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1
Spacing between graphene and metal substrates studied with total-reflection high-energy positron diffraction
深谷 有喜; 圓谷 志郎; 境 誠司; 望月 出海*; 和田 健*; 兵頭 俊夫*; 社本 真一
Carbon, 103, p.1 - 4, 2016/07
 被引用回数:3 パーセンタイル:37.48(Chemistry, Physical)
本研究では、全反射高速陽電子回折法を用いて、貴金属および遷移金属基板上のグラフェンの構造を調べた。動力学的回折理論に基づく構造解析から、CuおよびCo基板上のグラフェンの高さをそれぞれ3.34${AA}$および2.06${AA}$と決定した。Cu基板上のグラフェンの高さはグラファイトの層間距離に近く、グラフェン・Cu基板間の相互作用は非常に弱いことがわかった。一方、Co基板上のグラフェンの高さは、Cu基板上のものに比べ1${AA}$以上も低く、Co基板上のグラフェンは基板と強く相互作用していることが実験的に確かめられた。
2
Study of the in-plane magnetic structure of a layered system using polarized neutron scattering under grazing incidence geometry
丸山 龍治; Bigault, T.*; Wildes, A. R.*; Dewhurst, C. D.*; 曽山 和彦; Courtois, P.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 819, p.37 - 53, 2016/05
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
中性子偏極スーパーミラーを偏極中性子散乱測定に用いる際には、試料の磁化や中性子ビームの偏極率への影響を小さく抑えるために、これを構成する多層膜が磁気的にソフトであることが重要である。これらの多層膜は交換結合長(数十nm)よりもサイズの小さい結晶粒から構成され、磁気特性はバルクとは異なり隣り合うスピン間での交換相互作用による結晶磁気異方性の平均化(ランダム異方性モデル)によって理解される。本研究では、磁化の過程における多層膜の面内磁気構造を斜入射偏極中性子散乱を用いて観察することにより、上記モデルが我々の対象とする系に適応可能であるかどうかに関する検証を行った。実験によって得られた散乱データは歪曲波ボルン近似による散乱強度分布シミュレーションにより解析され、面内方向で磁化の方向が揃った領域の大きさ(数百nm)が結晶粒サイズ($$leq 10$$nm)よりもずっと大きいという上記モデルに従う結果が得られた。今後は、このモデルの適応範囲や異なる系に対する適応可能性等について研究を進め、多層膜の磁気特性を支配するメカニズムに関する理解を深めることが重要である。
3
Deep microbial life in high-quality granitic groundwater from geochemically and geographically distinct underground boreholes
伊能 康平*; 今野 祐大*; 幸塚 麻里子*; 廣田 明成*; 東郷 洋子*; 福田 朱里*; 小松 大介*; 角皆 潤*; 田辺 章文*; 山本 智*; et al.
Environmental Microbiology Reports (Internet), 8(2), p.285 - 294, 2016/04
 被引用回数:2 パーセンタイル:65.05(Environmental Sciences)
瑞浪超深地層研究所の深度300mの花崗岩中の地下水を対象として、ボーリング孔を利用した微生物特性の調査を行った。ボーリング孔から得られた地下水は、当初、好気性の水素酸化に関わるHydrogenophaga spp.が優勢種であったが、3年後にはNitrospirae門の微生物が優勢種となった。後者の微生物種は系統学的に深部地下水や陸域の温泉水において観察される種であり、この地域の土着の微生物種と考えられた。
4
Dynamical behavior of human $$alpha$$-synuclein studied by quasielastic neutron scattering
藤原 悟; 荒木 克哉*; 松尾 龍人; 八木 寿梓*; 山田 武*; 柴田 薫; 望月 秀樹*
PLoS ONE (Internet), 11(4), p.e0151447_1 - e0151447_17, 2016/04
 被引用回数:5 パーセンタイル:48.37(Multidisciplinary Sciences)
Filamentous aggregates (amyloid fibrils) of the protein $$alpha$$-synuclein ($$alpha$$-Syn) are related to the pathogenesis of Parkinson's disease. To understand the pathogenesis mechanism of this disease, the mechanism of the amyloid fibril formation of $$alpha$$-Syn must be elucidated. As a first step toward this ultimate goal, dynamical behavior of $$alpha$$-Syn in the monomeric and the fibril states was investigated using quasielastic neutron scattering (QENS). Analysis of the QENS spectra of solution samples of $$alpha$$-Syn shows that diffusive global motions are observed in the monomeric state but largely suppressed in the fibril state. However, the amplitude of the side chain motion is shown to be larger in the fibril state than in the monomeric state. This implies that significant solvent space exists within the fibrils, which is attributed to the $$alpha$$-Syn molecules within the fibrils having a distribution of conformations. The larger amplitude of the side chain motion in the fibril state than in the monomeric state implies that the fibril state is entropically favorable.
5
Real-time observation of rotational twin formation during molecular-beam epitaxial growth of GaAs on Si (111) by X-ray diffraction
鈴木 秀俊*; 仲田 侑加*; 高橋 正光; 池田 和磨*; 大下 祥雄*; 諸原 理*; 外賀 寛崇*; 森安 嘉貴*
AIP Advances (Internet), 6(3), p.035303_1 - 035303_6, 2016/03
 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Nanoscience & Nanotechnology)
The formation and evolution of rotational twin (TW) domains introduced by a stacking fault during molecular-beam epitaxial growth of GaAs on Si (111) substrates were studied by in situ X-ray diffraction. To modify the volume ratio of TW to total GaAs domains, GaAs was deposited under high and low group V/group III (V/III) flux ratios. For low V/III, there was less nucleation of TW than normal growth (NG) domains, although the NG and TW growth rates were similar. For high V/III, the NG and TW growth rates varied until a few GaAs monolayers were deposited; the mean TW domain size was smaller for all film thicknesses.
6
DNA gyrase of ${it Deinococcus radiodurans}$ is characterized as Type II bacterial topoisomerase and its activity is differentially regulated by PprA in vitro
Kota, S.*; Rajpurohit, Y. S.*; Charaka, V. K.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; Misra, H, S.*
Extremophiles, 20(2), p.195 - 205, 2016/03
 被引用回数:4 パーセンタイル:21.55(Biochemistry & Molecular Biology)
The multipartite genome of ${it Deinococcus radiodurans}$ forms toroidal structure. It encodes topoisomerase IB and both the subunits of DNA gyrase (DrGyr) while lacks other bacterial topoisomerases. Recently, PprA a pleiotropic protein involved in radiation resistance in ${it D. radiodurans}$ has been suggested for having roles in cell division and genome maintenance. In vivo interaction of PprA with topoisomerases has also been shown. DrGyr constituted from recombinant gyrase A and gyrase B subunits showed decatenation, relaxation and supercoiling activities. Wild type PprA stimulated DNA relaxation activity while inhibited supercoiling activity of DrGyr. Thus, we showed that DrGyr confers all three activities of bacterial type IIA family DNA topoisomerases, which are differentially regulated by PprA, highlighting the significant role of PprA in DrGyr activity regulation and genome maintenance in ${it D. radiodurans}$.
