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中性子を用いた非破壊元素分析法の革新

研究課題

研究課題/領域番号 17H01076
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

藤 暢輔  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (60354734)

研究分担者 前田 亮  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (60749208)
土屋 晴文  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 任期付研究員 (70415230)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
33,930千円 (直接経費: 26,100千円、間接経費: 7,830千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2019年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード放射化分析 / 飛行時間法 / 即発ガンマ線分析 / 中性子共鳴捕獲分析 / 中性子共鳴透過分析 / J-PARC / 中性子フィルター / 分析科学 / 放射線 / 新規定量分析法
研究成果の概要

即発ガンマ線分析(PGA)及び中性子共鳴捕獲分析(NRCA)を融合した飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析(TOF-PGA)をもとにして、中性子フィルターの適用、高性能中性子遮蔽によるS/N向上、補正法改良による高精度化、解析ソフト開発などによって分析手法そのものを高度化し、これまでにない性能を有する非破壊元素分析法として確立した。また、その手法を、高レベル放射性廃液中のTc-白金族元素群を模擬した試料に適用し、難測定放射性核種であるPd-107及びTc-99の非破壊分析に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

前処理を必要とせず、迅速、高感度かつ正確な非破壊元素分析法の確立は、廃炉等で深刻な問題となっている難測定放射性核種や、福島第一発電所の燃料デブリだけでなく、その応用先として工学、理学、農学、医学などの学術から産業まで広い分野で重要な意味を持つ。例えば、貴重な考古学資料の分析、難溶解性物質の分析、リサイクル製品や半導体中の不純物分析や環境試料の重金属分析などにおいて確立した非破壊元素分析法が寄与するものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Isomer production ratio of the Cd112(n,γ)Cd113 reaction in an s-process branching point2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Takehito、Toh Yosuke、Kimura Atsushi、Nakamura Shoji、Shizuma Toshiyuki、Iwamoto Nobuyuki、Chiba Satoshi、Kajino Toshitaka
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 号: 4 ページ: 045801-045801

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.045801

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of neutron total cross-section of Nb-93 at J-PARC MLF ANNRI2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Endo, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Yosuke Toh, Mariko Segawa, Makoto Maeda and Masayuki Tsuneyama
    • 雑誌名

      JAEA-Conf

      巻: 001 ページ: 113-118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stellar Neutron Capture Cross Section of Ir-1912020

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuneyama, M. Segawa, S. Endo, S. Nakamura, M. Maeda, A. Kimura and Y. Toh
    • 雑誌名

      MLF Annual Report 2019

      巻: 2 ページ: 82-83

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Cd-112の中性子捕獲反応における核異性体生成比2021

    • 著者名/発表者名
      早川岳人、藤暢輔、静間俊之、木村敦、中村詔司、千葉敏、梶野敏貴
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年春の年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Sn-115のs過程起源2021

    • 著者名/発表者名
      早川岳人、藤暢輔、静間俊之、木村敦、中村詔司、千葉敏、梶野敏貴
    • 学会等名
      日本物理学会2021年春の年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] TOF-PGAを用いた水素測定における試料密度の影響2020

    • 著者名/発表者名
      前田亮、常山正幸、瀬川麻里子、藤 暢輔、中村詔司、木村敦
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC ANNRI におけるパルス中性子を用いた PGA 及び NRTA2019

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔、前田 亮、常山 正幸、瀬川 麻里子、木村 敦、中村 詔司
    • 学会等名
      日本放射化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 即発ガンマ線分析と多重即発ガンマ線分析2019

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔
    • 学会等名
      令和元年度非破壊検査・可視化・分析技術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析による放射性核種の定量2019

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔、黄明輝、瀬川 麻里子、前田 亮、常山 正幸、土屋 晴文、木村 敦、中村 詔司
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 飛行時間法を用いたSelf-indication法による中性子共鳴温度分析の適用性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      瀬川 麻里子、藤 暢輔、甲斐 哲也、前田 亮、常山 正幸
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLF ANNRIを用いたNb-93の中性子全断面積の測定と中性子回折の影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 駿典、木村 敦、 中村 詔司、 岩本 修、岩本 信之、 藤 暢輔
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of total neutron cross section of Niobium at J-PARC MLF ANNRI2019

    • 著者名/発表者名
      S. Endo, A. Kimura, S. Nakamura, O. Iwamoto, N. Iwamoto, Y. Toh, M. Segawa, M. Maeda, M. Tsuneyama
    • 学会等名
      Symposium on Nuclear Data 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 飛行時間法を用いたSelf-indication法による中性子共鳴温度分析2019

    • 著者名/発表者名
      瀬川真理子、藤 暢輔 他3名
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析法によるNi 基超合金の非破壊元素分析2018

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔 他7名
    • 学会等名
      日本放射化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析による放射性核種の定量2018

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔 他7名
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC ANNRI における飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析法の開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      藤 暢輔
    • 学会等名
      日本放射化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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