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熱平衡原子法による放射性セシウムの高効率レーザー同位体分離のコールド試験

研究課題

研究課題/領域番号 16K14538
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関広島大学

研究代表者

松岡 雷士  広島大学, 工学研究科, 助教 (50455276)

研究協力者 小林 孝徳  
結城 謙太  
難波 愼一  
西谷 徳高  
草野 雄也  
Lavička Hynek  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード原子・分子物理 / 核変換 / 半導体レーザー / 原子衝突 / 量子化学 / 原子力エネルギー / 原子法 / 連続発振レーザー
研究成果の概要

既存手法では分離が不可能とされている放射性セシウムCs-135と安定セシウムCs-133をレーザーを用いて同位体分離する手法を開発するため、熱平衡状態で機能する新しい高効率手法についての理論研究と実験装置開発を行った。理論研究においては、セシウムと希ガスの原子間ポテンシャルのレベルから原子間衝突の解析と光励起レート方程式の理論計算を行い、提案手法を実用化した際の年間処理量の見積もり値を得た。実験装置開発においては、主に提案手法の条件最適化試験に利用するレーザー光源と制御システムの開発を行った。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] KU Leuven(Belgium)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] The continuous-time quantum walk with transition moments of the Gaussian distribution as a mathematical model of rotational excitation in molecules by an optical pulse2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka L、Lavicka H
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 936 ページ: 012075-012075

    • DOI

      10.1088/1742-6596/936/1/012075

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical analysis of highly efficient laser-based method of radioactive Cs isotope separation utilizing light-induced drift in D1 and D2 transitions in rare gases2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kenta、Kobayashi Takanori、Matsuoka Leo
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 54 号: 11 ページ: 1240-1250

    • DOI

      10.1080/00223131.2017.1359119

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of collisional effects in saturated absorption spectrum of argon arcjet plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka L.、Nishiya N.、Yuki K.、Sonoyama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: 12 号: 11 ページ: C11023-C11023

    • DOI

      10.1088/1748-0221/12/11/c11023

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Quasi-classical Trajectory Calculation for the Cesium Exchange Reaction of <sup>133</sup>CsI (<i>v</i> = 0, <i>j</i> = 0) + <sup>135</sup>Cs → <sup>133</sup>Cs + I<sup>135</sup>Cs2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori KOBAYASHI, Leo MATSUOKA, Keiichi YOKOYAMA
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 96 号: 10 ページ: 441-444

    • DOI

      10.3775/jie.96.441

    • NAID

      130006188602

    • ISSN
      0916-8753, 1882-6121
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Ab Initio Study on Four Low-lying Electronic Potential Energy Curves for Atomic Cesium and Rare Gas Pairs2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Kobayashi, Kenta Yuki, Leo Matsuoka
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 45 号: 12 ページ: 1400-1402

    • DOI

      10.1246/cl.160730

    • NAID

      130005475741

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 原子力工学と量子ウォークのインタラクション2018

    • 著者名/発表者名
      松岡雷士
    • 学会等名
      岡山-広島 解析・確率論セミナー 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射性セシウムの高効率レーザー同位体分離:原子法の新展開2017

    • 著者名/発表者名
      松岡雷士
    • 学会等名
      日本原子力学会中国・四国支部 第7回通常支部大会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dichroic atomic vapor spectroscopy of Cesium for development of laser system with widely tunable stabilized wavelength2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Kusano
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Fuels and Energy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The continuous-time quantum walk with transition moments of the Gaussian distribution as a mathematical model of rotational excitation in molecules by an optical pulse2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka L、Lavicka H
    • 学会等名
      6th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences (IC-MSQUARE)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光誘起ドリフト発生条件における飽和吸収スペクトルの数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      西谷徳高、松岡雷士
    • 学会等名
      日本原子力学会 中国・四国支部 第11回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光誘起ドリフト実験に向けた二色性原子蒸気分光法によるレーザー波長の広範囲安定化2017

    • 著者名/発表者名
      草野雄也、西谷徳高、松岡雷士
    • 学会等名
      日本原子力学会 中国・四国支部 第11回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of collisional effects in saturated absorption spectrum of Argon arcjet plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Leo Matsuoka, Noritaka Nishiya, Kenta Yuki, Yutaro Sonoyama
    • 学会等名
      18th, Laser Aided Plasma Diagnostics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of a Blue Diode Laser for Visual Observation of Cesium Vapor2017

    • 著者名/発表者名
      Leo Matsuoka, Yuya Kusano, Noritaka Nishiya
    • 学会等名
      The 6th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology - JCREN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a laser system stabilized with dichroic atomic vapor spectroscopy toward isotope separation of radioactive cesium utilizing light-induced drift2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Kusano, Noritaka Nishiya, Kenta Yuki, Leo Matsuoka
    • 学会等名
      The 6th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology - JCREN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 励起状態衝突緩和を利用した放射性セシウムの高効率レーザ ー同位体分離2016

    • 著者名/発表者名
      松岡雷士
    • 学会等名
      「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」「原子分子データ応用フォーラムセミナー」合同研究会
    • 発表場所
      土岐
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study on light-induced drift of atomic rubidium based on ab initio interatomic potentials2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yuki, Takanori Kobayashi, Leo Matsuoka
    • 学会等名
      The 5th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology (JCREN2016)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セシウム-希ガス間のポテンシャルエネルギーカーブについてのab initio計算2016

    • 著者名/発表者名
      小林孝徳, 松岡雷士, 結城謙太, 難波愼一
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起ドリフトによる放射性セシウムの高効率同位体分離の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      結城謙太, 松岡雷士, 小林孝徳, 難波愼一
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射性セシウム同位体分離のための光誘起ドリフト現象の数値的解析2016

    • 著者名/発表者名
      結城謙太, 小林孝徳, 松岡雷士
    • 学会等名
      日本原子力学会中国・四国支部第10回研究発表会
    • 発表場所
      坂出
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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