7
福島第一原子力発電所の燃料デブリ取り出しに資するレーザー技術
大道 博行
Isotope News, (743), p.7 - 11, 2016/03
2015年7月、原子力に関する総合研究開発機関である原子力機構、原子力発電の総合プラントメーカーである日立GEニュークリア・エナジー、水ジェット切断等のトップメーカーであるスギノマシンの3者が協力して、福島第一原子力発電所廃炉作業へのレーザー技術の適用拡大を見据えた基盤的研究を行うことで合意した。この共同研究では、同発電所の廃炉にとって最も困難な作業の一つとされている燃料デブリ取りだしに向けたレーザー工法開発に寄与する基盤的研究を実施することになっている。本小論では共同研究に関連するレーザー技術の現状、今回の共同研究を担当する3者のこれまでの取り組み、3者が協力する意義、オールジャパンの体制で臨む燃料デブリ取出しに向けた今後の期待される展開を述べる。
8
103番元素が周期表を変える?!; ローレンシウムの第一イオン化エネルギーの測定から
佐藤 哲也
化学, 71(3), p.12 - 16, 2016/03
103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定の結果、我々はローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その一方、得られた実験結果から推測される電子配置からは、ローレンシウムは13族に類似した最外殻電子軌道をもつことが示唆された。本研究により、ローレンシウムとルテチウムの周期表における位置に関する議論が再燃した。一連の研究成果とその後の議論について、解説する。
9
高速実験炉「常陽」の原子炉容器内観察・補修技術開発; 炉心上部機構の交換作業
高松 操; 川原 啓孝; 伊藤 裕道; 宇敷 洋; 鈴木 信弘; 佐々木 純; 大田 克; 奥田 英二; 小林 哲彦; 長井 秋則; et al.
日本原子力学会和文論文誌, 15(1), p.32 - 42, 2016/03
高速実験炉「常陽」では、平成19年に「計測線付実験装置との干渉による回転プラグ燃料交換機能の一部阻害」が発生し、原子炉容器内において、計測線付実験装置(以下、MARICO-2(MAterial testing RIg with temperature COntrol 2nd))試料部が炉内ラック内の移送用ポットから突出した状態で変形していること、MARICO-2試料部と炉心上部機構(以下、UCS(Upper Core Structure))の接触により、UCS下面に設置されている整流板等が変形していることが確認された。当該燃料交換機能復旧作業の一環として、「常陽」では、平成26年5月よりUCS交換作業を開始し、同年12月に終了した。高放射線・高温環境のSFRにおける原子炉容器内補修(観察を含む)には、軽水炉にはない技術開発が必要であり、その技術レベルを高め、供用期間中の運転・保守に反映することはSFRの信頼性の向上に寄与することができる。SFRにおけるUCSの交換実績は世界でも数少なく、30年以上使用した原子炉容器内の大型構造物の交換作業の完遂により蓄積された経験・知見は、「常陽」のみならず、SFRにおける原子炉容器内観察・補修技術開発に大きく資するものと期待される。
10
地球科学の原子力安全への貢献,2; 破砕物質の鉱物・化学分析と断層の活動性評価
丹羽 正和; 石丸 恒存; 島田 耕史
日本原子力学会誌, 58(3), p.167 - 171, 2016/03
原子力施設の耐震安全性評価において最近、破砕帯の活動性評価が重要な議論となっている。本稿は、日本原子力研究開発機構が断層の活動性評価手法の一つとして開発として進めている、破砕帯構成物質の鉱物・化学的分析に関する現状について、日本原子力学会会員向けに広く紹介を行ったものである。
11
H3 histone tail conformation within the nucleosome and the impact of K14 acetylation studied using enhanced sampling simulation
池部 仁善; 桜庭 俊*; 河野 秀俊
PLOS Computational Biology, 12(3), p.e1004788_1 - e1004788_13, 2016/03
 被引用回数:7 パーセンタイル:6.82(Biochemical Research Methods)
Acetylation of lysine residues in histone tails is associated with gene transcription. Because histone tails are structurally flexible and intrinsically disordered, it is difficult to experimentally determine the tail conformations and the impact of acetylation. In this work, we performed simulations to sample H3 tail conformations with and without acetylation. The results show that irrespective of the presence or absence of the acetylation, the H3 tail remains in contact with the DNA and assumes an alpha-helix structure in some regions. Acetylation slightly weakened the interaction between the tail and DNA and enhanced alpha-helix formation, resulting in a more compact tail conformation. We inferred that this compaction induces unwrapping and exposure of the linker DNA, enabling DNA-binding proteins (e.g., transcription factors) to bind to their target sequences. In addition, our simulation also showed that acetylated lysine was more often exposed to the solvent, which is consistent with the fact that acetylation functions as a post-translational modification recognition site marker.
12
Probing surface distributions of $$alpha$$ clusters in $$^{20}$$Ne via $$alpha$$-transfer reaction
福井 徳朗; 谷口 億宇*; 須原 唯広*; 延与 佳子*; 緒方 一介*
Physical Review C, 93(3), p.034606_1 - 034606_9, 2016/03
 被引用回数:3 パーセンタイル:37.41(Physics, Nuclear)
Direct evidence of the $$alpha$$-cluster development has not been obtained yet although it was carried out a number of experimental studies attempting to extract the information of the clustering. We aim to verify the development of the $$alpha$$-cluster structure from observables. As a first application, it is argued how to extract the spatial information of the cluster structure of $$^{20}$$Ne through the cross section of $$^{16}$$O($$^6$$Li,$$d$$)$$^{20}$$Ne. For the analysis of the transfer reaction, we work with the coupled-channels Born approximation (CCBA) approach, in which the breakup effects of $$^6$$Li are taken into account by means of the continuum-discretized coupled-channels method (CDCC). The microscopic cluster model (MCM) with the generator coordinate method (GCM) is adopted to calculate the $$alpha$$-$$^{16}$$O wave function. We show that our calculation gives a significant improvement of the prediction on the transfer cross section to be consistent with experimental data. It is found that the surface region of the cluster wave function is sensitive to the cross section.
