2025/05/28 更新

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イワモト ノブユキ
岩本 信之
所属
理工学術院 大学院先進理工学研究科
職名
教授(任期付)

学歴

  • 1995年04月
    -
    2000年03月

    東北大学   大学院理学研究科   天文学専攻  

  • 1993年04月
    -
    1995年03月

    東北大学   理学部   天文及び地球物理学科第一  

  • 1991年04月
    -
    1993年03月

    東北大学   理学部   物理系  

委員歴

  • 2023年06月
    -
    継続中

    日本原子力学会  プログラム編成ワーキンググループメンバー

  • 2018年05月
    -
    継続中

    OECD NEA Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation(WPEC)  日本代表委員

  • 2013年07月
    -
    2016年06月

    日本原子力学会  企画委員会委員

研究分野

  • 原子力工学 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理に関する理論 / 天文学

研究キーワード

  • 核データ評価・測定

  • 元素合成

  • 恒星進化

受賞

  • 令和7年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞(開発部門)

    2025年04月   評価済核データライブラリJENDLの開発  

    受賞者: 岩本修, 岩本信之, 多田健一

  • 第56回日本原子力学会賞 特賞・技術賞

    2024年03月   一般社団法人日本原子力学会   評価済核データライブラリJENDL-5 の開発  

    受賞者: 岩本修, 岩本信之, 多田健一

  • 理事長表彰研究開発功績賞(団体)

    2023年10月   日本原子力研究開発機構   核データライブラリJENDL-5の完成  

  • 理事長表彰研究開発功績賞(団体)

    2020年10月   日本原子力研究開発機構   長寿命核分裂生成物核変換断面積ファイルの開発  

  • 理事長表彰研究開発功績賞(団体)

    2018年10月   日本原子力研究開発機構   放射化法による熱中性子捕獲断面積データの解析手法の高度化  

  • The Journal of Nuclear Science and Technology Most Cited Article Award 2017

    2018年03月   日本原子力学会   JENDL-4.0: A New Library for Nuclear Science and Engineering  

  • 第50回日本原子力学会賞論文賞

    2018年03月   日本原子力学会   Correction of the thermal neutron capture cross section of 241Am obtained by the Westcott convection  

    受賞者: 水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修

  • JPSJ Papers of Editors'Choice

    2013年05月   日本物理学会   Generation of Radioisotopes with Accelerator Neutrons by Deuterons  

    受賞者: Yasuki Nagai, Kazuyuki Hashimoto, Yuichi Hatsukawa, Hideya Saeki, Shoji Motoishi, Nozomi Sato, Masako Kawabata, Hideo Harada, Tadahiro Kin, Kazuaki Tsukada, Tetsuya K. Sato, Futoshi Minato, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Yohji Seki, Kenji Yokoyama, Takehiko Shiina, Akio Ohta, Nobuhiro Takeuchi, Yukimasa Kawauchi, Norihito Sato, Hisamichi Yamabayashi, Yoshitsugu Adachi, Yuji Kikuchi, Toshinori Mitsumoto, and Takashi Igarashi

  • 理事長表彰研究開発功績賞(団体)

    2010年11月   日本原子力研究開発機構   汎用評価済核データライブラリJENDL-4の完成  

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論文

  • Circular polarization measurement for individual gamma rays in capture reactions with intense pulsed neutrons

    Shunsuke Endo, Ryota Abe, Hiroyuki Fujioka, Takashi Ino, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Shiori Kawamura, Atsushi Kimura, Masaaki Kitaguchi, Ryuju Kobayashi, Shoji Nakamura, Takayuki Oku, Takuya Okudaira, Mao Okuizumi, Mohamed Omer, Gerard Rovira, Tatsushi Shima, Hirohiko M. Shimizu, Toshiyuki Shizuma, Yoshitaka Taira, Shusuke Takada, Shingo Takahashi, Hiromoto Yoshikawa, Tamaki Yoshioka, Heishun Zen

    The European Physical Journal A   60 ( 8 ) 166  2024年08月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron capture cross section measurement of $^{129}$I and $^{127}$I using the NaI(Tl) spectrometer of the ANNRI beamline at J-PARC

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮, 片渕 竜也*

    European Physical Journal A   60 ( 5 ) 120\_1 - 120\_14  2024年05月  [査読有り]

    DOI

  • $^{181}$Taの全断面積および捕獲断面積の測定並びに共鳴パラメータの導出

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, Rovira Leveroni G., 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮

    Nuclear Science and Engineering   198 ( 4 ) 786 - 803  2024年04月  [査読有り]

    DOI

  • $^{241}$Am neutron capture cross section measurement using the NaI(Tl) spectrometer of the ANNRI beamline of J-PARC

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 片渕 竜也*, 児玉 有*, 中野 秀仁*, 佐藤 八起*

    Journal of Nuclear Science and Technology   61 ( 4 ) 459 - 477  2024年04月  [査読有り]

    DOI

  • Measurement of the neutron capture cross section of $^{185}$Re in the keV energy region

    片渕 竜也*, 佐藤 八起*, 武部 花凛*, 井頭 政之*, 梅澤 征悟*, 藤岡 諒*, 齋藤 辰宏*, 岩本 信之

    Journal of Nuclear Science and Technology   61 ( 2 ) 224 - 229  2024年02月  [査読有り]

    DOI

  • Status of the 226 Ra nuclear data library and its impact on the production amount of 225 Ac via the 226 Ra (n,2n) reaction

    Yuto Sasaki, Nobuyuki Iwamoto, Naoyuki Takaki, Shigetaka Maeda

    Journal of Nuclear Science and Technology    2023年12月  [査読有り]

    DOI

  • $^{139}$Laの中性子捕獲断面積及び全断面積の測定と共鳴パラメータの評価

    遠藤 駿典, 河村 しほり*, 奥平 琢也*, 吉川 大幹*, Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之

    European Physical Journal A   59 ( 12 ) 288\_1 - 288\_12  2023年12月  [査読有り]

     概要を見る

    ランタン(La)-139の断面積と共鳴パラメータは、原子力分野への応用や基礎核物理の研究にとって重要である。本論文では、大強度陽子加速器施設(J-PARC)のANNRIにてLaの中性子全断面積と捕獲断面積を測定した。Negative共鳴を含む4つの共鳴の共鳴パラメータを、共鳴解析コードREFITを用いて求めた。その結果いくつかの共鳴パラメータにおいて、評価済み核データライブラリとの不一致が見られた。さらに全断面積を再現するために、スピン依存する散乱半径もフィットした。得られた散乱半径は、評価済み核データライブラリで記録されたものよりも大きいことがわかった。

    DOI

  • 恒星での元素合成に関わるエネルギー領域における$^{88}$Srの中性子捕獲断面積及び捕獲$\gamma$線スペクトル

    片渕 竜也*, 井頭 政之*, 鎌田 創*, 田近 道英*, 岩本 信之, 河野 俊彦*

    Physical Review C   108 ( 3 ) 034610\_1 - 034610\_12  2023年09月  [査読有り]

    DOI

  • Evaluation of the production amount of 225Ac and its uncertainty through the 226Ra(n,2n) reaction in the experimental fast reactor Joyo

    Yuto Sasaki, Aaru Sano, Shinji Sasaki, Nobuyuki Iwamoto, Kazuki Ouchi, Yoshihiro Kitatsuji, Naoyuki Takaki, Shigetaka Maeda

    Journal of Nuclear Science and Technology     1 - 12  2023年08月  [査読有り]

    DOI

  • JENDL光核反応データファイル2016

    岩本 信之, 小迫 和明*, 深堀 智生

    Journal of Nuclear Science and Technology   60 ( 8 ) 911 - 922  2023年08月  [査読有り]

    DOI

  • ガドリニウム155と157の熱中性子捕獲で生成された2本のガンマ線に対する角相関

    Goux P.*, Glessgen F.*, Gazzola E.*, Singh Reen M.*, Focillon W.*, Gonin M.*, 田中 智之*, 萩原 開人*, Ali A.*, 須藤 高志*, 小汐 由介*, 作田 誠*, Collazuol G.*, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 原田 秀郎, Wurm M.*

    Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet)   2023 ( 6 ) 063H01\_1 - 063H01\_15  2023年06月  [査読有り]

    DOI

  • Liガラス検出器及びNaI(Tl)検出器を用いたJ-PARC$\cdot$MLF$\cdot$ANNRIにおける$^{155}$Gd and $^{157}$Gdの全断面積及び捕獲断面積測定

    木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, Rovira Leveroni G., 岩本 修, 岩本 信之, 原田 秀郎, 片渕 竜也*, 寺田 和司*, 堀 順一*, 芝原 雄司*, 藤井 俊行*

    Journal of Nuclear Science and Technology   60 ( 6 ) 678 - 696  2023年06月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron Filtering System for Neutron Capture Cross Section Measurement at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

    Gerard Rovira, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Shunsuke Endo, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Tatsuya Katabuchi, Yu Kodama, Hideto Nakano, Jun-ichi Hori, Yuji Shibahara, Terada Kazushi

    EPJ Web of Conferences   284   06007 - 06007  2023年05月  [査読有り]

     概要を見る

    A neutron filtering system has been designed and implemented in the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) beamline in the Materials and Life Science (MLF) facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) to bypass the effect of the double-bunch mode of JPARC by molding the incident neutron flux into quasi-monoenergetic neutron beams. Filter assemblies using Fe, Si and Cr as filter materials were analyzed by means of experimental analysis, together with Monte Carlo simulations. The characteristics of the filtered neutron beam are presented and discussed alongside its viability in future applications for neutron cross-section measurements in the keV neutron region.

    DOI

  • $^{241}$Am neutron capture cross section in the keV region using Si and Fe-filtered neutron beams

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 片渕 竜也*, 児玉 有*, 中野 秀仁*

    Journal of Nuclear Science and Technology   60 ( 5 ) 489 - 499  2023年05月  [査読有り]

    DOI

  • Fast-neutron capture cross section data measurement of minor actinides for development of nuclear transmutation systems

    Tatsuya Katabuchi, Osamu Iwamoto, Jun-ich Hori, Atsushi Kimura, Nobuyuki Iwamoto, Shoji Nakamura, Gerard Rovira, Shunsuke Endo, Yuji Shibahara, Kazushi Terada, Yu Kodama, Hideto Nakano, Yaoki Sato, Shota Matsuura

    EPJ Web of Conferences   281   00014 - 00014  2023年03月  [査読有り]

    DOI

  • 実験の系統誤差による共鳴パラメータの共分散

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, Rovira Leveroni G.

    EPJ Web of Conferences   281   00012\_1 - 00012\_5  2023年03月  [査読有り]

    DOI

  • Japanese Evaluated Nuclear Data Library version 5: JENDL-5

    Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Satoshi Kunieda, Futoshi Minato, Shinsuke Nakayama, Yutaka Abe, Kohsuke Tsubakihara, Shin Okumura, Chikako Ishizuka, Tadashi Yoshida, Satoshi Chiba, Naohiko Otuka, Jean-Christophe Sublet, Hiroki Iwamoto, Kazuyoshi Yamamoto, Yasunobu Nagaya, Kenichi Tada, Chikara Konno, Norihiro Matsuda, Kenji Yokoyama, Hiroshi Taninaka, Akito Oizumi, Masahiro Fukushima, Shoichiro Okita, Go Chiba, Satoshi Sato, Masayuki Ohta, Saerom Kwon

    Journal of Nuclear Science and Technology   60 ( 1 ) 1 - 60  2023年02月  [査読有り]

    DOI

  • General-purpose nuclear data library JENDL-5 and to the next

    Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Satoshi Kunieda, Futoshi Minato, Shinsuke Nakayama, Akira Ichihara, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Shunsuke Endo, Yasunobu Nagaya, Kenichi Tada, Chikara Konno, Norihiro Matsuda, Kenji Yokoyama, Hiroshi Taninaka, Akito Oizumi, Takao Kashima, Shoichiro Okita

    European Physical Journal Web of Conferences   284 ( 14001 ) 1 - 7  2023年  [査読有り]  [国際誌]

     概要を見る

    Japanese Evaluated Nuclear Data Library version 5 (JENDL-5) was released in 2021. JENDL-5 is intended to extend its generality from JENDL-4.0 by covering a wide variety of nuclear data for applications not only to nuclear design and decommissioning, but also to radiation-related fields. Overview of JENDL-5 and a future plan for the next of JENDL-5 are presented. JENDL-5 includes up-to-date neutron reaction cross sections incorporating other various types of data such as newly evaluated nuclear decay, fission yield, and thermal neutron scattering law. The neutron induced reaction cross sections especially on minor actinides in the resonance regions are improved by the experimental data measured at ANNRI. The extensive benchmark analyses on neutron nuclear data were made and the performance of JENDL-5 was confirmed by benchmark tests of ICSBEP and IRPhEP as well as fast reactors, radiation shielding calculations, and so on. So far, several JENDL special-purpose files have been developed for various applications. The data cover neutron, charged particles, and photon induced reactions. As the neutron induced reaction files, two special purpose files of JENDL/AD-2017 and JENDL/ImPACT-2018 were released to meet needs of nuclear backend applications including activation evaluation for nuclear facilities and nuclear transmutations of high-level radioactive wastes of long-lived fission products, respectively. Furthermore, the photon, proton and deuteron data were released as JENDL/PD-2016.1, JENDL-4.0/HE and JENDL/DEU-2020, respectively, for accelerator applications. With updating the data, they were incorporated in JENDL-5 as sub-libraries for facilitation of usability of JENDL. As the next step of JENDL-5, we are planning to provide the proper and sufficient covariance data that will contribute to uncertainty estimation in various applications.

    DOI

  • Nuclear data generation by machine learning (I) application to angular distributions for nucleon-nucleus scattering

    Shoto Watanabe, Futoshi Minato, Masaaki Kimura, Nobuyuki Iwamoto

    Journal of Nuclear Science and Technology   59 ( 11 ) 1 - 8  2022年05月  [査読有り]

    DOI

  • KeV-neutron capture cross-section measurement of 197Au with a Cr-filtered neutron beam at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

    Gerard Rovira, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Shunsuke Endo, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Tatsuya Katabuchi, Yu Kodama, Hideto Nakano, Yaoki Sato, Jun-ichi Hori, Yuji Shibahara, Kazushi Terada

    Journal of Nuclear Science and Technology   59 ( 5 ) 647 - 655  2022年05月  [査読有り]

    DOI

  • Large scale production of 64Cu and 67Cu via the 64Zn(n, p)64Cu and 68Zn(n, np/d)67Cu reactions using accelerator neutrons

    Masako Kawabata, Shoji Motoishi, Akio Ohta, Arata Motomura, Hideya Saeki, Kazuaki Tsukada, Shintaro Hashimoto, Nobuyuki Iwamoto, Yasuki Nagai, Kazuyuki Hashimoto

    Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry   330 ( 3 ) 913 - 922  2021年12月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron capture and total cross-section measurements and resonance parameter analysis of niobium-93 below 400 eV

    Shunsuke Endo, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Gerard Rovira, Kazushi Terada, Shin-ichiro Meigo, Yosuke Toh, Mariko Segawa, Makoto Maeda, Masayuki Tsuneyama

    Journal of Nuclear Science and Technology     1 - 16  2021年10月  [査読有り]

    DOI

  • KeV-region analysis of the neutron capture cross-section of 237Np

    Gerard Rovira, Tatsuya Katabuchi, Kenichi Tosaka, Shota Matsuura, Yu Kodama, H. Nakano, Osamu Iwamoto, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Nobuyuki Iwamoto

    Journal of Nuclear Science and Technology   59 ( 1 ) 1 - 13  2021年08月  [査読有り]

    DOI

  • Measurements of the neutron capture cross section of 243Am around 23.5 keV

    Yu Kodama, Tatsuya Katabuchi, Gerard Rovira, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Shunsuke Endo, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto, Jun-ichi Hori, Yuji Shibahara, Kazushi Terada, Hideto Nakano, Yaoki Sato

    Journal of Nuclear Science and Technology   58 ( 11 ) 1 - 6  2021年07月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron capture cross sections of curium isotopes measured with ANNRI at J-PARC

    Shoichiro Kawase, Atsushi Kimura, Hideo Harada, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto, Shoji Nakamura, Mariko Segawa, Yosuke Toh

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   58 ( 7 ) 764 - 786  2021年07月  [査読有り]

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    The neutron capture cross sections of Cm-244 and Cm-246 were measured for the neutron energy range of 1-1000 eV via the neutron time-of-flight method with Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument (ANNRI) at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The world's most intense neutron pulses from the Japan Spallation Neutron Source (JSNS) enable the accurate measurement of neutron capture cross sections. Besides, single-bunched neutron pulses allow the analysis in a higher neutron energy region than the previous measurement at ANNRI. The resonance analyses were performed up to 1000 eV by using a resonance shape analysis code REFIT. The spectra of prompt gamma-rays from neutron capture reactions of Cm-244 and Cm-246 were also obtained, and 43 and 10 prompt gamma-ray peaks from Cm-244 (n, gamma) and 246Cm (n, gamma) reactions were newly observed, respectively.

    DOI

  • Isomer production ratio of the Cd112(n,γ)Cd113 reaction in an s -process branching point

    Takehito Hayakawa, Yosuke Toh, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Toshiyuki Shizuma, Nobuyuki Iwamoto, Satoshi Chiba, Toshitaka Kajino

    Physical Review C   103 ( 4 )  2021年04月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron beam filter system for fast neutron cross-section measurement at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

    Gerard Rovira, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Shunsuke Endo, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Tatsuya Katabuchi, Kazushi Terada, Yu Kodama, Hideto Nakano, Jun-ichi Hori, Yuji Shibahara

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment     165318 - 165318  2021年04月  [査読有り]

    DOI

  • HPRL; 原子核応用の核データニーズの同定とモニターのための国際協力

    Dupont E.*, Bossant M.*, Capote R.*, Carlson A. D.*, Danon Y.*, Fleming M.*, Ge Z.*, 原田 秀郎, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, Koning A. J.*, Massimi C.*, Negret A.*, Noguere G.*, Plompen A.*, Pronyaev V.*, Rimpault G*, Simakov S.*, Stankovskiy A.*, Sun W.*, Trkov A.*, Wu H.*, 横山 賢治

    EPJ Web of Conferences   239   15005\_1 - 15005\_4  2020年09月  [査読有り]

    DOI

  • JENDLの現状

    岩本 修, 岩本 信之, 柴田 恵一, 市原 晃, 国枝 賢, 湊 太志, 中山 梓介

    EPJ Web of Conferences   239   09002\_1 - 09002\_6  2020年09月  [査読有り]

    DOI

  • Gamma-ray spectra from thermal neutron capture on gadolinium-155 and natural gadolinium

    Tomoyuki Tanaka, Kaito Hagiwara, Enrico Gazzola, Ajmi Ali, Iwa Ou, Takashi Sudo, Pretam Kumar Das, Mandeep Singh Reen, Rohit Dhir, Yusuke Koshio, Makoto Sakuda, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Nobuyuki Iwamoto, Hideo Harada, Gianmaria Collazuol, Sebastian Lorenz, Michael Wurm, William Focillon, Michel Gonin, Takatomi Yano

    PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS   2020 ( 4 )  2020年04月  [査読有り]

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    Natural gadolinium is widely used for its excellent thermal neutron capture cross section, because of its two major isotopes: Gd-155 and Gd-157. We measured the gamma-ray spectra produced from the thermal neutron capture on targets comprising a natural gadolinium film and enriched Gd-155 (in Gd2O3 powder) in the energy range from 0.11 MeV to 8.0 MeV, using the ANNRI germanium spectrometer at MLF, J-PARC. The freshly analyzed data of the Gd-155(n,gamma) reaction are used to improve our previously developed model (ANNRI-Gd model) for the Gd-157(n,gamma) reaction [K. Hagiwara et al. [ANNRI-Gd Collaboration], Prog. Theor. Exp. Phys. 2019, 023D01 (2019)], and its performance confirmed with the independent data from the Gd-nat(n,gamma) reaction. This article completes the development of an efficient Monte Carlo model required to simulate and analyze particle interactions involving the thermal neutron captures on gadolinium in any relevant future experiments.

    DOI

  • Neutron capture cross-section measurement and resolved resonance analysis of 237Np

    Gerard Rovira, Tatsuya Katabuchi, Kenichi Tosaka, Shota Matsuura, Kazushi Terada, Osamu Iwamoto, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Nobuyuki Iwamoto, Mariko Segawa, Makoto Maeda

    Journal of Nuclear Science and Technology   57 ( 1 ) 24 - 39  2020年01月  [査読有り]

    DOI

  • IAEA光核反応データライブラリ2019

    河野 俊彦*, Cho Y. S.*, Dimitriou P.*, Filipescu D.*, 岩本 信之, Plujko V.*, Tao X.*, 宇都宮 弘章*, Varlamov V.*, Xu R.*, Capote R.*, Gheorghe I.*, Gorbachenko O.*, Jin Y. L.*, Renstr{\o}m T.*, Sin M.*, Stopani K.*, Tian Y.*, Tveten G. M.*, Wang J. M.*, Belgya T.*, Firestone R.*, Goriely S.*, Kopecky J.*, Krti\v{c}ka M.*, Schwengner R.*, Siem S.*, Wiedeking M.*

    Nuclear Data Sheets   163   109 - 162  2020年01月  [査読有り]

    DOI

  • Neutron capture and total cross-section measurements of Gd-155 and Gd-157 at ANNRI in J-PARC

    Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Hideo Harada, Tatsuya Katabuchi, Kazushi Terada, Jun-ichi Hori, Yuji Shibahara, Toshiyuki Fujii

    ND 2019: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR DATA FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY   239  2020年

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    Neutron capture and total cross sections of Gd-155 and Gd-157 were measured with the neutron time of-flight method in Accurate Neutron-Nucleus Reaction measurement Instrument at Material and Life Science Experimental Facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex using the NaI (Tl) spectrometer and Li-glass detectors. Preliminary cross sections were obtained in the neutron energy region from 4 meV to 100 meV. The derived cross sections agree with evaluated values in JENDL 4.0 and the experimental results by Mastromarco but were not consistent with those by Leinweber.

    DOI

  • Fast Neutron Capture Reaction Data Measurement of Minor Actinides for Development of Nuclear Transmutation Systems

    Tatsuya Katabuchi, Osamu Iwamoto, Jun-ichi Hori, Atsushi Kimura, Nobuyuki Iwamoto, Shoji Nakamura, Yuji Shibahara, Kazushi Terada, Gerard Rovira, Shota Matsuura

    EPJ Web of Conferences   239   01044 - 01044  2020年

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    A research project entitled "study on accuracy improvement of fast-neutron capture reaction data of long-lived MAs for development of nuclear transmutation systems" is ongoing as a joint collaboration, including Tokyo Tech, Japan Atomic Energy Agency and Kyoto University in Japan. This project focuses on neutron capture reaction of minor actinides 237Np, 241Am and 243Am, in the fast neutron energy region. The final goal of this project is to improve the neutron capture cross sections utilizing a high-intensity neutron beam from a spallation neutron source of the Japan Proton Research Complex. The overview of the project and the current progress are presented.

    DOI

  • Evaluation of gamma-ray strength function based on measured gamma-ray pulse-height spectra in time-of-flight neutron capture experiments

    Nobuyuki Iwamoto, Shoji Nakamura, Atsushi Kimura, Tatsuya Katabuchi, Gerard Rovira, Kaoru, Y. Hara, Osamu Iwamoto

    EPJ Web of Conferences   239   17016 - 17016  2020年

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    In order to develop an evaluation method of gamma-ray strength function (GSF), neutron capture pulse-height (PH) spectrum of gold was employed, where it was measured with the NaI(Tl) spectrometer of AN-NRI installed at the Material and Life Science Experimental Facility in J-PARC. The neutron capture gamma-ray spectrum of gold was calculated using the nuclear reaction model code CCONE. In order to obtain the information on GSF from the measured data, a gamma-ray response function for the NaI(Tl) spectrometer was calculated by the Monte-Carlo particle-transport simulation code PHITS. As a result, the PH spectrum comparable with measured one was derived by applying the gamma-ray response function to the calculated gamma-ray spectrum. By evaluation with measured PH spectra, we obtained GSF which reasonably explains measured PH spectrum in the continuum region.

    DOI

  • JENDL/ImPACT-2018: a new nuclear data library for innovative studies on transmutation of long-lived fission products

    Satoshi Kunieda, Naoya Furutachi, Futoshi Minato, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto, Shinsuke Nakayama, Shuichiro Ebata, Toru Yoshida, Kenji Nishihara, Yukinobu Watanabe, Koji Niita

    Journal of Nuclear Science and Technology   56 ( 12 ) 1073 - 1091  2019年12月  [査読有り]

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    © 2019, © 2019 Atomic Energy Society of Japan. All rights reserved. A new nuclear data library, JENDL/ImPACT-2018, was developed for an innovative study on the transmutation of long-lived fission products. Nuclear reaction cross-sections were newly evaluated for incident neutrons and protons up to 200 MeV for 163 nuclides focusing on long-lived nuclei such as 79Se, 93Zr, 107Pd and 135Cs, adopting some parts of JENDL-4.0. Our challenge was an evaluation of cross-sections for a number of unstable nuclei over a wide energy range where the experimental data were very scarce. We estimated cross-sections based on a nuclear model code CCONE by incorporating an advanced knowledge on the nuclear structure theory and a model-parameterization based on new experimental cross-sections measured by the inverse kinematics. Through comparisons with available experimental data on the stable isotopes, it is found that the present data give better agreements with them than those in the existing libraries. In a neutronics simulation by the PHITS code, we also found that the largest impact of the present library was seen on the estimated amount of isotope productions.

    DOI

  • 光子強度関数の参照データベース

    Goriely S.*, Dimitriou P.*, Wiedeking M.*, Belgya T.*, Firestone R.*, Kopecky J.*, Krti\v{c}ka M.*, Plujko V.*, Schwengner R.*, Siem S.*, 宇都宮 弘章*, Hilaire S.*, P\'eru S.*, Cho Y. S.*, Filipescu D. M.*, 岩本 信之, 河野 俊彦*, Varlamov V.*, Xu R.*

    European Physical Journal A   55 ( 10 ) 172\_1 - 172\_52  2019年10月  [査読有り]

    DOI

  • Measurements of the 243Am Neutron Capture and Total Cross Sections with ANNRI at J-PARC

    A. Kimura, S. Nakamura, K. Terada, T. Nakao, K. Mizuyama, N. Iwamoto, O. Iwamoto, H. Harada, T. Katabuchi, M. Igashira, T. Sano, Y. Takahashi, C. H. Pyeon, S. Fukutani, T. Fujii, T. Yagi, K. Takamiya, J. Hori

    Journal of Nuclear Science and Technology   56 ( 6 ) 472 - 492  2019年05月  [査読有り]

  • Analysis of Gd(n,gamma) reaction with 155, 157 and natural Gd targets taken with JPARC-ANNRI and development of Gd(n,gamma) decay model for Gd-doped neutron/neutrino detectors

    Ali Ajmi, T. Tanaka, K. Hagiwara, T. Sudo, M. Reen, P. Das, R. Dir, Y. Yamada, I. Ou, T. Mori, T. Kayano, Y. Koshio, M. Sakuda, T. Yano, A. Kimura, S. Nakamura, N. Iwamoto, H. Harada, S. Lorenz, M. Wurm, W. Focillon, M. Gonin, G. Collazuol

    Proceedings of Science   340  2019年

     概要を見る

    The importance of a good model for the g-ray energy spectrum from the radiative thermal neutron capture on Gadolinium (Gd) is specially increased in the present era of Gd-enhanced &amp
    macr
    ne-search detectors. Its an essential prerequisite for MC studies to evaluate the neutron tagging efficiency, in order to enhance signal sensitivity in the Gd-loaded &amp
    macr
    ne-search detectors. The g-ray spectra produced from the thermal neutron capture on enriched gadolinium targets (155Gd, 157Gd and Natural Gd) in the energy range 0.11 MeV to 8.0 MeV, were measured using the ANNRI Germanium Spectrometer at MLF, J-PARC. Based on the data acquired and a GEANT4 simulation of the ANNRI detector, we reported the energy spectrum of 157Gd(n, g) and developed a g-ray emission model of 157Gd(n, g) in our previous publication. We now present the analysed data of 155Gd(n, g) and natGd(n, g) reactions, the energy spectra of g-rays and an improved model for 155Gd(n, g), 157Gd(n, g) and natGd(n, g) reactions. The consistency of the results from the devised model is checked among all the 14 germanium crystals, at the level of 15% spectral shape deviation at 0.2 MeV binning.

  • Dipole strength distribution in Pb-206 for the evaluation of the neutron capture cross section of Pb-205

    T. Shizuma, N. Iwamoto, A. Makinaga, R. Massarczyk, R. Schwengner, R. Beyer, D. Bemmerer, M. Dietz, A. Junghans, T. Koegler, F. Ludwig, S. Reinicke, S. Schulz, S. Urlass, A. Wagner

    PHYSICAL REVIEW C   98 ( 6 )  2018年12月  [査読有り]

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    The dipole strength distribution of Pb-206 was investigated via a nuclear resonance fluorescence experiment using bremsstrahlung produced with an electron beam at a kinetic energy of 10.5 MeV at the linear accelerator ELBE. We identified 88 states resonantly excited at energies from 3.7 to 8.2 MeV. The analysis of the measured gamma-ray spectra includes the quasicontinuum of levels at high energy. Monte Carlo simulation of gamma-ray cascades were performed to obtain the intensities of inelastic transitions and branching ratios of the ground-state transitions. The extracted photoabsorption cross section shows enhanced dipole strength at the excitation energies around 5.5 and 7 MeV, which may related to a pygmy dipole resonance. The present (gamma, gamma') data combined with (gamma, n) data from the literature were used for confining input parameters of the statistical calculation code CCONE to derive the neutron-capture cross section of the unstable Pb-205 nucleus.

