 44.5$$^{circ}$$, respectively. Numerical calculations revealed that this deviation was caused by the fabricated grating structure. A higher terahertz power will be expected with a device as per the design.
77
Simultaneous analysis of silicon and boron dissolved in water by combination of electrodialytic salt removal and ion-exclusion chromatography with corona charged aerosol detection
森 勝伸*; 佐柄 克哉*; 新井 香織*; 中谷 暢丈*; 大平 慎一*; 戸田 敬*; 板橋 英之*; 小崎 大輔*; 須郷 由美; 渡辺 茂樹; et al.
Journal of Chromatography A, 1431, p.131 - 137, 2016/01
 被引用回数:4 パーセンタイル:38.76(Biochemical Research Methods)
Selective separation and sensitive detection of dissolved silicon and boron (DSi and DB) in aqueous solution was achieved by connecting an electrodialytic ion isolation device (EID), an ion-exclusion chromatography (IEC) column, and a corona charged aerosol detector (CCAD) in sequence. They were separated by IEC using pure water eluent. Detection of DSi and DB by the CCAD was effective for much greater sensitivity than by conductimetric detection. The EID removed salt from the sample prior to the IEC-CCAD. The combination of EID, IEC and CCAD successfully separated and determined DSi and DB in artificial seawater and hot-spring water samples by eluting pure water.
78
Evaluation of ambient dose equivalent rates influenced by vertical and horizontal distribution of radioactive cesium in soil in Fukushima Prefecture
Malins, A.; 操上 広志; 中間 茂雄; 齋藤 龍郎; 奥村 雅彦; 町田 昌彦; 北村 哲浩
Journal of Environmental Radioactivity, 151(1), p.38 - 49, 2016/01
 被引用回数:12 パーセンタイル:2.92(Environmental Sciences)
空間線量率は土壌中放射性セシウムの鉛直・水平分布に依存する。本研究では、任意の放射性セシウムの土壌中セシウム分布から線量率を計算するツールを開発し妥当性を確認した。福島第一原子力発電所事故により汚染された地域に対する実測値と解析結果は整合的であった。放射性セシウムの不均質な分布が得られている際にはそれらを考慮することでより解析精度を高めることができることを示した。また、放射性セシウムの土壌深部への移行に伴う線量率低下を説明することが可能であることを示した。さらに、農地除染に対する解析では、表土剥ぎ取りおよび天地返しが線量率低下の観点で有意であることを解析的に示した。
79
Imaging of radiocesium uptake dynamics in a plant body by using a newly developed high-resolution gamma camera
河地 有木; 尹 永根; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 吉原 利一*; 渡部 浩司*; 山本 誠一*; 藤巻 秀
Journal of Environmental Radioactivity, 151(Part 2), p.461 - 467, 2016/01
 被引用回数:2 パーセンタイル:61.68(Environmental Sciences)
We developed a new gamma camera specifically for plant nutritional research and successfully performed live imaging of the uptake and partitioning of $$^{137}$$Cs in intact plants. The gamma camera was specially designed for high-energy $$gamma$$ photons from $$^{137}$$Cs (662 keV). To obtain reliable images, a pinhole collimator made of tungsten heavy alloy was used to reduce penetration and scattering of $$gamma$$ photons. The array block of the GAGG scintillator was coupled to a high-quantum efficiency position sensitive photomultiplier tube to obtain accurate images. The completed gamma camera had a sensitivity of 0.83 count s$$^{-1}$$ MBq$$^{-1}$$ for $$^{137}$$Cs, and a spatial resolution of 23.5 mm. We used this gamma camera to study soybean plants that were hydroponically grown and fed with 2.0 MBq of $$^{137}$$Cs for 6 days to visualize and investigate the transport dynamics in aerial plant parts. $$^{137}$$Cs gradually appeared in the shoot several hours after feeding, and then accumulated preferentially and intensively in growing pods and seeds; very little accumulation was observed in mature leaves. Our results also suggested that this gamma-camera method may serve as a practical analyzing tool for breeding crops and improving cultivation techniques resulting in low accumulation of radiocesium into the consumable parts of plants.
80
Behavior of accidentally released radiocesium in soil-water environment; Looking at Fukushima from a Chernobyl perspective
Konoplev, A.*; Golosov, V.*; Laptev, G.*; 難波 謙二*; 恩田 裕一*; 高瀬 つぎ子*; 脇山 義史*; 吉村 和也
Journal of Environmental Radioactivity, 151(Part 3), p.568 - 578, 2016/01
 被引用回数:8 パーセンタイル:6.36(Environmental Sciences)
Comparative analysis is provided for radiocesium wash-off parameters and Kd between suspended matter and water in rivers and surface runoff on Fukushima and Chernobyl contaminated areas for the first years after the accidents. It was found that radiocesium distribution coefficient in Fukushima rivers is essentially higher than those in Chernobyl. This can be associated with two factors: a higher RIP of samples in Fukushima and the presence of water insoluble glassy particles. It was found also that dissolved wash-off coefficients for Fukushima catchments are lower than those in Chernobyl. Particulate wash-off coefficients are comparable for Fukushima and Chernobyl. The radiocesium migration in undisturbed forest and grassland soils at Fukushima has been shown to be faster than those in Chernobyl. Investigation and analysis of radiocesium distribution in soils of Niida river catchment revealed accumulation of contaminated sediments on its floodplain.
81
Far-field stress dependency of the failure mode of damage-zone fractures in fault zones; Results from laboratory tests and field observations of siliceous mudstone
石井 英一
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 121(1), p.70 - 91, 2016/01
 被引用回数:6 パーセンタイル:9.17(Geochemistry & Geophysics)
断層のダメージゾーンにおける肉眼スケールの破壊様式(引張性/せん断性)は断層の水理特性に影響を与える。ダメージゾーンにおける破壊は断層沿いの応力集中に伴う局所的な差応力の増大あるいは有効垂直応力の低下によって引き起こされるとする想定とグリフィスクーロン理論に基づくと、広域応力場における有効中間応力が岩石の引張強度の2倍以下の場合に引張亀裂が断層から独占的に派生し得ることが示唆される。本研究では人工断層を入れた珪質泥岩供試体を用いて力学試験(非排水三軸試験と一軸試験)を行い、その断層端部に形成されるダメージゾーン亀裂の特徴と供試体に与えた有効中間応力とを比較した。その結果、上記の示唆と整合的な結果が得られた。同珪質泥岩中に発達するダメージゾーン亀裂のボーリングコア観察結果と現在の有効中間応力とを比較すると、同様の結果が得られた。実験室の圧裂引張試験より得られる引張強度は天然の歪速度下における長期的な強度としても用いることが可能であり、多数の引張亀裂を伴うよく連結し合った高透水性断層帯は有効中間応力が引張強度の2倍以下を経験したことのある岩盤領域にのみ発達し得ることが示唆される。
82
Development of laser beam injection system for the Edge Thomson Scattering (ETS) in ITER
谷塚 英一; 波多江 仰紀; 水藤 哲*; 小原 美由紀*; 萩田 浩二*; 井上 和典*; Bassan, M.*; Walsh, M.*; 伊丹 潔
Journal of Instrumentation, 11(1), p.C01006_1 - C01006_12, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:18.77(Instruments & Instrumentation)
In the ITER Edge Thomson Scattering, the penetration in the port plug allows the laser beams to be injected into the plasma. The penetration has to be as small as possible to reduce neutron streaming from the plasma-side. In ITER, multiple laser systems are needed for high availability of Thomson scattering diagnostics. A new type of beam combiner was developed to obtain collinear, i.e. smallest footprint because of the common path, and fixed polarization from multiple laser beams using a rotating half-wave-plate. The rotating half-wave-plate method does not induce misalignment even if the rotating mechanism defects. The combined beam is injected into plasma and is absorbed at the beam dump. The beam alignment system was designed to hit the laser beam onto the center of the beam dump. The beam position at the beam dump head is monitored by multiple alignment laser beams which are collinear with the diagnostic YAG laser beam and an imaging system installed outside the diagnostic port.
83
Influence of linear energy transfer on the scintillation decay behavior in a lithium glass scintillator
越水 正典*; 岩松 和宏*; 田口 光正; 倉島 俊; 木村 敦; 柳田 健之*; 藤本 裕*; 渡辺 賢一*; 浅井 圭介*
Journal of Luminescence, 169(Part B), p.678 - 681, 2016/01
TIARAのAVFサイクロトロンを用いてパルスイオンビームを発生し、Liガラスシンチレータ(GS20)の発光を計測した。20MeV H$$^{+}$$, 50MeV He$$^{2+}$$,および220MeV C$$^{5+}$$を照射した結果、400nm付近に、発光中心としてドープされているCe$$^{3+}$$イオンの5d-4f遷移に帰属されるバンドが観測された。発光のタイムプロファイル計測では、20MeV H$$^{+}$$では顕著に立ち上がりが遅く、高LETほど立ち上がりが速くなった。一方、減衰挙動には顕著な相違はなかった。これは、高密度エネルギー付与によって誘起された励起状態間相互作用によって、ホストガラスからCe$$^{3+}$$へのエネルギー移動過程が促進されたことが原因と考えられる。
84
In-situ structural integrity evaluation for high-power pulsed spallation neutron source; Effects of cavitation damage on structural vibration
Wan, T.; 直江 崇; 二川 正敏
Journal of Nuclear Materials, 468, p.321 - 330, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:42.15(Materials Science, Multidisciplinary)
A double-wall structure mercury target will be installed at the high-power pulsed spallation neutron source in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). Cavitation damage on the inner wall is an important factor governing the lifetime of the target-vessel. To monitor the structural integrity of the target vessel, displacement velocity at a point on the outer surface of the target vessel is measured using a laser Doppler vibrometer (LDV). The measured signals can be used for evaluating the damage inside the target vessel because of cyclic loading and cavitation bubble collapse caused by pulsed-beam induced pressure waves. The wavelet differential analysis (WDA) was applied to reveal the effects of the damage on vibrational cycling. To reduce the effects of noise superimposed on the vibration signals on the WDA results, analysis of variance (ANOVA) and analysis of covariance (ANCOVA), statistical methods were applied. Results from laboratory experiments, numerical simulation results with random noise added, and target vessel field data were analyzed by the WDA and the statistical methods. The analyses demonstrated that the established in-situ diagnostic technique can be used to effectively evaluate the structural response of the target vessel.
85
Age-dependent dose conversion coefficients for external exposure to radioactive cesium in soil
佐藤 大樹; 古田 琢哉; 高橋 史明; 遠藤 章; Lee, C.*; Bolch, W. E.*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(1), p.69 - 81, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:18.59(Nuclear Science & Technology)
福島第一原子力発電所事故により環境中の土壌に沈着した放射性セシウム($$^{134}$$Cs及び$$^{137}$$Cs)による公衆の外部被ばく線量を評価するため、新生児, 1歳, 5歳, 10歳, 15歳,成人に対して、放射性セシウムの土壌中放射能濃度から実効線量率を導出する換算係数を解析した。換算係数は、放射性セシウムが深さ0.0, 0.5, 2.5, 5.0, 10.0及び50.0g/cm$$^{2}$$で土壌中に一様分布していると仮定し、放射線輸送コードPHITSを用い、国際放射線防護委員会の1990年勧告及び2007年勧告の線量定義に従い計算した。その結果、土壌に分布した放射性セシウムからの実効線量率は年齢が若いほど高くなること、及び1990年勧告と2007年勧告に従った実効線量率の計算値は7%以内で一致することを明らかにした。また、実効線量率の値は、サーベイメータ等で測定されている周辺線量当量率の値を超えないことを示した。さらに、土壌中の放射性セシウムの多様な分布形状と一定期間滞在し続けた場合に対応して、実効線量率または積算実効線量への換算係数を導出する手法も開発した。本研究で整備した年齢依存の実効線量率及び積算実効線量への換算係数は、除染地域への帰還に向けた住民の線量評価に有効なものとなる。
86
Low-dose radiation risk and individual variation in radiation sensitivity in Fukushima
福永 久典*; 横谷 明徳
Journal of Radiation Research, 57(1), p.98 - 100, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:4.96(Biology)
After the Fukushima Nuclear Power Plant accident in 2011 March, radiation doses have been measured for the residents by personal dosimeters and whole-body counters. In the current dose range, the potential radiation-induced risk could be small at the population level, however, should not be ignored. As suggested by NASA's reports on astronauts, the radiation sensitivity substantially varies depending on the individual genetic background. From the viewpoint of precision medicine, we note a possible issue: there might be the residents, including young children, with greater than average sensitivity because of their genetic background. Patients with DNA-damage-response defective disorders and the heterozygous carriers can be associated with the sensitivity as well as with cancer predisposition. We hereby propose that additional medical checkups for cancer, such as ultrasonography, gastrointestinal endoscopy, measurements of tumor markers in blood and urine, and genetic testing, should be combined in a balanced fashion to minimize their potential cancer risk in the future.
87
Decay properties of new isotopes $$^{234}$$Bk and $$^{230}$$Am, and even-even nuclides $$^{234}$$Cm and $$^{230}$$Pu
加治 大哉*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; 小浦 寛之; 森田 浩介*
Journal of the Physical Society of Japan, 85(1), p.015002_1 - 015002_2, 2016/01
 被引用回数:4 パーセンタイル:24.13(Physics, Multidisciplinary)
$$^{197}$$Au($$^{40}$$Ar, 3n)反応を用い、バークリウムの中性子欠損同位体である$$^{234}$$Bkの合成およびその崩壊生成同位体である$$^{230}$$Amの同定に初めて成功した。$$^{234}$$Bkの$$alpha$$崩壊エネルギーを7.62から7.96MeVの範囲で11事象観測し、うちこの$$alpha$$崩壊事象に続く6事象の核分裂を観測した。観測データより$$^{234}$$Bkおよび$$^{230}$$Amの半減期はそれぞれ19$$^{+6}_{-4}$$秒および32$$^{+22}_{-9}$$秒となった。また$$^{234}$$Bkからの$$beta$$崩壊娘核である$$^{234}$$Cmも同定した。
88
植物の突然変異と育種
大野 豊; 横田 渉
加速器, 12(4), p.189 - 192, 2016/01
Ion beams are useful tools for induced mutagenesis and breeding of plants. They are characteristic of high linear energy transfer and distinct from $$gamma$$-rays or electron beams; wider mutation spectrum, higher mutation frequency, and higher rate of large insertion or deletion on DNA. Not only more than 30 newly registered plant varieties but also new valuable microorganisms have been generated by ion beams accelerated by the AVF cyclotron in TIARA. Developing effective methods to isolate mutants with specific traits is a future challenge.
89
高圧力下磁化測定用セラミックアンビル型圧力セルmCAC
立岩 尚之
高圧力の科学と技術, 25(4), p.274 - 282, 2016/01
われわれが開発を行ってきた高圧下磁化測定用圧力セルmCACについて解説行う。Quantum Design社のMPMSを始めて簡便に磁気測定が可能な、SQUID磁束計が開発され多くの研究機関/大学で使用されている。圧力セルをSQUID磁束計に適用させ高圧下磁化測定を行う試みも多く行われた。本解説記事ではわれわれの研究グループで開発が行われてきた高圧下磁化測定用圧力セル:セラミックアンビルセルmCACについてその詳細を紹介する。磁化の小さな材料から構成されるmCACでは、精度の良い測定ができ、10GPaを超える超高圧領域における磁気測定も可能である。圧力セルの詳細と希土類化合物YbCu$$_2$$Si$$_2$$の測定結果も紹介する。10GPaの圧力で強磁性状態が誘起されることを明らかにした。
90
Investigation of elastic deformation mechanism in as-cast and annealed eutectic and hypoeutectic Zr-Cu-Al metallic glasses by multiscale strain analysis
鈴木 裕士; 山田 類*; 椿 真貴*; 今福 宗行*; 佐藤 成男*; 綿貫 徹; 町田 晃彦; 才田 淳治*
Metals, 6(1), p.12_1 - 12_11, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:55.33(Materials Science, Multidisciplinary)
X線散乱法やひずみゲージによるマルチスケールひずみ解析により、熱処理前後の共晶および亜共晶Zr-Cu-Al三元系金属ガラスの弾性変形挙動を評価した。ダイレクトスペース法やQスペース法により求めたミクロひずみと、ひずみゲージにより測定したマクロひずみとを比較し、それらの相関から共晶および亜共晶金属ガラスの変形機構の違いを明らかにした。共晶Zr$$_{50}$$Cu$$_{40}$$Al$$_{10}$$金属ガラスは、熱処理による自由体積の減少によるミクロ組織の均質化により変形抵抗は向上するものの、流動性の高いWBR(Weakly-Bonded Region)の減少にともなって延性を失うことがわかった。一方、亜共晶Zr$$_{60}$$Cu$$_{30}$$Al$$_{10}$$金属ガラスでは、もともと均質なミクロ組織を有しているものの、熱処理によるナノクラスター形成により、ミクロ組織の均質性および弾性均質性が失われることが分かった。このような熱処理に伴う組織変化は、構造緩和しても、延性や靭性が減少しないという亜共晶金属ガラスのユニークな機械的特性を生み出す要因と考えられる。
91
Spin hydrodynamic generation
高橋 遼*; 松尾 衛; 小野 正雄; 針井 一哉; 中堂 博之; 岡安 悟; 家田 淳一; 高橋 三郎*; 前川 禎通; 齊藤 英治
Nature Physics, 12, p.52 - 56, 2016/01
 被引用回数:10 パーセンタイル:7.12(Physics, Multidisciplinary)
Magnetohydrodynamic generation is the conversion of fluid kinetic energy into electricity. Such conversion, which has been applied to various types of electric power generation, is driven by the Lorentz force acting on charged particles and thus a magnetic field is necessary. On the other hand, recent studies of spintronics have revealed the similarity between the function of a magnetic field and that of spin-orbit interactions in condensed matter. This suggests the existence of an undiscovered route to realize the conversion of fluid dynamics into electricity without using magnetic fields. Here we show electric voltage generation from fluid dynamics free from magnetic fields; we excited liquid-metal flows in a narrow channel and observed longitudinal voltage generation in the liquid. This voltage has nothing to do with electrification or thermoelectric effects, but turned out to follow a universal scaling rule based on a spin-mediated scenario. The result shows that the observed voltage is caused by spin-current generation from a fluid motion: spin hydrodynamic generation. The observed phenomenon allows us to make mechanical spin-current and electric generators, opening a door to fluid spintronics.