13
国際核融合エネルギー研究センターの高性能計算機システムHeliosを利用した国内シミュレーション研究プロジェクトの進展
石澤 明宏*; 井戸村 泰宏; 今寺 賢志*; 糟谷 直宏*; 菅野 龍太郎*; 佐竹 真介*; 龍野 智哉*; 仲田 資季*; 沼波 政倫*; 前山 伸也*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 92(3), p.157 - 210, 2016/03
幅広いアプローチ協定に基づいて国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)の計算機シミュレーションセンター(CSC)に設置された高性能計算機システムHeliosは、2012年1月に運用を開始し、日欧の磁気核融合シミュレーション研究に供用され、高い利用率の実績を示すとともに、炉心プラズマ物理から炉材料・炉工学にわたる広い分野で多くの研究成果に貢献している。本プロジェクトレビューの目的は、国内の大学や研究機関においてHeliosを利用して進められているシミュレーション研究プロジェクトとその成果を一望するとともに、今後予想される研究の進展を紹介することである。はじめにIFERC-CSCの概要を示した後、各研究プロジェクト毎にその目的、用いられる計算手法、これまでの研究成果、そして今後必要とされる計算を紹介する。
14
日本原子力研究開発機構における研究開発の現状
藤田 雄二; 吉井 賢資
電気評論, 101(2), p.43 - 58, 2016/02
日本原子力研究開発機構は、平成27年度から国立研究開発法人の指定を受け、我が国唯一の総合的原子力研究開発機関として、原子力による新しい科学技術や産業の創出を目指して基礎研究、応用研究からプロジェクト開発的研究に至るまで幅広い研究開発を行っている。特に、科学的技術的専門性を最大限に活用して、東京電力福島第一原子力発電所事故からの復旧・復興に向けた取組み、原子力安全研究、核燃料サイクル技術の確立を目指した研究開発、放射性廃棄物処理に関わる研究等を重点的に実施すべき業務として進めてきた。平成27年度は、新たに策定した「第3期中長期計画」の初年度に当たる。本稿では原子力機構における平成27年度の研究開発の主な成果を中心に、現状と今後の動向を紹介する。
15
渡邊昇先生に教えていただいたこと
鈴谷 賢太郎
波紋, 26(1), p.18 - 20, 2016/02
渡邊昇先生に御指導いただいた1990年前後の思い出をまとめた。高エネルギー加速器研究機構中性子散乱実験施設(KENS)において、パルス中性子小/中角散乱装置の建設と利用研究について渡邊先生の御指導を受けた。新しい測定装置を考案・建設し、理論研究と実験を重ねながら、データ解析手法まで開発していくという装置建設の基本を教えていただいた。
16
Effect of neutron energy and fluence on deuterium retention behaviour in neutron irradiated tungsten
藤田 啓恵*; 湯山 健太*; Li, X.*; 波多野 雄治*; 外山 健*; 太田 雅之; 落合 謙太郎; 吉田 直亮*; 近田 拓未*; 大矢 恭久*
Physica Scripta, 2016(T167), p.014068_1 - 014068_5, 2016/02
 被引用回数:6 パーセンタイル:36.7(Physics, Multidisciplinary)
この研究では、鉄イオン(Fe$$^{2+}$$)照射W試料、核分裂反応より発生した中性子を照射したW試料、D-T核融合反応から生成した14MeV中性子照射されたW試料を用い、それらに重水素イオン(D$$_{2}^{+}$$)を照射し、昇温脱離法(TDS)で重水素滞留挙動を評価した。さらに、シミュレーションにより、得られたTDSスペクトルからW中の重水素捕捉サイトの捕捉エネルギーを評価した。実験結果より、Fe$$^{2+}$$照射試料では欠陥が表面付近の浅い領域に集中することが確認された。また照射損傷量増加に伴い原子空孔やボイドが増加し、ボイドがより安定なD捕捉サイトであることが示唆された。核分裂反応中性子照射試料は、Dは主に表面吸着または転位ループによる捕捉により試料中に滞留することがわかった。しかし低損傷量のため、原子空孔やボイドの形成は見られなかった。一方、核融合反応中性子照射試料は他の試料と比較して低損傷量にも関わらず、原子空孔及び原子空孔集合体の形成が示唆された。以上から、照射欠陥の形成及びD滞留挙動は中性子の照射エネルギーに大きく影響を受けることがわかった。
17
Measurement of the stochastic radial dose distribution for a 30-MeV proton beam using a wall-less tissue-equivalent proportional counter
津田 修一; 佐藤 達彦; 小川 達彦
Radiation Protection Dosimetry, 168(2), p.190 - 196, 2016/02
 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)
重粒子線に対する生物学的効果を評価する上で、生体中での重粒子線の飛跡およびその近傍における詳細なエネルギー付与分布は重要なデータである。本研究では、PHITSに組み込まれている最新の生物学的線量評価モデルのエネルギー付与分布計算の精度検証を行うため、高崎量子研究所TIARAで 壁なし型組織等価比例計数管にペンシル状のビームを照射し、径方向の線エネルギー(y)分布データおよびyの線量平均値(yD)を取得した。その結果、PHITSによる計算結果は測定したy分布をよく再現することがわかった。また30MeV陽子は、陽子より重いイオンの場合と異なり、ビーム軸上(r=0.0$$mu$$m)でyD値は最小となり、ビーム軸に対する垂直面の径方向の距離とともに緩やかに増加した。これは陽子ビームと二次的に生成されるデルタ線の阻止能がほぼ等しいことに起因するためであり、約30MeV以上の陽子ビームでは飛跡構造がほぼ一様であることを実験的に示した。
18
Correlative imaging of live biological cells with a soft X-ray microscope and a fluorescence microscope
加道 雅孝; 岸本 牧; 保 智己*; 安田 恵子*; 青山 雅人*; 刀祢 重信*; 篠原 邦夫*
AIP Conference Proceedings 1696, p.020019_1 - 020019_4, 2016/01
軟X線顕微鏡は生きている細胞の細胞内小器官を観察するための非常に強力なツールであり、これまで細胞の内部構造を観察するための多くの研究開発が行われてきた。しかし、細胞内構造は非常に複雑で、軟X線顕微鏡で取得した細胞の軟X線顕微鏡像において細胞内小器官を特定することは困難であった。我々は、同一細胞を軟X線顕微鏡と蛍光顕微鏡により同時に観察するハイブリッドイメージング法を提案した。細胞にあらかじめ蛍光標識を施すことにより蛍光顕微鏡により細胞内小器官の位置を正確に特定することができ、蛍光顕微鏡によって得られた細胞内小器官の位置情報を用いて軟X線顕微鏡で取得した細胞の軟X線顕微鏡像において細胞内構造を正確に特定可能となる。軟X線顕微鏡は蛍光顕微鏡よりはるかに高い空間分解能を持つため、正確に特定された細胞内小器官の詳細な構造の解析が可能である。ハイブリッドイメージング法により生きている細胞の観察を行った。その結果、生きている細胞内のミトコンドリアの詳細な構造が確認できた。
19
Activation and control of visible single defects in 4H-, 6H-, and 3C-SiC by oxidation
Lohrmann, A.*; Castelletto, S.*; Klein, J. R.*; 大島 武; Bosi, M.*; Negri, M.*; Lau, D. W. M.*; Gibson, B. C.*; Prawer, S.*; McCallum, J. C.*; et al.