    DOI

  • Gamma Ray Spectrum from Thermal Neutron Capture on Gadolinium-157

    Kaito Hagiwara, Takatomi Yano, Tomoyuki Tanaka, Pretam Kumar Das, Sebastian Lorenz, Iwa Ou, Takashi Sudo, Mandeep Singh Reen, Yoshiyuki Yamada, Takaaki Mori, Tsubasa Kayano, Rohit Dir, Yusuke Koshio, Makoto Sakuda, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Nobuyuki Iwamoto, Hideo Harada, Michael Wurm, William Focillon, Michel Gonin, Ajmi Ali, Gianmaria Collazuol

       2018年09月

     概要を見る

    We have measured the $\gamma$-ray energy spectrum from the thermal neutron<br />
    capture, ${}^{157}$Gd$(n,\gamma){}^{158}$Gd, on an enriched $^{157}$Gd target<br />
    (Gd$_{2}$O$_{3}$) in the energy range from 0.11 MeV up to about 8 MeV. The<br />
    target was placed inside the germanium spectrometer of the ANNRI detector at<br />
    J-PARC and exposed to a neutron beam from the Japan Spallation Neutron Source<br />
    (JSNS). Radioactive sources ($^{60}$Co, $^{137}$Cs, and $^{152}$Eu) and the<br />
    reaction $^{35}$Cl($n$,$\gamma$) were used to determine the spectrometer&#039;s<br />
    detection efficiency for $\gamma$ rays at energies from 0.3 to 8.5 MeV. Using a<br />
    Geant4-based Monte Carlo simulation of the detector and based on our data, we<br />
    have developed a model to describe the $\gamma$-ray spectrum from the thermal<br />
    ${}^{157}$Gd($n$,$\gamma$) reaction. While we include the strength information<br />
    of 15 prominent peaks above 5 MeV and associated peaks below 1.6 MeV from our<br />
    data directly into the model, we rely on the theoretical inputs of nuclear<br />
    level density and the photon strength function of ${}^{158}$Gd to describe the<br />
    continuum $\gamma$-ray spectrum from the ${}^{157}$Gd($n$,$\gamma$) reaction.<br />
    Our model combines these two components. The results of the comparison between<br />
    the observed $\gamma$-ray spectra from the reaction and the model are reported<br />
    in detail.

  • Developing reliable reaction gamma-ray data

    Paraskevi Dimitriou, T. Belgya, Y. S. Cho, D. Filipescu, R. Firestone, S. Goriely, N. Iwamoto, T. Kawano, J. Kopecky, M. Krticka, V. Plujko, S. Siem, R. Schwengner, H. Utsunomiya, V. Vlarlamov, M. Wiedeking, R. Xu

    EPJ Web of Conferences   178   06005_1 - 06005_3  2018年05月  [査読有り]

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    We report on efforts to develop reliable photonuclear cross section and photon strength function data by measuring, compiling, assessing, evaluating the available data, and producing tables of Giant Dipole Resonance parameters and global models for use in basic sciences and applications.

    DOI

  • Evaluation of neutron capture cross section on 205Pb with photonuclear data

    Nobuyuki Iwamoto, Toshiyuki Shizuma

    EPJ Web of Conferences   178   06004_1 - 06004_3  2018年05月  [査読有り]

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    The neutron capture cross section of long-lived radioactive 205Pb is derived by using the nuclear reaction calculation code CCONE, based on photonuclear data. The present result is smaller than that of TENDL-2015 by a factor of 4. The derived Maxwellian averaged capture cross section (MACS) is the smallest compared to the existing data. The produced amount of 205Pb is explored with a simulated neutron flux in the Pb-Bi eutectic (LBE) target. The continuous use of the system in 25 years creates 205Pb with about 6 kg at maximum in the LBE (including natural Pb of 103 kg). The impact of the derived MACS on the stellar nucleosynthesis is investigated. It is found that the abundance of Tl is slightly enhanced due to the increase in the remaining abundance of 205Pb.

    DOI

  • CIELO Collaboration Summary Results: International Evaluations of Neutron Reactions on Uranium, Plutonium, Iron, Oxygen and Hydrogen

    M. B. Chadwick, R. Capote, A. Trkov, M. W. Herman, D. A. Brown, G. M. Hale, A. C. Kahler, P. Talou, A. J. Plompen, P. Schillebeeckx, M. T. Pigni, L. Leal, Y. Danon, A. D. Carlson, P. Romain, B. Morillon, E. Bauge, F. J. Hambsch, S. Kopecky, G. Giorginis, T. Kawano, J. Lestone, D. Neudecker, M. Rising, M. Paris, G. P.A. Nobre, R. Arcilla, O. Cabellos, I. Hill, E. Dupont, A. J. Koning, D. Cano-Ott, E. Mendoza, J. Balibrea, C. Paradela, I. Durán, J. Qian, Z. Ge, T. Liu, L. Hanlin, X. Ruan, W. Haicheng, M. Sin, G. Noguere, D. Bernard, R. Jacqmin, O. Bouland, C. De Saint Jean, V. G. Pronyaev, A. V. Ignatyuk, K. Yokoyama, M. Ishikawa, T. Fukahori, N. Iwamoto, O. Iwamoto, S. Kunieda, C. R. Lubitz, M. Salvatores, G. Palmiotti, I. Kodeli, B. Kiedrowski, D. Roubtsov, I. Thompson, S. Quaglioni, H. I. Kim, Y. O. Lee, U. Fischer, S. Simakov, M. Dunn, K. Guber, J. I. Márquez Damián, F. Cantargi, I. Sirakov, N. Otuka, A. Daskalakis, B. J. McDermott, S. C. van der Marck

    Nuclear Data Sheets   148   189 - 213  2018年02月  [査読有り]

     概要を見る

    The CIELO collaboration has studied neutron cross sections on nuclides that significantly impact criticality in nuclear technologies - 235,238U, 239Pu, 56Fe, 16O and 1H - with the aim of improving the accuracy of the data and resolving previous discrepancies in our understanding. This multi-laboratory pilot project, coordinated via the OECD/NEA Working Party on Evaluation Cooperation (WPEC) Subgroup 40 with support also from the IAEA, has motivated experimental and theoretical work and led to suites of new evaluated libraries that accurately reflect measured data and also perform

    DOI

  • Study of angular correlations of 2 gamma rays emitted by neutron thermal capture on enriched Gadolinium-155 and -157.

    田中 智之, 萩原 開人, 王 岩, 作田 誠, 小汐 由介, 木村 敦, 原田 秀郎, 岩本 信之, 中村 詔司, 矢野 孝臣

    日本物理学会講演概要集   73.2   131 - 131  2018年

    DOI CiNii

  • Measurements of neutron total and capture cross sections of241Am with ANNRI at J-PARC

    Terada K, Kimura A, Nakao T, Nakamura S, Mizuyama K, Iwamoto N, Iwamoto O, Harada H, Katabuchi T, Igashira M, Sano T, Takahashi Y, Pyeon C.H, Fukutani S, Fujii T, Yagi T, Takamiya K, Hori J

    Journal of Nuclear Science and Technology   55 ( 10 ) 1 - 14  2018年  [査読有り]

    DOI

  • Resonance analysis of cross section data measured by J-PARC/MLF using the modified REFIT code

    Mizuyama, Kazuhito, Iwamoto, Nobuyuki, Iwamoto, Osamu, Terada, Kazushi, Nakao, Taro

    JAEA-Conf 2017-001     163 - 168  2018年01月

    DOI

  • The CIELO collaboration: Progress in international evaluations of neutron reactions on Oxygen, Iron, Uranium and Plutonium

    M. B. Chadwick, R. Capote, A. Trkov, A. C. Kahler, M. W. Herman, D. A. Brown, G. M. Hale, M. Pigni, M. Dunn, L. Leal, A. Plompen, P. Schillebeeck, F. J. Hambsch, T. Kawano, P. Talou, M. Jandel, S. Mosby, J. Lestone, D. Neudecker, M. Rising, M. Paris, G. P.A. Nobre, R. Arcilla, S. Kopecky, G. Giorginis, O. Cabellos, I. Hill, E. Dupont, Y. Danon, Q. Jing, G. Zhigang, L. Tingjin, L. Hanlin, R. Xichao, W. Haicheng, M. Sin, E. Bauge, P. Romain, B. Morillon, G. Noguere, R. Jacqmin, O. Bouland, C. De Saint Jean, V. G. Pronyaev, A. IgnatyGBR, K. Yokoyama, M. Ishikawa, T. FGBRahori, N. Iwamoto, O. Iwamoto, S. Kuneada, C. R. Lubitz, G. Palmiotti, M. Salvatores, I. Kodeli, B. Kiedrowski, D. Roubtsov, I. Thompson, S. Quaglioni, H. I. Kim, Y. O. Lee, A. J. Koning, A. Carlson, U. Fischer, I. Sirakov

    EPJ Web of Conferences   146   02001_1 - 02001_9  2017年09月  [査読有り]

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    The CIELO collaboration has studied neutron cross sections on nuclides that significantly impact criticality in nuclear technologies-16O, 56Fe, 235,8U and 239Pu-with the aim of improving the accuracy of the data and resolving previous discrepancies in our understanding. This multi-laboratory pilot project, coordinated via the OECD/NEA Working Party on Evaluation Cooperation (WPEC) Subgroup 40 with support also from the IAEA, has motivated experimental and theoretical work and led to suites of new evaluated libraries that accurately reflect measured data and also perform well in integral simulations of criticality.

    DOI

  • Evaluation of neutron total and capture cross sections on 99Tc in the unresolved resonance region

    Nobuyuki Iwamoto, Tatsuya Katabuchi

    EPJ Web of Conferences   146   02049_1 - 02049_4  2017年09月  [査読有り]

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    Long-lived fission product Technetium-99 is one of the most important radioisotopes for nuclear transmutation. The reliable nuclear data are indispensable for a wide energy range up to a few MeV, in order to develop environmental load reducing technology. The statistical analyses of resolved resonances were performed by using the truncated Porter-Thomas distribution, coupled-channels optical model, nuclear level density model and Bayes' theorem on conditional probability. The total and capture cross sections were calculated by a nuclear reaction model code CCONE. The resulting cross sections have statistical consistency between the resolved and unresolved resonance regions. The evaluated capture data reproduce those recently measured at ANNRI of J-PARC/MLF above resolved resonance region up to 800 keV.

    DOI

  • Research and development for accuracy improvement of neutron nuclear data on minor actinides

    Hideo Harada, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Atsushi Kimura, Kazushi Terada, Taro Nakao, Shoji Nakamura, Kazuhito Mizuyama, Masayuki Igashira, Tatsuya Katabuchi, Tadafumi Sano, Yuji Shibahara, Yoshiyuki Takahashi, Koichi Takamiya, Cheol Ho Pyeon, Satoshi Fukutani, Tosiyuki Fujii, Jun-Ichi Hori, Hiroshi Yashima

    EPJ Web of Conferences   146   11001_1 - 11001_6  2017年09月  [査読有り]

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    To improve accuracy of neutron nuclear data on minor actinides, a Japanese nuclear data project entitled "Research and development for Accuracy Improvement of neutron nuclear data on Minor ACtinides (AIMAC)" has been implemented. Several independent measurement techniques were developed for improving measurement precision at J-PARC/MLF/ANNRI and KURRI/LINAC facilities. Effectiveness of combining the independent techniques has been demonstrated for identifying bias effects and improving accuracy, especially in characterization of samples used for nuclear data measurements. Capture cross sections and/or total cross sections have been measured for Am-241, Am-243, Np-237, Tc-99, Gd-155, and Gd-157. Systematic nuclear data evaluation has also been performed by taking into account the identified bias effect. Highlights of the AIMAC project are outlined.

    DOI

  • Status of the JENDL project

    Osamu Iwamoto, Keiichi Shibata, Nobuyuki Iwamoto, Satoshi Kunieda, Futoshi Minato, Akira Ichihara, Shinsgbre Nakayama

    EPJ Web of Conferences   146   02005_1 - 02005_6  2017年09月  [査読有り]

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    Status of the JENDL project after releasing the latest general purpose file JENDL-4.0 is described. By correcting errors and adding covariance data of JENDL-4.0, 38 files have been released as JENDL-4.0u. Development of next general purpose file JENDL-5 is also in progress. New evaluations have been performed for light nuclei, structural materials and fission products. Two special purpose files, JENDL-4.0/HE and JENDL/DDF-2015 were released in 2015. The former includes neutron induced reaction data for 130 nuclides in the energy region up to 200 MeV as well as proton induced reaction data for 133 nuclides. The latter is the decay data file of 3,237 nuclides from Z = 1 to 104 and neutron. Other two special purpose files of activation cross section and photonuclear data are under preparation and will be released soon.

    DOI

  • Application of modified REFIT code for J-PARC/MLF to evaluation of neutron capture cross section on 155,157Gd

    Kazuhito Mizuyama, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto, Hiroyuki Hasemi, Koichi Kino, Atsushi Kimura, Yoshiaki Kiyanagi

    EPJ Web of Conferences   146   11042_1 - 11042_4  2017年09月  [査読有り]

     概要を見る

    In order to analyze the experimental data measured by the Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI) at the Japan Proton Accelerator Research Complex/Materials and Life Science Experimental Facility (J-PARC/MLF), it is necessary to take into account the double-bunch structure of the neutron pulse and the energy resolution function for the operational condition of the J-PARC/MLF. The modified REFIT code has been developed to treat the double-bunch neutron pulse and the energy resolution function for J-PARC/MLF. In this study, we applied the modified REFIT code to analyze the new data of the neutron capture cross section of 155Gd and 157Gd recently measured by ANNRI in the J-PARC/MLF, and obtained the resonance parameters of two Gd isotopes. We discussed the differences between the our obtained results and the other libraries.

    DOI

  • Measurement of the neutron capture cross section of99Tc using ANNRI at J-PARC

    Katabuchi T, Mizumoto M, Igashira M, Terada K, Kimura A, Nakamura S, Nakao T, Iwamoto O, Iwamoto N, Mizuyama K, Harada H, Hori J.-I, Kino K

    EPJ Web of Conferences   146  2017年  [査読有り]

    DOI

  • Measurement of relative intensity of the discrete γ rays from the thermal neutron capture reaction155;157Gd(n; γ) using ANNRI detector (JPARC)

    Kumar Das P, Hagiwara K, Tanaka T, Yamada Y, Ou I, Reen M.S, Yano T, Mori T, Kayano T, Dhir R, Koshio Y, Sakuda M, Kimura A, Iwamoto N, Nakamura S, Harada H

    Proceedings of Science   2017-January  2017年  [査読有り]

  • Comparison of γ production data from thermal neutron capture on gadolinium with the Monte Carlo simulation

    Hagiwara K, Tanaka T, Das P.K, Yano T, Yamada Y, Ou I, Mori T, Kayano T, Reen M.S, Dhir R, Koshio Y, Sakuda M, Kimura A, Nakamura S, Iwamoto N, Harada H

    Proceedings of Science   2017-January  2017年  [査読有り]

  • Correction of the thermal neutron capture cross section of Am-241 obtained by the Westcott convention

    Kazuhito Mizuyama, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   54 ( 1 ) 74 - 80  2017年  [査読有り]

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    There is large discrepancy among the reported experimental data of the thermal neutron capture cross section of Am-241, where the activation measurements provided larger cross sections than those in the time-of-flight ones. The Westcott convention has been widely used for the derivation of the thermal neutron capture cross section in the activation measurements. We have estimated that this large discrepancy is due to the existence of the resonances below the cadmium cut-off energy (E-Cd similar to 0.5 eV). By reviewing the Westcott convention, we developed the correction method taking account of the contribution of the resonances near or below E-Cd. The correction term was evaluated using the JENDL-4.0. Application of the present method successfully improved the existing discrepancy of the thermal capture cross section of Am-241.

    DOI

  • Nuclear data evaluation of long-lived fission products: Microscopic vs. phenomenological optical potentials

    Futoshi Minato, Osamu Iwamoto, Kosho Minomo, Kazuyuki Ogata, Nobuyuki Iwamoto, Satoshi Kunieda, Naoya Furutachi

    ND 2016: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR DATA FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY   146   12032_1 - 12032_4  2017年  [査読有り]

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    Neutron-nucleus cross sections calculated by macroscopic potentials are compared with a microscopic one to study the performance for long-lived fission products. The macroscopic potentials show a good agreement with the microscopic one at higher energies, where neutron experimental data are scarce. Besides it, analyses of differential elastic cross sections at low energies also suggest that the macroscopic potentials are still effective and applicable enough for the long-lived fission products.

    DOI

  • Measurement of the isomer production ratio for the Cd-112(n,gamma)Cd-113 reaction using neutron beams at J-PARC

    T. Hayakawa, Y. Toh, M. Huang, T. Shizuma, A. Kimura, S. Nakamura, H. Harada, N. Iwamoto, S. Chiba, T. Kajino

    PHYSICAL REVIEW C   94 ( 5 ) 055803_1 - 055803_6  2016年11月  [査読有り]

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    The astrophysical origin of a rare isotope Sn-115 remains an open question. An isomer (T-1/2 = 14.1 y) in Cd-113 is an s-process branching point from which a nucleosynthesis flow reaches 115Sn. The s-process abundance of Sn-115 depends on the isomer production ratio in the Cd-112(n,gamma)Cd-113 reaction. However, the ratio has not been measured in an energy region higher than the thermal energy. We have measured gamma rays following neutron capture reactions on Cd-112 using two cluster high-purity germanium (HPGe) detectors in conjunction with a time-of-flight method at J-PARC. We have obtained the result that the relative gamma-ray intensity ratio of the isomer is almost constant in an energy region of up to 5 keV. This result suggests that the s-process contribution to the solar abundance of Sn-115 is minor. We have found that the ratio of a resonance at 737 eV is about 1.5 times higher than other ratios. This enhancement can be explained by a p-wave neutron capture. This result suggests measurements of decay gamma rays to isomers are effective to assign the spin and parity for neutron capture resonances.

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  • Overview of JENDL-4.0/HE and benchmark calculations

    Kunieda, Satoshi, Iwamoto, Osamu, Iwamoto, Nobuyuki, Minato, Futoshi, Okamoto, Tsutomu, Sato, Tatsuhiko, Nakashima, Hiroshi, Iwamoto, Yosuke, Iwamoto, Hiroki, Kitatani, Fumito, Fukahori, Tokio, Watanabe, Yukinobu, Shigyo, Nobuhiro, Chiba, Satoshi, Yamano, Naoki, Hagiwara, Masayuki, Niita, Koji, Kosako, Kazuaki, Hirayama, Shusuke, Murata, Toru

    JAEA-Conf 2016-004     41 - 46  2016年09月

    DOI

  • Importance of the neutron flux information to the evaluation of thermal neutron capture cross section and resonance integral of minor actinides

    Mizuyama, Kazuhito, Iwamoto, Nobuyuki, Iwamoto, Osamu

    Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors; Unifying Theory and Experiments in the 21st Century (PHYSOR 2016) (USB Flash Drive)     2437 - 2443  2016年05月  [査読有り]

  • Measurement of the Se-77(gamma, n) cross section and uncertainty evaluation of the Se-79(n, gamma) cross section

    Fumito Kitatani, Hideo Harada, Shinji Goko, Nobuyuki Iwamoto, Hiroaki Utsunomiya, Hidetoshi Akimune, Hiroyuki Toyokawa, Kawakatsu Yamada, Masayuki Igashira

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   53 ( 4 ) 475 - 485  2016年04月  [査読有り]

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    The Se-77 (gamma, n) cross section was measured for the energy range from 7.6 to 13.8 MeV by using quasi-monochromatic laser-Compton scattering gamma-rays. The advanced method to deduce gamma-ray strength functions from (gamma, n) cross section was developed. By utilizing the method, the gamma-ray strength functions of Se-77,Se- 78,Se- 80 were deduced so as to reproduce the Se-77,Se- 78,Se- 80 (gamma, n) cross sections measured in this work and previous systematic measurements. The inverse (n, gamma) cross sections for Se-76,Se- 77,Se- 79 isotopes were calculated using the statistical model calculation code CCONE with the deduced gamma-ray strength functions. The uncertainty of the calculated Se-79(n, gamma)Se-80 cross section was evaluated by comparing the calculations and the experimental data on Se-76,Se- 77 (n, gamma) cross sections.

    DOI

  • Evaluation of $\gamma$-ray strength function based on measured neutron capture $\gamma$-ray spectra

    Iwamoto, Nobuyuki

    JAEA-Conf 2015-003     119 - 124  2016年03月

    DOI

  • Supernova neutrino process and sensitivity to neutrino temperatures

    T. Hayakawa, K. Nakamura, M. Kusakabe, T. Kajino, S. Chiba, N. Iwamoto, M. K. Cheoun, G. J. Mathews

    Proceedings of Science   2016-September  2016年

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    Some rare isotopes are produced by neutrino-induced reactions in supernova (SN) explosions (v-process). The isotope Nb decays to Zr with a half-life of 3.47 × 10 years. Although this isotope does not exist in the present solar system, the initial abundance ratio for Nb/ Nb at the time of solar system formation (SSF) have been measured in primitive meteorites. The astrophysical origin of Nb, however, has remained unknown. The SN v-process origin for Nb has been proposed and the SN calculation has demonstrated the v-process origin of Nb. The abundances of ν-isotopes depend on neutrino temperatures. In the calculation, the average energies of kT = 3.2, 4.0, 6.0 MeV for the electron neutrino, anti-electron neutrino, and the other neutrinos (v and v ), respectively, were used. The observed ratio of Nb/ Nb ∼ 10- can be explained by the v-process. 92 92 7 92 93 92 92 92 92 93 5 μ τ

  • Neutron Capture Reaction on Cd-112 to Study of the s-process Origin of Sn-115

    Takehito Hayakawa, Yosuke Toh, Toshiyuki Shizuma, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Hideo Harada, Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Satoshi Chiba

    PROCEEDINGS OF THE 14TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NUCLEI IN THE COSMOS (NIC2016)    2016年

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    The astrophysical origin of Sn-115 has remained still an open question. An isomer with a half-life of 14.1 y in Cd-113 is a branching point from which a nucleosynthesis flow reaches to a rare isotope Sn-115. The s-process abundance of Sn-115 depends on the ratio of the Cd-112(n,gamma)Cd-113(m) reaction cross section to the Cd-112(n,gamma)Cd-113(gs) reaction cross section. However, the isomer production ratio following the neutron capture reaction has not been measured in an energy region higher than the thermal energy. We have measured gamma-ray intensity ratios following neutron capture reactions on Cd-112 using the HPGe detectors in conjunction with a time-of-flight method at ANNRI in J-PARC.

    DOI

  • Neutron capture cross section and capture gamma-ray spectra of Y-89

    Katabuchi Tatsuya, Okamiya Tohomohiro, Yanagida Shotaro, Mizumoto Motoharu, Terada Kazushi, Kimura Atsushi, Iwamoto Nobuyuki, Igashira Masayuki

    CNR*15 - 5TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON COMPOUND-NUCLEAR REACTIONS AND RELATED TOPICS   122  2016年  [査読有り]

    DOI

  • The CCONE Code System and its Application to Nuclear Data Evaluation for Fission and Other Reactions

    O. Iwamoto, N. Iwamoto, S. Kunieda, F. Minato, K. Shibata

    NUCLEAR DATA SHEETS   131   259 - 288  2016年01月  [査読有り]

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    A computer code system, CCONE, was developed for nuclear data evaluation within the JENDL project. The CCONE code system integrates various nuclear reaction models needed to describe nucleon, light charged nuclei up to alpha-particle and photon induced reactions. The code is written in the C++ programming language using an object-oriented technology.
    At first, it was applied to neutron-induced reaction data on actinides, which were compiled into JENDL Actinide File 2008 and JENDL-4.0. It has been extensively used in various nuclear data evaluations for both actinide and non-actinide nuclei. The CCONE code has been upgraded to nuclear data evaluation at higher incident energies for neutron-, proton-, and photon-induced reactions. It was also used for estimating beta-delayed neutron emission.
    This paper describes the CCONE code system indicating the concept and design of coding and inputs. Details of the formulation for modelings of the direct, pre-equilibrium and compound reactions are presented. Applications to the nuclear data evaluations such as neutron-induced reactions on actinides and medium-heavy nuclei, high-energy nucleon-induced reactions, photonuclear reaction and beta-delayed neutron emission are mentioned.

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  • Evaluation of Neutron Capture Cross Sections and Covariances on Tc-99 and I-129 in the keV Energy Region

    Nobuyuki Iwamoto

    WONDER-2015 - 4TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON NUCLEAR DATA EVALUATION FOR REACTOR APPLICATIONS   111   03002_1 - 03002_5  2016年  [査読有り]

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    Neutron capture cross sections and covariances on radioactive Tc-99 and I-129 have been required for developing environmental load-reducing technology. Their evaluation was performed by using nuclear reaction calculation code CCONE and Baysian code KALMAN with data assumed on the basis of measured data. The obtained total and capture cross sections are in good agreement with the measured data. The resulting uncertainties of capture cross section were 12-18% and 20-29% for Tc-99 and I-129, respectively, in the keV energy region.

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  • Evaluation of neutron nuclear data on xenon isotopes

    Md. Mamunur Rashid, Nobuhiro Shigyo, Kenji Ishibashi, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   53 ( 9 ) 1310 - 1320  2016年  [査読有り]

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    Neutron nuclear data of Xe isotopes have been evaluated in the energy region, including the resolved resonance one, from 1 keV to 20 MeV by using the theoretical nuclear reaction models. The phenomenological optical model potential was employed to calculate the total cross section for natural Xe with the coupled-channels method. The cross sections for channels of capture, (n, 2n), (n, p) and (n, ) reactions were calculated and compared with available experimental results including recently measured data. The elastic scattering angular distributions and particle emission spectra were calculated, although there is no experimental information available. Reaction cross sections of evaluated libraries were considered for comparison with the calculated results. The presently calculated cross sections reproduce better the available experimental data.

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  • Misassigned neutron resonances of Nd-142 and stellar neutron capture cross sections

    Tatsuya Katabuchi, Taihei Matsuhashi, Kazushi Terada, Masayuki Igashira, Motoharu Mizumoto, Kentaro Hirose, Atsushi Kimura, Nobuyuki Iwamoto, Kaoru Y. Hara, Hideo Harada, Jun-ichi Hori, Takashi Kamiyama, Koichi Kino, Fumito Kitatani, Yoshiaki Kiyanagi, Shoji Nakamura, Yosuke Toh

    PHYSICAL REVIEW C   91 ( 3 ) 037603_1 - 037603_5  2015年03月  [査読有り]

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    Time-of-flight spectra of the neutron capture events of Nd-142 were measured using a spallation neutron source at the Japan Proton Accelerator Research Complex. The first six resonances of Nd-142 reported in a previous work were not observed. The experimental results and cross-search of resonance energies in nuclear data libraries suggested that resonances of the impurity nuclide Pr-141 have been mistakenly assigned as Nd-142 in the previous experiment. To investigate the impact of the nonexistence of the resonances on the s-process nucleosynthesis model, the Maxwellian averaged neutron capture cross sections with and without the misassigned resonances were compared.

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  • Evaluation of neutron induced reaction cross sections on Rh isotopes

    Iwamoto, Nobuyuki

    JAEA-Conf 2014-002     110 - 116  2015年02月

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  • Accuracy Improvement of Neutron Nuclear Data on Minor Actinides

    Hideo Harada, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Atsushi Kimura, Kazushi Terada, Taro Nakao, Shoji Nakamura, Kazuhito Mizuyama, Masayuki Igashira, Tatsuya Katabuchi, Tadafumi Sano, Yoshiyuki Takahashi, Koichi Takamiya, Cheol Ho Pyeon, Satoshi Fukutani, Toshiyuki Fujii, Jun-ichi Hori, Takahiro Yagi, Hiroshi Yashima

    CGS15 - CAPTURE GAMMA-RAY SPECTROSCOPY AND RELATED TOPICS   93   06001_1 - 06001_5  2015年  [査読有り]

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    Improvement of accuracy of neutron nuclear data for minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFPs) is required for developing innovative nuclear system transmuting these nuclei. In order to meet the requirement, the project entitled as "Research and development for Accuracy Improvement of neutron nuclear data on Minor ACtinides (AIMAC)" has been started as one of the "Innovative Nuclear Research and Development Program" in Japan at October 2013. The AIMAC project team is composed of researchers in four different fields: differential nuclear data measurement, integral nuclear data measurement, nuclear chemistry, and nuclear data evaluation. By integrating all of the forefront knowledge and techniques in these fields, the team aims at improving the accuracy of the data. The background and research plan of the AIMAC project are presented.