92
量子相転移近傍のまだらな電子状態
神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽
日本物理学会誌, 71(1), p.22 - 26, 2016/01
単結晶YbRh$$_2$$Si$$_2$$サンプルで核磁気共鳴(NMR)スピン-格子緩和時間を測定し、フェルミと非フェルミ状態の共存状態を明らかにした。量子相転移点に近づくにつれて、非フェルミ状態がドミナントになる。そのようなまだらな状態は、CeやU系の重いフェルミオン状態では、2つの状態の交換が速いため、観測できなかったと考えられる。
93
THzビームの金属クラッド誘電樹脂ファイバを用いた伝送実証試験
石山 新太郎; 正宗 賢*; 出原 敏孝*
日本機械学会論文集(インターネット), 82(833), p.15-00449_1 - 15-00449_14, 2016/01
BNCT/THzハイブリッド装置による量子ビーム融合化先進治療を実現するため、THz波の体内伝送技術開発を目的にPEEKとPMMAの2種類の円形樹脂ファイバー($$phi$$3mm)を用いた金属テーパ導波管/ファイバー伝送系による0.1-0.2THz伝送実験をジャイロトロンを使用して行い、この伝送系の伝送特性評価から下記結論を得た。(1)0.1-0.2THz周波数帯域におけるPEEK及びPMMA樹脂ファイバーの伝送損失係数$$alpha$$は150-850(dB/m)の高い値を示すとともに顕著な周波数依存性を示した。(2)また、この損失係数は誘電率の高いファイバほど小さな値を示した。(3)伝送損失解析モデルにより得られた0.1-0.2THz周波数帯域での誘電率$$varepsilon$$は素材特性によらずほぼ一定値(=1.7)を示した。(4)これに対して、0.1-0.2THz周波数帯域での誘電正接tan$$delta$$は顕著な周波数依存性を示し、0.001-0.03まで大きく変化した。(5)上記(1)の損失係数の周波数依存性は主にtan$$delta$$の周波数依存性に起因していることが明らかとなった。(6)本伝送系により直径$$times$$長さが$$phi$$2.3-3mm$$times$$60mmまで樹脂ファイバーにより10%以上のパワーの伝送が可能である。
94
The CCONE code system and its application to nuclear data evaluation for fission and other reactions
岩本 修; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 柴田 恵一
Nuclear Data Sheets, 131, p.259 - 288, 2016/01
 被引用回数:6 パーセンタイル:8.99(Physics, Nuclear)
コンピュータコードシステムCCONEはJENDLプロジェクトの核データ評価のために開発された。CCONEコードシステムは様々な核反応モデルを統合して、核子や$$alpha$$粒子までの軽荷電粒子及び光子入射反応に対応している。コードはオブジェクト指向技術を用いてC++プログラム言語で書かれた。最初アクチニドに対する中性子誘起反応データ評価へ使用され、評価データはJENDLアクチニドファイル2008及びJENDL-4.0として編集された。CCONEコードはアクチニドのみならず、非アクチニド核種の核反応等の様々な核データ評価へ広く応用されると共に、高いエネルギーの核反応へも拡張された。また、ベータ遅発中性子放出の計算にも使用されている。本論文ではコード及びインプットについての設計等について触れるとともに、直接、前平衡,複合核反応のモデルの詳細について示す。また、アクチニド及び中重核の中性子誘起反応,高エネルギー核子誘起反応,光核反応,ベータ遅発中性子放出等の核データ評価への応用について示す。
95
Dependence of pedestal structure on collisionality at fixed beta in JT-60U
浦野 創; 相羽 信行; 神谷 健作; 鎌田 裕; JT-60チーム
Nuclear Fusion, 56(1), p.016005_1 - 016005_8, 2016/01
 被引用回数:3 パーセンタイル:33.98(Physics, Fluids & Plasmas)
トカマクにおける周辺ペデスタル構造は炉心プラズマ全体の閉じ込めや核融合炉の出力に対する境界条件となるため適切な予測とその制御が求められる。これまでに周辺プラズマにおける無次元量による周辺ペデスタル幅の定量化が行われてきており、周辺ペデスタル幅は規格化ポロイダルベータ値の平方根に比例することが知られている。しかし、この無次元量による評価は衝突周波数やプラズマ形状を固定した実験下で行われているため、特に衝突周波数による効果は未だよく分かっていなかった。そこで本研究ではJT-60Uにおいて衝突周波数スキャン実験を実施し、周辺ペデスタル幅の衝突周波数依存性を調べた。衝突周波数を0.04から0.2まで変化させたところ、周辺部で中間域モード数のピーリング=バルーニングモードが不安定化する一方で、周辺ペデスタル幅に大きな差異が見られなかった。しかし、さらに衝突周波数を0.2以上に上げた実験では、周辺ペデスタル幅の増大が観測されており、これは高モード数域のバルーニングモードが不安定化を伴っており、MHD不安定性の発生領域がペデスタル構造に寄与しているという重要な知見を得た。
96
Sub-picosecond regenerative amplifier of Yb-doped Y$$_{2}$$O$$_{3}$$ ceramic thin disk
圓山 桃子; 岡田 大; 越智 義浩; 永島 圭介
Optics Express (Internet), 24(2), p.1685 - 1692, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:58.21(Optics)
Yb:Y$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックスのシンディスクを利得媒質とした1kHzの再生増幅器を構築した。更に、Yb:Y$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックスの熱伝導率及び発熱について評価を行った。再生増幅器はレーザービームが1ラウンドトリップあたり6回シンディスク上で折り返す構成となっており、エネルギー2mJ、波長半値幅1.8nm、パルス圧縮後のパルス幅0.9psの出力を得た。
97
Femtosecond time-resolved dynamical Franz-Keldysh effect
乙部 智仁; 篠原 康*; 佐藤 駿丞*; 矢花 一浩*
Physical Review B, 93(4), p.045124_1 - 045124_9, 2016/01
 被引用回数:10 パーセンタイル:8.71(Physics, Condensed Matter)
時間依存での光物性変化である動的フランツーケルディッシュ効果(DFKE)を、フェムト秒程度の時間分解能で理論的に解析した。理論手法として第一原理実時間計算によるPump-Probe数値実験と解析的理論式の導出を行った。その結果、二つのアプローチは定性的に一致し、DFKEの特徴的振る舞いは誘電関数の変化とPump光電場の位相のズレであることを見出した。この位相のズレは、電場強度に対して敏感に変化することがわかった。
98
Incommensurate to commensurate antiferromagnetism in CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$; An $$^{27}$$Al NMR study
酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Ghimire, N. J.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*
Physical Review B, 93(1), p.014402_1 - 014402_9, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:65.35(Physics, Condensed Matter)
反強磁性近藤格子系CeRhAl$$_4$$Si$$_2$$の単結晶を用いて、$$^{27}$$Al核核磁気共鳴(NMR)実験を行った。この化合物は、ゼロ磁場で$$T_{rm N1}$$=14 Kと$$T_{rm N2}$$=9 Kで反強磁性転移をする。常磁性状態において、斜方対称をもつAlサイトのナイトシフト、四重極周波数、非対称パラメーターを決定した。移行超微細結合定数も決定した。$$T_{rm N2}$$以下の反強磁性秩序が格子整合していること、$$T_{rm N2}$$以上、$$T_{rm N1}$$以下の反強磁性は非整合であることを示した。スピン格子緩和率の温度依存性から、$$T_{rm N1}$$以上で、4f電子が局在的になっていることも示した。
99
Magnetic anisotropy and thermodynamic anomaly in the superconducting mixed state of UBe$$_{13}$$ probed by static dc magnetization measurements
清水 悠晴*; 芳賀 芳範; 柳澤 達也*; 網塚 浩*
Physical Review B, 93(2), p.024502_1 - 024502_8, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:65.35(Physics, Condensed Matter)
Static dc magnetization measurements were performed for a heavy fermion superconductor UBe$$_{13}$$ single crystal. For the fields along the [100] and [110] directions of cubic lattice, a magnetic anomaly was found at a characteristic field $$H_{rm Mag}^{*}$$ within the superconducting mixed state. It was also found that magnetic anisotropy became more significant above this field. The present study shows that the thermodynamic property of superconductivity changes as a function of magnetic field.
100
Dilute RKKY model for NMR line broadening in the hidden-order state of URu$$_2$$Si$$_2$$
Walstedt, R. E.*; 神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典
Physical Review B, 93(4), p.045122_1 - 045122_8, 2016/01
 パーセンタイル:100(Physics, Condensed Matter)
格子中に希釈されて分布している局在磁気センターによる、NMR線幅のローレンツ型のRKKY機構による広がりはよく知られている。このモデルをURu$$_2$$Si$$_2$$の2回磁気対称性に応用したところ、$$^{29}$$Si NMR線幅の実験結果を簡単な形式で説明できることがわかった。
101
Inclusive cross section and double-helicity asymmetry for $$pi^0$$ production at midrapidity in $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV
Adare, A.*; 長谷川 勝一; 今井 憲一; 永宮 正治; 佐甲 博之; 佐藤 進; 谷田 聖; PHENIX Collaboration*; 他406名*
Physical Review D, 93(1), p.011501_1 - 011501_8, 2016/01
 被引用回数:11 パーセンタイル:6.85(Astronomy & Astrophysics)
PHENIX measurements are presented for the cross section and double-helicity asymmetry ($$A_{LL}$$) in inclusive $$pi^0$$ production at midrapidity from $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV from data taken in 2012 and 2013 at the Relativistic Heavy Ion Collider. The next-to-leading-order perturbative-quantum-chromodynamics theory calculation is in excellent agreement with the presented cross section results. The calculation utilized parton-to-pion fragmentation functions from the recent DSS14 global analysis, which prefer a smaller gluon-to-pion fragmentation function. The $$pi^0; A_{LL}$$ results follow an increasingly positive asymmetry trend with $$p_T$$ and $$sqrt{s}$$ with respect to the predictions and are in excellent agreement with the latest global analysis results. This analysis incorporated earlier results on $$pi^0$$ and jet ALL and suggested a positive contribution of gluon polarization to the spin of the proton $$Delta G$$ for the gluon momentum fraction range $$x>0.05$$. The data presented here extend to a currently unexplored region, down to $$x sim 0.01$$, and thus provide additional constraints on the value of $$Delta G$$.
102
Holographic realization of ferromagnets
横井 直人*; 石原 雅文*; 佐藤 浩司*; 齊藤 英治
Physical Review D, 93(2), p.026002_1 - 026002_6, 2016/01
 被引用回数:5 パーセンタイル:22.01(Astronomy & Astrophysics)
A holographic realization for ferromagnetic systems is constructed. Owing to the holographic dictionary proposed on the basis of this realization, we obtain relevant thermodynamic quantities such as magnetization, magnetic susceptibility, and free energy. This holographic model reproduces the behavior of the mean field theory near the critical temperature. At low temperatures, the results automatically incorporate the contributions from spin wave excitations and conduction electrons.
103
Fast magnetic-field annihilation in the relativistic collisionless regime driven by two ultrashort high-intensity laser pulses
Gu, Y. J.*; Klimo, O.*; Kumar, D.*; Liu, Y.*; Singh, S. K.*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Weber, S.*; Korn, G.*
Physical Review E, 93(1), p.013203_1 - 013203_6, 2016/01
 被引用回数:9 パーセンタイル:1.75(Physics, Fluids & Plasmas)
The magnetic quadrupole structure formation during the interaction of two ultrashort high power laser pulses with a collisionless plasma is demonstrated with 2.5-dimensional particle-in-cell simulations. The subsequent expansion of the quadrupole is accompanied by magnetic-field annihilation in the ultrarelativistic regime, when the magnetic field cannot be sustained by the plasma current.
104
Beam loss caused by edge focusing of injection bump magnets and its mitigation in the 3-GeV rapid cycling synchrotron of the Japan Proton Accelerator Research Complex
發知 英明; 谷 教夫; 渡辺 泰広; 原田 寛之; 加藤 新一; 岡部 晃大; Saha, P. K.; 田村 文彦; 吉本 政弘
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 19(1), p.010401_1 - 010401_11, 2016/01
J-PARC 3-GeV RCSでは、入射ビームを位相空間上の広い範囲に一様に分布させてビームの空間電荷密度を緩和させるペイント入射と呼ばれる入射方式を採用している。このペイント入射は、空間電荷由来のビーム損失を低減させるだけでなく、入射中のフォイル散乱由来のビーム損失を低減させる役割を担う。ペイント入射による十分なビーム損失低減を実現するには、ペイント範囲をより大きくとることが必要になるが、ペイント範囲を拡幅した際に別種のビーム損失が付加的に発生してしまうという課題を残していた。本研究では、そのビーム損失が、入射バンプ電磁石のエッジ収束力によるベータ関数の周期性変調によって発生する共鳴現象に起因していることを明らかにすると共に、6台の補正四極電磁石を用いたベータ関数変調の補正手法を考案し、その有効性を実験的に立証することに成功した。本論文では、そのビーム試験結果を紹介すると共に、実験結果と数値シミュレーション結果の詳細比較から明らかになったビーム損失の発生・低減メカニズムを解説する。
105
${it Arabidopsis pab1}$, a mutant with reduced anthocyanins in immature seeds from $$banyuls$$, harbors a mutation in the MATE transporter $$FFT$$
北村 智; 大野 豊; 鳴海 一成*
Plant Molecular Biology, 90(1-2), p.7 - 18, 2016/01
 被引用回数:4 パーセンタイル:12.91(Biochemistry & Molecular Biology)
種皮にプロアントシアニジンに代わってアントシアニンを蓄積するシロイヌナズナ変異体banを用いて、イオンビームによる変異誘発を実施し、未熟種子におけるアントシアニン量の変化した変異体選抜を行うことで新規変異体pab1を得た。pab1はアントシアニン量が低下しているもののその合成酵素遺伝子の発現は正常であることがわかった。map-based cloningによってpab1変異体ではMATE型輸送体であるFFT遺伝子に変異が生じていることが明らかとなった。pab1変異体にFFT遺伝子を導入するとアントシアニン量が復帰したこと、FFT遺伝子が種皮のフラボノイド蓄積細胞層で発現していること、FFTタンパク質が液胞の膜に局在することから、FFTはアントシアニンの液胞蓄積のために液胞膜で機能していると考えられた。今回実施した変異体選抜を用いると、従来の変異体選抜では見つからないようなアントシアニン関連変異体が得られる可能性が示唆された。
106
Corrosion of structural materials and electrochemistry in high-temperature water; Relationships among water chemistry, corrosion, oxide film and electrochemical corrosion potential
内田 俊介; 塙 悟史; Kysela, J.*; Lister, D. H.*
Power Plant Chemistry, 18(1), p.6 - 17, 2016/01
原子力発電所の信頼性維持のため、各プラントにはそのシステム,材料,運転履歴に基づくプラント固有の最適水化学制御が必要とされる。電気化学は腐食に係る問題の重要課題の一つである。FAC, IGSCC, PWSCCなど、腐食に係る問題は、ECP,導電率, pHなど電気化学指標に基づいて理解される。ECP,金属表面状態,浸漬時間,その他の環境条件の相関に基づき、電気化学と酸化被膜成長モデルを連成したECPと鋼の腐食速度を評価するためのモデルを開発した。連成モデルに関して得られた結論は以下の通りである。(1)FACによる減肉速度に及ぼす水化学の改善と編流による質量移行係数の影響は本モデルにより適切に評価することができた。(2)ECPに及ぼすH$$_{2}$$O$$_{2}$$, O$$_{2}$$の影響は本モデルで評価でき、浸漬時間の影響は酸化被膜の成長による結果として適切に説明できた。(3)中性子照射によるECPの低下は酸化膜の照射誘起拡散により説明できた。
107
深冷蒸留を用いた水素同位体分離
山西 敏彦
プラズマ・核融合学会誌, 92(1), p.21 - 25, 2016/01
核融合炉トリチウム燃料システムでは、燃料としての重水素及びトリチウムの精製と、不純物としての軽水素の除去、炉で生じたトリチウム水からのトリチウムの最終的回収のために、水素同位体分離系が必要である。この水素同位体分離系では、比較的大流量の処理量を確保すると共に、軽水素中のトリチウムを低濃度にまで(環境放出レベル)下げるために高い分離係数が必要である。よって、大流量,高分離係数、両者を満たすことが可能な深冷蒸留塔が採用されている。また、深冷蒸留法は、カナダ及び韓国の重水炉において、重水からのトリチウム回収の最終プロセスとしても採用されている。ここでは、深冷蒸留塔の分離原理、これまでの研究開発状況、今後の課題について記述する。
108
A Reliable hybrid adsorbent for efficient radioactive cesium accumulation from contaminated wastewater
Awual, M. R.; 矢板 毅; 宮崎 有史; 松村 大樹; 塩飽 秀啓; 田口 富嗣
Scientific Reports (Internet), 6, p.19937_1 - 19937_10, 2016/01
 被引用回数:18 パーセンタイル:1.86(Multidisciplinary Sciences)
A novel macrocyclic ligand of $$o$$-benzo-$$p$$-xylyl-22-crown-6-ether (OBPX22C6) was developed and successfully immobilized onto mesoporous silica for the preparation of hybrid adsorbent. The benzene ring $$pi$$ electron is the part of crown ether of OBPX22C6 for easy orientation of the macrocyclic compound for making the $$pi$$ electron donation with Cs complexation. The results clarified that the Cs removal process was rapid and reached saturation within a short time. Considering the effect of competitive ions, sodium did not markedly affect the Cs adsorption whereas potassium was slightly affected due to the similar ionic radii. Due to its high selectivity and reusability, significant volume reduction is expected as this promising hybrid adsorbent is used for Cs removal in Fukushima wastewater.