Applied Physics Letters, 108(2), p.021107_1 - 021107_4, 2016/01
 被引用回数:6 パーセンタイル:12.99(Physics, Applied)
Creation and characterisation of single photon emitters near the surface of 4H- and 6H-silicon carbide bulk substrates and 3C-SiC epitaxially grown on silicon substrates were investigated. These single photon emitters can be created and stabilized by thermal annealing in an oxygen atmosphere at temperatures above 550 $$^{circ}$$C. Hydrofluoric acid (HF) treatment is shown to effectively annihilate the emission from defects and to restore an optically clean surface. However, the emission from the defects can be obtained after re-oxidation above 550 $$^{circ}$$C. By measuring using standard confocal microscopy techniques, the excited state lifetimes for the emitters are found to be in the nanosecond regime in all three polytypes, and the emission dipoles are aligned with the lattice.
20
放射線の効果を細胞から細胞へ伝えるバイスタンダー効果の特徴; 鍵を握るのは一酸化窒素
横田 裕一郎; 舟山 知夫; 池田 裕子; 小林 泰彦
Isotope News, (741), p.21 - 25, 2016/01
International Journal of Radiation Biology誌2015年5月号で我々が発表した論文を中心にバイスタンダー効果について概説した。実験では、バイスタンダー効果の線量及び線質依存性と、それに関連する分子メカニズムを調べるため、$$gamma$$線あるいは炭素イオンビームで照射したヒト正常線維芽細胞を非照射細胞と共培養した。その結果、照射細胞に曝露する線量が増加すると非照射細胞の生存率は低下し、一酸化窒素(NO)ラジカルが酸化して生じる培養液中の亜硝酸イオン濃度は上昇した。それらの線量応答は$$gamma$$線と炭素イオンビームで類似した。また、NOラジカルの特異的消去剤を投与すると非照射細胞の生存率低下は抑制された。さらに、非照射細胞の生存率と培養液中の亜硝酸イオン濃度は負に相関した。以上の結果から、NOラジカルが媒介するバイスタンダー効果は放射線の線量に依存するが線質には依存しないことが明らかになった。NOラジカル産生はバイスタンダー効果の重要な決定因子の一つかもしれない。バイスタンダー効果を制御することで放射線がん治療の副作用低減や治療効果を増強できる可能性にも言及した。
21
Development of an altitude maintenance system for underwater robots using laser beams
田場 凌*; 武村 史朗*; Tansuriyavong, S.*; 川端 邦明; 相良 慎一*; 小笠原 敬*
Proceedings of 21st International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 21st 2016) and 1st International Symposium on BioComplexity (ISBC-1) (Internet), p.395 - 399, 2016/01
In this paper, we describe about the development of real time distance measurement system for underwater robot. This system has two laser modules and a monocular camera. Two laser modules set on the monocular camera and two points always see in the camera image. If the distance of camera and the measurement object is near, the distance of two laser points is long. If the distance of camera and measurement object is far, the distance of two laser points is short. By using this relation, the distance of the robot and the measurement object can measure. In addition, this system uses particle filter to be not affected by light. We verify this method by the several experimental results.
22
Development of real-time rotating waveplate Stokes polarimeter using multi-order retardation for ITER poloidal polarimeter
今澤 良太; 河野 康則; 小野 武博; 伊丹 潔
Review of Scientific Instruments, 87(1), p.013503_1 - 013503_7, 2016/01
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
ITERポロイダル偏光計のために回転波長板Stokes偏光計を開発した。本手法のための一般化された解析モデル及びFPGA(プログラマブルロジックデバイスの一種)に適した実時間解析アルゴリズムを提案する。一般化された解析モデルは、波長板の回転に同期した任意の現象を考慮できるため、波長板の位相遅延が一様で無くても高精度な測定が可能となる。可視光線を用い、波長板の品質が悪い条件で実験した結果、最大測定誤差及び確度はそれぞれ3.5%及び1.2%であった。このときの波長板の回転速度は20,000rpmであり、Stokesパラメタ-測定の時間分解能は3.3msである。また、解析にあたっては提案した解析アルゴリズムを使用した。次に、ソフトウェアエミュレーションによって、提案した解析アルゴリズムが実時間(時間分解の10ms)で測定可能であることを確認した。以上により、ITERポロイダル偏光計で目標としている、遠赤外光レーザーを用いた実時間高精度回転波長板Stokes偏光計の開発に見通しを得た。
23
利便性を重視したミュオンビームプロファイルモニタの開発
伊藤 孝
めそん, (43), p.44 - 47, 2016/00
J-PARCミュオン実験施設におけるビームライン調整のために、ミュオンビームプロファイルモニタを新たに開発した。利便性を重視した設計により、既設の$$mu$$SR分光器を移動することなく試料位置周辺のビームプロファイルの取得が可能になった。これによりビームライン調整におけるビームモニタの利用機会が大きく広がり、ビームの質の改善へとつながった。本稿では、本機の設計・性能の詳細とともに、D1ビームコミッショニングにおける具体的な活用事例について紹介する。
24
日本列島の基盤岩類の熱年代コンパイル
末岡 茂; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (28), p.8 - 10, 2015/12
島弧スケールでの冷却史・削剥史の把握を目的として、日本列島の基盤岩類について、既存の熱年代データのコンパイルを行った。2015年4月現在までに、未公表データを含む70編以上の文献から、アパタイトFT年代約370点、ジルコンFT年代約650点を取りまとめた。年代値は第四紀から三畳紀まで様々であるが、地域的には中部$$sim$$近畿の山岳地域や西南日本外帯では豊富なデータが報告されているのに対し、東北日本弧や中国地方では少ないなど、偏りが見られた。コンパイル作業は今後も継続を予定しているが、最終的な成果の公表時期・方法については未定である。
25
ローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを証明; 103番元素の第一イオン化エネルギー測定に成功
佐藤 哲也
Isotope News, (740), p.16 - 19, 2015/12
103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを測定することによって、Lrがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明することができた。その結果は、化学的性質を特徴付ける基底状態の電子配置が周期表からの予想と異なることを強く示唆するものだった。
26
Ion induced modifications of Mn-doped ZnO films
松波 紀明*; Ito, M.*; Kato, M.*; 岡安 悟; 左高 正雄*; 垣内田 洋*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part A), p.191 - 195, 2015/12
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
マンガンを6%添加した酸化亜鉛薄膜を室温で100MeVキセノンイオンで照射し、X線回折(XRD)による原子構造や光学吸収,電気抵抗,磁化率測定といった物性にどのような変化が現れるか調べた。XRDの強度は照射量5$$times$$10$$^{14}$$ cm$$^{-2}$$まで単調に減少し、未照射試料の1/50になった。バンドギャップはほとんど変化しないが($$<$$0.02eV)、電気抵抗は4桁減少した。電気抵抗の変化でいえば、低エネルギーイオン照射(100keVネオンまたは窒素)に比べ変化の度合いが大きい。磁化率($$chi$$)の温度依存性はキュリー則に従い$$chi$$ = $$chi$$$$_{o}$$ + C/Tとなり常磁性を示す。キュリー定数Cは照射によって照射量10$$^{12}$$ cm$$^{-2}$$で未照射の値(C$$_{O}$$=0.012emu cm$$^{-3}$$ K)の半分まで減少した。
27
Decay properties of $$^{68,69,70}$$Mn; Probing collectivity up to N=44 in Fe isotopic chain
Benzoni, G.*; Morales, A. I.*; Watanabe, H.*; 西村 俊二*; Coraggio, L.*; Itaco, N.*; Gargano, A.*; Browne, F.*; Daido, R.*; Doornenbal, P.*; et al.