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  • Neutron capture cross section and capture gamma-ray spectra of Ba-138 in the keV-neutron energy region

    T. Katabuchi, S. Yanagida, K. Terada, N. Iwamoto, M. Igashira

    CGS15 - CAPTURE GAMMA-RAY SPECTROSCOPY AND RELATED TOPICS   93   02008_1 - 02008_2  2015年  [査読有り]

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    The neutron capture cross sections and the capture gamma-ray spectra of Ba-138 were measured in the astrophysically important energy region. Measurements were made at neutron energies from 15 to 80 keV. The neutron energy was determined by the time-of-flight method. The gamma-ray spectra showed that the primary transition pattern strongly depended on the incident neutron energy. The neutron capture cross sections were derived by the pulse height weighting technique. The present cross section values were compared with evaluated cross section data and previous measurements.

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  • Status of new JENDL photonuclear data file

    Kosako, Kazuaki, Murata, Toru, Iwamoto, Nobuyuki

    Nuclear Physics and $\gamma$-ray sources for Nuclear Security and Nonproliferation     261 - 268  2014年12月  [査読有り]

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  • Review of nuclear data of major actinides and $^{56}$Fe in JENDL-4.0

    Iwamoto, Osamu, Iwamoto, Nobuyuki

    Proceedings of the Scientific Workshop on Nuclear Measurements, Evaluations and Applications (NEMEA-7)     75 - 83  2014年07月

  • First Measurement of the Radionuclide Purity of the Therapeutic Isotope Cu-67 Produced by Zn-68(n, x) Reaction Using C-nat(d, n) Neutrons

    Nozomi Sato, Kazuaki Tsukada, Satoshi Watanabe, Noriko S. Ishioka, Masako Kawabata, Hideya Saeki, Yasuki Nagai, Tadahiro Kin, Futoshi Minato, Nobuyuki Iwamoto, Osamu Iwamoto

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   83 ( 7 ) 073201_1 - 073201_4  2014年07月  [査読有り]

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    We have for the first time studied the radionuclide purity of the therapeutic isotope Cu-67 produced by the Zn-68(n, x)(67)Cu reaction. The neutrons were obtained by the C-nat(d, n) reaction using 40 MeV deuterons. We measured the gamma-ray spectra of the reaction products produced by bombarding an enriched (ZnO)-Zn-68 sample with the neutrons with a high-purity Ge detector. We found that the relative production yields of the impurity radionuclides Cu-64, Zn-65, and Zn-69m to Cu-67 are extremely low. The result indicates that the Zn-68(n, x)Cu-67 reaction is the most promising among those proposed routes until now for producing high-quality Cu-67, and could solve a longstanding problem of establishing an appropriate production method for Cu-67.

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  • A Nuclear Data Project on Neutron Capture Cross Sections of Long-Lived Fission Products

    M. Igashira, T. Katabuchi, H. Harada, S. Nakamura, A. Kimura, N. Iwamoto, J. Hori, Y. Kiyanagi

    Nuclear Data Sheets   118   72 - 77  2014年04月  [査読有り]  [招待有り]

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  • The CIELO Collaboration: Neutron Reactions on H-1, O-16, Fe-56, U-235,U-238, and Pu-239

    M. B. Chadwick, E. Dupont, E. Bauge, A. Blokhin, O. Bouland, D. A. Brown, R. Capote, A. Carlson, Y. Danon, C. De St Jean, M. Dunn, U. Fischer, R. A. Forrest, S. C. Frankle, T. Fukahori, Z. Ge, S. M. Grimes, G. M. Hale, M. Herman, A. Ignatyuk, M. Ishikawa, N. Iwamoto, O. Iwamoto, M. Jandel, R. Jacqmin, T. Kawano, S. Kunieda, A. Kahler, B. Kiedrowski, I. Kodeli, A. J. Koning, L. Leal, Y. O. Lee, J. P. Lestone, C. Lubitz, M. MacInnes, D. McNabb, R. McKnight, M. Moxon, S. Mughabghab, G. Noguere, G. Palmiotti, A. Plompen, B. Pritychenko, V. Pronyaev, D. Rochman, P. Romain, D. Roubtsov, P. Schillebeeckx, M. Salvatores, S. Simakov, E. Sh. Soukhovitskii, J. C. Sublet, P. Talou, I. Thompson, A. Trkov, R. Vogt, S. van der Marck

    NUCLEAR DATA SHEETS   118   1 - 25  2014年04月  [査読有り]

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    CIELO (Collaborative International Evaluated Library Organization) provides a new working paradigm to facilitate evaluated nuclear reaction data advances. It brings together experts from across the international nuclear reaction data community to identify and document discrepancies among existing evaluated data libraries, measured data, and model calculation interpretations, and aims to make progress in reconciling these discrepancies to create more accurate ENDF-formatted files. The focus will initially be on a small number of the highest-priority isotopes, namely H-1, O-16, Fe-56, U-235,U-238, and Pu-239. This paper identifies discrepancies between various evaluations of the highest priority isotopes, and was commissioned by the OECD's Nuclear Energy Agency WPEC (Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation) during a meeting held in May 2012. The evaluated data for these materials in the existing nuclear data libraries - ENDF/B-VII. 1, JEFF-3.1, JENDL-4.0, CENDL-3.1, ROSFOND, IRDFF 1.0 - are reviewed, discrepancies are identified, and some integral properties are given. The paper summarizes a program of nuclear science and computational work needed to create the new CIELO nuclear data evaluations.

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  • Theoretical Analysis of Gamma-ray Strength Function for Pd Isotopes

    N. Iwamoto, K. Terada

    NUCLEAR DATA SHEETS   118   246 - 249  2014年04月  [査読有り]

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    Gamma-ray strength functions of Pd isotopes were investigated by using measured photonuclear reaction cross sections and neutron capture reaction data. The present results calculated by nuclear reaction calculation code CCONE well reproduce the available experimental data. It is found from the evaluation of capture gamma-ray spectra that additional resonances with a variety of strength are present at around gamma-ray energies of 5 to 6 MeV. The calculated values of s-wave gamma strength function for 106, 108 Pd are 40% smaller than compiled values derived from resolved resonance data.

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  • ABUNDANCE PROFILING OF EXTREMELY METAL-POOR STARS AND SUPERNOVA PROPERTIES IN THE EARLY UNIVERSE

    Nozomu Tominaga, Nobuyuki Iwamoto, Ken'ichi Nomoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   785 ( 2 ) 98_1 - 98_23  2014年04月  [査読有り]

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    After the big bang nucleosynthesis, the first heavy element enrichment in the universe was made by a supernova (SN) explosion of a population (Pop) III star (Pop III SN). The abundance ratios of elements produced from Pop III SNe are recorded in abundance patterns of extremely metal-poor (EMP) stars. The observations of the increasing number of EMP stars have made it possible to statistically constrain the explosion properties of Pop III SNe. We present Pop III SN models whose nucleosynthesis yields well reproduce, individually, the abundance patterns of 48 such metal-poor stars as [Fe/H] less than or similar to -3.5. We then derive relations between the abundance ratios of EMP stars and certain explosion properties of Pop III SNe: the higher [(C + N)/Fe] and [(C + N)/Mg] ratios correspond to the smaller ejected Fe mass and the larger compact remnant mass, respectively. Using these relations, the distributions of the abundance ratios of EMP stars are converted to those of the explosion properties of Pop III SNe. Such distributions are compared with those of the explosion properties of present day SNe: the distribution of the ejected Fe mass of Pop III SNe has the same peak as that of the present day SNe but shows an extended tail down to similar to 10(-2)-10(-5)M(circle dot), and the distribution of the mass of the compact remnant of Pop III SNe is as wide as that of the present-day, stellar-mass black holes. Our results demonstrate the importance of large samples of EMP stars obtained by ongoing and future EMP star surveys and subsequent high-dispersion spectroscopic observations in clarifying the nature of Pop III SNe in the early universe.

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  • Measurements of Neutron Capture Cross Section for Pb-207,Pb-208

    M. Segawa, Y. Toh, H. Harada, F. Kitatani, M. Koizumi, T. Fukahori, M. Oshima, N. Iwamoto, O. Iwamoto, Y. Hatsukawa, Y. Nagai, M. Igashira, S. Kamada, M. Tajika

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013   1594   339 - 344  2014年  [査読有り]

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    The neutron capture cross sections for Pb-207,Pb-208 have been measured in the neutron energy region from 10 to 110 key. The gamma-rays cascaded from a capture state to the ground state or low-lying states of Pb-208,Pb-209 were observed for the first time, using an anti-Compton NaI(Tl)) spectrometer and a TOP method. The observed discrete gamma-ray energy spectra enabled us to determine neutron capture cross sections for Pb-207,Pb-208 with small systematic errors, since we could distinguish gamma-ray of Pb-207,Pb-208(n, gamma) reactions from background gamma-ray with use of the gamma-ray spectra. The obtained cross sections include both contributions of resonance and direct capture components different from the previous TOP measurements.

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  • Evaluation of neutron economical effect of new cladding materials in light water reactors

    Akito Oizumi, Hiroshi Akie, Nobuyuki Iwamoto, Teruhiko Kugo

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   51 ( 1 ) 77 - 90  2014年01月  [査読有り]

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    The present paper aims to contribute from a neutronic aspect to activities for new cladding material development for light water reactors (LWRs) that can reduce the risk of hydrogen gas explosion. Iron (Fe), nickel (Ni), titanium (Ti), niobium (Nb) and vanadium (V) are selected as possible component elements to cover a variety of new cladding materials for LWRs. The effect of larger thermal absorption cross sections of these elements than those of zirconium (Zr), together with those of silicon carbide (SiC), on the neutron economy in LWRs is evaluated by performing pin cell burnup calculations for a conventional pressurized water reactor (PWR), a low-moderation high-burnup LWR (LM-LWR) and a high-moderation high-burnup LWR (HM-LWR). As can be anticipated from the thermal cross sections, SiC has excellent neutron economy. The materials other than SiC largely decrease discharge burnup for all three types of LWRs in comparison with Zircaloy-4. Among such elements of larger thermal absorption cross section, Nb has neutron economical advantage over the other materials except SiC in softer neutron spectrum reactors such as HM-LWR in which the atomic number ratio of hydrogen to heavy metal is 6. In conventional LWRs, stainless steel of low Ni contents has the neutron economic advantage as well as Nb for cladding material. The results of the calculations are summarized for the purpose to provide reference data for new cladding material development studies, in terms of the relation between fuel enrichment and cladding thickness from the viewpoint to achieve the same discharge burnup as the Zircaloy cladding.

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  • Distribution of Supernova Properties in the Early Universe

    Nozomu Tominaga, Nobuyuki Iwamoto, Ken'ichi Nomoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013   1594   52 - 57  2014年  [査読有り]

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    The first metal enrichment in the universe was made by a supernova (SN) explosion of a population (Pop) Ill star (Pop III SN). Chemical abundance in the early universe is recorded in abundance patterns of extremely metal-poor (EMP) stars. Increasing number of the EMP stars are now being discovered and allow us to statistically constrain explosion properties of Pop Hi SNe. We present Pop Ill SN models that reproduce well individual abundance patterns of 48 most metal-poor stars with [Fe/H] less than or similar to -3.5, and derive relations between abundance ratios and explosion properties of Pop III SNe: [(C+N)/Fe] vs. an ejected Fe mass, and [(C+N)/Mg] vs. a remnant mass. Using the relations, distribution of the abundance ratios of EN P stars is converted to that of the explosion properties of Pop III SNe, which can be compared with that of the explosion properties of SNe in the present day. Large samples of :EMP stars obtained by ongoing and future EMP star surveys and subsequent high-dispersion spectroscopic observations will further clarify the nature of Pop HI SNe in the early universe.

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  • Supernova neutrino nucleosynthesis of the radioactive 92Nb observed in primitive meteorites

    T. Hayakawa, K. Nakamura, T. Kajino, S. Chiba, N. Iwamoto, M. K. Cheoun, G. J. Mathews

    Astrophysical Journal Letters   779 ( 1 ) L9_1 - L9_5  2013年12月  [査読有り]

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    The isotope 92Nb decays to 92Zr with a half-life of 3.47 × 107 yr. Although this isotope does not exist in the current solar system, initial abundance ratios for 92Nb/ 93Nb at the time of solar system formation have been measured in primitive meteorites. The astrophysical origin of this material, however, has remained unknown. In this Letter, we present new calculations which demonstrate a novel origin for 92Nb via neutrino-induced reactions in core-collapse supernovae (ν-process). Our calculated result shows that the observed ratio of 92Nb/93Nb ∼ 10-5 can be explained by the ν-process. © 2013. The American Astronomical Society. All rights reserved.

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  • Evaluation of neutron induced reaction cross sections on Re isotopes

    Iwamoto, Nobuyuki

    JAEA-Conf 2013-002     143 - 148  2013年10月

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  • Generation of Radioisotopes with Accelerator Neutrons by Deuterons

    Yasuki Nagai, Kazuyuki Hashimoto, Yuichi Hatsukawa, Hideya Saeki, Shoji Motoishi, Nozomi Sato, Masako Kawabata, Hideo Harada, Tadahiro Kin, Kazuaki Tsukada, Tetsuya K. Sato, Futoshi Minato, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Yohji Seki, Kenji Yokoyama, Takehiko Shiina, Akio Ohta, Nobuhiro Takeuchi, Yukimasa Kawauchi, Norihito Sato, Hisamichi Yamabayashi, Yoshitsugu Adachi, Yuji Kikuchi, Toshinori Mitsumoto, Takashi Igarashi

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   82 ( 6 ) 064201_1 - 064201_7  2013年06月  [査読有り]

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    A new system proposed for the generation of radioisotopes with accelerator neutrons by deuterons (GRAND) is described by mainly discussing the production of Mo-99 used for nuclear medicine diagnosis. A prototype facility of this system consists of a cyclotron to produce intense accelerator neutrons from the natC(d,n) reaction with 40MeV 2mA deuteron beams, and a sublimation system to separate Tc-99m from an irradiated (MoO3)-Mo-100 sample. About 8.1 TBq/week of Mo-99 is produced by repeating irradiation on an enriched Mo-100 sample (251 g) with accelerator neutrons for two days three times. It meets about 10% of the Mo-99 demand in Japan. The characteristic feature of the system lies in its capability to reliably produce a wide variety of high-quality, carrier-free, carrier-added radioisotopes with a minimum level of radioactive waste without using uranium. The system is compact in size, and easy to operate; therefore it could be used worldwide to produce radioisotopes for medical, research, and industrial applications.

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  • New Production Routes for Medical Isotopes Cu-64 and Cu-67 Using Accelerator Neutrons

    Tadahiro Kin, Yasuki Nagai, Nobuyuki Iwamoto, Futoshi Minato, Osamu Iwamoto, Yuichi Hatsukawa, Mariko Segawa, Hideo Harada, Chikara Konno, Kentaro Ochiai, Kosuke Takakura

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   82 ( 3 ) 034201_1 - 034201_8  2013年03月  [査読有り]

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    We have measured the activation cross sections producing Cu-64 and Cu-67, promising medical radioisotopes for molecular imaging and radioimmunotherapy, by bombarding a natural zinc sample with 14MeV neutrons. We estimated the production yields of Cu-64 and Cu-67 by fast neutrons from C-nat(d,n) with 40 MeV 5 mA deuterons. We used the present result together with the evaluated cross section of Zn isotopes. The calculated Cu-64 yield is 1.8 TBq (175 g Zn-64) for 12 h of irradiation; the yields of Cu-67 by Zn-67(n,p) Cu-67 and Zn-68(n,x)Cu-67 were 249 GBq (184 g Zn-67) and 287 GBq (186 g Zn-68) at the end of 2 days of irradiation, respectively. From the results, we proposed a new route to produce 67Cu with very little radionuclide impurity via the Zn-68(n,x) Cu-67 reaction, and showed the Zn-64(n,p)Cu-64 reaction to be a promising route to produce Cu-64. Both Cu-67 and Cu-64 are noted to be produced using fast neutrons.

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  • GAMMA-RAY STRENGTH FUNCTION METHOD: A WAY FROM PHOTONEUTRON EMISSION TO RADIATIVE NEUTRON CAPTURE

    H. Utsunomiya, H. Akimune, T. Yamagata, C. Iwamoto, S. Goriely, I. Daoutidis, H. Toyokawa, H. Harada, F. Kitatani, N. Iwamoto, Y. W. Lui, D. P. Arteaga, S. Hilaire, A. J. Koning

    CAPTURE GAMMA-RAY SPECTROSCOPY AND RELATED TOPICS     505 - 514  2013年

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    Radiative neutron capture cross sections are of direct relevance for the synthesis of heavy elements referred to as the s-process and the r-process in nuclear astrophysics and constitute basic data in the field of nuclear engineering. The surrogate reaction technique is in active use to indirectly determine radiative neutron capture cross sections for unstable nuclei. We have devised an indirect method alternative to the surrogate reaction technique on the basis of the gamma-ray strength function (gamma SF), a nuclear statistical quantity that interconnects photoneutron emission and radiative neutron capture in the Hauser-Feshbach model calculation. We outline the gamma SF method and show applications of the method to tin, palladium, and zirconium isotopes. In the application of the gamma SF method, it is important to use gamma SF's that incorporate extra strengths of PDR and/or Ml resonance emerging around neutron threshold.

  • Radioactive Tracer Cs-132 (TRACs) for Fukushima Nuclear Power Plant Accident

    Yasuki Nagai, Hiroyuki Makii, Shinji Namiki, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Hiroyuki Sawahata

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   81 ( 8 ) 085003_1 - 085003_2  2012年08月  [査読有り]

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  • Evaluation of neutron nuclear data for Technetium-99

    Nobuyuki Iwamoto

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   49 ( 1-2 ) 244 - 252  2012年01月  [査読有り]

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    Neutron nuclear data of Tc-99 was evaluated, considering cross-sections and spectra provided from recent experiments. The evaluation was made in the incident neutron energy range from 1 keV to 20 MeV, using the optical model and nuclear reaction models. The optical model calculation based on the coupled-channels method was performed for the interaction of neutrons with Tc-99, and potential parameters appropriately chosen reasonably explain the measured data of total cross-section. The cross-section of inelastic scattering, capture, (n, 2n), (n, p), (n, a) and (n, a) reactions, and gamma-ray emission spectra were calculated on the basis of statistical model with preequilibrium and direct components, and they were compared with available experimental data. It is found that the presently evaluated cross-sections and gamma-ray emission spectra well reproduce those experimental values and that there is a large discrepancy among the present result and evaluated data for neutron emission spectra. The obtained capture cross-section increases at the energies below 1 MeV, relative to that in JENDL-4.0. This makes the transmutation efficiency of Tc-99 into stable Ru-100 by accelerator driven system enhanced. The production cross-section of Mo-99 important for the medical use of nuclear diagnostics reduces by 5-30% at the energies above 12 MeV, compared with JENDL-4.0.

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  • Isotope production for medical usage using fast neutron reactions

    Hatsukawa, Yuichi, Nagai, Yasuki, Kin, Tadahiro, Segawa, Mariko, Harada, Hideo, Iwamoto, Osamu, Iwamoto, Nobuyuki, Ochiai, Kentaro, Takakura, Kosuke, Konno, Chikara, Hashimoto, Masashi

    Proceedings in Radiochemistry   1 ( 1 ) 327 - 329  2011年09月  [査読有り]

  • Neutron Nuclear Data Evaluation of Cesium Isotopes for JENDL-4.0

    Nobuyuki Iwamoto

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   48 ( 9 ) 1238 - 1249  2011年09月  [査読有り]

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    For the development of JENDL-4.0, neutron nuclear data for fission product nuclides, (CS)-C-133,134,135,136,137, were revised in the incident neutron energy range from 1 eV to 20 MeV by using a coupled-channels optical model (OM), and nuclear reaction models. The OM potential parameters were determined for stable Cs-133 to reproduce the experimental data of total and elastic scattering cross sections and angular distributions of elastically scattered neutrons. The present results reasonably reproduce measured data for (n,2n), (n, p), (n, alpha), and capture reactions on Cs-133. Important differences between the present results and JENDL-3.3 are found for the capture cross sections of (CS)-C-134,137. The cross section obtained for Cs-137 was smaller than that in JENDL-3.3. This result makes the transmutation of medium-lived Cs-137 increasingly difficult. The production probabilities of metastable states for (CS)-C-134,138 via capture reactions on (CS)-C-133,137 are compared with experimental values. The present result for Cs-134m production is marginally consistent with measured data. However, a large discrepancy is recognized for Cs-138m production. The gamma-ray emission data were evaluated with available measurements, and newly compiled in JENDL-4.0. Maxwellian-averaged capture cross sections were calculated in the energy range from 1 to 10(3) keV, and are compared with other derived data.

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  • Updated Nuclear Data of Lanthanoids in Fission Products for JENDL-4.0

    Nobuyuki Iwamoto

    JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY   59 ( 2 ) 963 - 966  2011年08月  [査読有り]

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    The fourth version of the Japanese Evaluated Nuclear Data Library (JENDL-4.0) was developed with one of the aims of improving the neutron nuclear data of fission products. The isotopes of Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy of lanthanoids were newly evaluated. The resolved resonance parameters were updated and the reaction cross sections in the energy region above resolved resonances were calculated by applying a new nuclear reaction model code developed in JAEA Nuclear Data Center. The gamma-ray production data were added for all of these nuclides. The obtained cross sections are compared with available experimental data and existing evaluated libraries, and show good performance.

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  • JENDL-4.0: A New Library for Innovative Nuclear Energy Systems

    K. Shibata, O. Iwamoto, T. Nakagawa, N. Iwamoto, A. Ichihara, S. Kunieda, S. Chiba, J. Katakura, N. Otuka

    JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY   59 ( 2 ) 1046 - 1051  2011年08月  [査読有り]

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    The fourth version of Japanese Evaluated Nuclear Data Library (JENDL-4.0) has been produced in cooperation with the Japanese Nuclear Data Committee. In the new library, much emphasis is placed on the improvements of fission product and minor actinide data. Achieving this, nuclear model codes were developed. Coupled-channel optical model parameters, which can be applied to a wide mass range, were obtained for evaluations. Thermal cross sections of many actinides were revised on the basis of experimental data or systematics. Simultaneous evaluation was performed for the fission cross sections of important uranium and plutonium isotopes above 10 keV. The new library JENDL-4.0 is made available on the Web site of the JAEA Nuclear Data Center.

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  • JENDL-4.0: A New Library for Nuclear Science and Engineering

    Keiichi Shibata, Osamu Iwamoto, Tsuneo Nakagawa, Nobuyuki Iwamoto, Akira Ichihara, Satoshi Kunieda, Satoshi Chiba, Kazuyoshi Furutaka, Naohiko Otuka, Takaaki Ohsawa, Toru Murata, Hiroyuki Matsunobu, Atsushi Zukeran, So Kamada, Jun-ichi Katakura

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   48 ( 1 ) 1 - 30  2011年01月  [査読有り]

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    The fourth version of the Japanese Evaluated Nuclear Data Library has been produced in cooperation with the Japanese Nuclear Data Committee. In the new library, much emphasis is placed on the improvements of fission product and minor actinoid data. Two nuclear model codes were developed in order to evaluate the cross sections of fission products and minor actinoids. Coupled-channel optical model parameters, which can be applied to wide mass and energy regions, were obtained for nuclear model calculations. Thermal cross sections of actinoids were carefully examined by considering experimental data or by the systematics of neighboring nuclei. Most of the fission cross sections were derived from experimental data. A simultaneous evaluation was performed for the fission cross sections of important uranium and plutonium isotopes above 10 keV. New evaluations were performed for the thirty fission-product nuclides that had not been contained in the previous library JENDL-3.3. The data for light elements and structural materials were partly reevaluated. Moreover, covariances were estimated mainly for actinoids. The new library was released as JENDL-4.0, and the data can be retrieved from the Web site of the JAEA Nuclear Data Center.

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  • PRODUCTION OF THE p-PROCESS NUCLEI IN THE CARBON-DEFLAGRATION MODEL FOR TYPE Ia SUPERNOVAE

    Motohiko Kusakabe, Nobuyuki Iwamoto, Ken'ichi Nomoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   726 ( 1 ) 25_1 - 25_11  2011年01月  [査読有り]

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    We calculate the nucleosynthesis of proton-rich isotopes in the carbon-deflagration model for Type Ia supernovae (SNe Ia). The seed abundances are obtained by calculating the s-process nucleosynthesis that is expected to occur in the repeating helium shell flashes on the carbon-oxygen (CO) white dwarf (WD) during mass accretion from a binary companion. When the deflagration wave passes through the outer layer of the COWD, p-nuclei are produced by photodisintegration reactions on s-nuclei in a region where the peak temperature ranges from 1.9 to 3.6 x 10(9) K. We confirm the sensitivity of the p-process on the initial distribution of s-nuclei. We show that the initial C/O ratio in the WD does not affect much the yield of p-nuclei. On the other hand, the abundance of Ne-22 left after s-processing has a large influence on the p-process via the 22Ne(alpha,n) reaction. We find that about 50% of p-nuclides are co-produced when normalized to their solar abundances in all adopted cases of seed distribution. Mo and Ru, which are largely underproduced in Type II supernovae (SNe II), are produced more than in SNe II although they are underproduced with respect to the yield levels of other p-nuclides. The ratios between p-nuclei and iron in the ejecta are larger than the solar ratios by a factor of 1.2. We also compare the yields of oxygen, iron, and p-nuclides in SNe Ia and SNe II and suggest that SNe Ia could make a larger contribution than SNe II to the solar system content of p-nuclei.

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  • Thermal neutron capture cross-section to Cd-113 isomer for the study of s-process origin of Sn-115

    Takehito Hayakawa, Toshiyuki Shizuma, Satoshi Chiba, Toshitaka Kajino, Yuichi Hatsukawa, Nobuyuki Iwamoto, Nobuo Shinohara, Hideo Harada

    TOURS SYMPOSIUM ON NUCLEAR PHYSICS AND ASTROPHYSICS - VII   1238   225 - +  2010年  [査読有り]

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    The astrophysical origin of a p-nucleus Sn-115 has remained still an open question. The nucleus Sn-115 may be produced by a weak branch of the s-process through a beta-unstable isomer in Cd-113. However, a neutron capture cross-section to this isomer has not been measured with high accuracy at any energy. A neutron capture cross-section for the Cd-112(n,gamma)Cd-113(m) reaction has been measured with neutrons provided from a nuclear reactor. The nucleus Sn-115 may be produced by a nucleosynthesis flow through Cd-113(m) in the s-process. We have obtained the thermal neutron capture cross-section of 0.028 +/- 0.009 [b] and the resonance integral of 1.1 +/- 0.3 [b] using a cadmium difference method. The cross-section ratio of the isomer to the ground state has been calculated as a function of the incident neutron energy, E, by using a statistical model. The calculated ratios are almost constant over a wide range of E &lt; 100 keV. We have evaluated the s-process contribution to the solar abundance of Sn-115 using the classical steady-flow model. This calculated result has shown that the production through Cd-113(m) may be minor contribution to Sn-115.

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  • NEUTRON CAPTURE CROSS SECTION TO Cd-113 ISOMER AND s-PROCESS CONTRIBUTION TO RARE p-NUCLIDE Sn-115

    T. Hayakawa, T. Shizuma, S. Chiba, T. Kajino, Y. Hatsukawa, N. Iwamoto, N. Shinohara, H. Harada

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   707 ( 2 ) 859 - 865  2009年12月  [査読有り]

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    A neutron capture cross section for the Cd-112( n,gamma) Cd-113(m) reaction has been measured with neutrons provided from a nuclear reactor in order to study the astrophysical origin of a rare p-process isotope Sn-115, which may be produced by a nucleosynthesis flow through Cd-113(m) in the s-process. We have obtained the thermal neutron capture cross section of 0.028 +/- 0.009 [b] and the resonance integral of 1.1 +/- 0.3 [b] using a cadmium difference method. The cross section ratio of the isomer to the ground state has been calculated as a function of the incident neutron energy, E, by using a statistical model. The calculated ratios are almost constant over a wide range of E &lt; 100 keV. We have evaluated the s-process contribution to the solar abundance of 115Sn using the classical steady-flow model with various astrophysical parameters. This calculated result has shown that the production through Cd-113(m) may give minor contribution to Sn-115.

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  • Production of an Isomeric State of Y-90 by Fast Neutrons for Nuclear Diagnostics

    Yasuki Nagai, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Tadahiro Kin, Mariko Segawa, Yuichi Hatsukawa, Hideo Harada

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   78 ( 11 ) 113201_1 - 113201_4  2009年11月  [査読有り]

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    Y-90g radiopharmaceuticals for cancer therapy have been used together with In-111 radiopharmaceuticals for diagnostics, since a daughter nucleus of Sr-90, the ground state of Y-90, Y-90g, is a pure beta-ray emitting nucleus with no gamma-ray emissions, providing no practical way for imaging. We have noted that the 682keV isomeric state of Y-90, Y-90m, with a half-life of 3.2h as well as Y-90g can be populated significantly by Zr-90(n,p)Y-90 and Nb-93(n,alpha)Y-90 at a neutron energy of 14 MeV. On the basis of the result, we have proposed a new method to use Y-90 radiopharmaceuticals containing Y-90m for diagnostics and Y-90g for therapy, since the isomeric state decays to the ground state of Y-90 by emitting 480 and 203 keV gamma-rays, appropriate energies for imaging. Y-90 radiopharmaceuticals containing Y-90m could solve long-standing problems associated with the use of Y-90g together with In-111 for imaging.