109
Distribution behavior of neptunium by extraction with ${it N,N}$-dialkylamides (DEHDMPA and DEHBA) in mixer-settler extractors
伴 康俊; 宝徳 忍; 筒井 菜緒; 津幡 靖宏; 松村 達郎
Solvent Extraction and Ion Exchange, 34(1), p.37 - 47, 2016/01
 被引用回数:1 パーセンタイル:68.49(Chemistry, Multidisciplinary)
${it N,N}$-ジ(2-エチルヘキシル)-2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA)及び${it N,N}$-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)のNp(V)及びNp(VI)に対する抽出特性の硝酸イオン濃度依存性をバッチ法にて調査した。DEHDMPA及びDEHBAのNp(VI)に対する分配比は硝酸イオン濃度が3mol/Lより高い条件において1を上回った。Np(V)はDEHDMPA及びDEHBAにほとんど抽出されず、それぞれの抽出剤が示した分配比の最大値は0.4及び0.2であった。連続抽出プロセスにおけるNpの挙動を把握するため、DEHDMPA及びDEHBAのそれぞれを抽出剤に用いた2サイクルプロセスの試験を行った。フィード液中のNpのUフラクション及びU-Puフラクションへの回収率は63.7%及び29.1%であり、第1サイクル試験の終了後にNp(V)からNp(IV)あるいはNp(VI)への原子価変化の進行を示唆する結果を得た。UのUフラクションへの回収率は99.9%、PuのU-Puフラクションへの回収率は99.8%であり、U及びPuの回収率に対するNpの悪影響は見られなかった。
110
ナトリウム冷却高速炉の研究開発における熱分析の利用
菊地 晋; 古賀 信吉*
熱測定, 43(1), p.11 - 18, 2016/00
本報は、ナトリウム冷却高速炉の研究開発における熱分析の利用の一例として、ナトリウム-コンクリート反応挙動の検討例を解説したものである。
111
Random Ising antiferromagnet on Bethe-like lattices with triangular loops
横田 光史
Physica A, 447, p.270 - 275, 2016/00
 被引用回数:1 パーセンタイル:54.26(Physics, Multidisciplinary)
Phase diagrams for a random Ising antiferromagnet on Bethe-like lattices with triangular loops are obtained. Triangular loops cause strong geometrical frustration for the Ising antiferromagnet. Spin glass states appear by introducing randomness in the interaction between Ising spins. The random Ising antiferromagnet is studied by the replica method using global order parameter. The phase diagrams are compared with those for the corresponding random Ising ferromagnet to see the effects of the geometrical frustration. Antiferromagnetic phase does not appear for $$Mle 4$$ where $$M$$ is the number of the corner sharing triangles on the Bethe-like lattices. In these cases, spin glass phase appears with a reentrant behavior. Spin glass phase in the random antiferromagnet appears for much weaker randomness than that in the corresponding random ferromagnet.
112
Correlation between photoeletron and photoion in ultrafast multichannel photoionization of Ar
板倉 隆二; 伏谷 瑞穂*; 菱川 明栄*; 佐甲 徳栄*
AIP Conference Proceedings 1702, p.090021_1 - 090021_4, 2015/12
超高速多チャンネル光イオン化によって生成したイオンのコヒーレントダイナミクスについて光電子-光イオン相関の観点から理論的に調べた。Arの1光子イオン化に対するモデル計算から、9fsのパルス幅を持つフーリエ限界極端紫外パルスによってイオン化した場合、イオンをモニターしただけでもAr$$^+$$のスピン軌道2準位$$^2P_J$$(J=3/2および1/2)に関連したホールのコヒーレントダイナミクスが認識できることが分かった。一方、チャープパルスを用いた場合にはコヒーレンスは見えなくなる。チャープパルスによるイオン化の場合でも、光電子と光イオンの同時計測を行えば、ホールのコヒーレントダイナミクスは抽出できることが示された。
113
Actinide management with commercial fast reactors
大木 繁夫
AIP Conference Proceedings 1702, p.040008_1 - 040008_4, 2015/12
高速炉はプルトニウム(Pu)やマイナーアクチニド(MA)をシステム内で柔軟にリサイクルでき、Puの増殖・持続的利用とMAの核変換要求に対応可能であり、エネルギー問題の重要な解決策の一つであるとともに、システム外に排出する放射性廃棄物の有害度を合理的な範囲で最小化できる。本報告では、日本が国家プロジェクトして研究開発を進めてきた第4世代のナトリウム冷却高速炉(JSFR:75万kWe実証炉、150万kWe実用炉)のレファレンス炉心である高内部転換型炉心(MOX燃料使用)におけるPu増殖性能とMA核変換特性について述べる。増殖性能としては、Pu需給バランスに応じて増殖比で1.0$$sim$$1.2までの変更が比較的軽微な炉心仕様の変更で可能であることを示す。MA核変換特性としては、炉心燃料におけるMA含有率(MA/HM)が3$$sim$$5wt%の場合、MA核変換量は50$$sim$$100kg/GWe y、また、30$$sim$$40%という高い燃料取出し時のMA核変換率を達成可能である。
114
Cellular automaton-based model for radiation-induced bystander effects
服部 佑哉; 横谷 明徳; 渡辺 立子
BMC Systems Biology (Internet), 9, p.90_1 - 90_22, 2015/12
 被引用回数:2 パーセンタイル:74.47(Mathematical & Computational Biology)
低線量放射線が照射された細胞集団では、細胞間シグナル伝達により、放射線が当たっていない細胞に放射線の影響が伝達する。低線量の放射線による生物影響の評価やリスクを考える上で、個々の細胞間の照射影響伝達が組織や細胞集団に与える影響を調べることは重要である。本研究では、2種類の細胞間シグナル伝達を考慮した細胞集団の放射線応答モデルを構築し、モデルの特性を解析した。モデルは、1細胞レベルで細胞集団の動的変化を表現した数理モデルのセルオートマトンをベースとして、(1)放射線照射、(2)細胞間シグナルの生成と伝達、(3)DNA損傷の誘発、(4)細胞周期変化の要素を新たに導入した。細胞間シグナル伝達では、低線量放射線応答モデルとしては初めて、異なる伝達経路である培養液経由とギャップ結合経由を両方とも考慮した。細胞応答では、細胞周期の時間変化に着目した。モデルの特性解析では、照射線量と細胞間シグナルの伝達経路が、細胞周期変化に与える影響を調べた。解析結果から、細胞周期停止を示す細胞の数が照射線量に対して非線形に増加することが分かった。また、2種類の細胞間シグナル伝達ともに細胞周期停止を誘発し、その細胞数は伝達経路によって異なる時間変化を示した。モデルが示した特性は、今後、実験と比較して検証する。本モデルは、細胞間シグナル伝達による時間・空間的な細胞集団の変化を追跡可能であり、低線量放射線の応答解析に有用である。
115
ナトリウム排除能が高いヨシ根におけるナトリウム下方移動の証明
樋口 恭子*; 藤巻 秀
Bio Industry, 32(12), p.46 - 52, 2015/12
最近我々は、$$^{22}$$NaトレーサとPositron-emitting Tracer Imaging System (PETIS)、および新たなデータ解析手法を用いて、耐塩性が高いことで知られるヨシの根では、侵入したNaが地上部に到達する前に回収され、根の先端に向かって送り返されていることを証明した。本解説ではこの研究の背景と意義、実験手法、将来展望について詳細に述べると共に、この手法が植物生理学および農学に対してもたらすであろう新たな展開についても提示する。
116
Structures of the troponin core domain containing the cardiomyopathy-causing mutants studied by small-angle X-ray scattering
松尾 龍人; 武田 壮一*; 小田 俊郎*; 藤原 悟
Biophysics and Physicobiology (Internet), 12, p.145 - 158, 2015/12
Troponin (Tn), consisting of three subunits, TnC, TnI, and TnT, is a protein that plays a major role in regulation of muscle contraction. Various mutations of Tn cause familial hypertrophic cardiomyopathy. Here we focus on the mutations E244D and K247R of TnT, which induce an increase in the maximum tension of cardiac muscle without changes in Ca$$^{2+}$$-sensitivity, and carried out small-angle X-ray scattering experiments on the Tn core domain containing the wild type subunits and those containing the mutant TnT in the absence and presence of Ca$$^{2+}$$. Changes in the overall shape induced by the mutations were detected for the first time by the changes in the radius of gyration and the maximum dimension between the wild type and the mutants. Analysis by model calculations shows that TnC adopts a dumbbell structure regardless of the mutations, and that the mutations change the distributions of the conformational ensembles so that the flexible N- and C-terminal regions of TnT become close to the center of the whole molecule.
117
Synthesis of heterostructured SiC and C-SiC nanotubes by ion irradiation-induced changes in crystallinity
田口 富嗣; 山本 春也; 樹神 克明; 朝岡 秀人
Carbon, 95, p.279 - 285, 2015/12
 被引用回数:2 パーセンタイル:71.76(Chemistry, Physical)
340KeVのSi$$^{+}$$イオン照射により、多結晶SiCナノチューブからアモルファスSiCナノチューブの合成に初めて成功した。また、マスクを用いたイオン照射により、一本のナノチューブ内に多結晶領域とアモルファス領域が混在する多結晶/アモルファスヘテロ構造SiCナノチューブの合成にも成功した。内部にカーボン層を有するC-SiCナノチューブについても、イオン照射を行った。その結果、照射前では、カーボン層間はチューブの長さ方向に平行であったが、照射後、チューブの径方向に平行になることから、イオン照射によりカーボン層間方向が90$$^{circ}$$傾くことを明らかにした。
118
Rare earth elements (REE) in deep groundwater from granite and fracture-filling calcite in the Tono area, central Japan; Prediction of REE fractionation in paleo- to present-day groundwater
宗本 隆志; 大森 一秋*; 岩月 輝希
Chemical Geology, 417, p.58 - 67, 2015/12
 被引用回数:4 パーセンタイル:52.41(Geochemistry & Geophysics)
水-鉱物反応は地球表層環境における物質移動特性に影響を及ぼす重要な地球科学プロセスである。特に、希土類元素(YREE: La-Lu, Y)の鉱物中への分配挙動は環境条件の変化にしたがって、YREE存在度パターンとして保存されるため、地球科学プロセスを把握するための指標として利用されてきた。本研究では深部花崗岩中の地下水と二次鉱物を対象に地下水の水質条件の変化に伴うYREEの分配挙動の変化について明らかとし、現在から過去までの地下水中の希土類元素の分配挙動の予測を行った。
119
福島原発事故の地球化学; 放射性核種の生成・飛散・移行
田中 万也; 高橋 嘉夫*; 福士 圭介*; 宇都宮 聡*
地球化学, 49(4), p.169 - 171, 2015/12
福島第一原子力発電所事故以来、環境中に放出された放射性核種の動態に関して多くの研究が行われてきた。本特集号は、大気エアロゾル,土壌,森林,河川,海洋などの調査や新しい分析技術を環境放射能研究に適用した例など様々な研究成果をまとめた7編の総説論文から成る。ここでは、個々の総説論文について簡単に紹介する。
120
東京電力福島第一発電所事故関連情報アーカイブ化への取り組みと今後の展開
早川 美彩; 米澤 稔; 峯尾 幸信; 国井 克彦; 長屋 俊
第12回情報プロフェッショナルシンポジウム(INFOPRO 2015)予稿集, p.129 - 134, 2015/12
日本原子力研究開発機構では東京電力福島第一原子力発電所事故からの復旧・復興に向けた研究開発の支援という観点から、関連情報の収集・整理・提供の取り組みを行っている。恒久的なアクセスが確保されていないインターネット上の情報及び入手に制約のある学会等における口頭発表情報を収集対象とし、平成25年度から本格的にアーカイブ化に取り組みを開始し、平成26年6月に「福島原子力事故関連情報アーカイブ」として公開を開始した。これまでの経緯、取り組みの状況、課題と今後の展開等について紹介する。
121
東京電力福島第一原子力発電所事故の環境回復に向けて; 原子力機構による福島長期環境動態研究の取り組み
鶴田 忠彦; 原田 久也; 御園生 敏治; 飯島 和毅
沿岸域学会誌, 28(3), p.2 - 6, 2015/12
2011年3月に発生した福島第一原子力発電所(以下、「発電所」)の事故が発生し、多量の放射性物質が福島県を中心に広範囲に放出された。それらの放射性物質のため、福島県の浜通りを中心として避難区域が設定されており、約10万人を超える方々が避難生活を余儀なくされている。また、汚染された田畑や発電所近くの沿岸域では、依然として農業や水産業が制限されており、それらの再開が大きな課題となっている。原子力機構は、避難計画の見直しや農林水産業の再開などに寄与するため、2012年から放射性物質の動態予測システムの構築に向けた福島長期環境動態研究を実施している。本報では同研究と特に沿岸域での取り組みについて紹介する。
122
Current activities and future plans for nuclear data measurements at J-PARC
木村 敦; 原田 秀郎; 中村 詔司; 岩本 修; 藤 暢輔; 小泉 光生; 北谷 文人; 古高 和禎; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; et al.
European Physical Journal A, 51(12), p.180_1 - 180_8, 2015/12
 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)
In order to improve the data accuracy of neutron-capture cross sections of minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFPs), a new experimental instrument named "Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI)" has been constructed in the Materials and Life science experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), and measurements of neutron-capture cross sections of MAs, LLFPs and some stable isotopes with high intensity pulsed neutrons have been started. The analyses for $$^{244}$$Cm, $$^{246}$$Cm, $$^{241}$$Am and $$^{237}$$Np were finished; those for $$^{129}$$I, $$^{107}$$Pd, $$^{99}$$Tc, $$^{93}$$Zr and some stable isotopes are in progress. These results will make significant contributions in the field of developing innovative nuclear systems.