Physics Letters B, 751, p.107 - 112, 2015/12
 被引用回数:9 パーセンタイル:16.03(Astronomy & Astrophysics)
The $$beta$$ decays of $$^{68,69,70}$$Mn have been measured at the RIBF facility at RIKEN using the EURICA $$gamma$$ spectrometer combined with an active stopper consisting of a stack of Si detectors. Half-lives and $$beta$$-delayed neutron emission probabilities have been extracted for these decays, together with first experimental information on excited states populated in $$^{69,70}$$Fe. The data indicate a continuously increasing deformation for Fe isotopes up to A=70, and interpreted to be due to the interplay between quadrupole correlation of specific neutron orbitals and the monopole component of the proton-neutron interaction.
28
Space radiation dosimetry to evaluate the effect of polyethylene shielding in the Russian segment of the International Space Station
永松 愛子*; Casolino, M.*; Larsson, O.*; 伊藤 毅*; 安田 仲宏*; 北城 圭一*; 島田 健*; 武田 和雄*; 津田 修一; 佐藤 達彦
Physics Procedia, 80, p.25 - 35, 2015/12
宇宙航空研究開発機構(JAXA)では国際宇宙ステーション(ISS)のロシアセグメントにおいて、個人線量計の遮へい材料の影響について検討するALTCRISS計画を進めている。JAXAの受動積算型宇宙放射線計測システム(PADLES)は、固体飛跡検出器CR-39とTLD線量計から構成される。ALTCRISS計画において、個人被ばく線量を正確に測定することを目的として固体飛跡検出器の材料であるCR-39と、旧日本原子力研究所で開発された人体軟組織等価材料(NAN-JAERI)をPADLESに装着した。PADLESをポリエチレン材に装着している、また装着していない条件で得た線量値について、2つの組織等価材(CR-39、NAN-JAERI)を装着した条件での線量値と比較した。今回は、ISSのALTCRISS計画で、2005年から2007年の間に実施したフェーズ1からフェーズ4における測定結果について報告する。
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廃炉に係る研究拠点整備の現状
河村 弘
電気評論, 100(11), p.19 - 27, 2015/11
東京電力福島第一原子力発電所の廃止措置に向けた研究開発を遂行するため、遠隔操作機器・装置の開発・実証試験施設の整備を進めている。本稿では、楢葉遠隔技術開発センターと大熊分析・研究センターの整備に関する進捗状況や、研究開発と人材育成を推進する国際的な拠点の構築に関して報告する。
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103番元素が解く、周期表のパズル; ローレンシウムのイオン化エネルギー測定に成功
佐藤 哲也
日本原子力学会誌, 57(11), p.741 - 744, 2015/11
103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定の結果、我々はローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その一方、得られた実験結果から推測される電子配置からは、ローレンシウムは13族に類似した最外殻電子軌道をもつことが示唆された。本研究により、ローレンシウムとルテチウムの周期表における位置に関する議論が再燃した。一連の研究成果とその後の議論について、解説する。
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The New vertical neutron beam line at the CERN n_TOF facility design and outlook on the performance
Wei${ss}$, C.*; Chiaveri, E.*; Girod, S.*; Vlachoudis, V.*; 原田 秀郎; 木村 敦; n_TOF Collaboration*; 他126名*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 799, p.90 - 98, 2015/11
 被引用回数:14 パーセンタイル:1.94(Instruments & Instrumentation)
At the neutron time-of-flight facility n_TOF at CERN a new vertical beam line was constructed in 2014, in order to extend the experimental possibilities at this facility to an even wider range of challenging cross-section measurements of interest in astrophysics, nuclear technology and medical physics. The design of the beamline and the experimental hall was based on FLUKA Monte Carlo simulations, aiming at maximizing the neutron flux, reducing the beam halo and minimizing the background from neutrons interacting with the collimator or back-scattered in the beam dump. The present paper gives an overview on the design of the beam line and the relevant elements and provides an outlook on the expected performance regarding the neutron beam intensity, shape and energy resolution, as well as the neutron and photon backgrounds.
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Development of magnetic sensors for JT-60SA
武智 学; 松永 剛; 櫻井 真治; 笹島 唯之; 柳生 純一; 星 亨*; 川俣 陽一; 栗原 研一; JT-60SAチーム; Nishikawa, T.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 96-97, p.985 - 988, 2015/10
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
JT-60SA, which has fully super conducting coils, is under construction in order to demonstrate and develop steady-state high beta operation for supplement ITER toward DEMO. Three types of coils will be installed in the vacuum vessel for resistive wall mode (RWM) control, error field correction and also for edge localized mode (ELM) control. Biaxial magnetic sensors have been developed, because 3D information of magnetic configuration is necessary for these controls. Also, redesigned magnetic sensors for basic information of JT-60SA plasma, e.g. one-turn loop, Rogowski coils, diamagnetic loop and saddle coils have been developed, because manufacture and installation of these sensors are much more difficult for JT-60SA than those for JT-60U. The design and the specification of the magnetic sensors for JT-60SA will be reported from engineering and physics aspects.
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Impacts of friction stir processing on irradiation effects in vacuum-plasma-spray coated tungsten
小沢 和巳; 谷川 博康; 森貞 好昭*; 藤井 英俊*
Fusion Engineering and Design, 98-99, p.2054 - 2057, 2015/10
 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)
低放射化フェライト鋼(F82H)は先進核融合炉の構造材料候補である。第一壁ならびにダイバータではプラズマスパッタ抑制のため、タングステン被膜が必須とされている。F82H鋼に、真空プラズマ溶射法でタングステン(W)を皮膜し、その後摩擦攪拌処理(FSP)にて強化した試料に対しイオン照射実験を実施し、WとF82Hの各要素のイオン照射後の硬さと微細組織に及ぼす細粒化の影響を調べた。これまでの結果からは、800$$^{circ}$$C、5.4dpaでイオン照射したFSP-W皮膜の顕著な照射硬化は認められていない。
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Design study of blanket structure based on a water-cooled solid breeder for DEMO
染谷 洋二; 飛田 健次; 宇藤 裕康; 徳永 晋介; 星野 一生; 朝倉 伸幸; 中村 誠; 坂本 宜照
Fusion Engineering and Design, 98-99, p.1872 - 1875, 2015/10
 被引用回数:6 パーセンタイル:18.99(Nuclear Science & Technology)
核融合原型炉ブランケットの概念設計研究を進めている。原型炉ブランケットでは数年おきに600体程度のモジュールを検査も含めて交換することから単純な構造が求められる。これより、トリチウム増殖材(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)と中性子増倍材(Be$$_{12}$$Ti)を混合充填することにより単純な構造概念を提案した。しかしながら、この概念は、冷却水条件である15.5MPaに対する耐圧性が無く、冷却水が漏れた際の財産保全の観点で懸念が残る。他方、構造を強硬にするとトリチウム(T)を生成するための中性子が無駄に吸収されることから生成量が低下する。本論文では、目標であるT生成量を満たすと共に耐圧性が確保できる設計概念を検討した結果を報告する。また、混合充填では、T生成反応が効率的に行われることからLiの燃焼度が高く、ブランケット寿命が短いことが懸念され、T生成量の観点からブランケット寿命も明らかにする。冷却水圧である15.5MPaに耐えるためには、区画サイズが100mm$$times$$100mmでリブ厚が18mm必要であり、冷却水が漏れた際の蒸気圧(8MPa)に耐えるためには同じ区画サイズでリブ厚さが10mm必要であった。この条件下で3次元中性子輸送コードMCNP-5を用いて計算を行った結果、冷却水が漏れた際の蒸気圧(8MPa)に対する耐圧性を有し、T自給自足性を満たすことを明らかにした。
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Radioactive Cs in the severely contaminated soils near the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant
金子 誠*; 岩田 孟; 塩津 弘之; 正木 翔太*; 川元 侑治*; 山崎 信哉*; 仲松 有紀*; 井元 純平*; 古木 元気*; 落合 朝須美*; et al.