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  • Extensive Study of the Soft-Rotator Model Hamiltonian Parameters for Medium and Heavy Even-Even Nuclei

    Satoshi Kunieda, Satoshi Chiba, Keiichi Shibata, Akira Ichihara, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Tokio Fukahori, Efrem Sh. Sukhovitskii

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   46 ( 9 ) 914 - 924  2009年09月  [査読有り]

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    Soft-rotator model Hamiltonian parameters were deduced for 63 even-even nuclei in the mass range 56 &lt;= A &lt;= 238 by a combination of low-lying level structure and coupled-channel proton scattering analyses toward a systematic and accurate calculation of nuclear data. It was found that the obtained effective quadrupole and octupole deformation parameters were consistent with those derived from experimental B(E2) and B(E3) data. In addition, equilibrium ground-state quadrupole deformation parameters were also in reasonable accord with theoretical results for deformed heavy nuclei. The obtained parameters often varied with neutron and/or proton numbers anomalously, showing mostly the effects of shell closure. On the other hand, some clear systematic trends were seen among major Hamiltonian parameters.

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  • Evolution and Nucleosynthesis in Extremely Metal-Poor, Asymptotic Giant Branch Stars

    Nobuyuki Iwamoto

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF AUSTRALIA   26 ( 3 ) 145 - 152  2009年  [査読有り]

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    We evolve extremely metal-poor ([Fe/H] similar or equal to -3), thermally pulsing Asymptotic Giant Branch (AGB) models with the mass range of 1-8 M(circle dot). The chemical yields ejected from the models are obtained by considering mass loss. We find that the 1- and 2-M(circle dot) AGB models are not affected by hot bottom burning (HBB). Nevertheless, they produce large amount of (7)Li in an H-flash event. The occurrence of this event is associated with the ingestion of protons from the overlying H-rich envelope into the He convective shell driven by thermal pulse. The resulting (7)Li abundances in the ejecta are higher than the primordial one predicted in Big-Bang nucleosynthesis. The efficient production of (7)Li by the operation of HBB is also confirmed in the models of 4-8 M(circle dot). If these AGB stars have a low-mass companion, it is probable that mass loss from the primary AGB star brings the materials enriched in (7)Li into the secondary star. This makes the surface composition of the secondary Li-rich. The formation of Li-rich stars, however, is strongly dependent on the mass loss history and binary separation. The nucleosynthesis for the other light nuclei is also calculated up to the end of the AGB phase. We find that the abundance patterns of the metal-poor stars CS 29528-041 and CS 29497-030 are well reproduced by yields from our AGB models.

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  • Toward the fourth version of Japanese Evaluated Nuclear Data Library (JENDL-4)

    Shibata, Keiichi, Iwamoto, Osamu, Ichihara, Akira, Iwamoto, Nobuyuki, Kunieda, Satoshi, Otsuka, Naohiko, Fukahori, Tokio, Nakagawa, Tsuneo, Katakura, Junichi

    Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM)     6  2008年10月

  • Empirical abundance scaling laws and implications for the gamma process in core-collapse supernovae

    Takehito Hayakawa, Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Toshiyuki Shizuma, Hideyuki Umeda, Ken'ichi Nomoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   685 ( 2 ) 1089 - 1102  2008年10月  [査読有り]

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    Analyzing solar system abundances, we have found two empirical abundance scaling laws for p-and s-nuclei with the same atomic number. The first scaling law is that s/p ratios are almost constant over a wide range of atomic numbers where the p-nuclei are lighter than the s-nuclei by 2 or 4 neutrons. The second law is that p/p ratios are almost constant where the second p-nuclei are lighter than the first p-nuclei by 2 neutrons. These scalings provide evidence that most p-nuclei are dominantly synthesized by the gamma-process in supernova explosions. These scalings lead to a novel concept of the "universality of the gamma-process,'' in that the s/p and p/p ratios of nuclei produced by individual gamma-processes are almost constant. We have calculated the ratios produced by the gamma-process based on core-collapse supernova explosion models under various astrophysical conditions, and found that the scalings hold for materials produced by individual gamma-processes independent of the astrophysical conditions assumed. The universality originates from three mechanisms: the shifting of the gamma-process layers in order to keep their peak temperature, the weak s-process in presupernovae, and the independence of the s/p ratios from nuclear reactions. The results further suggest an extended universality, that the s/p ratios in the gamma-process layers are not only constant but also centered on a specific value of 3. With this specific value and the first scaling law, we estimate that the ratio of s-process abundance contributions from AGB stars to massive stars will be almost 6.7 for the s-nuclei of A &gt; 90. We find that large enhancements of the s/p ratios for Ce, Er, and W are evidence that the weak s-process actually occurred before supernovae.

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  • Empirical Solar Abundance Scaling Laws of Supernova gamma Process Isotopes

    Takehito Hayakawa, Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Toshiyuki Shizum, Hideyuki Umeda, Ken'ich Nomoto

    NUCLEAR PHYSICS AND ASTROPHYSICS   1072   100 - +  2008年  [査読有り]

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    Analyzing the solar system abundances, we have found two empirical abundance scaling laws concerning the p- and s-nuclei with the same atomic number. They are evidence that the 27 p-nuclei are synthesized by the supernova gamma-process. The scalings lead to a novel concept of "universality of gamma-process" that the s/p and p/p ratios of nuclei produced by individual gamma-processes are almost constant, respectively. We have calculated the ratios of materials produced by the gamma-process based on core-collapse supernova explosion models under various astrophysical conditions and found that the scalings hold for individual gamma-processes independent of the conditions assumed. The results farther suggest an extended universality that the s/p ratios in the gamma-process layers are not only constant but also centered on a specific value of 3. With this specific value and the scaling of the s/p ratios, we estimate that the ratios of the s-process abundance contributions from the AGB stars to the massive stars are almost 6.7 for the s-nuclei of A &gt; 90 in the solar system.

  • Universality of supernova gamma-process

    Takehito Hayakawa, Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Toshiyuki Shizuma, Hideyuki Umeda, Ken'ichi Nomoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   1016   111 - +  2008年  [査読有り]

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    The solar abundances show empirical scaling laws for p- and s-nuclei with the same atomic number, which are a piece of evidence that most p-nuclei are dominantly synthesized by supernova gamma-process. The scalings led to a novel concept of the universality of the gamma-process that scalings should hold for individual supernova nucleosyntheses. Supernova gamma-process calculations under various astrophysical conditions show the universality originated from three mechanism, shift of gamma-process layers, change of abundance distribution by weak s-process, independence of nuclear reaction flows. Scaling show some deviations which may originate from contribution of other nucleosynthesis processes. The corrected abundance ratios show clear correlation, which means that the scaling is robust.

  • Recent advances in the JENDL project

    K. Shibata, T. Nakagawa, T. Fukahori, O. Iwamoto, A. Ichihara, N. Iwamoto, S. Kunieda, N. Otuka, J. Katakura, Y. Watanabe, K. Kosako

    INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR DATA FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, VOL 2, PROCEEDINGS     727 - +  2008年  [査読有り]

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    General- and special-purpose JENDL data files are being produced in cooperation with the Japanese Nuclear Data Committee. Nuclear model codes have been developed in order to raise the reliability of the fourth version of JENDL General-Purpose File (JENDL-4). MA and FP data have been evaluated for JENDL-4. The capture cross section of U-235 was examined in the energy region from 2 keV to 1 MeV. As a follow-up action on the previous library JENDL-3.3, covariances of several nuclei were estimated for a study on ADS. The evaluation for the 2007 versions of JENDL High Energy File (JENDL/HE) and JENDL Photonuclear Data File (JENDL/PD), which are regarded as special-purpose files, is in the final stage. Analyses of neutron transmission experiments reveal the reliability of JENDL/HE.

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  • Interpretation of extremely metal-poor stars as candidates of first generation stars

    Takanori Nishimura, Masayuki Aikawa, Nobuyuki Iwamoto, Takuma Suda, Masayuki Y. Fujimoto, Icko Iben

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   1016   421 - +  2008年

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    The evolution of extremely metal-poor (EMP) Stars of low-/intermediate-masses is distinct from those of metal-rich stars in that the convection driven by the helium shell flash can extend outward into the hydrogen-rich layer during TP-AGB phase. In the circumstance of [Fe/H] &lt; -2.5, protons are mixed and converted into neutrons in the convective zone to promote nucleosynthesis through neutron and a-captures. We study the nucleosynthesis in the helium-flash convective zone, induced by this hydrogen mixing. In the dearth of the pristine metals, the neutron-recycling reactions, C-12(n, gamma)C-13(alpha, n)O-16, and in some cases, the subsequent O-16(n, gamma)O-17(alpha, n)Ne-20, play an important role and catalyze the syntheses of O through Mg and still heavier elements. In particular, it is demonstrated that such peculiar abundance patterns of light elements from C through Al and heavy elements of Sr as observed from the two most iron-deficient stars, HE0107-5240 and HE1327-2326, can well be reproduced in terms of the nucleosynthesis in the metal-free and EMP AGB stars. In addition, the lack of Na and Al enhancement for a carbon-rich giant HE0557-4840 can be interpreted as the absence of neutron-capture reactions because of the negligible amount of proton ingestion. Based on these results, we assign their origin to the Pop III stars, born out of the primordial gas. We also discuss about the surface pollution both via the mass transfer in the binary systems and via the accretion of interstellar gas.

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  • Supernova nucleosynthesis and extremely metal-poor stars

    Nozomu Tominaga, Hideyuki Umeda, Keiichi Maeda, Nobuyuki Iwamoto, Ken'ichi Nomoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   1016   49 - +  2008年

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    We investigate hydrodynamical and nucleosynthctic properties of the jet-induced explosion of a population III 40M(circle dot) star with a two-dimensional special relativistic hydrodynamical code and compare the abundance patterns of the yields with those of the metal-poor stars. We conclude that (1) the ejection of Fe-peak products and the fallback of unprocessed materials can account for the abundance patterns of the extremely metal-poor (EMP) stars and that (2) the jet-induced explosion with different energy deposition rates can explain the difference of the abundance patterns of the metal-poor stars. Furthermore, the abundance distribution after the explosion and the angular dependence of the yield are obtained for the models with high and low energy deposition rates E-dep = 120 x 10(51)erg s(-1) and 1.5 x 10(51)erg s(-1). We also find that the peculiar abundance pattern of a Si-deficient metal-poor star HE 1424-0241 can be reproduced by the angle-delimited yield for theta = 30 degrees - 35 degrees of the model with the energy deposition rate of E-dep = 120 x 10(51) erg s(-1).

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  • Lithium synthesis in low metallicity AGB stars

    Nobuyuki Iwamoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   1016   127 - 133  2008年

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    We evolve thermally pulsing AGB star models in the mass range of 1 - 8 M-circle dot. The metallicity of the models is assumed to be [Fe/H] similar or equal to -3. Mass loss is taken into account to investigate the abundance patterns of the yields ejected from the AGB models. In the 1 and 2 M-circle dot AGB models hot bottom burning (HBB) does not take place at the base of the convective envelope during interpulse phases, but the low-mass models produce Li-7 in an H-flash event. The occurrence of this event is associated with the ingestion of protons from the overlying H-rich envelope into the He-flash driven convective shell during thermal pulse phase. The resulting Li-7 abundances are higher than the primordial one based on the analysis of the WMAP data. The present investigation also confirms the efficient production of Li-7 by the HBB in the intermediate-mass (4 - 8 M-circle dot) AGB stars. If these AGB stars belong to a binary system with a low-mass companion, mass loss from the primary AGB star transfers the materials enriched in Li-7 to the surface of the secondary star and makes the surface composition Li-rich. The formation of the Li-rich stars, however, strongly depends on the mass loss history and binary separation. The nucleosynthesis of the other light elements up to the phosphorus is also followed until the end of the AGB phase. We find that the yields of the low metallicity AGB stars well reproduce the abundance patterns of extremely metal-poor stars.

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  • The nucleosynthetic signatures of the first star survivors among hyper metal-poor stars with [Fe/H] &lt;-4.5

    T. Suda, Y. Komiya, T. Nishimura, N. Iwamoto, M. Aikawa, M. Y. Fujimoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   1016   43 - +  2008年

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    The first stars in our Universe (Population II) are the useful probes for the star formation history in the very early Universe. These stars were born in the primordial gas cloud produced soon after the Big Bang and considered to be metal-free, i.e., comletely lack of elements heavier than lithium. In order to identify these survivors, we should consider the effect of changing surface abundances during their long lives. The surface abundances are modified by the accretion of gas from the interstellar matter and/or the binary mass transfer. The former possibly affects the iron group elements through the pollution of the parent cloud with the ejecta of supernovae. On the other hand, the latter can affect the abundance pattern of light and s-process elements through the evolution of primary star that experienced the internal mixing and dredge-up during thermally pulsating AGB before the final mass loss. The top three of the iron deficient stars HE1327-2326, HE0107-5240, and HE0557-4840 are reported as the candidates of the first stars by the current observations of extremely metal-poor stars in the Galactic halo. These stars have [Fe/H] &lt; -4.5 and share the common feature of large enhancement of C. We argue that these abundance patterns are testified to the evolutionary characteristics of the first stars with low- and intermediate-mass by trying to constrain the mass of primary under the assumption that they were the suvivors of secondary stars in the binary system when they were born. We also argue that the binary scenario for these stars are validated with the merging history of the Galaxy. The considerations of stellar evolution, nucleosynthesis, and Galactic chemical evolution reveal that these three stars am promising candidate for the first stars.

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  • Supernova Nucleosynthesis in the early universe

    Nozomu Tominaga, Hideyuki Umeda, Keiichi Maeda, Ken'ichi Nomoto, Nobuyuki Iwamoto

    LOW-METALLICITY STAR FORMATION: FROM THE FIRST STARS TO DWARF GALAXIES   ( 255 ) 189 - +  2008年

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    The first metal enrichment in the universe was made by supernova (SN) explosions of population (Pop) III stars. The history of chemical evolution is recorded in abundance patterns of extremely metal-poor (EMP) stars. We investigate the properties of nucleosynthesis in Pop III SNe by comparing their yields With the abundance patterns of the EMP stars. We focus on (1) jet-induced SNe with various properties of the jets, especially energy deposition rates [(E) over dot(dep) = (0.3 - 1500) x 10(51) ergs s(-1)], and (2) SNe of stars with various main-sequence masses (M-ms = 13 - 50M(circle dot)) and explosion energies [E = (1 - 40) x 10(51) ergs]. The varieties of Pop III SNe call explain the observations of the EMP stars: (1) higher [C/Fe] for lower [Fe/H] and (2) trends of abundance ratios [X/Fe] against [Fe/H].

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  • New evaluation of neutron nuclear data for zinc isotopes

    Nobuyuki Iwamoto

    JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY   44 ( 9 ) 1131 - 1141  2007年09月  [査読有り]

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    evaluation of neutron-induced nuclear data for five stable isotopes of zinc (mass numbers A = 64, 66, 67, 68, and 70) was consistently carried out in the incident neutron energy range from 10(-5) eV up to 20 MeV. In the low energy region up to about 100 keV, the resonance parameters were evaluated by taking account of the available measured data. In the fast neutron region, the comprehensive calculations with nuclear reaction models, in which compound, preequilibrium, and direct processes are taken into account, were performed to estimate cross sections for various reactions and double differential cross sections of emitted neutrons and gamma-rays. The comparisons of the evaluated cross sections with the experimental data measurements. and existing evaluated nuclear data libraries are made and show a good agreement with the measurements.

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  • Spectroscopic studies of extremely metal-poor stars with the subaru high-dispersion spectrograph. IV. The alpha-element-enhanced metal-poor star bs 16934-002

    Wako Aoki, Satoshi Honda, Timothy C. Beers, Masahide Takada-Hidai, Nobuyuki Iwamoto, Nozomu Tominaga, Hideyuki Umeda, Ken'ichi Nomoto, John E. Norris, Sean G. Ryan

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   660 ( 1 ) 747 - 761  2007年05月  [査読有り]

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    detailed elemental abundance analysis has been carried out for the very metal-poor (Fe/H = -2.7)star BS 16934-002, which was identified in our previous work as a star exhibiting large overabundances of Mg and Sc. A comparison of the abundance pattern of this star with that of the well-studied metal-poor star HD 122563 indicates excesses of O, Na, Mg, Al, and Sc in BS 16934 002. Of particular interest, no excess of C or N is found in this object, in contrast to CS 22949-037 and CS 29498-043, two previously known carbon-rich, extremely metal-poor stars with excesses of the alpha-elements. No established nucleosynthesis model exists that explains the observed abundance pattern of BS 16934-002. A supernova model, including mixing and fallback and assuming severe mass loss before explosion, is discussed as a candidate progenitor of BS 16934-002.

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  • The connection between gamma-ray bursts and extremely metal-poor stars: Black hole-forming supernovae with relativistic jets

    Nozomu Tominaga, Keiichi Maeda, Hideyuki Umeda, Ken'Ichi Nomoto, Masaomi Tanaka, Nobuyuki Iwamoto, Tomoharu Suzuki, Paolo A. Mazzali

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   657 ( 2 ) L77 - L80  2007年03月  [査読有り]

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    Long-duration gamma-ray bursts (GRBs) are thought to be connected to luminous and energetic supernovae (SNe) called hypernovae (HNe), resulting from the black hole (BH)-forming collapse of massive stars. For recent nearby GRBs 060505 and 060614, however, the expected SNe have not been detected. The upper limits to the SN brightness are about 100 times fainter than GRB-associated HNe (GRB-HNe), corresponding to the upper limits to the ejected Ni-56 masses of M(Ni-56) similar to 10(-3) M. SNe with a small amount of Ni ejection are observed as faint Type II SNe. HNe and faint SNe are thought to be responsible for the formation of extremely metal-poor (EMP) stars. In this Letter, a relativistic jet-induced BH-forming explosion of the 40 M. star is investigated M, and hydrodynamic and nucleosynthetic models are presented. These models can explain both GRB-HNe and GRBs without bright SNe in a unified manner. Their connection to EMP stars is also discussed. We suggest that GRBs without bright SNe are likely to synthesize M(Ni-56) similar to 10(-4) to 10(-3) M. or similar to 10(-6) M..

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  • Neutron-Capture Nucleosynthesis in Extremely Metal-Poor Stars ? Application to the most iron-deficient stars HE0107-5240 and HE1327-2326

    Takanori Nishimura, Nobuyuki Iwamoto, Masayuki Aikawa, Takuma Suda, Masayuki Y. Fujimoto, Icko Iben, J

    AIP Conference Proceedings   891   397 - 400  2007年02月

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  • Eu isotope measurements on single SiC grains from the Murchison meteorite: A new probe of s-process conditions in parent Asymptotic Giant Branch stars

    K. Terada, K. Itoh, H. Hidaka, T. Yoshida, N. Iwamoto, W. Aoki, I. S. Williams

    NEW ASTRONOMY REVIEWS   50 ( 7-8 ) 582 - 586  2006年10月  [査読有り]

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    Europium isotopic composition could be a good probe to investigate the neutron capture process in Asymptotic Giant Branch stars (AGB stars) and/or supernovae, because the Sm-151 and Sm-153 branchings are sensitive to the neutron densities and temperature. Here, we report Eu isotopic analyses of single SiC grains from primitive meteorites using the sensitive high resolution ion microprobe (SHRIMP). The results are compared with Eu isotopic ratios predicted from the recently determined Sm-151(n,gamma) cross-sections and the thermally pulsed s-process model of AGB stars. The observed Eu isotopic composition of SiC grains place constraints on s-process conditions such as the temperature and neutron densities in AGB stars. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

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  • Status of the JENDL general-purpose file

    Shibata, Keiichi, Nakagawa, Tsuneo, Iwamoto, Osamu, Ichihara, Akira, Iwamoto, Nobuyuki, Kunieda, Satoshi, Fukahori, Tokio, Otsuka, Naohiko, Katakura, Junichi

    Proceedings of American Nuclear Society Topical Meeting on Physics of Reactors (PHYSOR 2006) (CD-ROM)     10  2006年09月

  • Principle of universality of gamma-process nucleosynthesis in core-collapse supernova explosions

    Takehito Hayakawa, Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Toshiyuki Shizuma, Hideyuki Umeda, Ken'ichi Nomoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   648 ( 1 ) L47 - L50  2006年09月  [査読有り]

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    Using core-collapse supernova explosion models, we investigate the principle of the universality of the gamma-process, according to which the s/p abundance ratios produced by individual nucleosynthesis episode are almost constant over a wide range of atomic number. The universality originates from the shift of the gamma-process layers, the independence of the s/p abundance ratios of the nuclear reactions, and the weak s-process in presupernovae. Our calculations further suggest an extended universality in which the s/ p ratios in the gamma-process layers are not only constant but also centered around a specific value of 3. To verify this, we propose an astronomical observation of indium isotopic abundance fractions.

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  • Chemical abundances in the secondary star of the black hole binary V4641 Sagittarii (SAX J1819.3-2525)

    Kozo Sadakane, Akira Arai, Wako Aoki, Nobuo Arimoto, Masahide Takada-Hidai, Takashi Ohnishi, Akito Tajitsu, Timothy C. Beers, Nobuyuki Iwamoto, Nozomu Tominaga, Hideyuki Umeda, Keiichi Maeda, Ken'ichi Nomoto

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN   58 ( 3 ) 595 - 604  2006年06月  [査読有り]

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    We report on detailed spectroscopic studies performed for the secondary star in the black hole binary (micro-quasar) V4641 Sgr in order to examine its surface chemical composition and to see if its surface shows any signature of pollution by ejecta from a supernova explosion. High-resolution spectra of V4641 Sgr observed in the quiescent state in the blue-visual region are compared with those of the two bright well-studied B9 stars (14 Cyg and v Cap) observed with the same instrument. The effective temperature of V4641 Sgr (10500 +/- 200K) is estimated from the strengths of HeI lines, while its rotational velocity, vsini (95 +/- Okms(-1)), is estimated from the profile of the Mg +/- line at 4481 A. We obtain abundances of 10 elements and find definite over-abundances of N (by 0.8 dex or more) and Na (by 0.8 dex) in V4641 Sgr. From line-by-line comparisons of eight other elements (C, O, Mg, Al, Si, Ti, Cr, and Fe) between V4641 Sgr and the,two reference stars, we conclude that there is no apparent difference in the abundances of these elements between V4641 Sgr and the two normal late B-type stars, which have been reported to have solar abundances. An evolutionary model of a massive close binary system has been constructed to explain the abundances observed in V4641 Sgr. The model suggests that the progenitor of the black hole forming supernova was as massive as similar to 35 M-circle dot on the main-sequence and, after becoming a similar to 10 M circle dot He star, underwent a "dark" explosion which ejected only N- and Na-rich outer layer of the He star without radioactive Ni-56.

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  • Evidence for p-process nucleosynthesis recorded at the Solar System abundances

    T. Hayakawa, N. Iwamoto, T. Shizuma, T. Kajino, H. Umeda, K. Nomoto

    EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL A   27 ( S1 ) 123 - 128  2006年03月  [査読有り]

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    Analyzing the Solar System abundance, we have found two universal scaling laws concerning the p- and s-nuclei with the same atomic number. They are evidence of the p-nucleus origin that has been discussed for long years. The first scaling is the correlation of the isotope abundances between a p-nucleus and an s-nucleus that is two neutron heavier than the p-nucleus. The abundance ratios of the s-nucleus to the p-nucleus are almost constant in a wide range of atomic numbers. This scaling indicates that the p-nucleus is dominantly produced from the s-nucleus by (gamma, n) reactions in huge photon bath in supernova explosions. The second scaling indicates that the isotope abundance ratio between two p-nuclei with the same atomic number is almost unity. These two scalings are a new useful method to verify nucleosynthesis models for the p-process. We have calculated these ratios by a p-process nucleosynthesis based on a typical core-collapse supernova explosion model. The results are consistent with the scaling in the solar abundances. In addition, the scalings provide new concepts: a universality of the p-process, a rate meter for the s-process and a new nuclear cosmochronometer.

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  • Nucleosynthetic signatures of Pop.III survivors and the origin of HE0107-5240 and HE1327-2326

    T. Suda, T. Nishimura, N. Iwamoto, M. Aikawa, A. Y. Fujimoto, I. Iben

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   59 - +  2006年  [査読有り]

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    The discoveries of two extremely iron-poor stars with [Fe/H]&lt;-5, HE0107-5240 and HE1327-2326 provided the great opportunities of verifying whether these stars are the survivors of the first generation stars; the very weak lines of detected metals in their atmospheres can be extrinsic source that is the accretion from interstellar gas or from binary companion, rather than intrinsic one. In this work, we explore the possibility that these stars were born in binary systems from the primordial clouds by considering the results of stellar evolution and nucleosynthesis in metal-free models of low to intermediate mass AGB stars. Observed abundance patterns for these 2 stars are in agreement with the results and can be explained by the binary scenario that observed stars disguise their surface abundances by the mass transfer in the binary system. In particular, we first demonstrated the reproduction of Sr without large enhancement of Ba through the neutron capture reactions in the helium flash convective region of AGB models without any iron seeds for s-process. The apparent lack of stars in -5 &lt; [Fe/H] &lt; -4 may suggest the effect of dilution by the surface convection at the red giant branch. If this is true, other Pop.III survivors can be discovered at the main sequence having [Fe/H] similar to -3, whose surface abundances are changed by the mass transfer from evolved companions in binary systems.

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  • Universality of the p-process

    T. Hayakawa, N. Iwamoto, T. Kajino, T. Shizuma, H. Umeda, K. Nomoto

    Proceedings of Science    2006年

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    The solar abundances provide a concept of universality that the abundance ratios of the p-nucleus to the s-nucleus with the same atomic number are almost constant with the wide region for materials produced by individual stellar nucleosynthesis episode. We study this universality using γ -process calculations with core-collapse supernova explosions under various conditions. The calculated results show that the γ -process under the various conditions can occur but the ratios are almost constant with the wide region independent of the conditions. The shift of γ -process layers, weak s-process and the beta; -decay after the γ -process contribute to the manifestation of the universality. © Copyright owned by the author(s).

  • Eu isotopic analyses of SiC grains from the Murchison Meteorite

    K. Terada, T. Yoshida, N. Iwamoto, W. Aoki, I. S. Williams

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   324 - +  2006年  [査読有り]

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    We report Eu isotopic analyses of single SiC grains from primitive meteorites using the Sensitive High Resolution Ion Microprobe. The results are compared with Eu isotopic ratios predicted from the recently determined Sm-151(n, gamma) cross sections and the thermally pulsed s-process model of AGB stars. The observed Eu isotopic compositions of SiC grains place constraints on s-process conditions such as the temperature and neutron densities in AGB stars.

  • Abundance pattern and formation of extremely meta-poor stars

    H. Umeda, N. Tominaga, N. Iwamoto, K. Nomoto, K. Maeda

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   65 - +  2006年  [査読有り]

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    The recent discovery of a hyper metal-poor (HMP: -5 less than or similar to [Fe/H] less than or similar to -4) star have raised a challenging question if these HMP stars are first generation stars in the Universe. We argue that these HMP stars are the second generation stars being formed from gases which were chemically enriched by the first generation supernovae. The key to this solution is the very unusual abundance patterns of these HMP stars with important similarities and differences. We can reproduce these abundance features with the core-collapse "faint" supernova models which undergo extensive matter mixing and fallback during the explosion (mixing-fallback model). We also show that the abundance patterns of extremely metal-poor (EMP: -4 less than or similar to [Fe/H] less than or similar to -3) stars are well-reproduced by a 25 M-circle dot hypernova mixing-fallback model and those of very metal-poor (VMP: -3 less than or similar to [Fe/H] less than or similar to -2) stars are well-reproduced by a model integrated by Salpeter's initial mass function over 13 - 50 M-circle dot models.

  • Universality of the p-process nucleosynthesis in supernova explosions and scaling laws for p- and s-process nuclei in the solar system abundances

    T. Hayakawa, N. Iwamoto, T. Kajino, T. Shizuma, H. Umeda, K. Nomoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   339 - +  2006年  [査読有り]

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    We find two empirical scaling laws in the solar system, which is evidence that the most probable origin of the p-nuclei is photodisintegration reactions in supernova explosions (p-process). We also find a novel concept of "the universality of the p-process". We discuss the mechanism of this universality in typical core-collapse supernova explosion models.

  • Enrichment of very metal poor stars with both r-process and s-process elements from 8-10 M-circle dot stars

    S Wanajo, K Nomoto, N Iwamoto, Y Ishimaru, TC Beers

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   636 ( 2 ) 842 - 847  2006年01月  [査読有り]

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    Recent spectroscopic studies have revealed the presence of numerous carbon-enhanced, metal-poor stars with [Fe/H ] &lt; - 2.0 that exhibit strong enhancements of s-process elements. These stars are believed to be the result of a binary mass transfer episode from a former asymptotic giant branch (AGB) companion that underwent s-process nucleosynthesis. However, several such stars exhibit significantly lower Ba/Eu ratios than solar s-process values. This might be explained if there were an additional contribution from the r-process, thereby diluting the Ba/Eu ratio by extra production of Eu. We propose a model in which the double enhancements of r-process and s-process elements originate from a former 8-10M(circle dot) companion in a wide binary system, which may undergo s-processing during an AGB phase, followed by r-processing during its subsequent supernova explosion. The mass of Eu ( as representative of r-process elements) captured by the secondary through the wind from the supernova is estimated and is assumed to be proportional to the geometric fraction of the secondary (low-mass, main-sequence) star with respect to the primary (exploding) star. We find that the estimated mass is in good agreement with a constraint on the Eu yield per supernova event obtained from a Galactic chemical evolution study, when the initial orbital separation is taken to be tilda similar to 1 yr. If one assumes an orbital period on the order of 5 yr, the efficiency of wind pollution from the supernova must be enhanced by a factor of similar to 10. This may, in fact, be realized if the expansion velocity of the supernova's innermost ejecta, in which the r-process has taken place, is significantly slow, resulting in an enhancement of accretion efficiency by gravitational focusing.