123
Development of remote pipe welding tool for divertor cassettes in JT-60SA
林 孝夫; 櫻井 真治; 逆井 章; 柴沼 清; 河野 渉*; 大縄 登史男*; 松陰 武士*
Fusion Engineering and Design, 101, p.180 - 185, 2015/12
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
JT-60SAはITERへの支援研究および原型炉に向けた補完研究を担うトカマク型核融合実験装置である。JT-60SAではプラズマから発生するDD中性子による放射化のため真空容器内への人によるアクセスは制限される。そのため真空容器内機器を交換および修理するために遠隔保守(RH)システムが必要とされている。本発表ではJT-60SAのRHシステムの一部として開発した、下部ダイバータカセット内の冷却水配管接続に用いる溶接装置について述べる。ダイバータカセットの配管と真空容器外から入ってくる配管を溶接するために、冷却水配管(SUS316L製、内径$$phi$$54.2mm、肉厚2.8mm)の内部から円周溶接が可能な溶接ヘッドを開発し、溶接試験を行った。配管溶接の技術的課題を解決するため配管突合せ部のギャップと芯ずれがどの程度まで許容できるかを調べた。溶接対象の配管は実機と同様に鉛直方向に配置し、その先端を突合せ溶接した。上管先端の内径側に突起部を設けることにより、最大ギャップ0.7mm、最大芯ずれ0.5mmまでの溶接裕度を確保することができた。
124
地震に伴う地下水圧の変化が地下水流動特性に与える影響; 東濃地域における事例
竹内 竜史; 露口 耕治*; 尾上 博則; 三枝 博光*; 別府 伸治
原子力バックエンド研究(インターネット), 22(2), p.37 - 52, 2015/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、地層処分システムの長期安全性を評価する上で、累積的・広域的な変化を引き起こす現象について考慮する必要がある。この現象の1つとして、地震に伴う地下水圧の変化が挙げられる。原子力機構が岐阜県東濃地域で実施する地下水圧の長期モニタリングでは、これまでに地震に伴う地下水圧の変化が観測されている。本稿では、地震に伴う地下水圧の変化に関する観測結果を整理するとともに、大局的な地下水流動特性に与える影響について考察を行った。その結果、地下水圧の変化が観測された地震のうち2003年十勝沖地震、2004年の紀伊半島沖の地震、2009年の駿河湾の地震に伴う地下水流動特性の変化は一時的なものであると推測された。一方で、2011年東北地方太平洋沖地震以降の地下水圧の変化については異なる傾向を示している可能性があり、今後も観測を継続する必要がある。また、地震に伴う地下水流動特性の変化を評価する上では、地下水圧の変化のみならず透水係数や動水勾配の変化にも着目することが重要であることを示した。
125
Demonstrative experiments on the migration of radiocesium from buried soil contaminated by the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station
山口 徹治; 島田 太郎; 石橋 純*; 赤木 洋介*; 黒沢 満*; 松原 諒宜*; 松田 祐紀*; 佐藤 滋芳*
原子力バックエンド研究(インターネット), 22(2), p.21 - 28, 2015/12
福島第一原子力発電所事故で汚染された土壌を穴に埋設し、清浄な土壌で覆土すれば、放射性セシウムは汚染土壌から周りの土壌や地下水にほとんど移行しないことは過去の研究から推定できる。本研究では、茨城県美浦村の1つの公園と埼玉県三郷市の2つの公園において一年にわたって核種移行試験を行って、その推定を実証した。実際に汚染土壌を埋設し、散水によって放射性セシウムの移行を加速した。ボーリングコアの切断分析結果や、土壌水の分析結果からは、放射性セシウムの動きは見られなかった。また、実験室におけるカラム移行試験および収着試験によって、放射性セシウムが汚染土壌からほとんど溶け出さないことや、たとえ溶け出しても周囲の土壌に収着されてほとんど移行しないことを示すデータを得た。試験は1年間で終了したが、移流拡散モデルによるシミュレーション解析を100年間について行ったところ、セシウム-137はほとんど移行せずにその場で減衰することが示された。
126
水晶体の放射線防護に関する専門研究会追加報告,2; いつどのように$$beta$$線3ミリメートル線量当量を測定・評価すべきか?
赤羽 恵一*; 飯本 武志*; 伊知地 猛*; 岩井 敏*; 大口 裕之*; 大野 和子*; 川浦 稚代*; 黒澤 忠弘*; 立崎 英夫*; 辻村 憲雄; et al.
保健物理, 50(4), p.257 - 261, 2015/12
光子と$$beta$$線の混合フィールドでは、皮膚に割り当てられた同じ線量は、$$H_{rm p}$$(3)の保守的な推定として水晶体への線量に一般に割り当てられる。しかしながら、線量限度と同じオーダーの非常に高い$$beta$$線量が与えられるかもしれない例外的なケースでは、その保守的にバイアスのかかった線量はあまりにも制限的であり、$$H_{rm p}$$(3)の正確な評価は望ましい。この記事は、$$beta$$$$H_{rm p}$$(3)の線量測定をどんなときに、どのようにしてなすべきかについて実用的な提案をする。
127
ポジトロニウム化学とその応用
平出 哲也
放射線と産業, (139), p.23 - 28, 2015/12
ポジトロニウムは電子と陽電子の結合状態である。このポジトロニウムに関連した化学研究とその応用について解説した。ポジトロニウム形成機構は半世紀以上の時間を要し、Hiradeによる低温における現象の解明で、全体が明らかとなり、研究者間の対立も消え、同じ考えの上で議論できるようになった。現在ではスパー反応モデルが再び受け入れられ、ポジトロニウム形成を利用した放射線化学研究、特に、ピコ秒領域の過剰電子の挙動や電子の移動度に関する研究を紹介した。また同時に、自由体積モデルが間違いであることが示され、その結果、高分子の微視的自由体積研究などで、三重項ポジトロニウムの消滅寿命のみで議論できることを解説した。また、最新の研究として、液体中においてポジトロニウムが作るサブナノメートルのバブルがイオン液体中で振動していることが見出され、ナノサイズの物性研究で期待されるものであることを示した。
128
スピン偏極陽電子ビームの応用研究
河裾 厚男
放射線と産業, (139), p.18 - 22, 2015/12
スピン偏極陽電子ビームを用いた強磁性材料のバンド構造に関する研究、及び、最表面における電流誘起スピン蓄積に関する研究について平易に解説する。スピン偏極陽電子をハーフメタルとして期待されるCo$$_{2}$$MnSiとCo$$_{2}$$MnAlに打込み、消滅$$gamma$$線のドップラー拡がりスペクトルを観測した。その結果、これら合金のバンド構造がCo-Mn間の無秩序化に対して安定であることが知られた。また、バンド理論との比較からCo$$_{2}$$MnSiが高いハーフメタル性を持っていることが分かった。Au, Cu, Pt, Pd, TaそしてW薄膜表面における電流誘起スピン蓄積をポジトロニウム消滅法により観測した。その結果、AuとCuではスピン蓄積が非常に小さいのに対して、それら以外の薄膜については数%オーダーのスピン蓄積が見られた。また、PtとPd対WとTaでは、同じ電流の向きに対して誘起されるスピン偏極の方向が異なることが分かった。これらは電流誘起スピン蓄積が、スピン軌道相互作用によってもたらされていることを示唆している。
129
ポジトロンビーム回折法による表面研究
深谷 有喜; 兵頭 俊夫*
放射線と産業, (139), p.13 - 17, 2015/12
物質の諸性質は構成原子の種類と配置で決まる。バルクの物質の原子配置はX線回折で確定され、その他の機能や性質はそれぞれ適切な他の手段で測定される。すなわち、構造解析と機能解析は物質研究の独立な二本柱である。固体表面についても、構造解析と電子状態や機能の解析は独立な二本柱のはずであるが、残念ながら、構造解析の決定版が存在しない。X線や電子線の回折は、バルク部分も同時に見てしまうので、その部分の構造も同時に決めなくてはならない難しさがある。これに対して、電子の反粒子である陽電子の回折は、最表面と表面直下双方の原子配置に敏感であり、しかも、表面から注目する深さより深い領域からのバックグラウンドを含まないという、際だった特徴がある。このため、表面科学における二本柱のうち、構造解析を担う決定版となる可能性が高い。本稿では、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)を中心に、表面研究における陽電子回折法の有用性を議論する。
130
Degradation of cable insulation material by accelerated thermal radiation combined ageing
瀬口 忠男*; 田村 清俊*; 工藤 久明*; 島田 明彦; 杉本 雅樹
IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 22(6), p.3197 - 3206, 2015/12
 被引用回数:5 パーセンタイル:27.48(Engineering, Electrical & Electronic)
原子力発電所のケーブル絶縁材料であるエチレンプロピレンゴム(EPR)の熱劣化,放射線劣化,熱放射線複合劣化による分解過程を詳細に調べた。熱劣化は空気中で100あるいは175$$^{circ}$$Cの加熱、放射線劣化は空気中で0.25あるいは1.0kGy/hの$$gamma$$線を最大400kGyまで照射することで評価した。また、熱放射線複合劣化として、熱劣化後に放射線劣化を行う逐次劣化,放射線劣化後に熱劣化を行う逆逐次劣化を調べ、熱放射線同時劣化を模擬可能な試験方法を検討した。EPRに添加された酸化防止剤は熱酸化を抑制するが、その消費、減少によって酸化生成物の量が増大し、力学特性が低下することを明らかにした。また、逐次劣化は熱放射線同時劣化と異なる挙動を示したのに対し、逆逐次劣化では類似の結果が得られた。したがって、EPRを絶縁材に用いたケーブルの寿命評価には、逆逐次劣化試験が適していることを明らかにした。
131
Calculations of PKA spectra using the PHITS code and measurement of displacement cross section of copper irradiated with 125 MeV protons at cryogenic temperature
岩元 洋介
INDC(NDS)-691, p.22 - 27, 2015/12
国際原子力機関(IAEA)では国際共同研究活動(CRP)として、初期の放射線損傷断面積データの評価や見直し等を進めている。本CRPの第1回会合(2013年)で、発表者はPHITSを用いた放射線照射による材料の一次はじき出し原子(PKA)スペクトル、カーマ係数等の計算、125MeV陽子照射による銅の放射線損傷断面積の測定により協力することで合意した。その後、2015年6月の第2回において、これまでに得た成果を報告した。成果のうち、PKAスペクトルの計算では、エネルギー5MeV及び14.5MeVの中性子照射に対するシリコン及び鉄について、米国の核データ処理コードNJOY及び機構のPHITSによる計算結果は概ね一致した。また、核データライブラリJENDL4及びEND/F-BVII.1における鉛のヘリウム生成断面積の違いが、両ライブラリによる鉛の中性子カーマ係数の差に大きく影響することを示した。さらに、京都大学研究炉施設での実験に基づき、銅の陽子照射に対する放射線損傷断面積を導出し、欠陥生成効率を考慮したPHITSの計算値と概ね一致することを確認した。今後のCRP活動では、異なる材料及び中性子エネルギーにおけるPKAスペクトル等の計算とアルミニウム等の放射線損傷断面積の測定を実施する。
132
Cryogenic thermometry for refrigerant distribution system of JT-60SA
夏目 恭平; 村上 陽之; 木津 要; 吉田 清; 小出 芳彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 101(1), p.012113_1 - 012113_8, 2015/12
JT-60SA is a fully superconducting fusion experimental device involving Japan and Europe. The cryogenic system supplies supercritical or gaseous helium to superconducting coils through valve boxes or coil terminal boxes and in-cryostat pipes. There are 86 temperature measurement points at 4 K along the distribution line. Resistance temperature sensors will be installed on cooling pipes in vacuum. In this work, two sensor attachment methods, two types of sensor, two thermal anchoring methods, and two sensor fixation materials have been experimentally evaluated in terms of accuracy and mass productivity. Finally, the verification test of thermometry has been conducted using the sample pipe fabricated in the same way to the production version, which has been decided by the comparison experiments. The TVO sensor is attached by the saddle method with Apiezon N grease and the measurement wires made of phosphor bronze are wound on the pipe with Stycast 2850FT as the thermal anchoring. A Cernox sensor is directly immersed in liquid helium as a reference thermometer during the experiment. The measured temperature difference between the attached one and reference one has been within 15 mK in the range of 3.40-4.73 K. It has satisfies the accuracy requirement of 0.1 K.
133
Synthesis, direct formation under high pressure, structure, and electronic properties of LiNbO$$_{3}$$-type oxide PbZnO$$_{3}$$
森 大輔*; 田中 樹恵*; 齋藤 寛之; 亀卦川 卓美*; 稲熊 宜之*
Inorganic Chemistry, 54(23), p.11405 - 11410, 2015/12
 被引用回数:4 パーセンタイル:40.8(Chemistry, Inorganic & Nuclear)
A novel LiNbO$$_{3}$$-type (LN-type) lead zinc oxide, PbZnO$$_{3}$$, was successfully synthesized under high pressure and temperature. Rietveld structure refinement using synchrotron powder X-ray diffraction (XRD) data demonstrated that LN-type PbZnO$$_{3}$$ crystallized into a trigonal structure with a polar space group ($$R3c$$).