Frontiers in Energy Research (Internet), 3, p.37_1 - 37_10, 2015/09
高線量土壌中の放射性Csは雲母鉱物などの層状ケイ酸塩鉱物に取り込まれていることを現地調査及び模擬実験により明らかにした。
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表面電離法によるローレンシウムのイオン化エネルギー測定
佐藤 哲也
放射化学, (32), p.34 - 41, 2015/09
表面電離イオン化過程におけるイオン化効率は、対象原子の第一イオン化エネルギーに依存することが知られており、この関係を利用することで、イオン化エネルギーを決定することができる。この手法は、低生成断面積・短寿命のためにイオン化エネルギーが測定されていない重アクチノイド元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを決定するために開発した。本手法について、詳しく解説する。
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103番元素で見つけた周期表のほころび; ローレンシウムのイオン化エネルギー測定に成功
佐藤 哲也; 永目 諭一郎; 塚田 和明
化学と工業, 68(9), p.824 - 826, 2015/09
103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定の結果、我々はローレンシウムがアクチノイド最後の元素であることを初めて実験的に証明した。その一方、得られた実験結果から推測される電子配置からは、ローレンシウムは13族に類似した最外殻電子軌道をもつことが示唆された。本研究により、ローレンシウムとルテチウムの周期表における位置に関する議論が再燃した。一連の研究成果とその後の議論について、解説する。
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数理計算学・原子核応用におけるスーパーコンピューティング及びモンテカルロ計算国際会議(M&C + SNA + MC 2015)
小川 達彦
日本原子力学会誌, 57(9), P. 616, 2015/09
平成27年4月19日から23日に米国で開催された数理計算学・原子核技術へのスーパーコンピューティング及びモンテカルロ計算に関する合同国際会議(M&C+SNA+MC 2015)について、その概要を日本原子力学会誌で報告する。本会議は、原子力分野で必須技術となっているスーパーコンピューティングや数理計算学に関する技術や理論の情報を交換するために開催されているものである。特に近年は、原子炉における臨界計算、それをさらに熱流動と組み合わせたマルチフィジックス計算や、粒子の輸送計算等でシミュレーションの高速化が重要となっていることから、本会議では並列計算機の利用や並列計算機の性能を効果的に引き出すためのシミュレーションコード開発に関しての活発な議論があった。また、このようなシミュレーション技術を含むスーパーコンピューティングは、核融合など様々な分野で応用されていることも議論された。さらに、モンテカルロ法に基づく放射線輸送計算コードについて、MCNPなど臨界計算機能を有するコードは原子炉施設での利用を指向し、加速器等で固定線源問題を取り扱うPHITSコード等とは異なる方針で開発が進んでいること等の情報を把握できた。
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Progress of divertor simulation research toward the realization of detached plasma using a large tandem mirror device
中嶋 洋輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 大木 健輔*; 坂本 瑞樹*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; 今井 剛*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 463, p.537 - 540, 2015/08
 被引用回数:10 パーセンタイル:3.5(Materials Science, Multidisciplinary)
A divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target is installed in the west end-sell in GAMMA 10 large tandem mirror device, and a hydrogen plasma irradiation experiment to the target have been started to investigate radiation cooling mechanism on the target. A gas injection system is installed in the D-module and Langmuir probe and calorie meter array are mounted on the target plate. During the plasma irradiation, the highest electron density of 2.4 $$times$$ 10$$^{18}$$ m$$^{-3}$$ and a significant reduction of the electron temperature from a few tens of eV to 2 eV are achieved on the target plate by hydrogen and noble gas injection into the D-module.
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Cluster-transfer reactions with radioactive beams; A Spectroscopic tool for neutron-rich nuclei
Bottoni, S.*; Leoni, S.*; Fornal, B.*; Raabe, R.*; Rusek, K.*; Benzoni, G.*; Bracco, A.*; Crespi, F. C. L.*; Morales, A. I.*; Bednarczyk, P.*; et al.
Physical Review C, 92(2), p.024322_1 - 024322_8, 2015/08
 被引用回数:4 パーセンタイル:44.84(Physics, Nuclear)
An exploratory experiment was performed at REX-ISOLDE CERN to test the potential of cluster-transfer reactions at the Coulomb barrier as a mechanism to explore the structure of exotic neutron-rich nuclei. The transfer of triton and alpha particles in a reaction of a beam of $$^{98}$$Rb onto a $$^7$$Li target were studied through particle-$$gamma$$ coincidence measurements. The results indicate that such cluster transfer reactions can be an efficient method to investigate the structure of neutron-rich nuclei at medium-high excitation energies and spins.