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  • Neutron-capture nucleosynthesis in the He-flash convective zone in extremely metal-poor stars

    Takanori Nishimura, Nobuyuki Iwamoto, Takuma Suda, Masayuki Aikawa, Masayuki Y. Fujimoto, Icko Iben

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   455 - +  2006年

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    We investigate the nucleosynthesis in the helium flash convective zone, triggered by the hydrogen mixing, for extremely metal-poor stars of low and intermediate mass. Mixed hydrogen is converted into neutron through C-12(p,gamma)N-13(e+v)C-13(alpha,n)O-16 and the doubly neutron-recycling reactions C-12(n,gamma)C-13(alpha,n)O-16(n,gamma)O-17(alpha,n)Ne-20 operate. In addition to oxygen and neon, not only light elements from sodium through phosphorus but also the s-process elements, heavier than iron, are synthesized via successive neutron captures with Ne-20 as seeds even in the stars originally devoid of metals. We follow the both the doubly neutron-recycling reactions and the s-process nucleosynthesis up to Ph and Bi by varying model parameters such as the amount of mixed C-13. The resultant abundance patterns is shown to reproduce the observed enhancement not only of oxygen, the light elements but also Sr observed from HE 0107-5240 and HE 1327-2326.

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  • The p-process in the carbon deflagration model for Type Ia supernovae and chronology of the solar system formation

    Motohiko Kusakabe, Nobuyuki Iwamoto, Ken'ichi Nomoto

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   424 - +  2006年  [査読有り]

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    We study nucleosynthesis of p-nuclei in the carbon deflagration model for Type la supernovae (SNe Ia) by assuming that seed nuclei are produced by the s-process in accreting layers on a carbon-oxygen white dwarf during mass accretion from a binary companion. We find that about 50% of the p-nuclides are synthesized in proportion to the solar abundance and that p-isotopes of Mo and Ru which are significantly underproduced in Type II supernovae (SNe H) are produced up to a level close to other p-nuclei. Comparing the yields of iron and p-nuclei in SNe Ia we find that SNe Ia can contribute to the galactic evolution of the p-nuclei. Next, we consider nucleochronology of the solar system formation by using four radioactive nuclides and apply the result of the p-process nucleosynthesis to simple galactic chemical evolution models. We find that when assumed three phases of interstellar medium are mixed by the interdiffusion with the timescale of about 40 Myr Mn-53/Mn-55 value in the early solar system is consistent with a meteoritic value. In addition, we put constraints to a scenario that SNe Ia induce the core collapse of the molecular cloud, which leads to the formation of the solar system.

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  • Explosive nucleosynthesis in different Y-e conditions

    Nobuyuki Iwamoto, Hideyuki Umeda, Ken'ichi Nomoto, Nozomu Tominaga, Friedrich-Karl Thielemann, W. Raphael Hix

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES   847   409 - +  2006年  [査読有り]

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    The influence of a large variation of Ye on explosive yield is investigated. We calculate nucleosynthesis with the initial electron fraction Ye ranging from 0.48 to 0.58 in explosive Si burning region in Population 111, 25 MD supernovae. We obtain the significant overproduction of odd elements, K and Sc. In the Y-e &lt; 0.5 cases light p-process nuclei are enhanced. We find that the abundance pattern taken from arbitrary mixture of each nucleosynthesis yield in various values of Ye can reasonably explain that in observed extremely metal-poor stars.

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  • The first chemical enrichment in the universe and the formation of hyper metal-poor stars

    N Iwamoto, H Umeda, N Tominaga, K Nomoto, K Maeda

    SCIENCE   309 ( 5733 ) 451 - 453  2005年07月  [査読有り]

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    The recent discovery of a hyper-metal-poor (HMP) star, with a metalticity Fe/H smaller than 1/1000,000 of the solar ratio, together with one earlier HMP star, has raised a challenging question whether these HMP stars are the actual first-generation, tow-mass stars of the universe. We argue that these HMP stars are second-generation stars formed from gases that were chemically enriched by the first-generation supernovae. The key to this solution is the very unusual abundance patterns of these HMP stars and the similarities and differences between them. We can reproduce these abundance features with core-collapse "faint" supernova models that include extensive matter mixing and fallback during explosions.

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  • The p-process nucleosynthesis in the carbon deflagration model for Type Ia supernovae

    M Kusakabe, N Iwamoto, K Nomoto

    NUCLEAR PHYSICS A   758   459C - 462C  2005年07月  [査読有り]

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    We calculate nucleosynthesis of proton-rich isotopes in the Carbon deflagration model for Type Ia supernovae (SNe Ia). We investigate the influence of variations in the C/O ratios and Ne-22 abundance left in accreting CO white dwarf on the p-process nuelcosynthesis and the sensitivity of the seed abundance, distribution. We find that about 55% of the p-nuelides are produced at the levels that can explain the solar abundances in all adopted cases of initial compositions. Mo and Ru isotopes severely deficient in Type II supernovae (SNe II) are enhanced by a factor of similar to 10, but unavoidable underproduction still exists. We also compare the yields of Fe-56 and p-nuclei in SNe la and SNe II, and obtain a result that C-deflagration supernovae can contribute to the galactic evolution (and the solar system) of the p-nuclei if the s-process occurs in accreting CO white dwarfs at the similar efficiency as in AGB stars.

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  • Scaling relations for the supernova gamma-process and the Lu-176 nuclear cosmochronometer

    T Hayakawa, N Iwamoto, T Shizuma, T Kajino, H Umeda, K Nomoto

    NUCLEAR PHYSICS A   758   525C - 528C  2005年07月  [査読有り]

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    Analyzing the solar system abundances, we find two universal scaling relations concerning the p- and s-nuclei. These scalings indicate that the gamma-process nucleosynthesis in supernova, (SN) explosions is the most probable origin of the p-nuclei. In addition the scalings lead to new concepts: a universality of the gamma-process and a new nuclear cosmochronometer. Calculations of the gamma-process are carried out for typical core-collapse SN explosion models. These confirm the observed

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  • The p-process in core collapse supernovae: Influence of different explosion energies and metallicities

    N Iwamoto, H Umeda, K Nomoto

    ORIGIN OF MATTER & EVOLUTION OF GALAXIES 2003     493 - 496  2005年  [査読有り]

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    We present results of p-process nucleosynthesis in core collapse supernova-e (SNe). We focus on the influence of different explosion energies and metallicities on p-process yields. We find that overproduction factors have a strong sensitivity on peak temperatures and that the distribution of normalized mean overproduction factors is robust to changing the explosion energy and metallicity. Our results indicate that (1) the contribution to the galactic evolution of p-nuclei from stars with Z less than or similar to Z circle dot/20 reduces significantly, and (2) more massive (M greater than or similar to 25M circle dot) and energetic SNe may be a dominant production site of the p-nuclei.

  • What is the real origin of presolar-nova grains?

    M Terasawa, N Iwamoto

    ORIGIN OF MATTER & EVOLUTION OF GALAXIES 2003     541 - 544  2005年  [査読有り]

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    We investigate important reactions and reaction paths in order to reproduce the isotopic ratios of characteristic elements, C, N, and Si, in presolar SiC grains from novae. We find that the N-isotopic ratio strongly depends on the temperature profile in a nova explosion. By using this temperature dependence, we obtain a favorable temperature profile during a nova outburst. Moreover, the calculated Si-30/Si-28 ratio is high compared with the observational data of presolar nova grains. We also find that this overproduction of 30 Si can be avoided if the reaction rate of 3P(p, gamma)(31) S, which is experimentally still unknown, could increase by a factor of a few tens around the temperature of similar to 3 X 10(8) K.

  • The "dark side" of gamma-ray bursts and implications for nucleosynthesis of light and heavy elements

    S Inoue, N Iwamoto, M Orito, M Terasawa

    ORIGIN OF MATTER & EVOLUTION OF GALAXIES 2003     336 - 343  2005年  [査読有り]

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    Recent observational and theoretical advances in studies of gamma-ray bursts (GRBs) indicate that there can be a significant "dark side" to the GRB energy budget: besides the ultrarelativistic jet giving rise to the bright gamma-ray emission, there can be an even greater amount of "dark" energy contained in an accompanying, mildly relativistic outflow. The occurrence of such outflows are strongly supported in theoretical models, particularly for collapsar-type GRB progenitors, and also has been directly confirmed in observations of GRB030329/SN2003dh. This outflow component, which should be more baryon-rich than the GRB jet, can have interesting implications for nucleosynthesis. Inside the outflow, light elements may be produced through reactions similar to big bang nucleosynthesis. Heavy element synthesis by neutron capture can also take place, sometimes by a moderately rapid "n-process" rather than an r-process. The resulting nucleosynthetic products may be observationally relevant for the most metal-poor stars, as well as the companion stars of black hole binary systems.

  • Evidence for nucleosynthesis in the supernova gamma process: Universal scaling for p nuclei

    T Hayakawa, N Iwamoto, T Shizuma, T Kajino, H Umeda, K Nomoto

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   93 ( 16 ) 161102_1 - 161102_4  2004年10月  [査読有り]

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    Analyzing the solar system abundance, we find two universal scaling laws concerning the p and s nuclei. They indicate that the gamma process in supernova (SN) explosions is the most probable origin of the p nuclei that has been discussed with many possible nuclear reactions and sites in about 50 years. In addition, the scalings lead to new concepts: a universality of the gamma process and a new nuclear cosmochronometer. We carry out gamma-process nucleosynthesis calculations for typical core-collapse SN explosion models, and the results satisfy the observed scalings.

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  • Flash-driven convective mixing in low-mass, metal-deficient asymptotic giant branch stars: A new paradigm for lithium enrichment and a possible s-process

    N Iwamoto, T Kajino, GJ Mathews, MY Fujimoto, W Aoki

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   602 ( 1 ) 377 - 387  2004年02月  [査読有り]

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    We have calculated models for low-mass, metal-deficient ([Fe/H] = -2.7) stars from the zero-age main sequence through the thermally. pulsing asymptotic giant branch (TP-AGB) phase. We confirm that the entropy barrier between the H-rich envelope and the He intershell can be surmounted by the energy released by thermal pulses during the early phase of the TP-AGB. For models in the mass range of 1 less than or equal to M/M-. &lt; 3, this energy release causes the top of the flash-driven convective shell to reach into the bottom of the overlying H-rich envelope. Protons are then carried downward into the hotter He- and C-12-rich layer, while He intershell material is mixed upward. This phenomenon causes the surface chemical composition to change dramatically. In particular, surface abundances are enriched in CNO elements by as much as 1 to 3 orders of magnitude. Lithium is also enhanced by this event in the 1, 1.5, and 2 M-. models. We have also studied the formation and reactions of C-13 as protons are mixed into the He intershell. We find that this mixed material experiences the s-process through the alpha-capture reaction on newly synthesized C-13 under convective conditions during the thermal pulse. This results in neutron-capture nucleosynthesis under relatively high neutron density environments. In lower mass models, the s-abundance distributions would be characterized by the small number of neutron irradiations through the standard s-process, which occurs under radiative conditions in a C-13 pocket as a result of the immediate termination of the third dredge-up. Accordingly, in extremely metal-poor stars, we may observe the s-element distributions mainly created by the s-processing relevant to the proton-mixing event. Furthermore, we discuss possible observational signatures of the mixing of protons into He-burning regions.

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  • Nucleosynthesis of light and heavy elements in Baryon-Rich outflows associated with gamma-ray bursts

    S Inoue, N Iwamoto, M Orito, M Terasawa

    THIRD ROME WORKSHOP ON GAMMA-RAY BURSTS IN THE AFTERGLOW ERA   312   429 - 432  2004年  [査読有り]

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    Gamma-ray bursts (GRBs) must originate from low baryon load, ultrarelativistic outflows; however, slower, more baryon-rich outflows (BROs) should also arise in connection with GRBs as "circum-jet winds" and/or "failed GRBs". We study the possibility of nucleosynthesis within such BROs by conducting detailed reaction network calculations in the framework of the fireball model, showing that they can be interesting sites for synthesis of heavy neutron capture elements, as well as of light elements such as deuterium. These products may be observable in the companion stars of black hole binary systems or in extremely metal-poor stars, offering an interesting probe of conditions in the central engine.

  • Nucleosynthesis in baryon-rich outflows associated with gamma-ray bursts

    S Inoue, N Iwamoto, M Orito, M Terasawa

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   595 ( 1 ) 294 - 303  2003年09月  [査読有り]

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    Robust generation of gamma-ray bursts (GRBs) implies the formation of outflows with very low baryon loads and highly relativistic velocities, but more baryon-rich, slower outflows are also likely to occur in most GRB central engine scenarios, either as "circumjet winds" or as "failed GRBs." Here we study the possibility of nucleosynthesis within such baryon-rich outflows by conducting detailed reaction network calculations in the framework of the basic fireball model. It is shown that high baryon load fireballs attaining mildly relativistic velocities can synthesize appreciable quantities of heavy neutron capture elements with masses up to the platinum peak and beyond. Small but interesting amounts of light elements such as deuterium and boron can also be produced. Depending on the neutron excess and baryon load, the combination of high entropy, rapid initial expansion, and gradual expansion at later times can cause the reaction flow to reach the fission regime, and its path can be intermediate between those of the r- and s-processes ("n-process"). The nucleosynthetic signature of these outflows may be observable in the companion stars of black hole binary systems and in the most metal-poor stars, potentially offering an important probe of the inner conditions of the GRB source. Contribution to the solar abundances for some heavy elements may also be possible. The prospects for further developments in various directions are discussed.

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  • Europium isotope ratios in s-process element-enhanced metal-poor stars: A new probe of the Sm-151 branching

    W Aoki, SG Ryan, N Iwamoto, TC Beers, JE Norris, H Ando, T Kajino, GJ Mathews, MY Fujimoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   592 ( 2 ) L67 - L70  2003年08月  [査読有り]

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    We report on the first measurement of the Eu isotope fractions (Eu-151 and Eu-153) in s-process element - enhanced metal-poor stars. We use these ratios to investigate the Sm-151 branching of s-process nucleosynthesis. The measurement was made by detailed study of Eu II lines that are significantly affected by hyperfine splitting and isotope shifts in spectra of the carbon-rich very metal poor stars LP 625 - 44 and CS 31062 - 050, observed with the Subaru Telescope High Dispersion Spectrograph. The Eu-151 fractions [fr(Eu-151) = Eu-151/(Eu-151 + Eu-153)] derived for LP 625 - 44 and CS 31062 - 050 are 0.60 and 0.55, respectively, with uncertainties of about +/- 0.05. These values are higher than found in solar system material but agree well with the predictions of recent s-process models. We derive new constraints on the temperature and neutron density during the s-process based on calculations of pulsed s-process models for the Eu-151 fraction.

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  • Nucleosynthesis in low-mass, low-metallicity AGB stars

    N Iwamoto, T Kajino, GJ Mathews, MY Fujimoto

    NUCLEAR PHYSICS A   719   57C - 60C  2003年05月  [査読有り]

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    The evolution of stars with masses ranging between 1 and 3M(circle dot), metallicity [Fe/H] = -2.7 and He mass fraction Y = 0.24 is followed from the zero-age main sequence through core He burning up to the thermally pulsing asymptotic giant branch phase. We find that the second. thermal pulse leads to the injection of protons into a flash-driven convective shell, the outer part of which reaches the lower part of the hydrogen tail. The energy produced by proton capture reactions then induces various changes in the stellar interior. The main results of this event are that the surface abundances of CNO and Li-7 become highly enhanced relative to solar abundance. We describe a new production mechanism for Li-7 by this phenomenon.

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  • A new model for s-process nucleosynthesis in low-mass, low-metallicity AGB stars

    N Iwamoto, GJ Mathews, MY Fujimoto, T Kajino, W Aoki

    NUCLEAR PHYSICS A   718   193C - 196C  2003年05月  [査読有り]

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    We have investigated evolution of low-mass, low-metallicity AGB stars. We evolved models with masses ranging from 1 to 3M(circle dot) and metallicity of [Fe/H]= -2.7. We found for M less than or similar to 2.5M(circle dot) models that in the early phase of the AGB evolution convective shell triggered by thermal runaway of He shell burning extends upwards and reaches into the bottom of the overlying H-rich envelope. Protons are mixed into hotter He intershell. Proton capture reactions occur under He burning conditions and lead to release of huge amounts of energy. This phenomenon causes the surface chemical composition to change dramatically. We present surface abundance changes of CNO elements and lithium in this event.

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  • s-Process nucleosynthesis in low-metallicity stars

    Nobuyuki Iwamoto, Toshitaka Kajino, Grant J. Mathews, Masayuki Y. Fujimoro, Wako Aoki

    Journal of Nuclear Science and Technology   39 ( sup2 ) 554 - 557  2002年  [査読有り]

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    We have made a parametric study of s-process nucleosynthesis in the metal poor ([Fe/H] = —2.7) stars LP625-44 and LP706-7. We find that a high neutron exposure and a small overlap factor are necessary to fit the abundance pattern observed in these two metal-deficient stars, particularly the abundance ratios, Pb/Ba ≈ 1 and Ba/Sr ≈ 10. We have also constructed stellar models to better understand how such s-process conditions could arise. We have calculated a 2M ⊙ model star with metallicity [Fe/H] = —2.7 from the ZAMS up to AGB phase. We find that for such low-metallicity stars the He convective shell reaches the bottom of the overlying H-rich envelope at the second thermal pulse. Protons are then carried into the hotter He burning layers and 13C is formed as protons mix into the He shell. Subsequently, material in the H-flash driven convective zone experiences a high neutron exposure due to the 13C(α, n) reaction. This results in a new neutron-capture s-process paradigm in which the abundances are characterized by only one neutron exposure. We suggest that this new s-process site may be a significant contributor to the s-process abundances in low-metallicity ([Fe/H] ≤ —2.5) stars. © 2014 Atomic Energy Society of Japan. All Rights Reserved.

    DOI

  • Neutron capture elements in s-processerich, very metal-poor stars

    W Aoki, SG Ryan, JE Norris, TC Beers, H Ando, N Iwamoto, T Kajino, GJ Mathews, MY Fujimoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   561 ( 1 ) 346 - 363  2001年11月  [査読有り]

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    We report abundance estimates for neutron capture elements, including lead (Pb), and nucleosynthesis models for their origin, in two carbon-rich, very metal-poor stars, LP 625-44 and LP 706-7. These stars are subgiants whose surface abundances are likely to have been strongly affected by mass transfer from companion asymptotic giant branch (AGB) stars that have since evolved to white dwarfs. The detections of Pb, which forms the final abundance peak of the s-process, enable a comparison of the abundance patterns from Sr (Z=38) to Pb (Z=82) with predictions of AGB models. The derived chemical compositions provide strong constraints on the AGB stellar models, as well as on s-process nucleosynthesis at low metallicity. The present paper reports details of the abundance analysis for 16 neutron capture elements in LP 625-44, including the effects of hyperfine splitting and isotope shifts of spectral lines for some elements. A Pb abundance is also derived for LP 706-7 by a reanalysis of a previously observed spectrum. We investigate the characteristics of the nucleosynthesis pathway that produces the abundance ratios of these objects using a parametric model of the s-process without adopting any specific stellar model. The neutron exposure tau is estimated to be about 0.7 mbarn(-1), significantly larger than that which best fits solar system material, but consistent with the values predicted by models of moderately metal-poor AGB stars. This value is strictly limited by the Pb abundance, in addition to those of Sr and Ba. We also find that the observed abundance pattern can be explained by a few recurrent neutron exposures and that the overlap of the material that is processed in two subsequent exposures is small (the overlap factor r similar to 0.1).

    DOI

  • New insights into neutron capture nucleosynthesis

    GJ Mathews, N Iwamoto, W Aoki, T Kajino, MY Fujimoto

    COSMIC EVOLUTION     185 - 187  2001年  [査読有り]

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    We explore models for s-process nucleosynthesis in the recently discovered [Fe/H]= -2.7 s-enhanced star LP625-44. We apply schematic pulsed neutron source models and show that optimum fits to the observed elemental distribution imply that either a single neutron exposure or that few multiple exposures have contributed to produce the observed abundances. These results are interpreted in the context of the Case II' third dredge-up scenario recently proposed to occur in stars with [Fe/H] less than or similar to -2.5. We argue that this star maybe the first evidence for this new s-process paradigm in low-metallicity stars.

  • Nucleosynthesis of heavy elements in the first generation stars

    N Iwamoto, T Kajino, W Aoki

    ASTROPHYSICAL AGES AND TIME SCALES   245   331 - 333  2001年  [査読有り]

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    We studied the s-process nucleosynthesis in the canonical method by using a large dimension network code. We found that (1) an appropriate neutron exposure exists to best fit the observed abundances in LP 625-44 and LP 706-7 with metallicity [Fe/H] = -2.7, and (2) in this exposure the observational discovery of Pb/Ba similar to1 and Ba/Sr similar to10 are well explained. High neutron exposure and a small overlap factor are necessary to fit the abundance pattern in these two metal-deficient stars. An equilibrium pattern, except for lead, can be obtained by a single neutron irradiation. A He convective shell developed by a thermal pulse is likely to be a viable site for the s-process in metal-deficient stars.

  • A comparison of stellar evolution with binary systems

    N Iwamoto, H Saio

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   521 ( 1 ) 297 - 301  1999年08月  [査読有り]

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    We have compared stellar evolution models with the three intermediate-mass binary systems V2291 Oph, alpha Aur, and eta And, whose masses are determined accurately within 7%. These systems were recently regarded by Schroder and coworkers as systems that favor evolution with moderate overshoot mixing from the convective cores. While they assumed a standard Population I metallicity for these binaries, we have taken into account the available heavy-element abundance data in the literature. We have taken two approaches for each system. First, assuming no care overshooting, we have adjusted helium abundance for each binary to obtain the best fit. Second, adopting a helium abundance from a standard metallicity-helium relation, we have estimated a required extent of core overshooting l(ov). Our results indicate that the required extent of core overshooting is less than similar to 0.15H(p), which is smaller than the extent estimated by Schroder and his collaborators. The main reason for the difference is attributed to the fact that we have taken into account published estimates of metallicity for each system. We have found that to obtain a good fit with red components we have to modify the ratio of mixing length to pressure scale height for each system. The required ratio is found to be smaller for a metal-poor system and vice versa.

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講演・口頭発表等

  • 中性子捕獲断面積とその不確かさ

    岩本 信之

    宇核連研究会2025; 元素の起源天体と星の化学進化   (つくば) 

    開催年月:
    2025年03月
    -
     

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    天体における鉄より重い元素の合成過程の一つであるs過程では、特にkeV領域の中性子捕獲断面積が重要である。原子力においてもs過程に関わる核分裂生成物の中性子捕獲断面積は非常に重要であり、また、必要となる中性子エネルギー範囲はs過程のエネルギー範囲と比べてかなり広い。このような類似性もあることから、評価済核データライブラリの天体での元素合成計算への利用のために、JENDLでもマックスウェル平均断面積(MACS)が整備されてきた。s過程で古くから利用されてきたMACSデータ(KADoNiSなど)に比べて、原子力利用に向けて開発された評価済核データライブラリの信頼性は高いが、評価済核データ間にはまだ大きな差異が見られるケースが存在する。この差異の原因の一つに、共鳴領域より高いエネルギーでの断面積と共鳴断面積との接続に対する不確かさがある。この不確かさにより特に、MACSにおいて100keVより高い温度領域では差異が目立つ場合が多くある。また、軽核においては、断面積が小さいため、共鳴断面積に加えて、直接捕獲による断面積の寄与が影響してくる場合があり、この寄与の入れ方に不確かさがあるため、断面積の差異が大きくなる一因となっている。本講演では、評価済核データや従来のKADoNiSなどによるMACSデータとの比較を示すことで、現状を概観する。

  • 関口三体核力プロジェクト,4; CCONEベースの計算システムを用いたオージェ電子放出核種$^{77}$Brの最適な生成法の検討

    酒井 聖矢*, 大津 秀暁*, 岩本 修, 岩本 信之, 中山 梓介, 深堀 智生, 菊永 英寿*, 横北 卓也*

    日本原子力学会2025年春の年会   (online) 

    開催年月:
    2025年03月
    -
     

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    関口三体核力(TOMOE)プロジェクトでは、核医学治療などにおいて有用な核種の生成法の検討に資するため、CCONEベースの計算システムの開発を推進している。本システムを用いて、$\alpha$粒子までの軽粒子入射反応から医療用RIであるオージェ電子放出核種$^{77}$Brの最適な生成法を検討した。入射エネルギーの範囲を1-50MeVとし、軽粒子(n, p, d, $\alpha$, $\gamma$)をエンリッチ標的に入射した場合、$^{77}$Brの核種生成断面積は$\alpha$+$^{75}$Asが25MeV付近で最大となるが、Thick Target Yield(TTY)はp+$^{78}$Seが22MeV以上で最大となることが分かった。また、入射エネルギーが50MeVの時、p+$^{78}$SeによるTTYはp+$^{nat}$SeによるTTYの約2.1倍となり、天然元素標的よりもエンリッチ標的のほうがより効率良く$^{77}$Brを生成できることが分かった。さらに、p+$^{78}$Seによって$^{77}$Br以外に$^{69,70}$Ga、$^{72-74}$Ge、$^{72-77}$As、$^{74-78}$Se、$^{75,76,78,79}$Brが生成されうることが分かった。

  • MA核種の核分裂反応データの精度向上に関する研究(I)

    木村 敦, 片渕 竜也*, 堀 順一*, 岩本 修, 岩本 信之, 中村 詔司, 中山 梓介, 遠藤 駿典, Rovira Leveroni G., 石塚 知香子*, 八島 浩*, 寺田 和司*, 高橋 佳之*

    日本原子力学会2025年春の年会   (online) 

    開催年月:
    2025年03月
    -
     

     概要を見る

    マイナーアクチノイド(MA)核種に関する核分裂核データの精度向上を目指し、新しい研究プロジェクト「MA核種の核分裂反応データの精度向上に関する研究」を原子力機構、東京科学大学、京都大学の連携のもと進めている。本プロジェクトでは、通常の核分裂断面積測定で用いられる核分裂電離箱による核分裂片の測定ではなく、高速中性子にのみ感度を持つ反跳陽子型中性子検出器を利用し、核分裂反応で発生する即発中性子を測定することで断面積の導出を行う。反跳陽子型中性子検出器を用いることで、試料からの$\alpha$線による妨害や試料重量の制限が小さい統計精度の良い測定が可能となることが期待される。また、本プロジェクトでは、特色の異なるパルス中性子源であるJ-PARCのMLF、東京科学大学のペレトロン加速器、京都大学のKURNS-LINACを組合せて測定を行う事で精度と確度の向上を図るとともに、得られた測定結果を用いた核データ評価を実施し、幅広いユーザーが利用できる評価済データを供給する計画である。本発表ではプロジェクトの概要と進捗状況及び今後の計画について、より詳細に報告する。

  • CCONEベースの計算システムを用いた医療用RIに関する核データの現状把握

    酒井 聖矢*, 大津 秀暁*, 岩本 修, 岩本 信之, 中山 梓介, 菊永 英寿*, 深堀 智生

    日本原子力学会北関東支部令和6年度若手研究者・技術者発表会   (東海) 

    開催年月:
    2025年01月
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    関口三体核力プロジェクトでは、三体核力を決定し、第一原理計算で信頼度の高い核物性値や核反応断面積を求め、核データの革新に繋げることを目指している。そのためにはまず、核反応モデル計算や評価済み核データライブラリの現状を効率良く探る必要がある。そこで、数多くある核反応からの核種生成断面積やThick Target YieldなどをCCONEで計算し、図示するシステムを開発した。このシステムを用いて、今回は核医学治療で広く利用されている$^{99m}$Tcの親核種である$^{99}$Moや、近年核医学治療で注目されている$\alpha$線放出核種の$^{211}$At、オージェ電子放出核種の$^{64}$Cuや$^{77}$Brなどの医療用RIに対し、計算を行った。本講演では、CCONEの計算結果や核データライブラリ値を実験値と比較した結果およびその考察について発表する。

  • アイソマー生成に関する核データの現状

    岩本 信之

    4回RCNP研究会「研究用原子炉を用いた原子核素粒子物理学(FPUR-IV)」   (名古屋) 

    開催年月:
    2024年12月
    -
     

     概要を見る

    核データ研究にとって、JRR-3や京都大学のKURのような研究用原子炉は欠くことのできない実験施設である。これまでにこれらの施設を用いて、熱中性子捕獲断面積の測定や即発ガンマ線を用いた励起レベルの構築が行われてきており、核データ研究に重要な知見を与えてきた。近年では、原子炉の廃止措置に関連してアイソマー状態の生成断面積の予測精度向上が求められている。本講演では、実験値と統計モデルによる計算値との比較を示すことで、アイソマー状態の生成断面積の予測精度について議論する。また、核融合炉などの候補材料核種に対するガス生成断面積や放射化断面積の現状精度についても概観する。

  • Neutron total and capture cross section measurements and resolved resonance analysis of $^{nat}$Er at ANNRI

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 片渕 竜也*

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     
  • Photoneutron angular distribution for $^{181}$Ta and $^{209}$Bi at 13 MeV and 17 MeV photon energies