134
Effects of weak organic acids on the size distribution and size-dependent metal binding of humic substances as studied by flow field-flow fractionation
山下 祐司*; 斉藤 拓巳
Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(4), p.3024 - 3029, 2015/12
腐植物質はサイズや官能基組成の点で不均質な天然有機物であり、幅広い金属イオンと結合し、動態を変化させる。本研究では、ナノメートルスケールの連続的なサイズ分画が可能な流動場分画法を用いて、腐植物質のサイズ分布に与える有機酸の影響、および、腐植物質の分子サイズに依存した金属イオンの結合量の比較を行った。通常、pH緩衝剤としてもちいられるTris, MES, MOPSの3種類の有機酸存在下でのAldrichフミン酸(PAHA)のサイズ分布を調べた結果、Tris, MESでは、それぞれ、サイズの増加と減少が見られ、MOPSでは、有機酸無しの場合と同様のサイズが得られた。これらの結果は、TrisおよびMESとの相互作用により、PAHAのサイズが変化したことを示唆する。MOPS存在下で、PAHAに結合したユーロピウムとウランのサイズ分布を調べたところ、これらの金属イオンが特定の5nmのサイズを持つPAHA分子に高い親和性を示すことが分かった。
135
Cumulative history recorded in the depth distribution of radiocesium in sediments deposited on a sandbar
田中 万也; 近藤 宏壮*; 坂口 綾*; 高橋 嘉夫*
Journal of Environmental Radioactivity, 150, p.213 - 219, 2015/12
 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)
福島県の阿武隈川の砂州において表層から深さ20cmまでの堆積物を採取した。採取した堆積物はバルク試料の放射性セシウム濃度を測定するとともにサイズ分画した試料の測定も同様に行った。その結果、砂州堆積物には福島原子力発電所事故後の河川における放射性セシウムの堆積過程が記録されていることが明らかとなった。
136
Development of microbubble generator for suppression of pressure waves in mercury target of spallation source
粉川 広行; 直江 崇; 京藤 敏達*; 羽賀 勝洋; 木下 秀孝; 二川 正敏
Journal of Nuclear Science and Technology, 52(12), p.1461 - 1469, 2015/12
 被引用回数:2 パーセンタイル:42.3(Nuclear Science & Technology)
特願 2010-015204   公報
MW級核破砕中性子源の水銀ターゲットでは、大強度のパルス陽子ビーム入射により圧力波が発生する。圧力波の伝ぱはターゲット容器壁に沿って負圧の発生を引き起こし、キャビテーション損傷により容器が損傷する。ヘリウムガスの微小気泡を水銀中に注入することは圧力波及びキャビテーション損傷を抑制する効果的な技術の一つである。生成する気泡の大きさとJSNSの水銀ターゲットシステムへの設置のしやすさを考慮した場合、液体の旋回流を用いた気泡生成器(旋回流型気泡生成器)が気泡生成器として適していることが分かった。しかし、一つの旋回流型気泡発生器を流動する水銀中に用いた場合、生成器の下流に水銀の旋回流が残り、残留する旋回流は気泡の合体を引き起こし、結果として圧力波の抑制効果は十分でなくなる。この課題を解決するために、複数の旋回流気泡発生器を水銀の流動方向に垂直な面に並べた複数旋回流型気泡生成器を開発した。JSNSの運転条件で試験を行い、圧力波を抑制することが期待できる半径65$$mu$$mの気泡を生成できることを確認した。
137
Calculating disability-adjusted life years (DALY) as a measure of excess cancer risk following radiation exposure
嶋田 和真; 甲斐 倫明*
Journal of Radiological Protection, 35(4), p.763 - 775, 2015/12
 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)
本論文は、Disability-Adjusted Life Year (DALY)を放射線のリスク指標として用いることを提案するものである。DALYは余命損失Years of Life Lost(YLL)と損なわれた健康的な生活の年数Years Lived with Disability(YLD)を合計することにより計算される。この概念は現状のICRPの手法による放射線デトリメント(ICRPデトリメント)の誤用を避けるために確率的な測定値ではないリスク指標として表現される。日本人集団のデータを用いてYLLとYLDを計算した結果、日本人1人あたりの1Gyの被ばくによる全がんのDALYは、男性は0.84年、女性は1.34年と評価された。同様のデータとICRPデトリメントを算出し、DALYと比較した。その結果、白血病、乳がん及ぶ甲状腺がんを除いたがん部位について両者の傾向が一致することがわかった。DALYがICRPデトリメントより有利な点は、死亡データを用いないため非致死疾病に対するリスクを計算可能な点である。この研究により、DALYが放射線のリスクと公衆の健康における様々な種類の疾病とを比較することが可能な実践的な道具であることが示された。
138
中性子共鳴濃度分析法の性能評価,2; 中性子共鳴捕獲$$gamma$$線分析法
土屋 晴文; 原田 秀郎; 小泉 光生; 北谷 文人; 呉田 昌俊; Becker, B.*; Kopecky, S.*; Heyse, J.*; Paradela, C.*; Mondelaers, W.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/12
粒子状の溶融燃料デブリに含まれるウランやプルトニウム同位体を非破壊で定量することを目的に、中性子共鳴濃度分析法(NRD)の技術開発を進めてきた。NRDは、中性子共鳴透過分析法(NRTA)に中性子共鳴捕獲$$gamma$$線分析法(NRCA)、あるいは即発$$gamma$$線分析法(PGA)を組み合わせた技術である。NRDにおけるNRCA/PGAの役割は、主に$$^{137}$$Csによる高放射線場においてデブリ中の原子炉や建屋の構造材、ボロンなどの不純物を同定することである。これを実現するため、LaBr$$_3$$結晶を用いた新型の$$gamma$$線検出器やそれ専用の遮蔽体を開発した。これらの$$gamma$$線検出器や遮蔽体を用いて、ベルギーの中性子飛行時間施設GELINAにおいて公開デモ実験を実施した結果、第三者によってブラックボックス内に密封された試料(Hf, Gd, Ni)を同定することに成功した。本発表では、開発した$$gamma$$線検出器の設計概念と測定原理、及びNRCAデモ実験結果について報告する。
139
中性子共鳴濃度分析法の性能評価,1; 中性子共鳴透過分析法
北谷 文人; 原田 秀郎; 小泉 光生; 土屋 晴文; 呉田 昌俊; Becker, B.*; Kopecky, S.*; Heyse, J.*; Paradela, C.*; Mondelaers, W.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/12
平成24年度から平成26年度にかけて、粒子状の溶融燃料デブリに含まれるウランやプルトニウム同位体を非破壊で定量する技術として、中性子共鳴濃度分析法(NRD)の開発を進めてきた。NRDは、中性子共鳴透過分析法(NRTA)と中性子共鳴捕獲$$gamma$$線分析法(NRCA)あるいは即発$$gamma$$線分析法(PGA)を組み合わせた技術である。NRDにおけるNRTAの役割は、溶融燃料デブリ中の核燃料物質(U, Pu等)の同位体を定量することである。この目的のために飛行時間法(Time of Flight: TOF)を利用した中性子吸収測定を実施する。これについて。ベルギーの中性子飛行時間施設GELINAにて性能評価デモ実験を実施した。その結果、Au, W, Rh, Nb, Cu. Co, Mn, Bをランダムに選択して、封をされたブラックボックス内の試料を定量することに成功した。本発表では、開発したNRTAの測定原理を述べ、実施したデモ実験の詳細を発表する。
140
原子力安全文化と核セキュリティ文化の対比; 類似性と相違
川太 徳夫
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 7 Pages, 2015/12
核セキュリティは、9.11(2001)の米国同時多発テロ以降、広く国際社会で取り上げられ、また東日本大震災以来、原子力プラントに対する現実の重大な脅威として議論されるようなった。国際原子力機関(IAEA)は、核セキュリティ・シリーズの中で核セキュリティに係る勧告文書(INFCIRC/225/Rev.5, NSS13)を示し、このなかで核セキュリティ文化醸成の必要性を強調している。核セキュリティ文化については、種々の講演会、イベントで頻繁に議論される。核セキュリティ分野の担当者は、原子力安全分野に関係が深いこともあり、原子力安全文化と核セキュリティ文化との関連性がしばしば議論されることが見られる。本稿では、核セキュリティと原子力安全の関連性を整理し、双方の文化に対する考え方の類似性と相違、原子力事故に対する各の文化への教訓等を考察し、両者のより深い理解に資することを目的とした。
141
核セキュリティ文化の醸成に関する一考察
玉井 広史; 田崎 真樹子; 小鍛治 理紗; 清水 亮; 須田 一則
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 7 Pages, 2015/12
昨今、核セキュリティ強化に向けた核セキュリティ文化の醸成が謳われているが、原子力安全文化の浸透に比べ、核セキュリティ文化の認知度は必ずしも高いとは言えないと思われる。世界有数の原子力利用国である我が国において、国民レベルでの核セキュリティ文化の醸成・浸透を図ることは重要な課題と考えられる。東電福島第一原子力発電所事故を契機に、原子力安全と核セキュリティの相補性が認識され様々な対策が進められていることから、先行している原子力安全文化をお手本として核セキュリティ文化の醸成を図っていくことが、一般的になじみやすくまた早道であろう。そこで、原子力安全について様々なレベルで実施されている施策を参考に、核セキュリティに対する意識の涵養、望ましい心構えの向上、その浸透度の評価と改善、それらを通じたPDCAサイクルの確立を目指す我が国の核セキュリティ文化のあり方と醸成のためのアプローチについて考察する。
142
代替$$^{3}$$He中性子検出器を用いた在庫サンプル測定装置(ASAS)の開発,2; ASAS測定試験結果
谷川 聖史; 向 泰宣; 栗田 勉; 牧野 理沙; 中村 仁宣; 飛田 浩; 大図 章; 呉田 昌俊; 瀬谷 道夫
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/12
原子力機構では、$$^{3}$$Heガスの世界的な供給不足の課題を受け、その代替中性子検出器としてZnSセラミックシンチレータを用いた中性子検出器の設計・開発を進めてきた。この検出器を用いた測定装置ASAS(代替$$^{3}$$He在庫サンプル測定装置)は、現在査察でMOX粉末等の測定に使用している$$^{3}$$He型のINVS(在庫サンプル測定装置(HLNCCタイプ))を参考としている。ASASがHLNCCタイプの代替装置としてPuの定量ができることを示すため、実際のMOX粉末を用いた測定試験及びINVSとの比較測定を実施した。測定試験では、検出器の基本性能評価(検出効率及び中性子の消滅時間)の他、測定の不確かさ評価等を実施した。その結果、ASASの基本性能はINVSに劣るものの、MOX粉末(少量サンプル)を用いた校正を行った結果、ASASの測定不確かさ評価ではINVSとほぼ同等の定量性を示すことを確認した。
143
グローブボックスからの核物質盗取に対する新たな検知概念の提案
向 泰宣; 中村 仁宣; 谷川 聖史; 中道 英男; 海野 良典; 藤咲 栄; 木村 隆志; 栗田 勉
核物質管理学会(INMM)日本支部第36回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/12
核物質を取り扱うグローブボックスにおいて、内部脅威者による核物質盗取が発生した場合、確実に検知し通報する必要がある。今回、セキュリティ対策に活用するため、実際のグローブボックス作業を想定した試験により、運転員の核物質盗取を検知する新たな概念の成立性を調査した。一般に$$gamma$$線や中性子線の監視により盗取を検知する手法は容易に考えられるが、運転に伴う計画的な核物質移動と盗取を区別することは極めて困難である。この課題を解決するため、グローブボックスの負圧監視に着目し、中性子線の監視を組み合わせる新たな検知概念を検討した。小規模グローブボックスで実施した予察試験の結果、この概念は核物質の盗取を確実に検知でき、その情報を中央警報ステーション(CAS)へ迅速に通報できる能力を有するとともに、現行の核物質防護措置の効果をより高める可能性があることが分かった。
144
「京」利用による次世代耐震シミュレーションの例証
中島 憲宏; 鈴木 喜雄; 宮村 浩子; 西田 明美; 川上 義明; Guo, Z.; 富山 栄治*
計算工学, 20(4), p.3338 - 3340, 2015/12
HPCI戦略プロジェクトの分野4ものづくりにおける課題5「原子力施設等の大型プラントの次世代耐震シミュレーションに関する研究開発」の研究開発内容について解説した。例証は高温工学試験研究炉を対象としている。FIESTA(Finite Element Analysis for Structure of Assembly)を京上に実装し、その並列化効率や実装効率を報告した。また、大規模可視化技術による可視化事例も報告した。
145
三角格子反強磁性体のスピンカイラリティと強誘電性
三田村 裕幸*; 綿貫 竜太*; 金子 耕士; 榊原 俊郎*
固体物理, 50(12), p.821 - 832, 2015/12
定常磁場中の中性子散乱実験とパルス磁場中の電気分極測定により完全三角格子反強磁性体RbFe(MoO$$_4$$)$$_2$$の強誘電性の起源が面内120$$^{circ}$$スピン構造のカイラリティであることを明らかにした。これは宮下精二先生らが提唱した120$$^{circ}$$スピン構造のカイラリティを巨視的物理量として初めて観測したものである。また、磁場中での電気分極の振る舞いを通じ、カイラリティの磁場依存性に関する川村光先生らの理論的予想を実験的に初めて検証することに成功した。更に、スピンカイラリティ由来の強誘電性を引き起こす物質の条件を対称性の議論により明らかにした。
146
低温,低酸素および高pH条件下におけるZr-2.5wt%Nb合金(ふげん圧力管)の腐食速度の算出
酒谷 圭一; 中谷 隆良; 船橋 英之
日本原子力学会和文論文誌, 14(4), p.261 - 267, 2015/12
原子力施設等の運転および解体に伴い発生する低レベル放射性廃棄物のうち、炉内構造物のように放射能レベルの比較的高い廃棄物については、余裕深度処分が考えられている。余裕深度処分の安全評価においては、長期の被ばく線量を評価し、将来の公衆に対する安全性を確認することが必要となる。この安全評価に際して、放射性廃棄物に含まれる放射性核種の生物圏への移行評価は、廃棄体からの放射性核種の溶出等とその後の岩盤中の核種移行を評価することによりなされる。特に、放射化金属中に存在する核種については、金属母材の腐食に伴って溶出するとの考えが示されている。この溶出率を支配するパラメーターとしては金属の腐食速度が重要となる。しかしながら、「ふげん」において圧力管として使用されていたジルコニウム合金(以下「Zr-2.5wt%Nb合金」)の腐食速度については、地下への埋設処分を想定した低温かつセメントとの平衡水環境といった処分環境条件下での腐食速度は測定されていなかった。そこで、Zr-2.5wt%Nb合金に対しガス蓄積型腐食試験法を適用し、処分環境を想定した低温,低酸素および高アルカリの条件下での24ヶ月間の腐食速度の評価試験により腐食速度を測定した。
147
高レベル濃縮廃液の乾固過程におけるルテニウムの放出特性
田代 信介; 天野 祐希; 吉田 一雄; 山根 祐一; 内山 軍蔵; 阿部 仁
日本原子力学会和文論文誌, 14(4), p.227 - 234, 2015/12
高レベル濃縮廃液(HALW)が沸騰・乾固に至る事故条件におけるHALWからのRuの放出特性を調べた。実験室規模の装置を用い、非放射性物質からなる模擬HALW試料を乾固するまで加熱して、ルテニウムならびにNOxガスの放出特性を観察した。その結果、模擬HALW試料温度が120$$sim$$300$$^{circ}$$Cにおいて、ルテニウムは顕著に放出した。最終的なRuの積算放出割合は0.088であった。また、模擬HALW試料温度に対するルテニウムの放出量は、約140$$^{circ}$$Cに極大、約240$$^{circ}$$Cに最大となる2つのピークを有することが分かった。模擬HALW試料から放出される水蒸気と硝酸の混合蒸気を凝縮させて捕集した凝縮液量やNOxガスの放出速度の測定結果と関係づけて、模擬HALW試料温度に対するルテニウムの放出量に2つのピークが生じる要因を検討した。
148
再処理施設の蒸発乾固事故での放射性物質の移行挙動解析
吉田 一雄; 石川 淳; 阿部 仁
日本原子力学会和文論文誌, 14(4), p.213 - 226, 2015/12
再処理施設でのシビアアクシデントの一つとして、冷却機能喪失により高レベル廃液が沸騰し蒸発乾固する事故が想定される。この事故では、不揮発性の核分裂生成物の一部が飛沫として気相部に移行し、蒸気に同伴して環境中に放出される可能性がある。そのため、その放出量評価が事故影響評価の重要な課題の一つである。これを解決するために、当該事故で想定される種々の現象に基づく解析モデルを含む計算コードを用いた解析手法を整備した。この計コードを用いて実験解析等を実施し、解析モデルの有効性を示した。
149
国産安全解析コードの現状と課題; 我が国の安全規制への貢献を目指して
須山 賢也; 平尾 好弘*; 坂本 浩紀*
日本原子力学会誌, 57(12), p.787 - 791, 2015/12
原子力施設等に対する世界最高水準の安全性を追求する取り組みにおいては、安全評価に使用する解析コード等の水準を高度に保ち続けることが求められる。我が国においては、それらの多くが原子力技術導入時に米国から導入されため、国産の解析コード等の開発が継続せず、結果的に古い米国産コードを利用しつづけている状況にある。本解説では、放射線工学分野における安全解析コードの現状と課題を示し、最新の知見を取り込んだ国産解析コードが我が国の安全規制や現場で広く利用されるための方策について述べる。
150
Hazard-consistent ground motions generated with a stochastic fault-rupture model
西田 明美; 五十嵐 さやか*; 坂本 成弘*; 内山 泰生*; 山本 優*; 村松 健*; 高田 毅士*
Nuclear Engineering and Design, 295, p.875 - 886, 2015/12
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
確率論的地震リスク評価手法の高度化を目的として、対象サイトの地震ハザードと調和し、震源特性の違いが認識可能な地震動群を生成する手法を提案し、その震源特性の傾向を分析した。原子力施設の地震PRA手法では、地震ハザード評価やフラジリティ評価などを用いた確率論的評価が一般的であり、モンテカルロシミュレーション(MCS)によって多数の地震動を作成して評価する場合にも、一様ハザードスペクトルなどに適合させて生成する場合が多い。しかしながら、このような地震動群には、年間頻度といった対象敷地の危険の程度は考慮されていても震源特性の違いまでは含まれていない。実際には、地震動は様々な震源特性を有しており、これらを考慮した地震動群を用いることによってより精度の高いPRAを行うことができるものと考える。本論文では、地震ハザードと調和し、かつ震源特性の違いを含む地震動群を生成する手法を提案し、その震源特性を分析した結果について述べる。
151
Surface modifications of hydrogen storage alloy by heavy ion beams with keV to MeV irradiation energies
阿部 浩之; 徳平 真之介*; 内田 裕久*; 大島 武
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part A), p.214 - 217, 2015/12
ニッケル水素電池の負極材として広く使用されている水素吸蔵合金LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$に対して、keVからMeVオーダー領域での重イオン照射を行い表面改質を図った。これまでに、水素吸蔵合金に対してイオン照射することで水素吸蔵能が向上すること、表面付近に形成された酸化被膜等により吸蔵能が影響されることを明らかにしている。そこで今回は、酸素イオンを選択し、試料表面付近に酸素注入できるkeVから内部まで侵入させることのできるMeVオーダーまでのエネルギーで、1$$times$$10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$までのフルエンスを照射した。その結果、酸素イオン照射した試料は水素吸蔵初期反応速度が未照射に比べ数倍向上すること、表面付近に酸素を導入できるkeVオーダーの照射はMeVオーダーの照射に比べて水素吸蔵初期反応速度の向上に有用であることが判明した。
152
Simulation study of radial dose due to the irradiation of a swift heavy ion aiming to advance the treatment planning system for heavy particle cancer therapy; The Effect of emission angles of secondary electrons
森林 健悟
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.592 - 595, 2015/12
Aiming to advance the treatment planning system for heavy particle cancer therapy and to study cluster DNA damage, we have been developing a simulation model for radial dose due to the irradiation of a heavy ion. Now, two types of radial dose distributions have been available in the treatment planning system for heavy particle cancer therapy. However, these distributions had been developed without the detailed examinations of physical phenomena that occur near the trajectory of an incident ion, though this region is important to estimate the cell survival. The progress of computers allows us to execute such detailed examinations through simulations and to obtain radial dose closer to reality. We compare radial dose distribution obtained from our simulations with the conventional distributions and we suggest which conventional ones should be selected according to incident ion energies. Our simulation model, which has become possible in this century, is the only way to examine physical phenomena that occurs near the trajectory of an incident ion now as far as we know.