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Interplanetary particle transport simulation for warning system for aviation exposure to solar energetic particles
久保 勇樹*; 片岡 龍峰*; 佐藤 達彦
Earth, Planets and Space (Internet), 67, p.117_1 - 117_13, 2015/07
 被引用回数:3 パーセンタイル:52.49(Geosciences, Multidisciplinary)
巨大な太陽フレアが発生した際、航空機高度における被ばく線量が急激に上昇する可能性がある。そこで我々は、太陽フレアによる航空機被ばく警報システムWASAVIESの開発に取り組んでいる。WASAVIESでは、Fokker-Planck方程式の形式を持つFocused transport equationを用いた惑星間空間粒子輸送シミュレーション、テスト粒子法を用いた磁気圏内粒子輸送シミュレーション、粒子輸送計算コードPHITSを用いた大気圏内粒子輸送シミュレーション結果を組み合わせて、航空機乗務員の被ばく線量を予測する。本論文では、そのコンポーネントの1つである惑星間空間粒子輸送シミュレーションに関して、磁気圏外側に到達する太陽高エネルギー粒子(SEP)の強度やスペクトルの時間変化を予測するモデルの開発、観察されたSEPイベントへの適用によるモデルの妥当性の検証結果について報告する。
42
Deuterium retention in tungsten coating layers irradiated with deuterium and carbon ions
福本 正勝; 仲野 友英; 上田 良夫*; 伊丹 潔; 久保 博孝
Journal of Nuclear Materials, 462, p.354 - 359, 2015/07
 被引用回数:1 パーセンタイル:67.15(Materials Science, Multidisciplinary)
Deuterium retention in a tungsten coating layer by deuterium and carbon mixed ion beam irradiation has been investigated by changing the carbon ion fraction and the surface temperature. Graphite is formed, while tungsten carbide (WC) and ditungsten carbide (W$$_2$$C) are not formed in the tungsten coating layer. At a surface temperature of 500 K, deuterium is retained in the trapping sites with a single trapping energy, which is expected to be grain boundaries and/or pore surfaces, and carbon retained in the tungsten coating layer. At a surface temperature of 700 K, most of the deuterium is not trapped by intrinsic defects such as grain boundaries and pore surfaces, but trapped by carbon retained in the tungsten coating layer. Analysis of deuterium desorption spectra suggests that deuterium is retained in the form of C-D bond in the tungsten coating layer.
43
Temperature of thermal spikes in amorphous silicon nitride films produced by 1.11 MeV C$$_{60}^{3+}$$ impacts
北山 巧*; 中嶋 薫*; 鈴木 基史*; 鳴海 一雅; 齋藤 勇一; 松田 誠; 左高 正雄*; 辻本 将彦*; 磯田 正二*; 木村 健二*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 354, p.183 - 186, 2015/07
 被引用回数:1 パーセンタイル:67.15(Instruments & Instrumentation)
According to an inelastic-thermal-spike (i-TS) model, which is regarded as the most promising among several models proposed to explain the formation of an ion track, a part of the energy deposited to electrons in a solid by a swift heavy ion is gradually transferred to target atoms via electron-phonon coupling. The temperature of target atoms rises along the ion path and consequently an ion track is formed when the temperature exceeds the melting point. Therefore, the temperature of target atoms along the ion path is regarded as a key parameter for the i-TS model; however, such a spatiotemporally-localized temperature is difficult to measure because the processes involved occur in a very short period ($$<$$ 10$$^{-10}$$ s) and in a very localized area. In this study, the temperature of target atoms along the ion path is estimated experimentally with transmission-electron-microscope (TEM) observation of desorption of Au nanoclusters (the melting point $$sim$$1300 K) on an amorphous Si$$_{3}$$N$$_{4}$$ thin film under 1.1-MeV C$$_{60}^{3+}$$-ion irradiation to the fluence of $$sim$$5$$times$$10$$^{10}$$ ions/cm$$^{2}$$. TEM images show that Au nanoclusters, deposited at the areal density of 1.16$$times$$10$$^{12}$$ particles/cm$$^{2}$$, disappear in a surface area with a diameter of $$sim$$20 nm around each ion track, whose diameter is $$sim$$4 nm, after irradiation. This indicates that the temperature at the film surface rises locally to at least 1300 K by the ion bombardment.
44
New reaction chamber for transient field g-factor measurements with radioactive ion beams
Illana, A.*; Perea, A.*; N$'a$cher, E.*; Orlandi, R.; Jungclaus, A.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 785, p.47 - 54, 2015/06
 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)
This article describes the development of a chamber to measure the magnetic moments of excited states of fast radioactive ions. The measurement consists of an integrated perturbed angular correlation. The radioactive ions experience a strong transient field when crossing a gadolinium backing magnetized by an external magnetic field, and cooled via thermal contact with a liquid nitrogen circuit. The chamber was already employed successfully at REX-ISOLDE, CERN, to measure the g-factor of the 2$$^{+}$$ state in $$^{72}$$Zn.
45
Collectivity in the light radon nuclei measured directly via Coulomb excitation
Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.
Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06
 被引用回数:7 パーセンタイル:18.93(Physics, Nuclear)
Radioactive ion beams of $$^{202,204}$$Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2$$^+$$ to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.
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PHITS simulation of quasi-monoenergetic neutron sources from $$^7$$Li($$p$$,$$n$$) reactions
橋本 慎太郎; 岩本 修; 岩元 洋介; 佐藤 達彦; 仁井田 浩二*
Energy Procedia, 71, p.191 - 196, 2015/05
陽子あるいは重陽子入射反応を用いた加速器中性子源は、核融合炉材料照射試験やボロン中性子捕捉療法といった基礎研究や医療の分野で利用されている。特に、$$^7$$Li標的の陽子入射反応による準単色中性子は、検出器の校正や中性子の断面積測定に活用される重要なビーム源となる。PHITSは、さまざまな物理モデルを適用して入射陽子と2次中性子の輸送を扱い、ビームライン上の粒子束や遮へい材における付与エネルギーを評価できる。このため、中性子源の設計の際には、本コードによる解析結果が重要な役割を果たすことが期待できる。しかし、従来、PHITSに組み込まれている核内カスケード等の核反応モデルは$$^7$$Li($$p$$,$$n$$)$$^7$$Beの遷移過程を考慮していないため、中性子スペクトル上のピーク構造を再現できなかった。そこで、量子力学計算である歪曲波ボルン近似(DWBA)により評価したピークを追加する機能の開発を進めている。その結果、これまでに50MeV以下の入射エネルギーにおける陽子及び重陽子入射反応にこの機能を適用し、実験値を再現することを確認した。そこで今回、$$^7$$Li($$p$$,$$xn$$)反応について適用入射エネルギーを400MeVまで拡張しその有効性を検証した結果を報告する。
47
$$beta$$ decay of $$^{129}$$Cd and excited states in $$^{129}$$In
Taprogge, J.*; Jungclaus, A.*; Grawe, H.*; 西村 俊二*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Simpson, G. S.*; S$"o$derstr$"o$m, P.-A.*; 炭竃 聡之*; Xu, Z. Y.*; et al.
Physical Review C, 91(5), p.054324_1 - 054324_11, 2015/05
 被引用回数:12 パーセンタイル:9.61(Physics, Nuclear)
The $$beta$$ decay of $$^{129}$$Cd, produced in relativistic fission of a $$^{238}$$U beam, was studied at the RIKEN Nishina Center. From the $$gamma$$-ray analysis, 31 excited states and 69 $$gamma$$ ray transitions were established in the level scheme of $$^{129}$$In, and compared with state-of-the-art shell-model calculations. It was found that the $$beta$$ decay of $$^{129}$$Cd is dominated by Gamow teller transitions, but a non-negligible contribution to the $$beta$$ decay is also made by first-forbidden transitions. To estimate the contribution of first-forbidden transitions is important for calculations of the $$beta$$-decay half-lives of nuclei in this region.