    Nguyen T. H. T., 岩本 信之, 佐波 俊哉*

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     
  • 機械学習を用いた核子-原子核散乱に対する最適なポテンシャルの予測,3

    渡辺 証斗*, 湊 太志*, 木村 真明*, 岩本 信之, 吉田 聡太*

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     

     概要を見る

    前回の発表に続き、核子-原子核散乱に対する光学ポテンシャルパラメータの推定に機械学習を適用した。今回は、陽子散乱の角度分布に対して、光学ポテンシャルパラメータの入射エネルギー依存性と陽子数依存性を同時に推定したので、その結果を報告する。

  • 中性子捕獲反応測定による$^{175}$Luの共鳴の全角運動量の決定

    河村 しほり*, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 北口 雅暁*, 中村 詔司, 奥平 琢也*, Rovira Leveroni G., 清水 裕彦*

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     

     概要を見る

    共鳴の全角運動量は、複合核反応の統計的性質の研究にとって重要な共鳴パラメータの1つである。共鳴の全角運動量の測定手法はいくつか提案されており、その中の1つに各共鳴から放出されるガンマ線の強度比を利用した方法がある。本発表では、J-PARC MLF ANNRI(BL04)にて$^{175}$Luの中性子捕獲反応測定を実施し、この手法を用いて14個のs波共鳴の全角運動量を決定した結果について発表する。

  • 中性子捕獲反応測定による複合核反応の統計的性質に関する研究

    河村 しほり*, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 北口 雅暁*, 中村 詔司, 奥平 琢也*, Rovira Leveroni G., 清水 裕彦*

    日本物理学会第79回年次大会(2024年)   (札幌) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     

     概要を見る

    複合核反応はランダム行列理論(RMT)という統計模型を適用し記述されている。RMTのうち最も一般的なガウス直交アンサンブル(GOE)では、等しいスピンを持つ多数の複合核共鳴間の統計的性質を記述し、ガンマ線部分幅は自由度1のカイ二乗分布に従うことが導かれる。ガンマ線部分幅についてGOEの予測に従うのか確かめるために、共鳴のスピンを測定から一意に決定しその結果に基づいてガンマ線部分幅の統計的性質の評価を行うことを計画している。本講演ではこれらの現状について報告する。

  • 関口三体核力プロジェクト(TOMOEプロジェクト),1; 三体核力プロジェクト紹介と現状の課題

    深堀 智生, 大津 秀暁*, 酒井 聖矢*, 岩本 修, 岩本 信之, 湊 太志*, 関口 仁子*

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     

     概要を見る

    関口三体核力プロジェクト(TOMOEプロジェクト)では、原子核の物性(核物性)の発現機構を基礎から理解し、応用科学に展開することを目標とする。核物性を創り出す核力は、長い間、2つの核子の間に働く二体核力のみで説明されていたが、その後の理論及び実験的研究により、核子が3つ同時に作用して生じる三体核力の考慮が必要であることが明らかになってきた。このような背景の元、本プロジェクトでは適切な標的とビームを用いて実験条件を制御する高精度実験を行い、理論を確立させ、三体核力を決定する。さらに、得られた核力を用いた量子多体精密計算法を開発することにより、核物性を記述する量子多体系シミュレーションツールを創出する。本研究プロジェクトを通じて、実測が難しい核物性の情報の予測精度向上が期待でき、これを用いた核データ評価を実現する。本報告では、本プロジェクトの概要と核データ創出につなげるための課題を紹介する。

  • 関口三体核力プロジェクト,3; オージェ電子放出核種の生成法の検討に資する計算システムの開発

    酒井 聖矢*, 大津 秀暁*, 岩本 修, 岩本 信之, 中山 梓介, 菊永 英寿*, 深堀 智生

    日本原子力学会2024年秋の大会   (仙台) 

    開催年月:
    2024年09月
    -
     

     概要を見る

    関口三体核力プロジェクト(TOMOEプロジェクト)では、核医学治療などにおいて有用な核種の生成法の検討に資する計算システムを開発している。オージェ電子放出核種は、$\alpha$線放出核種と比べて娘核がさらに崩壊することが少ないという利点がある。オージェ電子放出核種は数多く存在し、その生成反応・経路も多様であるため、現状では実用上最適な核種やその生成法は確立されていない。以上の状況を踏まえて、オージェ電子放出核種の生成に関する幅広い可能性の比較検討に資するため、種々の核反応からの核種生成断面積やThick Target Yield (TTY)を計算し、図示するシステムを開発した。本システムを用いて、$\alpha$粒子までの軽粒子入射反応から医療用RIであるオージェ電子放出核種の生成法を検討した結果を報告する。

  • 加速器による核データ研究の進展

    岩本 信之

    第18回未来エネルギーフォーラムシンポジウム   (東京) 

    開催年月:
    2024年03月
    -
     

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    核データの品質は測定の高度化によりもたらされる一面がある。大強度陽子加速器施設の物質・生命科学実験施設(MLF)における核破砕中性子源を用いて、中性子入射による共鳴領域の断面積測定が行われている。このMLFの特徴として、中性子強度が大きいことが挙げられ、これは世界にある同様の加速器施設で供給されているものよりも格段に大きい。これにより、放射性核種に対しては、少ない試料量で放射能を抑えた高精度な断面積測定ができるようになった。また、ニュースバル放射光施設の電子線加速器からの相対論的電子を用いたレーザーコンプトン散乱(LCS)ガンマ線源により、光中性子断面積測定が行われている。ガンマ線入射に対する断面積測定の多くは制動放射光をベースにしたものが多く、入射エネルギーの単色性が問題の一つとなっていた。LCSガンマ線では高い単色性が得られるため、精度の高い断面積測定が可能となっている。本講演では、これらの加速器による核データ研究の進展について紹介する。

  • $^{182}$Taのガンマ線部分幅を用いた複合核の統計性の研究

    河村 しほり*, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 北口 雅暁*, 中村 詔司, 奥平 琢也*, Rovira Leveroni G., 清水 裕彦*, 吉川 大幹*

    2023年度量子ビームサイエンスフェスタ; 第15回MLFシンポジウム/第41回PFシンポジウム   (水戸) 

    開催年月:
    2024年03月
    -
     

     概要を見る

    中性子と原子核との反応で生成される複合核は非常に複雑な高励起状態であり、1つ1つの反応を記述することが困難であるため1つの複雑な系として統計的に扱うことで説明されるようになった。最も一般的な統計模型であるランダム行列理論のガウス直交アンサンブル(The Gaussian orthogonal ensemble; GOE)では、複合核反応における中性子幅やガンマ線部分幅のような単一チャネルプロセスにおける幅は、自由度1のカイ二乗分布であるPorter-Thomas分布に従う。中性子幅の度数分布がPorter-Thomas分布に従うのか実験的に確かめられた例は数多くある一方、ガンマ線部分幅に関しては高エネルギーガンマ線の高い測定精度の要求が起因し測定された核種は少ない。したがって多くの核種についてガンマ線部分幅の度数分布に現れる統計性を調査することとした。過去に測定された核種の内、$^{182}$Taに関してはガンマ線部分幅を導出した先行研究が1970年代に2つあるが、互いの結果は一致しておらず、かつ自由度が1から乖離した結果が得られている。本研究では$^{181}$Ta(n,$\gamma$)$^{182}$Ta反応測定をJ-PARC MLF ANNRI (BL04)にて行い、高統計かつ高分解能で測定した$^{182}$Ta由来のガンマ線を用いてガンマ線部分幅の分布を導出した。また、分布の導出に重要である共鳴の全角運動量$J$を測定により決定し、その結果を用いて分布の導出を行った。得られた分布は自由度が1ではなく2のカイ二乗分布に近くなり、先行研究の結果とも一致しなかった。その原因として解析に使用している共鳴やガンマ線数が十分でない可能性や、共鳴やガンマ線に他の共鳴やガンマ線が重なっている可能性について考えた。さらに精度の良いガンマ線測定と分布の導出を行うためには測定体系のアップグレードが必要であると考え、そのための改善点を議論した。

  • 二重微分断面積測定データに基づく光核反応データ評価

    Thi Hong Nguyen T.*, 岩本 信之, 佐波 俊哉*

    日本原子力学会2024年春の年会   (東大阪) 

    開催年月:
    2024年03月
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  • 次期JENDLのための核データ評価,2; Mg同位体の中性子核データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2024年春の年会   (東大阪) 

    開催年月:
    2024年03月
    -
     

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    マグネシウム(Mg)は、鉛-Mg合金が高速炉の冷却材として検討されるなど、原子力利用でも重要な元素であり、またkeV領域における捕獲断面積の精度向上は天体での元素合成を考える上で必須となっていた。このような需要がありながら、JENDL-5に収録されている$^{24,25,26}$Mgの核データは、1989年に公開されたJENDL-3のために評価が行われ、これ以降は一部データの改訂に留まっていた。Mgの安定同位体に対して、分離共鳴パラメータを改訂し、連続領域における断面積やスペクトルなどは核反応計算コードCCONEを用いて、天然元素の測定データも利用した評価を実施した。

  • s-過程に係る核物理と恒星進化の重要な問題

    岩本 信之

    ASRC International Workshop on Nuclear Astrophysics with Stable Beams (NAPS2024)  

    開催年月:
    2024年02月
    -
     
  • 機械学習を用いた核子-原子核散乱に対する最適なポテンシャルの予測,2

    渡辺 証斗*, 湊 太志*, 木村 真明*, 岩本 信之, 吉田 聡太*

    日本原子力学会2023年秋の大会   (名古屋) 

    開催年月:
    2023年09月
    -
     

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    近年、機械学習を利用した核反応データの評価研究が進められている。我々は、ガウス過程回帰を用いて、任意の入射エネルギーにおける光学ポテンシャルのパラメータを推定する手法を2022年秋の大会で提案した。この手法では、訓練データの数や組み合わせによって核反応データの予測精度が変化するため、訓練データの選択に対する予測精度の依存性を明らかにすることが重要である。本研究では、弾性散乱角度分布の予測精度が、訓練データの数と組み合わせに応じてどの程度変化するのかを調べたので、その結果を報告する。

  • 次期JENDLのための核データ評価,1; Mo同位体の中性子核データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2023年秋の大会   (名古屋) 

    開催年月:
    2023年09月
    -
     

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    モリブデン(Mo)同位体のうち$^{95,97,98,100}$Moは核分裂収率の大きな核分裂生成物として知られており、特に$^{95}$Moは捕獲断面積が大きいため、臨界安全評価の燃焼度クレジットにおいて重要な核種となっている。また、天然Moの捕獲断面積は比較的小さいため、事故耐性燃料の被覆管としてMo合金が検討されている。このように、Mo核データの信頼性を向上させることは非常に重要となっている。評価を行ったMo同位体は長半減期の$^{93}$Moや核医学に重要な$^{99}$Moを含む、質量数92から100までの9核種である。共鳴パラメータは、2009年以降のデータを評価した。熱中性子断面積は、測定データの重み付き平均等により導出し、負共鳴パラメータを調整することで断面積を再現してある。200MeVまでの連続領域における反応断面積や二重微分断面積などの評価をCCONEコードで行い、共鳴パラメータと合わせてENDF-6フォーマットへ収録した。発表では得られた評価結果を報告する。

  • 共鳴エネルギーの絶対値測定手法の開発

    遠藤 駿典, 河村 しほり*, 土川 雄介, 三島 賢二*, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, Rovira Leveroni G.

    日本原子力学会2023年秋の大会   (名古屋) 

    開催年月:
    2023年09月
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    中性子飛行時間法による中性子断面積の測定において、精度の高い共鳴エネルギーを得るためには中性子源と検出器間の実効的な飛行距離を正確に校正する必要がある。一般的にこの飛行距離は金(Au)などのよく調べられている共鳴エネルギーを用いて決定することが多い。本研究ではこの飛行距離を用いずに、中性子検出器の位置を変えることで共鳴エネルギーの絶対値を決定する手法の確立を目指している。J-PARC・MLF・ANNRIにてLi-glass中性子検出器の位置を変化させ、金の透過率の測定を行い、共鳴エネルギーの絶対値の測定を行った。

  • Neutron capture cross section measurement of $^{129}$I and $^{127}$I using ANNRI at MLF/J-PARC

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮, 片渕 竜也*

    日本原子力学会2023年秋の大会   (名古屋) 

    開催年月:
    2023年09月
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  • 高速炉「常陽」を用いたAc-225製造

    佐野 亜々留, 佐々木 悠人*, 佐々木 新治, 岩本 信之, 大内 和希, 北辻 章浩, 前田 茂貴, 高木 直行*

    International Symposium on Trends in Radiopharmaceuticals (ISTR-2023)  

    開催年月:
    2023年04月
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    Ac-225は様々な部位のがん治療に適用可能であるが、世界供給量が乏しい。本研究では高速中性子を用いたAc-225の製造について検討するため、「常陽」の高速中性子照射によるAc-225の製造量を評価した。生成量の評価にあたっては、ORIGEN2.2を用いて、Ra-226をターゲットとした場合の燃焼計算を行った。また、ターゲット核種の核反応断面積と「常陽」の中性子束より、Ac-225生成量の不確かさを評価した。本研究により、「常陽」でRa-226を照射することにより大量のAc-225が製造できることが示された。今後、実証実験により生成量の評価精度を確認する。

  • $^{181}$Ta(n,$\gamma$)$^{182}$Ta反応におけるガンマ線分布の測定と共鳴の全角運動量の推定

    河村 しほり*, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 北口 雅暁*, 中村 詔司, 奥平 琢也*, Rovira Leveroni G., 清水 裕彦*, 吉川 大幹*

    日本物理学会2023年春季大会   (online) 

    開催年月:
    2023年03月
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     概要を見る

    複合核反応を用いた時間反転対称性の破れ探索を目指すNOPTREX実験において、共鳴の全角運動量$J$は重要な入力パラメータの1つであるが、現在の核データライブラリではランダムに割り当てられた値が収録されていることが多くで正確性に欠ける。本研究ではJ-PARC・MLF・ANNRIを用いて放出ガンマ線分布を測定し、適切に選択した共鳴からの低エネルギーガンマ線の強度比を用いて共鳴のJを推定する手法により、$^{181}$Ta共鳴の$J$を推定した。また、ガンマ線部分幅は原子核を統計的に扱ったランダム行列理論によればPorter-Thomas分布に従うことが知られており、本研究ではこのガンマ線部分幅の統計性の検証も一つの目的としている。本講演では実験の詳細と得られた結果について報告する。

  • 中性子捕獲断面積と核データ

    岩本 信之

    研究会「中性子捕獲反応で迫る宇宙の元素合成」   (東京) 

    開催年月:
    2023年02月
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     概要を見る

    天体での元素合成計算に必要な中性子捕獲断面積データの現状をレビューするとともに、評価済核データライブラリでの捕獲断面積の評価方法を解説する。評価済捕獲断面積と元素合成計算で良く使われる捕獲断面積との比較を示しながら、断面積導出の難しさを議論する。

  • Am-243の高速中性子捕獲反応の測定

    児玉 有*, 片渕 竜也*, Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 信之, 岩本 修, 堀 順一*, 芝原 雄司*, 寺田 和司*, 中野 秀仁*, 佐藤 八起*

    2022年度核データ研究会   (東大阪) 

    開催年月:
    2022年11月
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  • 原子炉の廃止措置における放射化断面積データの現状,1; JENDL-5放射化断面積データの概要

    岩本 信之

    日本原子力学会2022年秋の大会   (日立) 

    開催年月:
    2022年09月
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     概要を見る

    汎用評価済核データライブラリJENDL-5では特殊目的ファイルの放射化断面積ファイルを統合することを目的の一つとして開発され、中性子サブライブラリの派生ファイルとして放射化断面積データ(JENDL-5/A)を提供した。JENDL-5/Aには794核種が収録され、最大エネルギーは20MeV、温度は293.6Kのポイントワイズ断面積データが与えられている。前版のJENDL/A-96(233核種)やJENDL/AD-2017(311核種)と比較すると、JENDL-5/Aの収録データ量は前版より圧倒的に増え、多くの利用要求を包含するようになっている。なお、これらのデータ量はJEFF-3.1/Aの774核種に匹敵している。また、崩壊データサブライブラリとの整合性を高めることで、利用者の利便性を高めてある。講演では、JENDL-5/Aの収録データ構成などについて詳細に説明する。

  • Neutron capture cross section measurement of $^{241}$Am

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 片渕 竜也*, 児玉 有*, 中野 秀仁*

    日本原子力学会2022年秋の大会   (日立) 

    開催年月:
    2022年09月
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  • ガウス過程回帰を用いた核子-原子核散乱データの生成

    渡辺 証斗*, 湊 太志, 木村 真明*, 岩本 信之

    15th International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2022)  

    開催年月:
    2022年07月
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  • JENDL-5の核データ評価,2; 構造材の中性子核データ評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2022年春の年会   (神戸(online)) 

    開催年月:
    2022年03月
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     概要を見る

    汎用評価済核データライブラリJENDLにおいて構造材核種の核データは20$\sim$30年もの長期間、大規模な改訂が行われなかった。この間に、多くの中性子実験データが公開されるとともに、核反応モデルの改良や原子核の励起レベル情報の更新等、様々な進展があったため、JENDL-5の開発にあたっては、構造材核種の核データ充実化を主要な改訂項目の一つとした。本発表では、構造材核種に対する中性子核データ評価の結果について報告する。

  • Neutron filtering system for fast neutron cross-section measurement at the ANNRI beamline of MLF/J-PARC

    Rovira Leveroni G., 岩本 修, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 遠藤 駿典, 片渕 竜也*, 寺田 和司*, 児玉 有*, 中野 秀仁*, 堀 順一*, 芝原 雄司*

    2021年度核データ研究会   (online) 

    開催年月:
    2021年11月
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  • チャネル結合光学模型を用いた核子-原子核散乱に対するポテンシャルの最適化,2

    渡辺 証斗*, 湊 太志, 木村 真明*, 岩本 信之

    日本原子力学会2021年秋の大会   (札幌(online)) 

    開催年月:
    2021年09月
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     概要を見る

    前回、中性子弾性散乱角度分布の実験データに対してガウス過程による回帰分析を行い、2つの光学模型パラメータを最適化して得られた結果を報告した。今回、最適化する光学模型パラメータの数を増やし、中性子弾性散乱や非弾性散乱の角度分布などを再現するように光学模型パラメータの最適化を試みた。その結果、実験データへの再現性に改善が見られ、JENDL-4.0の評価結果よりも再現性が向上していることを確認した。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,1; プロジェクトの全体概要

    片渕 竜也*, 岩本 修, 木村 敦, 堀 順一*, 岩本 信之, 中村 詔司, 芝原 雄司*, 寺田 和司*, 遠藤 駿典, Rovira Leveroni G.

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
    -
     

     概要を見る

    核変換システムを開発する上で長寿命MA核種の高速領域における高精度の中性子捕獲反応データが必要とされている。2017年より、東京工業大学,原子力機構,京都大学の共同プロジェクトとして、長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの高精度化研究を行ってきた。本研究プロジェクトはJ-PARCの高強度パルス中性子ビームを活用し、核変換システム開発に必要とされる高速中性子エネルギー領域のMA核種の中性子捕獲断面積の精度向上を目的としている。2017年度から原子力システム研究開発事業「核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究」の一環として4年間のプロジェクトとして実施した。本プロジェクトは、4つの研究項目に分けて実施された。すなわち、(1)中性子フィルター装置の開発、(2)MA試料の分析、(3)NaI(Tl)検出器を用いた中性子捕獲断面積測定、(4)MA核データ手法の開発である。本発表では、プロジェクトの背景,狙い,成果の全体概要について報告する。

  • チャネル結合光学模型を用いた核子-原子核散乱に対するポテンシャルの最適化

    渡辺 証斗*, 湊 太志, 木村 真明*, 岩本 信之

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
    -
     

     概要を見る

    核反応データの評価に機械学習を導入することで、人的・時間的コストの削減だけではなく、従来扱えなかった大量の核反応データ情報を用いた評価ができるようになるなど、多くの利点が期待される。本研究では、ガウス過程回帰に基づきベイズ最適化を行うPythonライブラリGPyOptを採用し、これに核反応計算コードCCONEを組み込んだ。インプットとして、中性子全断面積と陽子・中性子弾性散乱角度微分断面積の実験データを用い、チャネル結合光学模型のポテンシャルパラメータを最適化した。本手法により、従来と同等の結果に加えてパラメータ間の相関も得られることを例示した。今回は小規模なデータセットに対してパラメータの最適化を行ったが、今後は扱うデータセットやパラメータを大規模化することで、機械学習の有用性を詳しく検証していく予定である。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,4; MA核種の中性子捕獲断面積測定

    児玉 有*, 片渕 竜也*, Rovira Leveroni G., 中野 秀仁*, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 遠藤 駿典, 登坂 健一*, 寺田 和司*

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
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     概要を見る

    核変換システムを開発する上で長寿命MA核種の高速領域における高精度の中性子捕獲断面積データが必要とされている。長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの測定をJ-PARC物質・生命科学実験施設にある中性子核反応測定装置(ANNRI)で行った。飛行距離27.9mの位置にMA試料($^{237}$Np, $^{243}$Am)を設置して捕獲ガンマ線をNaI(Tl)検出器で検出した。入射中性子エネルギーは飛行時間法を用いて決定した。中性子スペクトルはホウ素試料による$^{10}$B(n,$\alpha\gamma$)$^7$Li反応からのガンマ線を検出することで測定した。さらに本研究プロジェクトで開発した中性子フィルター装置を用いて入射中性子ビームを単色化(または準単色化)して高速中性子エネルギーでの測定を行った。NaI(Tl)検出器からの信号をデータ収集系に取込み、飛行時間と信号波高を検出イベント毎に記録した。その結果、鉄フィルター(24keV)を用いて単色化された中性子の存在する飛行時間領域の波高スペクトルと波高重み法を適用した中性子捕獲断面積を導出した。

  • $^{181}$Taの中性子捕獲断面積と全断面積の測定及び共鳴解析

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, Rovira Leveroni G.

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
    -
     

     概要を見る

    原子炉構造材に含まれIAEAのクリアランスの対象となっている$^{181}$Taの中性子断面積および共鳴パラメータの高精度化を目指し、J-PARC・MLF・ANNRIにて中性子捕獲断面積と全断面積を測定した。得られた断面積の結果を共鳴解析コードREFITにより解析し、共鳴パラメータを導出した。

  • Study on accuracy improvement of fast-neutron capture reaction data of long-lived MA for development of nuclear transmutation systems, 2; Development of a neutron beam filter system at ANNRI in J-PARC

    Rovira Leveroni G., 片渕 竜也*, 岩本 修, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 遠藤 駿典, 寺田 和司*, 児玉 有*, 中野 秀仁*, 堀 順一*, 芝原 雄司*

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
    -
     
  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,5; MA核データ評価手法の開発

    岩本 信之, 岩本 修, Rovira Leveroni G., 中村 詔司, 木村 敦, 片渕 竜也*

    日本原子力学会2021年春の年会   (東京(online)) 

    開催年月:
    2021年03月
    -
     

     概要を見る

    J-PARC・MLF・ANNRIのNaI(Tl)検出器では高速中性子エネルギー領域までの捕獲断面積と波高スペクトルの測定ができる。このうち波高スペクトルは捕獲断面積計算に重要なガンマ線強度関数と直接的な関係がある。本研究では、放射線輸送コードPHITSによりNaI(Tl)検出器でのガンマ線応答をシミュレーションすることで、各ガンマ線エネルギーに対する応答関数を計算し、核反応計算コードCCONEで計算したガンマ線スペクトルにこの応答関数を適用することで波高スペクトルを導出した。そして、計算で得た波高スペクトルを測定された波高スペクトルと比較することで、ガンマ線強度関数の評価を可能にした。MA核種($^{237}$Npなど)に対し、本手法を適用して得られたガンマ線強度関数を基に、本研究及び既存の捕獲断面積測定データを利用することで断面積評価及び共分散評価を行ったので、その結果を報告する。

  • $^{181}$Taの中性子全断面積および捕獲断面積の測定

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, Rovira Leveroni G.

    令和2年度日本原子力学会北関東支部リモート若手研究者・技術者発表会   (online) 

    開催年月:
    2020年10月
    -
     

     概要を見る

    タンタル(Ta)の中性子断面積の高精度化を目指し、J-PARC・MLF・ANNRIにてリチウムガラス検出 器およびゲルマニウム検出器を用い、飛行時間法にて$^{181}$Taの中性子全断面積および捕獲断面積の測定を行った。得られたスペクトルデータから0.01eV$\sim$50eVの領域の中性子断面積を導出した。

  • J-PARC・MLF・ANNRIにおける$^{93}$Nb中性子断面積測定と共鳴パラメータの導出

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之

    日本原子力学会2020年秋の大会   (福岡(online)) 

    開催年月:
    2020年09月
    -
     

     概要を見る

    原子炉でも利用されているニオブ(Nb)の中性子断面積の高精度化を目指し、J-PARC・MLF・ANNRIにおいて、ゲルマニウム検出器およびリチウムガラス検出器を用いて、$^{93}$Nbの中性子捕獲断面積および全断面積の測定を行った。共鳴解析コードREFITを用いて$^{93}$Nbの共鳴パラメータを400eV以下の中性子エネルギー領域で導出した。

  • $^{237}$Npの高エネルギー中性子捕獲断面積の測定

    Rovira G.*, 片渕 竜也*, 登坂 健一*, 松浦 翔太*, 岩本 修, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 寺田 和司*

    日本原子力学会2020年春の年会   (福島) 

    開催年月:
    2020年03月
    -
     
  • 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

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮, 常山 正幸*

    日本原子力学会2020年春の年会   (福島) 

    開催年月:
    2020年03月
    -
     

     概要を見る

    ニオブはステンレス鋼の添加物であり、原子炉等でも広く利用されている。しかしながら過去の測定では導出された共鳴パラメータに差異が見られる。そこで断面積の高精度化を目指し、J-PARC MLF ANNRIに設置されたリチウムガラス検出器を用いて、ニオブ-93の中性子全断面積の測定を行った。測定の過程で中性子の回折の効果が確認されたため、モデルを仮定し評価を試みた。本講演では断面積測定の現状と、試料による回折の影響評価について報告する。

  • JENDLにおける構造材核データの評価進捗

    岩本 信之

    Consultants' Meeting of INDEN International Nuclear Data Evaluation Network on the Evaluated Nuclear Data of the Structural Materials  

    開催年月:
    2019年12月
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  • J-PARC MLF ANNRIでのニオブ-93中性子全断面積の測定

    遠藤 駿典, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 修, 岩本 信之, 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮, 常山 正幸*

    2019年度核データ研究会   (春日) 

    開催年月:
    2019年11月
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     概要を見る

    ニオブ-93はモノアイソトープでステンレスの強化元素の一つであり、原子炉の構造体として利用されてる。またNbは超伝導磁石にも用いられており、核融合炉や加速器のでも利用されている。したがって原子力工学の観点からニオブの高精度な中性子全断面積の決定が重要となる。Nbの断面積はT. WangやN. J. Drindakらによって既に求められてはいる。しかし求められた共鳴パラメータは最大で10\%程度の乖離が見られるため、より高精度な共鳴パラメータの決定を目指して、2019年6月にJ-PARC MLF ANNRIにて中性子透過率測定による全断面積の測定実験を行なった。ANNRIは核データ測定用に作られたビームラインで、ゲルマニウム$\gamma$線検出器とリチウムガラス中性子検出器が設置されている。ターゲットは必要な統計量から見積もり、25mm $\times$ 25mm $\times$ 10mm$^t$のNb板を用いた。ターゲットサイズが大きく、吸収断面積が熱中性子で1.1bと小さいため、測定結果の低エネルギー側において回折の影響が見られた。核データのような1つの原子に対する反応を見る場合、結晶構造によって生じる回折の効果は不要な情報である。したがって回折の影響を評価し取り除くことで、1原子あたりの全断面積の導出を行う。本発表では現状での断面積の結果と、回折の影響評価に関して報告する。本研究は科研費(JP17H01076)の助成を受けたものである。

  • 核反応データベースの評価研究

    岩本 信之

    2019年度北海道大学情報基盤センター萌芽型共同研究; 研究会「大規模数値計算による原子核反応シミュレーションとデータベース構築」   (札幌) 

    開催年月:
    2019年09月
    -
     

     概要を見る

    核反応データベースは原子炉における核特性計算のみならず放射線加速器施設や原子炉の廃止措置計画の立案策定、さらには宇宙応用やソフトエラー評価など多岐に亘り利用されている。このデータベース開発において鍵となる核データ評価手法について、下記8項目:(1)核データとその必要性(2)各国における核データ開発の取り組み、(3)核データの評価、(4)核データ評価と応用の関係性、(5)核データの評価手順、(6)測定データに基づく評価、(7)理論モデルに基づく評価、(8)ENDF-6フォーマットへの編集、について紹介する。各項目の説明を通じて核データ評価及びデータベース開発を概観する。

  • J-PARC MLFにおける高時間分解能中性子パルスを用いた$^{244}$Cm, $^{246}$Cmの中性子捕獲断面積の測定

    川瀬 頌一郎, 木村 敦, 原田 秀郎, 岩本 信之, 岩本 修, 中村 詔司, 瀬川 麻里子, 藤 暢輔

    平成31年度日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会   (東海) 