153
Effect of heavy ion irradiation on optical property of radiation-crosslinked hydroxypropyl cellulose gel containing methacrylate monomers
廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.583 - 586, 2015/12
放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルと2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマーから調製したポリマーゲル線量計に150MeV/uヘリウム線、290MeV/u炭素線、500MeV/u鉄線を照射すると、透明だったゲル線量計は白くなった。照射したポリマーゲル線量計の吸光度は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。また、吸光度は、線量率増加に伴い低下した。線量率一定で照射サンプルの吸光度を比較すると、ヘリウム線,炭素線,鉄線の順で低下した。これは、線エネルギー付与(LET)の変化と一致した。LETの増加にともない、重合の開始剤となるOHラジカルや水和電子の濃度が低下し、白濁因子となるポリマーの生成が抑制されたためと考えられる。このように、ポリマーゲル線量計は、線量,線量率やLETに依存した白濁化を示すことが分かった。
154
Linear energy transfer effects on time profiles of scintillation of Ce-doped LiCaAlF$$_{6}$$ crystals
柳田 健之*; 越水 正典*; 倉島 俊; 岩松 和宏*; 木村 敦; 田口 光正; 藤本 裕*; 浅井 圭介*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.529 - 532, 2015/12
CeをドープしたLiCaAlF$$_{6}$$結晶にX線及び20MeV H$$^{+}$$, 50MeV He$$^{2+}$$, 220MeV C$$^{5+}$$イオン照射を行い、発光のその場観察を行った。X線照射では数nsの早い発光成分と数10nsの遅い成分が観測された。一方、イオン照射では、早い発光は観測されなかった。早い発光の消滅は、イオン照射で形成された高密度励起による励起状態間の相互作用が原因と考えられる。また、遅い発光では、その立ちあがりと減衰にLET依存性が観測された。これは、LiCaAlF$$_{6}$$の励起状態からCe$$^{3+}$$へのエネルギー移動及び励起状態間相互作用による消光過程が競争的に起きていることが原因と考えられる。
155
Chemical studies of elements with $$Z geq $$ 104 in liquid phase
永目 諭一郎; Kratz, J. V.*; Sch$"a$del, M.
Nuclear Physics A, 944, p.614 - 639, 2015/12
 被引用回数:4 パーセンタイル:43.34(Physics, Nuclear)
Recent studies of the chemical separation and characterization experiments of the first three transactinide elements, rutherfordium (Rf), dubnium (Db), and seaborgium (Sg), conducted atom-at-a-time in liquid phases, are reviewed. A short description on experimental techniques based on partition methods, specifically automated rapid chemical separation systems, is also given. A newly developed experimental approach to investigate single atoms of the heaviest elements with an electrochemical method is introduced. Perspectives for liquid-phase chemistry experiments on heavier elements are briefly discussed.
156
Nuclear structure of elements with $$100 le Z le 109$$ from alpha spectroscopy
浅井 雅人; He${ss}$berger, F. P.*; Lopez-Martens, A.*
Nuclear Physics A, 944, p.308 - 332, 2015/12
 被引用回数:10 パーセンタイル:10.41(Physics, Nuclear)
$$alpha$$崩壊核分光による原子番号100から109までの原子核の核構造研究についてレビューした。$$alpha$$崩壊核分光に関わる分離技術やデジタルエレクトロニクスの利用、$$alpha$$線スペクトルにおけるサム効果などの実験技術や実験手法について詳しく記述した。実験結果や物理の議論については、ここ10年間に最も進展のあった、原子番号が偶数で中性子数151, 153, 155を持つ一連の原子核の核構造の系統性に特に焦点を絞って紹介した。
157
Revealing the second harmonic generation in a femtosecond laser-driven cluster-based plasma by analyzing shapes of Ar XVII spectral lines
Oks, E.*; Dalimier, E.*; Faenov, A.*; Pikuz, T.*; 福田 祐仁; Andreev, A.*; Koga, J. K.; 榊 泰直; 小瀧 秀行; Pirozhkov, A. S.; et al.
Optics Express (Internet), 23(25), p.31991 - 32005, 2015/12
 被引用回数:2 パーセンタイル:77.96(Optics)
フェムト秒高強度レーザーをアルゴンクラスターターゲットに照射して生成したプラズマから発生したアルゴンXVIIスペクトルサテライト線のライン形状を詳細に解析することにより、プラズマ中で非線形現象が起こっていることを明らかにし、その結果、照射レーザー光の第二次高調波(SHG)が発生していることを解明した。サテライト線解析の新しい理論を構築し、入射レーザー光の2 %がSHGに変換されていることを明らかにした。この実験結果は、二次元粒子コードを用いたシミュレーション結果とも良い一致を示した。
158
Analytical model for estimating terrestrial cosmic ray fluxes nearly anytime and anywhere in the world; Extension of PARMA/EXPACS
佐藤 達彦
PLoS ONE (Internet), 10(12), p.e0144679_1 - e0144679_33, 2015/12
 被引用回数:10 パーセンタイル:29.27(Multidisciplinary Sciences)
これまでに構築したモデルを拡張し、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSをベースとした大気圏内宇宙線フラックス計算モデルPARMA version3.0を開発した。この開発により、大気圏内任意地点・時間における宇宙線由来の中性子・陽子・電荷が28までのイオン,ミューオン,電子,陽電子,光子フラックスを簡便に計算可能とした。また、PARMA3.0を宇宙線による被ばく線量や電離量評価などに応用し、様々な条件での測定値を精度よく再現できることを確認した。PARMA3.0は、オープンアクセスソフトウェアEXPACSに組み込まれ、誰でも簡単に使うことができる。このような特徴により、新しいバージョンのPARMA/EXPACSは放射線,地球惑星,宇宙線科学など様々な分野で重要なツールとなることが期待できる。
159
Investigation of the fragmentation of core-ionised deoxyribose; A Study as a function of the tautomeric form
Herv$'e$ du Penhoat, M.-A.*; Kamol Ghose, K.*; Gaigeot, M.-P.*; Vuilleumier, R.*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; Politis, M.-F.*
Physical Chemistry Chemical Physics, 17(48), p.32375 - 32383, 2015/12
 被引用回数:1 パーセンタイル:85.91(Chemistry, Physical)
We have investigated the gas phase fragmentation dynamics following the core ionisation of 2-deoxy-D-ribose (dR), a major component in the DNA chain. To that aim, we use state-of-the-art ab initio Density Functional Theory-based Molecular Dynamics simulations. The ultrafast dissociation dynamics of the core-ionised biomolecule, prior Auger decay, is first modelled for 10 fs to generate initial configurations (atomic positions and velocities) for the subsequent dynamics of the doubly ionised biomolecule in the ground state. The furanose, linear and pyranose conformations of dR were investigated. We show that fragmentation is relatively independent of the atom struck or of the duration of the core vacancy, but depends rather critically on the molecular orbital removed following Auger decay.
160
Unconventional scaling and significant enhancement of the spin Seebeck effect in multilayers
Ramos, R.*; 吉川 貴史*; Aguirre, M.*; Lucas, I.*; Anad$'o$n, A.*; 小宅 教文*; 内田 健一*; 安立 裕人; 塩見 淳一郎*; Algarabel, P. A.*; et al.
Physical Review B, 92(22), p.220407_1 - 220407_5, 2015/12
 被引用回数:18 パーセンタイル:9.55(Physics, Condensed Matter)
Spin Seebeck effects have been investigated in highly crystalline magnetic multilayer films. Voltage as well as power generated by the spin Seebeck effect were found to be significantly enhanced with increasing the number of layers, $$n$$. This voltage enhancement defies the simple understanding of the spin Seebeck effect and suggests that spin current flowing between the magnetic layers in the thickness direction plays an important role in the multilayer SSE systems and the observed voltage enhancement.
161
Magnon instability driven by heat current in magnetic bilayers
大沼 悠一*; 安立 裕人; 齊藤 英治; 前川 禎通
Physical Review B, 92(22), p.224404_1 - 224404_8, 2015/12
 被引用回数:4 パーセンタイル:47.75(Physics, Condensed Matter)
We theoretically demonstrate that in a ferromagnet/paramagnet bilayer, a magnon instability accompanied by a gigahertz microwave emission can be driven simply by means of a temperature bias. Employing many-body theory for investigating the effects of a phonon heat current on the magnon lifetime, we show that the magnon instability occurs upon the suppression of the umklapp scattering at low temperatures, leading to microwave emission. The present finding provides crucial information about the interplay of spin current and heat current.
162
Vector spectroscopy for spin pumping
Lustikova, J.*; 塩見 雄毅*; 齊藤 英治
Physical Review B, 92(22), p.224436_1 - 224436_8, 2015/12
 被引用回数:4 パーセンタイル:57.15(Physics, Condensed Matter)
We propose a method to separate the inverse spin Hall effect (ISHE) from galvanomagnetic effects in spin pumping experiments on metallic bilayer systems by measuring the dc electromotive force in two orthogonal directions. Calculations of dc voltages in longitudinal and Hall directions induced in Ni$$_{81}$$Fe$$_{19}$$ and Ni$$_{81}$$Fe$$_{19}$$/Pt films at ferromagnetic resonance in a microwave cavity predict that contributions from ISHE and from the galvanomagnetic effects, i.e., the anisotropic magnetoresistance and the anomalous Hall effect. exhibit distinct signal symmetry as well as angular dependence when changing the direction of the external field with respect to the film plane. According to measurements on Ni$$_{81}$$Fe$$_{19}$$/Pt, only that dc voltage component which includes ISHE is more than five times larger than purely galvanomagnetic components. This is corroborated by results on La$$_{0.67}$$Sr$$_{0.33}$$MnO$$_{3}$$/Pt samples, demonstrating universality of this method.
163
Itinerant-localized transitions in magnetic phases of the periodic Anderson model
久保 勝規
Physics Procedia, 75, p.214 - 220, 2015/12
In recent years, Fermi-surface reconstruction, which is called a Lifshitz transition, has been discussed as a possible origin of anomalies in magnetic phases of several f-electron materials. To clarify the characteristics of the Lifshitz transitions, we investigate magnetically ordered states of the periodic Anderson model by applying the variational Monte Carlo method. Around half-filling, we find an antiferromagnetic phase, and far away from half-filling, we find a ferromagnetic phase as the ground state. Inside the both magnetic phases, Lifshitz transitions take place. At the Lifshitz transitions, the sizes of the ordered moments change. We find that, in the large ordered-moment states, the f-electron contribution to the Fermi surface becomes small. This observation clearly shows that these Lifshitz transitions are itinerant-localized transitions of the f electrons.
164
Quasi-spin correlations in a frustrated quantum spin ladder
杉本 貴則*; 森 道康; 遠山 貴巳*; 前川 禎通
Physics Procedia, 75, p.861 - 867, 2015/12
The quasi-spin correlations in a frustrated quantum spin ladder with one-half magnetization are theoretically studied by using the density-matrix renormalization-group method and the quasi- spin transformation. In this model, the frustration induces a gapless-to-gapful phase transition with a strong rung coupling. The gapful state is observed as the one-half magnetization plateau in the magnetization curve. In the magnetization-plateau state, we find that the quasi-spin dimer has a large expectation value with long-ranged correlations. This result does not only comes in useful to clarify the magnetization-plateau state, but gives a crucial information to understand the magnetization curve of the real compound BiCu$$_{2}$$PO$$_{6}$$, whose effective spin model corresponds to ours.
165
Novel quantum phase transition in the frustrated spin nanotube
坂井 徹; 中野 博生*
Physics Procedia, 75, p.369 - 375, 2015/12
S=1/23本鎖スピンチューブについて数値対角化により研究した。その結果、スピン異方性により3分の1磁化プラトーがある相からない相へと量子相転移が起きることがわかった。相図も示された。
166
Exotic field induced quantum phase transition of the kagome lattice antiferromagnet
坂井 徹; 中野 博生*
Physics Procedia, 75, p.821 - 828, 2015/12
S=1/2カゴメ格子反強磁性体の磁化過程について42スピン系までの数値対角化により研究した。臨界指数の解析により、3分の1磁化プラトーのような振る舞いは、従来知られるものとは異なるものであることが示された。それは、低磁場側では微分磁化が無限大になるのに対し、高磁場側ではゼロになるというものである。さらに本研究では、歪んだカゴメ格子反強磁性体が3分の1磁化プラトーを示すことを確認した。
167
Hydrogen behavior in primary precipitate of F82H steel; Atomistic calculation based on the density functional theory
渡辺 淑之; 岩切 宏友*; 村吉 範彦*; 加藤 太治*; 谷川 博康
Plasma and Fusion Research (Internet), 10, p.1205086_1 - 1205086_2, 2015/12
材料中の水素は、格子欠陥(転位,欠陥集合体,析出物,粒界など)と強く相互作用して材料の特性・形状変化を促進させることが懸念されているが、そのメカニズムについてはいまだ十分に明らかになっていない。本発表の内容は、F82H鋼の主要析出物であるクロム炭化物(Cr$$_{23}$$C$$_{6}$$)を対象とし、同炭化物中の水素の存在状態を電子論的に評価した内容をまとめたものである。解析より、同炭化物中の水素原子の安定構造はCrに囲まれた三方両錐体中心位置であり、各原子の電荷に起因した構造であることを明らかにした。また、算出された水素の形成エネルギーは-0.48eV(発熱型反応)であった。ここで、純鉄中の水素原子の形成エネルギーが+0.25eV(吸熱型反応)であることから、F82H鋼中において水素原子は、Feベースの母相よりもCr$$_{23}$$C$$_{6}$$ベースの析出物に捕獲されている方がよりエネルギー的に有利である可能性が示唆された。これらの知見は、照射下材料の水素効果を予測するための要素技術開発に重要となる。
168
Advanced water chemistry control based on parameters determined with plant simulation models
内田 俊介; 塙 悟史; Lister, D. H.*
Power Plant Chemistry, 17(6), p.328 - 339, 2015/12
原子力発電プラントでは、放射線照射が構造材と水化学の相互作用に照射が作用するため、相互作用が火力プラントに比べてはるかに複雑となる。限られた数の水化学データに基づいて水化学を制御するだけでは、プラントの安全かつ信頼の高い運転を維持することは難しい。このため、測定された水化学データを必要な箇所での値に外挿し、構造材と水化学の相互作用の将来像を予測できる計算機モデルの適切な補助を受けて水化学を制御することが求められる。本論文では、プラントシミュレーションモデルにより決定されるパラメータに基づく水化学制御のプラントへの適用法についてまとめる。
169
Development of a multialkali photocathode preparation system
西森 信行; 羽島 良一; 永井 良治; 沢村 勝
Proceedings of 56th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on Energy Recovery Linacs (ERL 2015) (Internet), p.100 - 102, 2015/12
We have developed a multialkali photocathode preparation system at JAEA for high current operation of DC photoemission gun. The system will be connected to a 250 kV-50 mA gun for beam generation test. The status of development will be presented.
170
Operational experience of CW SRF injector and main linac cryomodules at the Compact ERL
阪井 寛志*; 江並 和宏*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 近藤 良也*; 道園 真一郎*; 三浦 孝子*; Qiu, F.*; 佐藤 昌人*; 篠江 憲治*; et al.