48
Experimental study of the $$^{66}$$Ni($$d$$,$$p$$)$$^{67}$$Ni one-neutron transfer reaction
Diriken, J.*; Patronis, N.*; Andreyev, A.; Antalic, S.*; Bildstein, V.*; Blazhev, A.*; Darby, I. G.*; De Witte, H.*; Eberth, J.*; Elseviers, J.*; et al.
Physical Review C, 91(5), p.054321_1 - 054321_15, 2015/05
 被引用回数:4 パーセンタイル:35.52(Physics, Nuclear)
Excited states up to an excitation energy of 5.8 MeV were populated in the neutron-rich isotope $$^{67}$$Ni via the $$^{66}$$Ni(d,p) transfer reaction at REX-Isolde, CERN. In particular, single-neutron states above the N=40 sub-shell gap were populated, and the relative spectroscopic factors were extracted using distorted-wave Born approximation analysis. The positive parity g$$_{9/2}$$, d$$_{5/2}$$ and s$$_{1/2}$$ neutron orbits above the shell closure are assumed to induce strong quadrupole collectivity in neutron-rich Fe and Cr isotopes. The extracted relative spectroscopic factors show that the strength of the d$$_{5/2}$$ orbit is mostly split over two states, hinting to substantial mixing of the neutron d$$_{5/2}$$ configuration with collective modes of the core. The size of the N=50 shell gap was also estimated, and found to be 2.6 MeV near $$^{68}$$Ni, as also determined in lighter Ni isotopes.
49
$$beta$$-decay half-lives of 110 neutron-rich nuclei across the $$N$$=82 shell gap; Implications for the mechanism and universality of the astrophysical $$r$$ process
Lorusso, G.*; 西村 俊二*; Xu, Z. Y.*; Jungclaus, A.*; Shimizu, Y.*; Simpson, G. S.*; S$"o$derstr$"o$m, P.-A.*; Watanabe, H.*; Browne, F.*; Doornenbal, P.*; et al.
Physical Review Letters, 114(19), p.192501_1 - 192501_7, 2015/05
 被引用回数:52 パーセンタイル:1.25(Physics, Multidisciplinary)
The $$beta$$-decay half-lives of 110 neutron-rich isotopes of the elements from Rb to Sn were measured at the RIBF Facility at RIKEN, Japan. The new data demonstrate the persistence of shell structure far from stability and have direct implications for the $$r$$-process calculations. In particular, the new half-lives have a global impact on the calculated $$r$$-process elemental abundances, and alleviate the underproduction of isotopes just above and below the A=130 peak, which in the past required the introduction of shell structure modifications. Reaction-network calculations based on the new data reinforce the notion that the r-process abundance pattern may result from the freeze-out of a (n,$$gamma$$)$$_leftarrow^{rightarrow}$$($$gamma$$,n) equilibrium.
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Effect of tritium on corrosion behavior of chromium in 0.01N sulfuric acid solution
小柳津 誠; 磯部 兼嗣; 林 巧
Fusion Science and Technology, 67(3), p.519 - 522, 2015/04
SUS304ステンレス鋼のトリチウムによる自己不動態化阻害効果がSUS304ステンレス鋼の不動態被膜の主成分の一つであるクロムの溶出によることが考えられたため、クロムの腐食挙動に及ぼすトリチウムの影響に関し、電気化学手法のひとつであるアノード分極曲線を測定することにより調べた。トリチウム濃度、溶存酸素濃度をパラメータとし、トリチウム水を加えていない条件下では溶存酸素によるクロムの自己不動態化が観察できる、0.01N硫酸水溶液中にて実験を行った結果、SUS304ステンレス鋼と同様、クロムにおいても自己不動態化が抑制されていた。この結果より、トリチウム水中におけるSUS304ステンレス鋼の自己不動態化抑制効果は、不動態被膜の主成分の一つであるクロムが溶出に起因することが示唆された。
51
Commensurate and incommensurate vortex states confined in mesoscopic triangles of weak pinning superconducting thin films
小久保 伸人*; 宮原 大*; 岡安 悟; 野島 勉*
Journal of the Physical Society of Japan, 84(4), p.043704_1 - 043704_4, 2015/04
 被引用回数:2 パーセンタイル:55.13(Physics, Multidisciplinary)
ピン止めの弱いアモルファス超伝導薄膜で作った微少な正三角形、二等辺三角形試料中の量子磁束状態を走査型SQUID顕微鏡で直接観察を行った。量子磁束配列は試料形状の正三角形に整合する三角格子以外に、非整合の準安定状態が得られた。異なる形状の試料で量子磁束配列を解析し、試料形状に対して整合・非整合な配列の対称性と安定性について議論する。
52
Development of microbeam technology to expand applications at TIARA
神谷 富裕; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 加田 渉*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 348, p.4 - 7, 2015/04
 被引用回数:2 パーセンタイル:44.12(Instruments & Instrumentation)
Ion microbeam technology has been progressed at TIARA, aiming at expanding its applications. Micro-analyses of micro-PIGE and micro-IBIL (Ion Beam Induced Luminescence) based on the micro-PIXE have expanded a region of their analyzing objects. Micro-fabrication by mask-less irradiation on materials based on the technique of PBW (Proton Beam Writing) without etching processes was applied for optical, magnetic or other novel micro-devices fabrication. Single-ion-hitting technique which was required for reliable irradiation to biological cells or semiconductor devices progressed so that each ion hit could be monitored in real time using an efficient scintillator and a high sensitivity camera. Development of a thin film type particle detector was newly started for the same purpose. This paper summarizes the latest progress of the ion microbeam technology and applications at TIARA, and discusses their future prospects.
53
Development of embedded Mach-Zehnder optical waveguide structures in polydimethylsiloxane thin films by proton beam writing
加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 猿谷 良太*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 348, p.218 - 222, 2015/04
 被引用回数:4 パーセンタイル:18.99(Instruments & Instrumentation)
The Mach-Zehnder (MZ) optical structures were previously fabricated in a Poly-methyl-methacrylate (PMMA) thin film by Proton Beam Writing (PBW). The enhancement of optical transmittance in the structures is, however, required for industrial use. In this study, the MZ optical waveguides have been fabricated in a poly-dimethyl-siloxane (PDMS) thin film which has the higher optical permeability. The PDMS films were spin-coated on a silicon wafer (40 $$times$$ 20 $$times$$ 0.5 mm$$^3$$) with a thickness of approximately 30 $$mu$$m. The MZ waveguides were drawn by a 750 keV proton microbeam of 1$$mu$$m in diameter having the penetration depth of 18 $$mu$$m with fluence of 40-100 nC/mm$$^2$$. The beam writing was carried out combining an electric scanner and a mechanical sample-stage. The observation of the single-mode light propagation of 1.55 $$mu$$m fiber-laser in the MZ waveguides indicated that the optical transmittance have been successfully enhanced using PDMS.