    開催年月:
    2019年04月
    -
     

     概要を見る

    高レベル放射性廃棄物の減容化や放射能毒性低減のため、マイナーアクチノイドについての高精度な核データが必要とされている。キュリウムは代表的なマイナーアクチノイド核種の一つであり、特にキュリウム244は使用済核燃料の処理で問題となる主要な中性子源・崩壊熱源とされている。今回、J-PARC MLFの中性子核反応測定装置ANNRIを使い、キュリウム244および246の中性子捕獲断面積の中性子飛行時間法による測定を1$\sim$1000eVのエネルギー領域について行った。シングルバンチ構造の中性子パルスを用いることで、以前のJ-PARCにおける測定に比べ、高いエネルギー領域まで中性子捕獲断面積データを得ることができた。本発表では、実験の概要、即発ガンマ線解析、中性子捕獲断面積の測定データ、そして過去の測定データや既存の核データと今回の測定結果の比較について報告する。

  • 新しい実験データと評価手法を考慮した光核反応データライブラリの評価,2

    岩本 信之

    Consultancy meeting on reviewing new evaluations for the updated photonuclear data library (II)  

    開催年月:
    2019年04月
    -
     
  • 光子強度関数と$s$-process元素合成

    岩本 信之

    核データと重元素合成を中心とする宇宙核物理研究会   (札幌) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    光子強度関数は中性子捕獲断面積の計算にとって非常に重要な物理成分である。その情報は、中性子捕獲反応で放出されるガンマ線のエネルギースペクトル測定や光子入射による($\gamma$, $n$)反応断面積測定、核共鳴蛍光散乱測定などを通じて取り出している。核データ評価計算で利用されている光子強度関数の多くは、ローレンツ型の形状を持ったclosed-formモデルと呼ばれるものである。測定で得られた光子強度関数はclosed-formモデルのパラメータを使って、再現されている。このclosed-formモデルの枠組みにおいて多くのモデルが提案されているが、本講演では標準ローレンツ型モデル, 一般化ローレンツ型モデル, 修正ローレンツ型モデルを使って、中性子捕獲断面積を計算し、光子強度関数が中性子捕獲断面積に与える影響について紹介する。また、近年、低光子エネルギー領域において、M1 scissors modeの重要性が指摘されており、このモードが中性子捕獲断面積へ大きな影響を与える可能性についても議論する。さらに、光子強度関数の導出例として、ドイツ・ドレスデン-ロッセンドルフ研究所(HZDR)で行われた$^{206}$Pbの核共鳴蛍光散乱測定で得られた光子吸収断面積と既存の($\gamma$, $n$)反応断面積に基づいた評価計算を説明し、これを基に導出した$^{205}$Pbの中性子捕獲断面積やこの断面積のs-process元素合成への影響について議論する。

  • 核分裂生成物核種の核データ研究のフロンティア,1; 評価研究の進展: JENDL-4.0からその先へ

    岩本 信之

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    日本原子力学会核データ部会主催の企画セッション「核分裂生成物核種の核データ研究のフロンティア」において、JENDL-4.0の公開後に核データ研究グループで行ってきた低エネルギーから高速中性子エネルギー領域に亘る核データ評価研究の進展について紹介する。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,3; 測定試料の不純物及び同位体分析技術の開発

    芝原 雄司*, 堀 順一*, 福谷 哲*, 高宮 幸一*, 片渕 竜也*, 寺田 和司*, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 中村 詔司

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    原子力システム研究開発事業「核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究」の一環として、質量分析法を主とした測定試料の不純物および同位体分析技術の開発を行っている。本発表では、表面電離型質量分析装置を用いた分析技術の検討現状について報告する。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,1; プロジェクトの全体計画

    片渕 竜也*, 岩本 修, 堀 順一*, 岩本 信之, 木村 敦, 中村 詔司, 芝原 雄司*, 寺田 和司*, 高宮 幸一*, 福谷 哲*, Rovira G.*, 松浦 翔太*

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    核変換システムを開発する上で長寿命MA核種の高速領域における高精度中性子捕獲断面積データが必要とされている。2017年より、東京工業大学, 原子力機構, 京都大学の共同プロジェクトとして、長寿命MAの高速中性子捕獲反応データの高精度化研究が始まった。今回、本プロジェクトの内容をシリーズ発表として報告する。本発表は、シリーズ発表の始めとしてプロジェクトの背景、狙い、全体計画について説明する。

  • 核変換による高レベル放射性廃棄物の大幅な低減・資源化,5-1; LLFP核変換核データライブラリーJENDL/ImPACT-2018の開発

    岩本 修, 国枝 賢, 古立 直也*, 湊 太志, 岩本 信之, 中山 梓介, 江幡 修一郎*, 西原 健司, 吉田 亨*, 渡辺 幸信*, 仁井田 浩二*

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    原子炉の稼働に伴い生成される高レベル放射性廃棄物の処理は原子力にとって非常に重要な課題である。核変換によるLLFPの有害度低減・資源化を目指したImPACTプロジェクトの一部として、核変換システムの検討に資するために、新たな核データライブラリーJENDL/ImPACT-2018を開発した。LLFPの核変換では、不安定核を含む様々な二次生成物が作られることが見込まれるため、理論的な計算の予測精度の向上をはかり、核反応データの評価を実施した。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,2; J-PARC ANNRIでの中性子フィルタ装置開発と捕獲反応断面積測定

    木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 岩本 修, 片渕 竜也*, 寺田 和司*, Rovira G.*, 堀 順一*, 芝原 雄司*

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    「核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究」において、J-PARC ANNRIでの高速中性子エネルギー領域における捕獲反応断面積測定を進めている。ANNRIでの測定はJ-PARCの大強度中性子ビームが利用可能なため、統計精度が改善し、中性子捕獲断面積の高精度化が可能となる。しかしながら、中性子ビームがダブルパルスの構造を持つため中性子エネルギー分解能が悪いという問題があった。この問題を解決するため、中性子ビームを準単色化する中性子フィルタ装置の開発を行った。本発表では、開発した中性子フィルタ装置と断面積の測定計画について報告を行う。

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究,4; MA核データ評価手法の開発

    岩本 信之, 岩本 修, 中村 詔司, 木村 敦, 片渕 竜也*, Rovira Leveroni G.*

    日本原子力学会2019年春の年会   (水戸) 

    開催年月:
    2019年03月
    -
     

     概要を見る

    高速中性子エネルギー領域における中性子捕獲断面積に対して、統計モデルによる計算精度を高めるには、ガンマ線強度関数の情報が重要である。これは、ガンマ線強度関数が励起状態間のガンマ線による遷移強度を与えるためであり、放出ガンマ線のスペクトルに直接関係するからである。ガンマ線強度関数に関する情報はいくつかの実験手法で得られているが、J-PARC・物質生命科学実験施設の中性子核反応測定装置(ANNRI)に設置されたガンマ線検出器で得られる波高スペクトル情報もガンマ線強度関数を評価するのに有効である。放射線輸送コードPHITSを使って、ANNRIのNaI(Tl)検出器に対するガンマ線応答関数を導出し、これを核反応計算コードCCONEでガンマ線強度関数から計算した捕獲ガンマ線スペクトルにフォールディングすることで波高スペクトルを求めた。得られた波高スペクトルとNaI(Tl)検出器で測定された結果を比較することで、ガンマ線強度関数を評価した。発表では、このガンマ線強度関数を基に計算したガンマ線スペクトルや中性子捕獲断面積などの結果を報告する。

  • 新しい実験データと評価手法を考慮した光核反応データライブラリの評価

    岩本 信之

    IAEA 3rd Research Coordination Meeting on Updating the Photonuclear Data Library and Generating a Reference Database for Photon Strength Functions  

    開催年月:
    2018年12月
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  • 新たな核反応モデルを用いた長寿命核分裂生成核種に対する核データ評価

    国枝 賢, 古立 直也*, 湊 太志, 岩本 信之, 中山 梓介, 岩本 修

    ImPACT International Symposium on New Horizons of Partitioning and Transmutation Technologies with Accelerator System  

    開催年月:
    2018年12月
    -
     

     概要を見る

    粒子線加速器を利用した長寿命核分裂生成核種の核変換研究のために、新たな核データライブラリの開発が求められている。測定データの少ない不安定核種に対する核反応断面積を推定するために、微視的理論により改良された核準位密度や$\gamma$線強度関数をCCONEコードに導入した。また、近年理化学研究所で得られた最新の断面積測定データを用いて高エネルギー反応で重要な前平衡パラメータの最適化を行った。本講演では、これらの核反応断面積評価計算手法の進展を報告するとともに、以上の成果に基づいて整備した中性子・陽子入射の核データライブラリJENDL/ImPACT-2018の概要を述べる。さらに重陽子核データ評価手法の進展や重陽子入射核データライブラリ作成の展望について報告する。

  • 放射化断面積ファイルの整備状況

    岩本 信之, 柴田 恵一

    放射線遮蔽設計法及び廃止措置における放射線安全に係るワークショップ   (東京) 

    発表年月: 2018年06月

  • MLF-BL04における$^{35}$Clの中性子捕獲断面積測定

    原 かおる*, 藤井 伸弥*, 佐藤 博隆*, 成田 祐樹*, 加美山 隆*, 片渕 竜也*, 岩本 信之, 中村 詔司, 藤 暢輔

    2017年度量子ビームサイエンスフェスタ; 第9回MLFシンポジウム/第35回PFシンポジウム   (水戸) 

    開催年月:
    2018年03月
    -
     

     概要を見る

    低レベル放射性廃棄物に含まれる長寿命放射性核種$^{36}$Clは、原子力や加速器施設の冷却材や遮蔽材に不純物として存在する安定核種$^{35}$Clが中性子を捕獲することによって生じる放射化生成物である。$^{36}$Clは水への溶解性が高いために環境への影響を考える上で、その生成量を把握する必要がある。$^{36}$Clの生成量見積もりの精度を高めるためには、$^{35}$Clの中性子捕獲断面積のデータが必要であるが、これまでに行われた実験ではデータが数十meVから数百eVのエネルギー領域にわたって欠如しているという問題がある。そこで、J-PARC・MLF(BL04)において、NaI(Tl)検出器を使って、3種類のNaCl試料に対する中性子捕獲断面積測定を飛行時間法により行った。3種類のNaCl試料に対する中性子捕獲反応データを利用して解析し、20meVから1keVの中性子エネルギー範囲における$^{35}$Clの中性子捕獲断面積を導出した。発表では、得られた断面積と評価済核データライブラリ(JENDL-4.0)の評価値とを比較し、議論する。

  • 異なるCl同位体組成のNaCl試料を用いた$^{35}$Clの中性子捕獲断面積導出

    原 かおる*, 藤井 伸弥*, 加美山 隆*, 成田 祐樹*, 佐藤 博隆*, 片渕 竜也*, 岩本 信之, 中村 詔司, 藤 暢輔

    日本原子力学会2017年秋の大会   (札幌) 

    開催年月:
    2017年09月
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     概要を見る

    長寿命放射性核種$^{36}$Cl(半減期30万年)は、原子力や加速器分野において冷却材や遮蔽材に含まれる安定核種$^{35}$Clの中性子捕獲反応による放射化生成物である。$^{36}$Clの生成量の計算精度を高めるためには、$^{35}$Clの中性子捕獲断面積の精度を高める必要がある。本研究では、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)において、中性子核反応測定装置(ANNRI)のNaI(Tl)検出器を利用して、中性子捕獲反応の実験を行った。塩素単体では気体であり十分な密度の試料を用意することが難しいため、固体で化合物であるNaClを試料として用いた。ナトリウムの自然同位体は$^{23}$Naのみであるが、塩素の自然同位体は$^{35}$Clが76\%、$^{37}$Clが24\%である。$^{23}$Naと$^{37}$Clに起因するバックグラウンドの寄与を見積もるため、異なるCl同位体組成のNaCl試料を3種類用意し、中性子捕獲反応データを取得した。NaCl試料には特徴的な$^{35}$Cl, $^{23}$Na, $^{37}$Clの第一共鳴に由来するピークがそれぞれ0.4keV, 2.9keV, 8.3keVの位置にある。これらの共鳴ピークに対して解析を行うことで、$^{35}$Clの中性子捕獲断面積を0.02eVから1keVのエネルギー範囲で導出した。

  • 核共鳴蛍光散乱を用いた鉛206の双極子遷移強度の測定

    静間 俊行*, 岩本 信之, 牧永 あや乃*, Schwengner R.*, Beyer R.*, Bemmerer D.*, Dietz M.*, Junghans A.*, Koegler T.*, Ludwig F.*, Reinicke S.*, Schulz S.*, Urlass S.*, Wagner A.*

    日本原子力学会2017年秋の大会   (札幌) 

    開催年月:
    2017年09月
    -
     

     概要を見る

    鉛, ビスマス同位体は加速器駆動システム(ADS)においてターゲットとして使用されるため、システムの設計には、鉛、ビスマス同位体の中性子断面積データが必要である。鉛同位体のうち、不安定核Pb-205(半減期1.73$\times$10$^{7}$年)は、安定核Pb-204の中性子捕獲によって生成され、中性子捕獲によりPb-206となるが、その中性子捕獲断面積はよく分かっていない。本研究では、中性子捕獲断面積の計算で重要となる$\gamma$線強度関数に制限を与えるために、ドイツ・ドレスデン-ロッセンドルフ研究所(HZDR)の制動放射線施設においてPb-206の核共鳴蛍光散乱実験を実施し、エネルギースペクトルを測定した。その結果、励起エネルギーが3.7から8.2MeVの領域において、88本の共鳴準位を観測し、それぞれに対して散乱強度を得た。講演では、実験手法及び解析結果に加えて、得られた散乱強度から求めた$\gamma$線吸収断面積やPb-205の中性子捕獲断面積の評価結果について報告する。

  • LLFP安定核種化・短寿命化のための核変換法の開発,16; ImPACT核データライブラリの作成

    岩本 修, 湊 太志, 古立 直也, 岩本 信之, 国枝 賢

    日本原子力学会2017年秋の大会   (札幌) 

    開催年月:
    2017年09月
    -
     

     概要を見る

    核変換に関わるImPACTの研究開発プログラムにおいて、代表的なLLFP4核種($^{79}$Se, $^{93}$Zr, $^{107}$Pd, $^{135}$Cs)および周辺核種に対する核データライブラリを開発中である。測定データが乏しい不安定核に対する核データの精度を向上させるため、微視的核構造理論により得られた原子核の準位密度や$\gamma$線強度関数を取り入れ、CCONEコードにより200MeVまでの中性子・陽子入射の断面積の評価計算を実施した。評価手法及び結果等、ライブラリ開発の状況を報告する。

  • Evaluation of neutron capture cross section on $^{205}$Pb with photonuclear data

    Iwamoto, Nobuyuki, Shizuma, Toshiyuki

    16th International Symposium on Capture $\gamma$-Ray Spectroscopy and Related Topics (CGS-16)  

    発表年月: 2017年09月

  • PHITSを利用したANNRI-NaI検出器のスペクトル計算

    原 かおる*, 藤井 伸弥*, 加美山 隆*, 成田 祐樹*, 佐藤 博隆*, 片渕 竜也*, 岩本 信之, 中村 詔司, 藤 暢輔

    第13回PHITS研究会   (東海) 

    開催年月:
    2017年08月
    -
     

     概要を見る

    大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)におけるビームライン04では、中性子核反応測定装置(ANNRI)に設置されているNaI(Tl)シンチレーション検出器(NaI検出器)やGe半導体検出器を用いて中性子捕獲断面積測定が実施されている。本研究では、0.02eVから1keVの中性子エネルギー範囲での$^{35}$Clに対する中性子捕獲断面積の導出を目的として、NaI検出器を用いた実験を行った。試料には直径1cmのディスク状に成型されたNaClを使用した。実験データを解析し、$^{35}$Clの中性子捕獲断面積を導出するため、ANNRI-NaI検出器や検出器周辺の遮蔽材等を定義したPHITS入力ファイルを作成し、ANNRI-NaI検出器の$\gamma$線波高(PH)や中性子飛行時間(TOF)スペクトルのシミュレーションを行った。本発表では、ANNRI-NaI検出器でのスペクトルの計算結果と共に、中性子捕獲断面積測定のデータ解析へのPHITSの利用について報告する。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,1; AIMACプロジェクトにおける研究成果のまとめ

    原田 秀郎, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 寺田 和司, 中尾 太郎, 中村 詔司, 水山 一仁, 井頭 政之*, 片渕 竜也*, 佐野 忠史*, 芝原 雄司*, 高橋 佳之*, 高宮 幸一*, Pyeon C. H.*, 福谷 哲*, 藤井 俊行*, 堀 順一*, 八島 浩*

    日本原子力学会2017年春の年会   (平塚) 

    開催年月:
    2017年03月
    -
     

     概要を見る

    マイナーアクチニド核種等に対する中性子捕獲断面積の高精度化研究開発を、微分測定、積分測定、放射化学、核データ評価の英知を結集し、原子力システム研究開発事業「マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発」として実施した。本事業により得られた研究成果とその意義について概説する。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,3; J-PARC ANNRIを用いた$^{241}$Am中性子捕獲断面積の測定

    寺田 和司, 中尾 太郎, 木村 敦, 中村 詔司, 水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修, 原田 秀郎

    日本原子力学会2017年春の年会   (平塚) 

    開催年月:
    2017年03月
    -
     

     概要を見る

    J-PARC ANNRIのGeスペクトロメータを用いて飛行時間法により$^{241}$Amの中性子捕獲断面積を測定した。熱領域から100eVの中性子エネルギー領域に対する断面積を導出し、評価値や過去の測定値と比較した。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,8; MA及び$^{99}$Tcに対する中性子捕獲断面積の評価

    岩本 信之, 水山 一仁, 岩本 修

    日本原子力学会2017年春の年会   (平塚) 

    発表年月: 2017年03月

  • Consistency check of experimental data using evaluated photonuclear data

    Iwamoto, Nobuyuki

    2016年度核データ研究会   (つくば) 

    発表年月: 2016年11月

  • 50MeV重陽子照射で発生する高速中性子による医療用放射性核種の合成研究

    塚田 和明, 橋本 和幸*, 初川 雄一*, 川端 方子*, 佐伯 秀也*, 湊 太志, 岩本 信之, 永井 泰樹*, 須郷 由美*, 渡辺 智*, 石岡 典子*

    2016日本放射化学会年会・第60回放射化学討論会   (新潟) 

    開催年月:
    2016年09月
    -
     

     概要を見る

    核医学用放射性同位体(RI)は、主に癌などに対する高感度の診断及び治療が可能であるため世界中で重用されている。我々は、診断用RIとしてMo-99を、治療用RIとしてY-90を、そして診断・治療の両方に対応できるRIとしての期待が高いCu-64及びCu-67を、安定稼働に定評がある加速器で得られる高速中性子を用いて合成する事を目指して研究を進め、本合成手法が有効であることを実証してきた。最近、生成量の更なる増加を目指し、重陽子エネルギーを50MeVに上げると共に、ターゲット物質をBe金属にすることで中性子発生量を増加させるなど更なる改良を行ってきた。その結果、例えばCu-67ではマウスを利用する体内分布観測に道を開く、医療利用研究に必要な量のRI合成に成功している。本発表では、本手法による対象RI合成の現状と副生成物の影響などについて報告する。

  • J-PARC/ANNRI-NaI(Tl)検出器を用いたAm-241の中性子捕獲断面積の測定

    片渕 竜也*, 井頭 政之*, 寺田 和司, 木村 敦, 中村 詔司, 中尾 太郎, 岩本 修, 岩本 信之, 原田 秀郎, 堀 順一*

    日本原子力学会2016年秋の大会   (久留米) 

    開催年月:
    2016年09月
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     概要を見る

    J-PARC/MLF/ANNRIにおいてNaI(Tl)検出器を用いて飛行時間法により$^{241}$Amの中性子捕獲断面積の測定を行った。熱領域から共鳴領域の断面積を導出し、過去の実験値、評価値と比較した。結果について報告する。

  • 放射化核データライブラリの現状と課題

    岩本 信之

    日本原子力学会2016年秋の大会   (久留米) 

    発表年月: 2016年09月

  • Evaluation of neutron total and capture cross sections on $^{99}$Tc in the unresolved resonance region

    Iwamoto, Nobuyuki, Katabuchi, Tatsuya

    International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2016)  

    発表年月: 2016年09月

  • Am-241の中性子全断面積及び捕獲断面積の測定

    寺田 和司, 中尾 太郎, 木村 敦, 中村 詔司, 水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修, 原田 秀郎

    第5回ANNRI研究会   (東京) 

    開催年月:
    2016年08月
    -
     

     概要を見る

    J-PARC/MLF/ANNRIで飛行時間法によりAm-241の中性子全断面積及び中性子捕獲断面積を測定した。中性子全断面積の測定はLi-glass検出器で行い、中性子捕獲断面積の測定はGeスペクトロメータで行った。解析の結果、4meVから2eVのエネルギー領域でAm-241の中性子全断面積を導出し、過去の実験値及び核データライブラリの評価値と比較した。得られた結果について報告する。

  • Photonuclear data file

    Iwamoto, Nobuyuki, Kosako, Kazuaki, Murata, Toru

    2015年度核データ研究会   (東海) 

    発表年月: 2015年11月

  • Evaluation of neutron capture cross sections and covariances on $^{99}$Tc and $^{129}$I in the keV energy region

    Iwamoto, Nobuyuki

    4th International Workshop on Nuclear Data Evaluation for Reactor Applications (WONDER 2015)  

    発表年月: 2015年10月

  • 遅発中性子発生率の新計算法

    村田 徹*, 岩本 信之, 片倉 純一*

    日本原子力学会2015年秋の大会   (静岡) 

    開催年月:
    2015年09月
    -
     

     概要を見る

    光核分裂反応に伴う遅発中性子収率データは返還固化体などの高レベル放射性廃棄物に含まれる核物質の非破壊分析測定において必要とされている。遅発中性子収率は核分裂収率と遅発中性子発生率により導出される。遅発中性子発生率に関する研究は主に先行核のベータ崩壊Q値と娘核の中性子分離エネルギーからなる簡易系統式を用いた手法と、先行核のベータ崩壊強度関数の理論計算と娘核からの統計崩壊を組合せた手法の二通りに分けられる。今回は、後者の手法を採用し、先行核からのベータ崩壊については大局的理論から得られるベータ強度関数や実験に基づいた娘核励起レベルへの崩壊分岐比を用い、娘核からの$\gamma$線・中性子放出割合を核反応計算コード(CCONE)で求め、遅発中性子放出率の表を作成する。この手法の利点は、娘核からの中性子放出に対して孫娘核の励起レベルを考慮した遅発中性子エネルギースペクトルが計算できることである。これらのデータもファイル化する予定である。

  • 高エネルギー核データライブラリJENDL-4.0/HE

    国枝 賢, 岩本 修, 岩本 信之, 湊 太志, 岡本 力, 佐藤 達彦, 中島 宏, 岩元 洋介, 岩元 大樹, 北谷 文人, 深堀 智生, 渡辺 幸信*, 執行 信寛*, 千葉 敏*, 山野 直樹*, 萩原 雅之*, 仁井田 浩二*, 小迫 和明*, 平山 嵩祐*, 村田 徹*

    日本原子力学会2015年秋の大会   (静岡) 

    開催年月:
    2015年09月
    -
     

     概要を見る

    原子力工学、物質・生命科学および医療等の分野において陽子線加速器の応用が推進されており、施設設計のために、広いエネルギー領域に亘る中性子・陽子入射の評価済核データが必要とされている。本研究では、光学モデルや前平衡モデル計算における最新の知見を投入してJENDL/HE-2007の見直しを行った。さらに、特に医療分野で需要の高いLi-6,7やBe-9等の核種を新たに加えて、132核種に対する200MeVまでの中性子・陽子核データライブラリJENDL-4.0/HEを完成させた。本発表においては、評価計算手法の概要や二重微分断面積等の結果、および積分検証結果を報告する。

  • $^{241}$Amにおける熱中性子捕獲断面積の評価

    水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修

    日本原子力学会2015年秋の大会   (静岡) 

    開催年月:
    2015年09月
    -
     

     概要を見る

    高レベル放射性廃棄物に含まれる放射性毒性が強く寿命の長いマイナーアクチニド(MA)核種の核データは環境負荷低減技術の基盤データとして精度向上が求められている。しかしながら、既存のMA核種に対する熱中性子捕獲断面積の測定値間に大きな食い違いが見られるため、信憑性の高い評価値を得ることができていないのが現状である。放射化法で解析に用いられるCd比法とは、試料に何もつけない場合の反応率RとCd箔によって中性子束の熱中性子成分を遮断して得られる熱外中性子起因の反応率R'との比(Cd比R/R')を用いて、熱中性子捕獲断面積$\sigma_0$とS因子を求める方法である。S因子は共鳴積分から熱エネルギーで1/v則に従う断面積を差し引き、$\sigma_0$で規格化して定義される量である。$^{241}$Amでは切断エネルギーより低いところに共鳴が存在するため、正しく$\sigma_0$を導出するためにはそれらの寄与を補正する必要がある。本研究では切断エネルギーよりも低い共鳴の寄与をS因子補正量としてJENDL-4.0から評価し、既存の$\sigma_0$を補正した。その結果、既存測定データ間の整合性が向上した。

  • $\gamma$線誘起核データの評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2015年秋の大会   (静岡) 

    発表年月: 2015年09月

  • 中重核に対する高エネルギー中性子及び陽子入射反応の核データの評価

    岩本 修, 国枝 賢, 岩本 信之, 湊 太志, 岡本 力

    日本原子力学会2015年春の年会   (日立) 

    開催年月:
    2015年03月
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     概要を見る

    JENDL-4.0の高エネルギーへの拡張のため、中重核に対する200MeVまでの中性子及び陽子入射核反応の核データ評価を行った。評価には主としてJENDL-4.0の開発に用いた核反応モデル計算コードCCONEを使用した。CCONEコードの高エネルギー核反応に対する計算の信頼性を向上させるため、前平衡過程のモデル等の改良を行った。JENDL高エネルギー核データファイル2007の評価値と比較し、核反応放出スペクトル及び核種生成反応断面積の測定データの再現性が向上した。評価結果について報告する。

  • Evaluation of $\gamma$-ray strength function based on measured neutron capture $\gamma$-ray spectra

    Iwamoto, Nobuyuki

    2014年度核データ研究会   (札幌) 

    発表年月: 2014年11月

  • 加速器中性子を用いた医療用RI生成法の研究

    湊 太志, 永井 泰樹, 岩本 信之, 岩本 修

    4th Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (Hawaii 2014)  

    開催年月:
    2014年10月
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     概要を見る

    現在、医学診断や治療に、様々な放射性同位体元素(RI)が広く使われている。ほとんどのRIは自然界にはそのままで存在しないので、原子炉や加速器を用いて人工的に生成しなければならない。例として、$^{99m}$Tcは、高濃縮ウラン(HEU)を原子炉の中で核分裂させ、得られた核分裂片から抽出している。しかし、HEUの使用は核セキュリティの観点から好ましくないため、HEUを用いない別のRI生成法がこれまで多くのグループで研究されてきた。その例として、熱中性子捕獲、光核分解、陽子誘起反応などがある。我々は、それらの方法とは別に、加速器中性子を用いた新たなRI生成法を提案している。この講演では、我々がこれまでの研究で明らかにした加速器中性子を用いたRI生成法の特徴や長所について紹介するとともに、JENDL核データライブラリーを用いて計算されたRI生成量の数値計算の結果を紹介する。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発

    原田 秀郎, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 寺田 和司, 中尾 太郎, 中村 詔司, 水山 一仁, 井頭 政之*, 片渕 竜也*, 佐野 忠史*, 高橋 佳之*, 高宮 幸一*, Pyeon C. H.*, 福谷 哲*, 藤井 俊行*, 堀 順一*, 八木 貴宏*, 八島 浩*

    日本原子力学会2014年秋の大会   (京都) 

    開催年月:
    2014年09月
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     概要を見る

    J-PARC/物質・生命科学実験施設の中性子核反応測定装置ANNRIや京都大学原子炉実験所研究炉KUR等を利用した断面積測定や系統誤差低減のための各種技術開発等を行うことにより革新炉や核変換システム設計で必要となるマイナーアクチニドの中性子核データの精度向上を目指した研究プロジェクトが、原子力システム研究開発事業「マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発」として平成25年10月より開始された。本プロジェクト研究の背景、全体研究計画、本研究で期待される効果等を述べる。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,1; AIMACプロジェクトの全体計画

    原田 秀郎, 岩本 修, 中村 詔司, 木村 敦, 岩本 信之, 寺田 和司, 中尾 太郎, 水山 一仁, 井頭 政之*, 片渕 竜也*, 堀 順一*, 佐野 忠史*, 高橋 佳之*, 高宮 幸一*, Pyeon C. H.*, 福谷 哲*, 藤井 俊行*, 八木 貴宏*, 八島 浩*

    日本原子力学会2014年秋の大会   (京都) 

    開催年月:
    2014年09月
    -
     

     概要を見る

    マイナーアクチニド核種を中心とする最重要核種の中性子核データを世界最高水準で測定できる技術を開発し、これを適用した核データ測定結果を反映した評価を行うことにより、高品質データを整備することを目指し、原子力システム研究開発事業「マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発」を開始した。本研究開発は、(1)熱中性子捕獲断面積の高精度化、(2)TOF測定に用いるサンプル量の高精度決定のための技術開発、(3)全中性子断面積測定を組み合わせた共鳴パラメータの決定、(4)測定エネルギー範囲の高速中性子領域への拡張、並びに、(5)測定と評価のキャッチボールによる高品質評価から構成される。本発表では、本研究開発事業の全体計画を報告する。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,10; 測定と評価のキャッチボールによる高品質評価