Proceedings of 56th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on Energy Recovery Linacs (ERL 2015) (Internet), p.63 - 66, 2015/12
コンパクトERLとして入射器および主加速器モジュールの開発を行った。入射器モジュールは3台の2セル空洞で、主加速器モジュールは2台の9セル空洞で構成されている。建設後、20MeVのエネルギーで80$$mu$$A以上の電流でエネルギー回収に成功した。入射器、主加速器とも安定に運転されているが、主加速器については電界放出が、入射器についてはHOMカップラーの発熱が問題となっている。コンパクトERLの2台のクライオモジュールの長時間ビーム運転中の性能について発表する。
171
A Computational approach using reflection boundaries for dose calculation in infinitely expanded radiation field
古田 琢哉; 高橋 史明
Radiation Protection Dosimetry, 167(4), p.392 - 398, 2015/12
 被引用回数:3 パーセンタイル:27.34(Environmental Sciences)
放射性核種が環境中に広く沈着した状況での空間線量や屋内での線量低減等について、放射線輸送計算コードを用いて効率的に解析する手法を開発した。従来の輸送計算では、線量計算に寄与する可能性のある放射線の影響を考慮できるよう、放射線の平均自由行程等に基づき広大な環境を仮定していた。しかし、この方法では、十分な統計精度を得るために膨大な数の放射線を発生させる必要があった。そこで、計算で仮定する環境の境界に仮想的な反射壁を定義して、半無限条件の環境と同等の放射線場を模擬する手法を考案した。ここでは、放出された放射線を反射壁で反射させることで、反射壁の外側から放出された放射線と仮想するため、評価対象とする領域を内包できる程度の小さな環境で比較的少ない数の放射線の輸送計算により、信頼性の高い結果を得ることが可能となった。この手法を土壌中の核種からの放射線に対する空間線量や屋内での線量低減の計算に適用し、従来の手法の結果との比較により妥当性を検証した。この比較検証により、新しく開発した手法により合理的な解析結果を得ることができ、従来の手法と同等の結果を100分の1程度の計算時間で得られることを確認した。
172
軟X線レーザー照射による多層膜鏡の損傷計測
錦野 将元; 石野 雅彦; 市丸 智*; 畑山 雅俊*; 長谷川 登; 河内 哲哉
レーザー学会第483回研究会報告; 短波長量子ビーム発生と応用, p.25 - 28, 2015/12
プラズマ軟X線レーザー、レーザープラズマ軟X線源, X線自由電子レーザーの開発により、軟X線によるアブレーションが実現できるようになってきた。波長が短い光を用いることから高い解像度および高いアスペクト比の改質、加工が期待することができる。軟X線を固体に照射すると、その表面からから構成原子が爆発的に剥ぎ取られるアブレーションが起こる。どのような物質でも軟X線領域から硬X線領域に移っていくに従って、光の吸収が弱くなり光のエネルギーを高い密度で物質に伝達できなくなる。したがって、高い空間分解能で物質に光のエネルギーを伝達するためには軟X線領域の光が適している。特に波長13.5nm付近に代表される極端紫外線光は、加工技術(EUVリソグラフィ)の用途で開発が進められている。しかし、EUV多層膜鏡の高強度な光照射に対する耐久性の定量的評価はこれまでにほとんど評価が行われておらず、多層膜ミラー損傷評価や損傷メカニズムの解明は、応用利用に向けて重要な課題となっている。本報告では、軟X線による金属と多層膜構造物質に対するアブレーション実験の結果を報告する。
173
Task 7 groundwater flow and transport modelling of fracture system at regional, block, and single-fracture scale flow and transport, Olkiluoto
澤田 淳; 三枝 博光; 竹内 真司*; 坂本 和彦*; Dershowitz, W. S.*
SKB P-13-46, 82 Pages, 2015/12
This report summarises the progresses of groundwater flow and transport modelling studies, called Task7 defined by Aspo Task Force on modelling of groundwater flow and transport of solutes. Task7 concerns the uncertainties of hydrogeological model developed by using Olikiluoto site characterization data set, and aims to provide a bridge between the information derived from site characterisation and performance assessment (PA). Task 7 has a specific object: how information from POSIVA Flow Log (PFL) can be used to maximum benefit, to reduce key uncertainties for modelling hydrogeological structure, and PA relevant groundwater flow behaviour. The overall strategy of Task 7 is to progress from the large scale, Olkiluoto island scale, to the much smaller scale that of the tunnel scale of the host rock. This task was very useful for advancing the ability of hydraulic data to improve and condition to key hydrostructural structure at each modelling scale, by using a series of the PFL data.
174
TRAIL-R2 superoligomerization induced by human monoclonal agonistic antibody KMTR2
玉田 太郎; 新見 大輔*; 池田 昌弘*; 米澤 悌*; 片岡 之郎*; 黒木 良太; 森 英治*; 元木 一宏*
Scientific Reports (Internet), 5, p.17936_1 - 17936_12, 2015/12
 被引用回数:3 パーセンタイル:72.6(Multidisciplinary Sciences)
完全ヒトモノクローナル抗体KMTR2は、腫瘍壊死因子関連アポトーシス誘導リガンド受容体2(TRAIL-R2)に対して強いアゴニスト単体活性(架橋剤無しでアポトーシス細胞死を誘導)を示す。KMTR2によるアゴニスト単体活性発現メカニズムを明らかにすることを目的として、TRAIL-R2の細胞外領域とKMTR2のFabフラグメント(KMTR2-Fab)の複合体結晶構造を2.1${AA}$分解能で決定した。結晶中において、KMTR2-Fab2分子は結晶学的2回対称に基づき軽鎖のCDR2領域間で会合していたが、この会合がTRAIL-R2重合を促進していると着想した。この着想を実証するために、CDR2間に存在するAsn53をArgに置換した変異体を作製し、種々の機能解析を実施した。その結果、Arg変異体は抗原結合能を保持したまま、アポトーシス誘導活性を失うことが判明した。よって、着想したとおり、結晶学的2回対称に基づくKMTR2の二量体化が核となることでTRAIL-R2の超重合状態が惹起され、腫瘍細胞の細胞死を誘導するアゴニスト活性を発現していることを明らかにした。
175
3D visualization of XFEL beam focusing properties using LiF crystal X-ray detector
Pikuz, T.*; Faenov, A.*; 松岡 健之*; 松山 智至*; 山内 和人*; 尾崎 典雅*; Albertazzi, B.*; 犬伏 雄一*; 矢橋 牧名*; 登野 健介*; et al.
Scientific Reports (Internet), 5, p.17713_1 - 17713_10, 2015/12
 被引用回数:5 パーセンタイル:29.96(Multidisciplinary Sciences)
we report, that by means of direct irradiation of lithium fluoride a (LiF) crystal, in situ 3D visualization of the SACLA XFEL focused beam profile along the propagation direction is realized, including propagation inside photoluminescence solid matter. High sensitivity and large dynamic range of the LiF crystal detector allowed measurements of the intensity distribution of the beam at distances far from the best focus as well as near the best focus and evaluation of XFEL source size and beam quality factor M2. Our measurements also support the theoretical prediction that for X-ray photons with energies $$sim$$10 keV the radius of the generated photoelectron cloud within the LiF crystal reaches about 600 nm before thermalization. The proposed method has a spatial resolution 0.4-2.0 micron for photons with energies 6-14 keV and potentially could be used in a single shot mode for optimization of different focusing systems developed at XFEL and synchrotron facilities.
176
Growth of single-phase nanostructured Er$$_2$$O$$_3$$ thin films on Si (100) by ion beam sputter deposition
Mao, W.*; 藤田 将弥*; 近田 拓未*; 山口 憲司; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 松崎 浩之*
Surface & Coatings Technology, 283, p.241 - 246, 2015/12
 被引用回数:1 パーセンタイル:81.26(Materials Science, Coatings & Films)
イオンビームスパッタ蒸着法では初めて、成膜温度973K、成膜時の真空度10$$^{-5}$$Pa未満という条件で、Si (100)基板上に単相のEr$$_2$$O$$_3$$(110)薄膜を作製することに成功した。Erのシリサイドが反応時に生成するものの1023Kでの加熱アニールにより、E$$_2$$O$$_3$$の単相膜に変化し、エピタキシャル成長することを反射高速電子線回折法(RHEED)やX線回折法(XRD)などの手法によって確認した。
177
波状曲げ変形を受けたNb$$_{3}$$Sn素線の臨界電流特性評価手法の開発
梶谷 秀樹; 石山 敦士*; 我妻 洸*; 村上 陽之; 辺見 努; 小泉 徳潔
低温工学, 50(12), p.608 - 615, 2015/12
ITER TFコイルに用いられるケーブルインコンジット(CIC)導体には、Nb$$_{3}$$Sn超伝導線が用いられている。CIC導体内部のNb$$_{3}$$Sn超伝導線は、電磁力によって、波状の曲げ変形を受けることで、その超伝導性能が劣化する。導体性能を正確に評価するためには、この劣化量を正確に把握しておく必要がある。波状の曲げ変形を受けた時の素線の超伝導性能評価手法は、既に開発されているが、このような既存の手法は、膨大な計算時間を必要とするものであるため、導体内数百本分のNb$$_{3}$$Sn超伝導線に同時に適用することは、計算時間やメモリ容量の観点から、不可能である。そのため、このようなNb$$_{3}$$Sn超伝導線の波状曲げ変形に対して、計算時間を大幅に短縮することのできる新たな評価手法を確立する必要があった。そこで、われわれは、超伝導線内のフィラメント間で電流が転流しないことを仮定した高抵抗モデル(HTRM)と呼ばれる評価手法の概念を波状曲げ変形に導入することによって、定量的かつ高速に波状曲げ変形特性を評価することのできる手法を開発した。開発した手法を用いて計算したNb$$_{3}$$Sn超伝導線の波状曲げ変形特性は、試験結果のそれと比較的よく一致し、本手法の妥当性を確認することができた。この結果は、Nb$$_{3}$$Sn超伝導線の波状曲げ変形特性を高速に評価できるようになったことによって、導体内数百本のNb$$_{3}$$Sn超伝導線に対しても適用できることを示す。以上より、導体性能の定量的な評価が可能となった。
178
深度500m瑞浪超深地層研究坑道に設置する止水壁の設計
佐藤 稔紀; 見掛 信一郎; 三浦 律彦*; 石田 知子*
トンネルと地下, 46(12), p.901 - 911, 2015/12
日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所において、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究を実施している。研究所は2本の立坑と複数の水平坑道群からなる地下施設で、現在、深度500mまで掘削が進んでいる。深度500mの水平坑道における原位置試験のひとつとして、再冠水試験を実施している。再冠水試験は、斜坑でアクセスした延長約40mの坑道の入口に止水壁を設置して、坑道が地下水で冠水される際の周辺岩盤の挙動や地下水の水圧・水質の変化を観測するものである。止水壁には冠水時の遮水・耐圧機能が求められるとともに、将来の当該施設の閉鎖時のプラグの役割を担うことになる。本報告では、国内外の類似事例を参照して、止水壁の形状や材料について検討するとともに、構造解析や熱応力解析の結果及び計測計画を示す。
179
Ion-track grafting of vinylbenzyl chloride into poly(ethylene-$$co$$-tetrafluoroethylene) films using different media
Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; 鈴木 晶大*; et al.
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40(4), p.359 - 362, 2015/12
ナノ構造制御したアニオン交換膜を作製するため、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜に塩化ビニルベンジルモノマーのイオン飛跡グラフト重合を行った。低フルエンスの照射の下でグラフト率をできる限り高めるため、グラフト重合における反応媒質の影響を検討した。反応媒質として純水(H$$_{2}$$O)とイソプロピルアルコール($$i$$PrOH)の混合液を用いた場合、560MeV $$^{129}$$Xeビームによるグラフト率は、H$$_{2}$$O/$$i$$PrOH比の増大とともに高くなり、H$$_{2}$$Oのみのとき最大となった。この結果は、いわゆるゲル効果に類似した現象を考えれば理解できる。すなわち、グラフト鎖は貧溶媒の存在下で反応媒質に不溶となって凝集し、他の鎖との再結合(言い換えれば停止反応)が抑制されることに起因すると考えられる。
180
Construction of a magnetic bottle spectrometer and its application to pulse duration measurement of X-ray laser using a pump-probe method
難波 慎一*; 長谷川 登; 岸本 牧; 錦野 将元; 石野 雅彦; 河内 哲哉
AIP Advances (Internet), 5(11), p.117101_1 - 117101_10, 2015/11
 パーセンタイル:100(Nanoscience & Nanotechnology)
ポンプ・プローブ手法を用いた高強度短パルスX線の時間幅の計測を行うため、磁気ボトル型電子分光器を製作した。開発した装置の性能を実験的に調べるために軟X線レーザーをXe原子に照射する実験を行った。Xe内殻電子の光電離及びオージェ電子に起因するスペクトルの時間変化からX線レーザーのパルス幅を決定した。ポンプ・プローブ実験によって得られた5.7psという時間幅は、X線ストリークカメラで得られている計測結果とよく一致した。
181
Tensile deformation behavior of hydrogen charged ultrahigh strength steel studied by in situ neutron diffraction
徐 平光; Yin, J*; Zhang, S. Y.*
Acta Metallurgica Sinica, 51(11), p.1297 - 1305, 2015/11
The tensile deformation behavior of 1250 MPa ultra-high strength steels with and without hydrogen charging was comparably investigated using neutron diffraction together with the fracture morphology and microstructure observation. Before tensile loading, the (110) lattice spacing of hydrogen charged steel was found larger than that of non-charged sample while the (200) lattice spacing of the former was smaller than that of the latter, suggesting that the hydrogen atoms occupied the tetrahedral center promoted the increment of lattice plane spacing of (110) crystal planes while the balanced internal stress resulted in the proper decrement of (200) lattice plane spacing. In the non-charged sample, the non-linear elastic deformation was observed at 700 MPa in (200) planes, and then at 800 MPa in (110) planes. In the hydrogen charged sample, the non-linear elastic deformation was observed at 300 MPa in (110) planes, and then at 400 MPa in (200) planes. The microstructure observation confirmed the cleavage crack propagation and local crystal rotation in the hydrogen charged sample. Here, a concept about crystallographic orientation dependent micro-yielding was proposed, i.e. the hydrogen charging promoted the (110) preferable micro-yielding rather than (200) preferable micro-yielding, and resulted into a special deformation characteristics.
182
島根県津和野地域に分布する高塩濃度地下水の地球化学的特徴と湧出機構
村上 裕晃; 田中 和広*
地下水学会誌, 57(4), p.415 - 433, 2015/11
島根県津和野地域では、塩濃度の高い鉱泉水がガスを伴い自噴している。この高塩濃度流体について、湧出箇所と地化学的特徴を調査した。津和野地域の鉱泉水は最大で海水の約半分の塩濃度を示す。自噴するガスは二酸化炭素が主成分である。これらの特徴に加え、鉱泉水の水素・酸素同位体比は天水線から外れる組成を示し、希ガス同位体比からマントル由来のヘリウムの混入が示唆される。これらの地化学的特徴と周辺の地質構造から津和野地域の高塩濃度流体の成因を考察すると、地下深部から供給される流体が含まれていると考えられる。しかし、津和野地域の高塩濃度流体に深部流体が含まれているとしても、その寄与量は最大でも4分の1程度である。また、高塩濃度流体の指標となる塩化物イオンのフラックスが活断層周辺で最も高いことから、高塩濃度流体は活断層を主要な水みちとして移動していると推測される。ただし地表付近において、高塩濃度流体は活断層周辺の亀裂も利用していると考えられる。
183
琉球諸島周辺海域におけるeddy heat fluxを用いたサブメソスケール乱流混合強化メカニズムの解析
上平 雄基; 内山 雄介*; 御手洗 哲司*; 仲田 尚平*
土木学会論文集,B2(海岸工学)(インターネット), 71(2), p.I_1219 - I_1224, 2015/11
沖縄本島を含む琉球諸島周辺海域では豊かなサンゴ礁生態系が形成されており、地球環境保全の観点からもその保護が望まれている。また黒潮暖流は本海域の環境に強い影響を及ぼすことが知られており、サンゴ浮遊幼生や栄養塩等の輸送、生態系ネットワークの形成に対してその波及効果を正確に把握、定量化することが重要となる。これに対して著者らは、本海域を対象とした高解像度ダウンスケールモデルによる数値実験を行い、黒潮と琉球諸島の間の海洋表層では、発達する負のサブメソスケール(SMS)渦によって活発な海水交換と黒潮の波及が促進されていることをこれまでの研究で示した。本研究では、既に開発した2段ネスト海洋モデルを用い、SMS乱流の発達とそれに伴う3次元的な物質混合が本海域の海洋環境に及ぼす影響を評価することを最終目的として、詳細な乱流統計解析を行った。その結果、黒潮流軸の西側では黒潮と陸棚斜面による地形性シアの影響によって低気圧性のサブメソスケール渦が、黒潮の東側では黒潮と琉球海嶺の地形と島嶼群による地形性シアの影響により高気圧性のサブメソスケール渦が発生し、これらが熱輸送を促進していることがEddy heat flux解析によって見出された。
184
Reactivity of plasma-sintered beryllium in dry air and moisture at high temperature
金 宰煥; 中道 勝
Fusion Engineering and Design, 100, p.614 - 618, 2015/11
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
Beryllium metal is a candidate material of not only neutron-multiplier for fusion reactors but also a water-cooled target material for an accelerator-based boron neutron capture therapy. To investigate its reactivity in dry air and 1% H$$_{2}$$O/Ar at 873, 1073, and 1273 K, Be samples were fabricated by a novel plasma-sintering method proposed herein. Because of its reactivity in dry atmosphere, parabolic oxidation of Be along grain boundaries was predominant up to 1173 K at an activation energy of 52 kJ/mol, while catastrophic oxidation occurred at 1273 K. The introduction of H$$_{2}$$O facilitated breakaway in Be oxidation. Hence, the weight and H$$_{2}$$ concentration of Be tested in 1% H$$_{2}$$O/Ar dramatically increased from 973 K, while samples tested for 24 h were completely oxidized in appearance.
185
Localized extensional tectonics in an overall reverse-faulting regime, Northeast Japan
梅田 浩司
Geoscience Letters (Internet), 2, p.12_1 - 12_8, 2015/11
2011年東北沖地震の直後から福島県の浜通りでは、群発地震が発生し、現在もその活動が継続している。この地域では東北沖地震の前から引張場であり、沈み込み帯の前弧域としては特異な地殻応力であることが知られていた。本報では地震テクトニクス、物理探査、地形・地質調査等の最近の研究成果のレビューを行うとともに、局所的に引張場が生じるメカニズムについて検討した。
186
Comparison between simulations using the PHITS code and activated material analysis
助川 篤彦; 奥野 功一*
IEEE Transactions on Plasma Science, 43(11), p.3916 - 3920, 2015/11
 パーセンタイル:100(Physics, Fluids & Plasmas)
国産モンテカルロ計算コードPHITSをJT-60SA装置で必要な放射線安全評価コードの一つとして利用するため、JT-60U運転に伴って発生した放射化材料分析結果との比較を行った。中性子輸送評価は、JT-60Uの主要構造部について、建家を含む実体系モデルを新たに作成し、PHITS計算を実施した。放射化材料分析は、JT-60U重水素運転時に金箔,コバルト箔,ニッケル箔を設置し、実験後に箔を回収して放射化箔分析を実施した。3種類の材料に対する放射化レベルは、3次元計算でおおむね説明できた。特にトカマク 本体に近い位置でより良い一致を示した。
187
Crystal structures and magnetic properties of nickel chain compounds PbM$$_2$$Ni$$_6$$Te$$_3$$O$$_{18}$$ (M = Mn, Cd)
土井 貴弘*; 鈴木 遼*; 日夏 幸雄*; 樹神 克明; 井川 直樹
Inorganic Chemistry, 54(22), p.10725 - 10731, 2015/11
 被引用回数:1 パーセンタイル:81.25(Chemistry, Inorganic & Nuclear)
The synthesis, crystal structures, and magnetic properties of the pentanary oxides PbM$$_2$$Ni$$_6$$Te$$_3$$O$$_{18}$$ (M = Mn and Cd) were investigated. These compounds crystallize in a hexagonal structure with space group $$P6_3/m$$, in which the Ni$$^{2+}$$ ions form a zigzag chain along the c axis. From the magnetic susceptibility and specific heat measurements, we found that the PbCd$$_2$$Ni$$_6$$Te$$_3$$O$$_{18}$$ behaves as a low-dimensional magnet due to the intrachain an tiferromagnetic interaction between Ni$$^{2+}$$ ions. Both compounds show a long-range antiferromagnetic ordering at 25.7 K (M = Cd) and 86.0 K (Mn). The magnetic structure of PbMn$$_2$$Ni$$_6$$Te$$_3$$O$$_{18}$$ determined by neutron diffraction measurements is a collinear antiferromagnetic arrangement of Mn$$^{2+}$$ ions in the Mn$$_2$$O$$_9$$ dimeric unit and Ni$$^{2+}$$ ions in the zigzag chain.
188
Direct observation of strain in InAs quantum dots and cap layer during molecular beam epitaxial growth using ${{it in situ}}$ X-ray diffraction
下村 憲一*; 鈴木 秀俊*; 佐々木 拓生; 高橋 正光; 大下 祥雄*; 神谷 格*
Journal of Applied Physics, 118(18), p.185303_1 - 185303_7, 2015/11
 被引用回数:3 パーセンタイル:65.64(Physics, Applied)
Direct measurements on the growth of InAs quantum dots (QDs) and various cap layers during molecular beam epitaxy are performed by ${{it in situ}}$ X-ray diffraction (XRD). The evolution of strain induced both in the QDs and cap layers during capping is discussed based on the XRD intensity transients obtained at various lattice constants. Transients with different features are observed from those obtained during InGaAs and GaAs capping, attributed to In-Ga intermixing between the QDs and the cap layer. Photoluminescence wavelength can be tuned by controlling the intermixing and the cap layer thickness. It is demonstrated that such information about strain is useful for designing and preparing novel device structures.
189
Role of van der Waals corrections in first principles simulations of alkali metal ions in aqueous solutions
池田 隆司; Boero, M.*
Journal of Chemical Physics, 143(19), p.194510_1 - 194510_7, 2015/11
 被引用回数:5 パーセンタイル:39.33(Chemistry, Physical)
最局在ワニエ関数を基にした第一原理ベースのファンデルワールス補正を実装しアルカリ金属イオン水溶液における性能と信頼性を調べた。よく使われているrevPBE GGA汎関数と組み合わせると水分子の構造と動的性質のどちらにも無視できない影響があり、特にアルカリイオンの水和殻に対して顕著な影響があることがわかった。これらの影響はより強い構造形成イオンおよび構造破壊イオンにおいてより明瞭であった。さらに、水分子の拡散係数と再配向相間時間が系統的な変化を示し、長距離分散補正を無視した場合よりも実験結果をよく再現することがわかった。
190
Intermetallic charge transfer in MTiO$$_{3}$$ (M = Mn, Fe, Co, and Ni) by Ti2p edge resonant inelastic X-ray scattering
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 魚住 孝幸*
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 205, p.106 - 110, 2015/11
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Spectroscopy)
MTiO$$_{3}$$(M=Mn, Co, FE, Ni)についてTi2p発光測定を行った。FeTiO$$_{3}$$では弾性散乱ピークから2.5eVおよび4.5eVおよびに構造がみられたが他では4.5eVだけだった。これについてモデル計算を行い起源がTi-Mの電荷移動であることを解明したので報告する。
191
Progress and prospects of calculation methods for radiation shielding
平山 英夫*; 中島 宏; 森島 誠*; 上松 幹夫*; 佐藤 理*
Journal of Nuclear Science and Technology, 52(11), p.1339 - 1361, 2015/11
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
放射線遮蔽計算手法の進展と展望について解説する。これは、日本原子力学会の放射線遮蔽分野における研究委員会の活動を中心にまとめたものである。放射線遮蔽分野のロードマップ及びモンテカルロ法・Sn法、簡易計算法等の遮蔽計算法の進展と展望並びに計算手法を検証するための遮蔽実験について紹介する。
192
Determination of plutonium isotope ratios in individual uranium-plutonium mixed particles with inductively coupled plasma mass spectrometry
江坂 文孝; 鈴木 大輔; 宮本 ユタカ; 間柄 正明
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 306(2), p.393 - 399, 2015/11
 被引用回数:3 パーセンタイル:27.34(Chemistry, Analytical)
単一粒子の溶解、UTEVA樹脂を用いたウラン,プルトニウム,アメリシウムの分離、誘導結合プラズマ質量分析法による測定を組み合わせた新規分析法の開発を行った。この方法を用いて、単一ウラン-プルトニウム混合粒子(U/Pu比: 1$$sim$$70)のプルトニウム同位体比分析を行ったところ、$$^{238}$$Pu/$$^{239}$$Pu同位体比は、質量数238の操作ブランク値を低く抑えることができず測定できなかったものの、$$^{240}$$Pu/$$^{239}$$Pu、$$^{241}$$Pu/$$^{239}$$Pu、$$^{242}$$Pu/$$^{239}$$Pu同位体比については精確に測定することに成功した。
193
Magnetization jump in the magnetization process of the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a distorted square-kagome lattice
中野 博生*; 長谷川 泰正*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 84(11), p.114703_1 - 114703_6, 2015/11
 被引用回数:3 パーセンタイル:42.12(Physics, Multidisciplinary)
歪んだ正方カゴメ格子上のspin-1/2ハイゼンベルグ反強磁性体の磁化過程について、大規模数値対角化により理論的に研究した。その結果、飽和磁化の3分の1のところに、新しい磁化ジャンプが現れることが判明した。
194
懸濁態及び溶存態Csの森林から河川への流出とその変化傾向
武藤 琴美; 安藤 麻里子; 竹内 絵里奈; 西村 周作; 小嵐 淳; 都築 克紀; 中西 貴宏; 松永 武
KEK Proceedings 2015-4, p.252 - 257, 2015/11
福島第一原子力発電所事故により大気中に放出された放射性Csの多くは森林に沈着し、現在も残留している。本研究では森林から河川への放射性Csの流出挙動を評価するために、北茨城市の森林を集水域とする小河川に放射性Csの連続捕集装置を設置し調査を行った。放射性Csは粒径の異なる懸濁態と溶存態Csに分け、それぞれについて流出挙動を評価した。調査期間は2012年12月から2014年11月である。懸濁物はカートリッジフィルターを用いて捕集し、粒径毎に4種類(2000$$mu$$m以上, 500-2000$$mu$$m, 75-500$$mu$$m, 75$$mu$$m以下)に篩別した。溶存態はCs吸着剤を充填したカラムに通水させ捕集した。フィルター及びカラムの交換は約1ヶ月毎に行い、各試料は乾燥させてGe半導体検出器で$$gamma$$線測定を行った。調査の結果、流量の増加が懸濁態・溶存態$$^{137}$$Csの流出量に影響を与えることが明らかになった。粒径別に見ると、懸濁態全体に対する流出量の割合は粒径75$$mu$$m以下のものが最大だったが、流量が特に多い期間に粒径75-2000$$mu$$mの比較的大きな粒子が増加した。流出量全体では懸濁態の割合が多いが、冬期は溶存態の割合が増加する傾向が見られた。
195
Carrier-mediated ferromagnetism in the magnetic topological insulator Cr-doped (Sb,Bi)$$_{2}$$Te$$_{3}$$
Ye, M.*; Li, W.*; Zhu, S.-Y.*; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; Wang, J.*; Pan, H.*; Nurmamat, M.*; 角田 一樹*; Ji, F.*; et al.
Nature Communications, 6, p.8913_1 - 8913_7, 2015/11
 被引用回数:5 パーセンタイル:28.47(Multidisciplinary Sciences)
磁性元素を添加したトポロジカル絶縁体は、量子異常ホール効果や無散逸伝導などの魅力的な現象の発現が予言され、低消費電力スピンデバイスの開発につながっていくものと期待されている。既に、いくつかの磁性添加トポロジカル絶縁体で長距離磁気秩序が確認されている。しかし、量子異常ホール効果の発現は、極低温におけるCrを添加した(Sb,Bi)$$_{2}$$Te$$_{3}$$系に限られており、強磁性の微視的な起源はほとんど分かっていない。そこで、今回、X線磁気円二色性実験による元素選択的研究を行うことにより、本物質系の強磁性は、母体の正孔キャリアーを媒介としたものであり、Crの3d電子とSbやTeのp電子の相互作用が極めて重要であることを明らかにした。この結果は、異常量子ホール素子の実現に向けても重要である。
196
高速炉蒸気発生器伝熱管周囲に形成されるナトリウム-水反応環境を考慮した隣接管ウェステージ評価; 高温水酸化ナトリウムを用いた流れを伴う複合酸化型腐食実験
栗原 成計; 梅田 良太; 菊地 晋; 下山 一仁; 大島 宏之
日本原子力学会和文論文誌, 14(4), p.235 - 248, 2015/11
ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器でナトリウム(Na)-水反応が生じると、水漏えい位置に隣接する健全な伝熱管は反応ジェットの影響によって局所的な損耗(ターゲットウェステージ)を受け、破損が伝播して影響範囲が拡大する可能性がある。従来の研究では、実機SGの伝熱管候補材料を対象に、実機SG運転条件を模擬した多くのターゲットウェステージ実験が実施され、反応ジェットを形成するマクロな境界因子でウェステージ速度が評価されてきた。しかしながら、高温・高圧運転が指向される異なるSG型式に対して同様のアプローチで安全評価を行うには、設計上の選択肢に対して汎用性に欠け、設計時の最適化に適さない。本報では、Na-水反応時の主たる反応生成物である、高温のNaOH及びNa$$_{2}$$Oによる実機SG伝熱管材料の流れを伴う複合酸化型腐食挙動を把握することを目的として、ウェステージ環境に影響を及ぼす局所因子を分離可能な実験装置及び手法を開発し、減肉速度に及ぼす試料/供試体(伝熱管材料)温度及び試料衝突速度の影響を定量的に検討した結果について述べる。さらに、実験後供試体の金属組織観察や化学分析に基づき、腐食環境を推察した。
197
高サイクル熱疲労評価のための流体-構造熱連成解析と熱応力解析との連携評価手法の整備
田中 正暁; 三宅 康洋*
日本機械学会M&M2015材料力学カンファレンス講演論文集(インターネット), 3 Pages, 2015/11
非定常異温度流体混合場と構造材中の非定常熱伝導場を同時に計算する流体-構造熱連成解析(MUGTHESコード)と熱応力解析(FINASコード)による連携解析を実現するためにインターフェースプログラム(MUFIN)を整備した。T字合流配管部を模擬した流体-構造熱連成水流動実験を対象に、MUFINを介したMUGTHESとFINASとの一連の連携解析機能確認を目的とした検証解析を実施し、その適用性を確認した。
198
Preparation and evaluation of an astatine-211-labeled sigma receptor ligand for $$alpha$$ radionuclide therapy
小川 数馬*; 水野 覚瑛*; 鷲山 幸信*; 柴 和弘*; 高橋 成人*; 小阪 孝史*; 渡辺 茂樹; 篠原 厚*; 小谷 明*
Nuclear Medicine and Biology, 42(11), p.875 - 879, 2015/11
 被引用回数:3 パーセンタイル:48.36(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)
Sigma receptors are overexpressed in a variety of human tumors, making them potential targets for radionuclide receptor therapy. We have previously synthesized and evaluated $$^{131}$$I-labeled (+)-2-[4-(4-iodophenyl)piperidino]cyclohexanol [(+)-[$$^{131}$$I]pIV], which has a high affinity for sigma receptors. Therefore, (+)-[$$^{131}$$I]pIV significantly inhibited tumor cell proliferation in tumor-bearing mice. In the present study, we report the synthesis and the in vitro and in vivo characterization of (+)-[$$^{211}$$At]pAtV, an $$^{211}$$At-labeled sigma receptor ligand, that has potential use in $$alpha$$-radionuclide receptor therapy. The lipophilicity of (+)-[$$^{211}$$At]pAtV was similar to that of (+)-[$$^{125}$$I]-pIV. Uptake of DU-145, prostate cancer cell lines, and the biodistribution patterns in DU-145 tumor-bearing mice at 1 h post-injection were also similar between (+)-[$$^{211}$$At]pAtV and (+)-[$$^{125}$$I]-pIV. Namely, (+)-[$$^{211}$$At]pAtV demonstrated high uptake and retention in tumor via binding to sigma receptors.
199
Severe external hazard on hypothetical JSFR in 2010
近澤 佳隆; 加藤 篤志; 早船 浩樹; 島川 佳郎*; 神島 吉郎*
Nuclear Technology, 192(2), p.111 - 124, 2015/11
JSFRに対する厳しい外的事象評価を行った。耐震設計としては安全上重要な機器が直近の強い地震に対して機能が維持できることを確認した。また、津波に対しては可能的な全交流電源喪失を評価した。
200
Performance verification tests of JT-60SA CS model coil
尾花 哲浩*; 村上 陽之; 高畑 一也*; 濱口 真司*; 力石 浩孝*; 三戸 利行*; 今川 信作*; 木津 要; 夏目 恭平; 吉田 清
Physica C, 518, p.96 - 100, 2015/11
 パーセンタイル:100(Physics, Applied)
In the JT-60 Super Advanced (JT-60SA) fusion experimental device, the magnet system consists of a central solenoid (CS) coil, 18 toroidal field coils and 6 plasma equilibrium (EF) field coils. The CS coil is composed of four electrically independent modules consisting of a quad-pancake and 6 octa-pancakes. In order to verify the process for the coil manufacturing and the fabrication jigs, the CS model coil was developed. The model coil is composed of one quad-pancake, which is the same dimension as the quad-pancake utilized in the module of the CS coil. Nb$$_{3}$$Sn cable-in-conduit (CIC) conductors used for the model coil is the same as conductors for the CS coil. As a final check of the coil manufacturing, the cold test of the model coil was conducted at the Nation Institute for Fusion Science (NIFS) test facility. The critical current, joint resistance, and pressure drop of the model coil were measured in the cold test. In addition, self-magnetic field of the model coil was measured. In this paper, the results of the performance verification tests are described.