    岩本 修, 岩本 信之, 水山 一仁

    日本原子力学会2014年秋の大会   (京都) 

    開催年月:
    2014年09月
    -
     

     概要を見る

    文部科学省原子力システム研究開発事業「マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発」の一環として、測定と評価のキャッチボールによる高品質評価のために、MA核データの測定及び評価データの現状を調査した。重要MAであるNp-237, Am-241,243に対し、熱中性子から高速中性子にわたる領域で調査した。2005年以降のNp-237, Am-241の熱中性子断面積の測定データは、ほぼ誤差5-6\%以内に収まりつつあることが分かった。これらの調査を通して、評価済核データが与える誤差の妥当性についても検討した。また、重要FP核種のTc-99,I-129等についても同様な調査を実施した。本報告では、事業における核データ評価の計画及び現状の調査結果について報告する。

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発,11; keV領域における$^{99}$Tcと$^{129}$Iの捕獲断面積共分散評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2014年秋の大会   (京都) 

    発表年月: 2014年09月

  • s過程における核反応断面積の現状と課題

    岩本 信之

    「宇宙核物理実験の現状と将来」研究会   (茨木) 

    発表年月: 2014年08月

  • Evaluation of neutron induced reaction cross sections on Rh isotopes

    Iwamoto, Nobuyuki

    2013年度核データ研究会   (敦賀) 

    発表年月: 2013年11月

  • JENDL-4.0の共分散評価,2; サマリウム同位体

    岩本 修, 柴田 恵一, 岩本 信之

    日本原子力学会2013年秋の大会   (八戸) 

    開催年月:
    2013年09月
    -
     

     概要を見る

    JENDL-4.0のSm同位体の核データに対する共分散の評価を行った。$^{144, 147-152, 154}$Smの8つ同位体に対し、全断面積及び弾性散乱,非弾性散乱,中性子捕獲, (n,2n), (n,3n)反応断面積等に対する共分散が得られた。共鳴領域においては、文献にある共鳴パラメータの解析誤差を用い、相関として仮定した値を使用した。共鳴パラメータ共分散を直接与える方法と、カーネル近似法を用いて群平均断面積共分散を計算する方法の2種類について検討した。連続エネルギー領域については、CCONE-KALMANコードシステムを用いて、核反応モデルパラメータに対する感度から断面積共分散を評価した。全断面積は天然Smに対する測定データ用い、同位体間の相関についても共分散を導出した。評価方法及び結果について報告する。

  • バリウム同位体の中性子核データ評価

    岩本 信之, 柳田 祥太郎

    日本原子力学会2013年秋の大会   (八戸) 

    発表年月: 2013年09月

  • Theoretical analysis of $\gamma$-ray strength function for Pd isotopes

    Iwamoto, Nobuyuki, Terada, Kazushi

    International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2013)  

    発表年月: 2013年03月

  • Evaluation of neutron induced reaction cross sections on Re isotopes

    Iwamoto, Nobuyuki

    2012年度核データ研究会   (熊取) 

    発表年月: 2012年11月

  • イリジウム同位体の核データ評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2012年秋の大会   (東広島) 

    発表年月: 2012年09月

  • 超新星ニュートリノ過程による奇奇核生成

    早川 岳人, 中村 航*, 梶野 敏貴*, 千葉 敏, Cheoun M. K.*, Mathews G. J.*, 岩本 信之

    日本物理学会第67回年次大会   (西宮) 

    開催年月:
    2012年03月
    -
     

     概要を見る

    超新星爆発の初期段階において、原始中性子星から発生する膨大なニュートリノは、外層を通過するときに既に存在している原子核とニュートリノ-原子核相互作用によって、新しい核種を生成する。特に、同位体組成が小さい奇奇核に対する生成は、無視できない。そのような奇奇核は太陽組成や隕石に観察されている。超新星モデル計算をもとに、ニュートリノ元素合成過程について議論する。

  • 原子炉施設用放射性核種生成量評価のための基盤データベースの整備,1; 研究の意義と計画

    田中 健一*, 深堀 智生, 山本 正弘, 佐藤 智徳, 本岡 隆文, 奥村 啓介, 柴田 恵一, 岩本 信之

    日本原子力学会2012年春の年会   (福井) 

    開催年月:
    2012年03月
    -
     

     概要を見る

    原子炉施設の廃止措置等の安全評価及び原子炉施設で発生する廃棄物量評価に重要である放射性核種生成量評価のための材料組成及び放射化断面積に関して、標準となり得る基盤データベースの整備と開発について意義と計画を紹介する。

  • 原子炉施設用放射性核種生成量評価のための基盤データベースの整備,2; 放射化断面積データ及びライブラリーの作成に関する検討

    深堀 智生, 柴田 恵一, 奥村 啓介, 岩本 信之, 田中 健一*

    日本原子力学会2012年春の年会   (福井) 

    開催年月:
    2012年03月
    -
     

     概要を見る

    原子炉施設の廃止措置を進めるには、これにより出てくる放射性廃棄物量を正確に予測することが必須であり、そのための基盤となるデータベースを早急に整備する必要がある。本報告では、第1段階として、放射化断面積データの対象親核種の選定及び核データの生産方法,断面積ライブラリーに関する検討を行ったので報告する。

  • パラジウム同位体に対する高速中性子捕獲反応の理論解析

    岩本 信之, 寺田 和司

    日本原子力学会2012年春の年会   (福井) 

    発表年月: 2012年03月

  • p-process nucleosynthesis in type Ia supernova

    Iwamoto, Nobuyuki  [招待有り]

    Workshop on Thermonuclear Reaction Rates for Astrophysics Applications  

    発表年月: 2011年11月

  • テクネチウム99の核データ評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2011年秋の大会   (北九州) 

    発表年月: 2011年09月

  • 放射性同位体$^{92}$Nbの超新星ニュートリノ元素合成

    早川 岳人, 梶野 敏貴*, 中村 航*, 千葉 敏, 岩本 信之, Cheoun M. K.*, Mathews G. J.*

    Astronomy with Radioactivities VII  

    開催年月:
    2011年03月
    -
     

     概要を見る

    比較的短い半減期の放射性同位体は太陽系物質に強い影響を与えた直近の超新星爆発から太陽系生成までの時間を決める核宇宙時計として用いられている。不安定同位体$^{92}$Nbは34.7メガ年の半減期で崩壊するが、現在の太陽系には存在していない。この核種は新しい宇宙時計として使える可能性がある。われわれはニュートリノ過程の寄与を議論する。

  • パラジウム同位体の核データ評価

    寺田 和司*, 岩本 信之

    日本原子力学会2011年春の年会   (福井) 

    開催年月:
    2011年03月
    -
     

     概要を見る

    長寿命核廃棄物の処理・処分研究において中性子捕獲反応は最も重要な核変換反応である。本研究では長寿命核分裂生成物である$^{107}$Pd(半減期6.5$\times$10$^{6}$年)について中性子捕獲反応断面積を高精度で予測するための第一段階としてパラジウム安定同位体(Pd-102, 104, 105, 106, 108, 110)の核データ評価を行った。パラジウム安定同位体の中性子断面積評価計算は光学モデル、前平衡二成分励起子モデル、統計モデルからなる核反応コードを利用し、入射中性子エネルギーが20MeVまでの連続領域について実施した。今回評価した安定同位体から計算した天然パラジウムの全断面積は低エネルギー側のPoenitz {\it et al.}(1983)の測定値をよく再現していた。天然パラジウムの捕獲断面積については、どの評価値もkeV領域でほぼ一致していた。また、特に500keV以上今回の評価値はJENDL-4.0と比べて20\%以上小さくなり、ENDF/B-VII.0に近い結果となった。

  • JAEAにおける高速中性子を利用した医療RI製造

    初川 雄一, 永井 泰樹, 瀬川 麻里子, 金 政浩, 原田 秀郎, 岩本 修, 岩本 信之, 落合 謙太郎, 高倉 耕祐, 今野 力

    240th American Chemical Society National Meeting \& Exposition  

    開催年月:
    2010年08月
    -
     

     概要を見る

    $^{99m}$Tcは最も広く用いられている医療アイソトープである。現在は建設から40年から50年ほど経過した5基の原子炉によって世界中のほとんどの需要が賄われているが経年に伴うトラブルもあり、供給の不安定さが現れてきた。また高濃縮ウランの使用が行われているため現行法の踏襲は困難である。そこで医療用アイソトープの国産化を目指して、加速器中性子による$^{100}$Mo(n,2n)$^{99}$Moによる$^{99}$Mo/$^{99m}$Tcジェネレーターの開発を行っている。本発表は機構における加速器中性子により医療用RI製造研究について報告を行う。

  • Updated nuclear data of lanthanoids in fission products for JENDL-4.0

    Iwamoto, Nobuyuki

    International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2010)  

    発表年月: 2010年04月

  • 高速中性子を用いた核医学用核種$^{45}$Ca, $^{45}$Ti, $^{132}$Cs及び$^{133}$Xeの製造研究

    初川 雄一, 原田 秀郎, 永井 泰樹*, 瀬川 麻里子, 金 政浩, 今野 力, 落合 謙太郎, 高倉 耕祐, 岩本 修, 岩本 信之

    第49回日本核医学会学術総会   (旭川) 

    開催年月:
    2009年10月
    -
     

     概要を見る

    本研究は原子力機構核融合中性子源施設(FNS)から供給される高エネルギー中性子を用いることにより高い収率で核反応が惹起させることに着目し、従来得ることが困難であった新たな放射性核種を生成し核医学分野への応用を図るものである。Tiターゲットからは$^{48}$Ti(n,$\alpha$)$^{45}$Ca(半減期162日), $^{46}$Ti(n,2n)$^{45}$Ti(半減期3時間)またCsターゲットからは$^{133}$Cs(n,2n)$^{132}$Cs(半減期6.5日), $^{133}$Cs(n,p)$^{133}$Xe(半減期3.2日)の製造が期待される。本研究では天然Ti, CsターゲットをFNSからの高速中性子で照射し、生成核種からの$\gamma$線をGe半導体検出器で測定しその生成量を求め、これを理論計算との比較検討を行った。さらに照射ターゲットから生成核種を純度よく効果的に分離精製するための新しい化学分離手法についても合わせて検討を加える。

  • 高速中性子を利用した放射性同位体生成手法開発のための比放射能評価

    岩本 信之, 岩本 修, 永井 泰樹

    第49回日本核医学会学術総会   (旭川) 

    発表年月: 2009年10月

  • 高速中性子を用いた医療用RIの製造研究

    初川 雄一, 橋本 雅史, 永井 泰樹*, 金 政浩, 瀬川 麻里子, 原田 秀郎, 今野 力, 落合 謙太郎, 高倉 耕祐, 岩本 信之, 岩本 修

    2009日本放射化学会年会・第53回放射化学討論会   (東京) 

    開催年月:
    2009年09月
    -
     

     概要を見る

    本研究は原子力機構核融合中性子源施設(FNS)から供給される高エネルギー中性子を用いることにより高い収率で核反応が惹起させることに着目し、従来得ることが困難であった新たな放射性核種を生成し核医学分野への応用を図るものである。Tiターゲットからは$^{46}$Ti(n,$\alpha$)$^{45}$Ca(半減期162日), $^{46}$Ti(n,2n)$^{45}$Ti(半減期3時間)またCsターゲットからは$^{133}$Cs(n,2n)$^{132}$Cs(半減期6.5日), $^{133}$Cs(n,p)$^{133}$Xe(半減期3.2日)の製造が期待される。本研究では天然Ti, CsターゲットをFNSからの高速中性子で照射し、生成核種からの$\gamma$線をGe半導体検出器で測定しその生成量を求め、これを理論計算との比較検討を行った。さらに照射ターゲットから生成核種を純度よく効果的に分離精製するための新しい化学分離手法についても合わせて検討を加える。

  • JENDL-4のためのFP核データ評価,12; Gd同位体データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2009年秋の大会   (仙台) 

    発表年月: 2009年09月

  • p核の天体起源の探究

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    日本物理学会第64回年次大会   (東京) 

    開催年月:
    2009年03月
    -
     

     概要を見る

    太陽系に存在する鉄より重い元素の約99\%は中性子捕獲反応で生成されている。一方、中性子捕獲反応では生成できない35核種のp核と呼ばれる核種が存在している。このp核のうち、27核種については超新星爆発の光核反応で生成された証拠が発見されているが、残りの8核種の天体起源は不明である。これらの残りのp核の天体起源を解明するために必要な天体観測,隕石分析の手法について議論する。Mo, Ru, Smの起源解明には始原的隕石の研究が有効である。Mo, RuはN=50の魔法数近傍に、SmはN=82の魔法数近傍に存在している。そのため、相関がある可能性がある。また、InにはIn-113とIn-115の2核種があり、天体観測においてこの同位体比を計測することが有効である。

  • JENDL-4のためのFP核データ評価,10; 銀同位体データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2009年春の年会   (東京) 

    発表年月: 2009年03月

  • s過程研究のためのCd-113アイソマーへの熱中性子捕獲反応断面積測定

    早川 岳人, 静間 俊行, 千葉 敏, 梶野 敏貴*, 初川 雄一, 岩本 信之, 篠原 伸夫, 原田 秀郎

    日本物理学会2008年秋季大会(素粒子,核物理,宇宙線・宇宙物理)   (山形) 

    開催年月:
    2008年09月
    -
     

     概要を見る

    Sn-115の天体起源は現在まで議論が続けられている。その天体起源の可能性としてs過程と呼ばれる中性子捕獲反応過程における生成が挙げられる。その定量的評価にはCd-112からCd-113アイソマーへの中性子捕獲反応断面積計測が必要である。しかし、これまで計測されていなかった。そこで、まず熱領域の中性子捕獲反応断面積を原子力機構の研究用原子炉JRR-3を用いて測定し、Sn-115へのs過程への影響を評価した。

  • 超新星爆発$\gamma$過程同位体の太陽組成の経験的スケーリング

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    10th Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC-10)  

    開催年月:
    2008年07月
    -
     

     概要を見る

    太陽系には約290核種の安定同位体が存在している。その中で鉄より重い元素のほとんどは恒星の中の中性子捕獲反応で生成されたことが判明している。一方で、35核種の同位体は中性子捕獲反応では生成できない。これらの同位体の起源を示す証拠として、太陽組成中に経験的スケーリング則が発見されている。このスケーリング則は35核種の同位体のうち、27核種が$\gamma$過程と呼ばれる超新星爆発の光核反応による反応過程で生成されたことを示す。このスケーリング則の詳細な分析と、さまざまな天体環境における超新星爆発のモデル計算によって、$\gamma$過程の詳細を知ることができた。

  • 超新星爆発$\gamma$過程の経験的太陽組成スケーリング則

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    Nuclear Physics and Astrophysics; From Stable Beams to Exotic Nuclei  

    開催年月:
    2008年06月
    -
     

     概要を見る

    太陽系は星間ガスから誕生した。星間ガスを構成する物質は、銀河系誕生後にさまざまな恒星の中の核反応で生成された。そのため、太陽組成は過去に存在した恒星における元素生成を記録している。このような中、太陽組成を分析し超新星爆発の$\gamma$過程と呼ばれる光核反応で元素が生成されたことを示すスケーリング則を発見した。このスケーリング則を再現するように、さまざまな状況下の超新星爆発モデル計算を進め超新星爆発の$\gamma$過程のメカニズムの解明をすすめた。その結果、太陽組成にスケーリング則が顕在化する理由を明らかにし、宇宙におけるスケーリング則が普遍的に存在する可能性を明らかにした。

  • JENDL-4のための金の核データ評価

    岩本 信之

    日本原子力学会2008年春の年会   (吹田) 

    発表年月: 2008年03月

  • 超新星$\gamma$過程の普遍性

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    10th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG '07)  

    開催年月:
    2007年12月
    -
     

     概要を見る

    太陽系に存在する同位体の一部が、$\gamma$過程と呼ばれる超新星爆発の光核反応で生成された証拠が近年発見された。また、その光核反応で生成された同位体の分布が一定の分布であることが判明している。このことを称して、$\gamma$過程の普遍性と呼ぶ。われわれは、さまざまな物理条件を持つ超新星爆発における$\gamma$過程の理論計算を行い、そのメカニズムを解明した。また、その過程で$\gamma$過程における新しい同位体の生成量が、中性子が少ない同位体における($\gamma$,$\alpha$)反応に強く依存することが判明した。

  • Lithium synthesis in low metallicity AGB stars

    Iwamoto, Nobuyuki

    10th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG '07)  

    発表年月: 2007年12月

  • 超新星爆発の光核反応の元素合成過程

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    日本物理学会第62回年次大会   (札幌) 

    開催年月:
    2007年09月
    -
     

     概要を見る

    光の宇宙において最も重要な役割の一つは超新星爆発における光核反応による新しい重元素の生成である。水素,ヘリウム等の軽元素はビックバンでおもに生成されたが、より重い元素は恒星の中の核反応で生成された。特に鉄より重い元素のほとんどがs過程,r過程と呼ばれる2つの中性子捕獲反応によって生成されたことは太陽組成の分析,天体観測等によって明らかになっている。一方で、s過程やr過程では生成できない重元素の同位体が存在している。これらの同位体はp核と呼ばれ、過去50年間に渡りその天体起源が議論されてきた。われわれは既にこのp核が超新星爆発の光核反応によって生成された証拠を太陽組成に発見している。この太陽組成の分析をすすめ、他の天体起源の寄与を理論計算によって補正することで、より明確な証拠であることを示した。

  • JENDL-4のためのFP核データ評価,6; Sn同位体データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2007年秋の大会   (北九州) 

    発表年月: 2007年09月

  • 超新星爆発の光核反応による元素合成の普遍性

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    International Nuclear Physics Conference (INPC 2007)  

    開催年月:
    2007年06月
    -
     

     概要を見る

    超新星爆発では膨大な光が発生し、その光のエネルギーはメガエレクトロンボルトの$\gamma$線領域に達する。そのような高いエネルギーの光は原子核と反応し、新しい同位体を生成する。このような光核反応による元素の生成過程に普遍性があることをわれわれは既に提唱していた。本研究では、この普遍性のメカニズムを超新星爆発のモデル計算によって明らかにした。

  • JENDL-4のためのFP核データの評価,5; Nd同位体データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2007年春の年会   (名古屋) 

    発表年月: 2007年03月

  • JENDL-4のためのFP核データの評価,3; Zn同位体データ

    岩本 信之

    日本原子力学会2006年秋の大会   (札幌) 

    発表年月: 2006年09月

  • p過程の普遍性

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴*, 静間 俊行, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    International Symposium on Nuclear Astrophysics; Nuclei in the Cosmos-9 (NIC-9)  

    開催年月:
    2006年06月
    -
     

     概要を見る

    超新星爆発の光核反応によってp核と呼ばれる希少な安定同位体が生成されたことは、太陽組成に発見された経験則によって明らかになっている。一般に、重元素を生成した恒星は、異なる質量,金属量,爆発エネルギー等の物理量を持つ。そのため、個々の恒星で生成された重元素の質量パターンは異なると考えられる。しかし、われわれの太陽組成に関する発見は、恒星の物理特性に関係なく、経験則が成り立つことを示唆していた。われわれは、さまざまな物理パラメータを持つ大質量星の重力崩壊による超新星爆発の理論モデルの計算を行い、その経験則が成り立つこと及び、そのメカニズムを導いた。

  • 超新星爆発の光核反応による重元素合成過程の普遍性

    早川 岳人, 岩本 信之, 静間 俊行, 梶野 敏貴*, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    日本物理学会第61回年次大会   (松山) 

    開催年月:
    2006年03月
    -
     

     概要を見る

    p核と呼ばれる太陽系に存在する希少な安定同位体が、p過程と呼ばれる超新星爆発の光核反応過程で生成された証拠を発見した。これは、同じ陽子数を持つp核とs核(おもに遅い中性子捕獲反応過程で生成された原子核)の同位体比が質量数に関係なく、ほぼ一定であるという経験則である。この経験則から、超新星爆発を起こす大質量星の物理特性(質量,金属量等)に関係なく、生成されたp核とs核の比が一定であるという、「p過程の普遍性」が導かれる。これは全く新しい概念である。異なる物理特性を持つ超新星爆発モデルによる経験則の検証を行い、その発生するメカニズムの解明を行った。

  • JENDL-4のためのFP核データの評価,1; 分離共鳴パラメータの評価

    柴田 恵一, 中川 庸雄, 千葉 敏, 岩本 信之, 古高 和禎, 村田 徹*, 瑞慶覧 篤*, 松延 廣幸*

    日本原子力学会2006年春の年会   (大洗) 

    開催年月:
    2006年03月
    -
     

     概要を見る

    核データ評価研究グループでは、中期計画として汎用評価済核データライブラリーJENDL-4を整備している。そのうち、FPに関しては旧原研シグマ研究委員会FP核データ評価ワーキンググループの協力の下に、低エネルギー断面積の計算に不可欠な分離共鳴パラメータの評価を行ってきた。対象となったのは、原子番号30の亜鉛から68のエルビウムまでの約200核種である。本講演では分離共鳴パラメータの評価手法並びに評価結果について報告する。

  • 超新星爆発におけるp過程元素合成の普遍性と太陽系におけるp核とs核のスケーリング則

    早川 岳人, 岩本 信之, 静間 俊行, 梶野 敏貴*, 梅田 秀之*, 野本 憲一*

    International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005 (OMEG '05)  

    開催年月:
    2005年11月
    -
     

     概要を見る

    われわれは、超新星爆発の光核反応によって、太陽系に存在する重元素の一部が生成された証拠を発見した。この元素合成過程をp過程と呼び、生成された原子核をp核と呼ぶ。また、遅い中性子捕獲反応過程で生成された原子核をs核と呼ぶ。同じ原子番号を持つp核とs核の同位体比の間に一定の関係があることをわれわれが発見した。この関係をスケーリング則と呼ぶ。このスケーリング則は、p核が超新星爆発の光核反応でs核から生成された証拠である。また、われわれは太陽系に存在する元素にこのスケーリング則が成り立っていることから、p過程に対するこれまで知られていなかったp過程の普遍性を発見した。この普遍性は、p過程が特定の環境のみで発生するか、p過程はさまざまな環境で発生するがスケーリング則は天体環境に依存しないか、のどちらかを示す。これは、p過程の理解にとって本質的な問題である。われわれは理論計算によりp過程の普遍性の原理を探求した。

  • Population III supernovae and the abundance pattern of UMP stars

    Iwamoto, Nobuyuki, Umeda, Hideyuki, Tominaga, Nozomu, Nomoto, Kenichi, Maeda, Keiichi

    ESO/MPA Workshop on Carbon Rich Ultra Metal-Poor Stars in the Galactic Halo (CRUMPS '05)  

    発表年月: 2005年11月

  • Explosive nucleosynthesis in different {\it Y$_{e}$} conditions

    Iwamoto, Nobuyuki, Umeda, Hideyuki, Nomoto, Kenichi, Tominaga, Nozomu, Thielemann, F. K, Hix, W. R

    International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005 (OMEG '05)  

    発表年月: 2005年11月

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 核変換システム開発のための長寿命MA核種の高 速中性子捕獲反応データの精度向上に関する研究

    文部科学省  原子力システム研究開発事業

    研究期間:

    2017年10月
    -
    2021年03月
     

    片渕 竜也

  • ガンマ線共鳴反応による同位体識別のための核反応断面積の評価研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

    岩本 信之

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発

    文部科学省  原子力システム研究開発事業

    研究期間:

    2013年10月
    -
    2017年03月
     

    原田 秀郎

  • 長寿命核廃棄物の核変換処理技術開発のための中性子捕獲反応断面積の系統的研究

    日本学術振興会  科学研究費補助金

    研究期間:

    2010年04月
    -
    2015年03月
     

    井頭 政之

     概要を見る

    本研究では、長寿命核廃棄物の核変換処理技術開発のための中性子捕獲反応断面積データベースの高精度化に資することを目的とした。まず、長寿命核廃棄物のZr-93, Tc-99, Pd-107, I-129, Np-237, Am-241, Am-243, Cm-244, Cm-246、及び関連する安定同位体の中性子捕獲反応断面積の高精度測定を行った。そして、測定結果の系統的理論解析を行い、長寿命核廃棄物の中性子捕獲反応機構の解明を行った。そして、測定できない核種・中性子エネルギー領域の中性子捕獲反応断面積を理論計算によって提供した。

  • 高速中性子により製造可能な核医学用放射性核種の先駆的研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)

    研究期間:

    2011年04月
    -
    2014年03月
     

    岩本 信之

  • クォーク力学・原子核構造に基づく爆発的天体現象と元素合成

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2008年
    -
    2012年
     

    鈴木 英之, 梶野 敏貴, 住吉 光介, 梅田 秀之, 柴田 大, 山田 章一, 大西 明, 瓜生 康史, 千葉 敏, 岩本 信之, 吉田 敬, 親松 和浩, 鷹野 正利

     概要を見る

    数値シミュレーションを用いて、原子核物理の研究成果に基づいた爆発的天体現象の解明を行った。現実的な状態方程式や可能性が議論されている特殊な状態方程式を用いた重力崩壊型超新星爆発や連星中性子星の合体のダイナミクス、放出されるニュートリノ、重力波、重元素を詳しく調べた。また、電子捕獲型超新星爆発の親星を含む恒星の進化計算、三次元ニュートリノ輸送計算コードの開発、新たな高密度状態方程式の作成も行った。

  • 遅い中性子捕獲反応による重元素合成過程の研究

    科学研究費補助金

    研究期間:

    2005年04月
    -
    2008年03月
     

    岩本 信之

  • 金属欠乏星におけるs過程元素合成と銀河初期の化学進化への影響

    科学研究費補助金

    研究期間:

    2003年04月
    -
    2004年03月
     

    岩本 信之

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Misc

  • 13と17MeVガンマ線エネルギーでの$^{209}$Biに対する光核反応データの評価

    Nguyen T. T. H.*, 岩本 信之, 佐波 俊哉*

    JAEA-Conf 2024-002     139 - 143  2024年11月

    DOI

  • 第36回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 多田 健一, 片渕 竜也*

    核データニュース(インターネット)   ( 139 ) 1 - 7  2024年10月

     概要を見る

    OECD/NEA/NSCが主催するWPEC(Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation)の第36回会合、傘下の専門家グループ(EG)及びサブグループ(SG)会合が2024年5月13日から18日にNEA本部とオンラインのハイブリッド形式で開催された。日本からは岩本(修)が現地で参加し、岩本(信之)、多田、片渕がオンラインで参加した。核データの測定や評価及びEGやSGの活動報告、新SGの提案がなされた。これらの概要については報告する。

  • Neutron capture cross section measurement of $^{129}$I and $^{127}$I using ANNRI at MLF/J-PARC

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 藤 暢輔, 瀬川 麻里子, 前田 亮, 片渕 竜也*

    JAEA-Conf 2023-001     74 - 79  2024年02月

    DOI

  • 第35回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 多田 健一, 横山 賢治

    核データニュース(インターネット)   ( 136 ) 6  2023年10月

     概要を見る

    OECD/NEA/NSC主催のWPEC(Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation)の本会合及び関連するサブグループ(SG)、専門家グループ(EG)会合が、2023年5月15日$\sim$5月17日の日程で、NEA本部とWebでのハイブリッド形式によって実施された。日本からは2名(岩本(修)、多田)が対面で、その他がオンラインで参加した。日本を含め、米国や欧州、中国、IAEA、NEAから出席があり、対面でのWPEC本会合への参加は30名程度であった。以下に、核データ測定、評価及びEG、SGの活動状況について報告する。

  • $^{181}$Ta(n,$\gamma$)$^{182}$Ta反応における低エネルギーガンマ線を用いた共鳴の全角運動量の推定

    河村 しほり*, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 北口 雅暁*, 中村 詔司, 奥平 琢也*, Rovira Leveroni G., 清水 裕彦*, 吉川 大幹*

    JAEA-Conf 2023-001     115 - 120  2023年02月

     概要を見る

    複合核共鳴における全角運動量は、核データを構成する1つの重要なパラメータである。しかしながら直接的な測定は、核編極標的を用いる必要があるなど難しい場合が多く、核データとして整備された値はランダムに割り振られた推定値であることが多い。本研究では共鳴から放出される複数のガンマ線のうち、2つの低エネルギーガンマ線の強度比を取る手法を用いて、実験結果に基づき$^{182}$Taの共鳴の全角運動量を推定した。実験はJ-PARC・MLF・ANNRIにて、Ge検出器を用いて行った。本発表では実験・解析の詳細および既存の核データの値や先行研究との比較について報告を行う。

    DOI

  • $^{241}$Am neutron capture cross section measurement and resonance analysis

    Rovira Leveroni G., 木村 敦, 中村 詔司, 遠藤 駿典, 岩本 修, 岩本 信之, 片渕 竜也*, 児玉 有*, 中野 秀仁*, 佐藤 八起*

    JAEA-Conf 2022-001     91 - 96  2022年11月

    DOI

  • ベイズ最適化により導出された中性子-核子散乱光学ポテンシャル

    渡辺 証斗*, 湊 太志, 木村 真明*, 岩本 信之

    JAEA-Conf 2022-001     103 - 108  2022年11月

    DOI

  • 核変換による高放射性廃棄物の低減・資源化,4; ImPACT/LLFP-2018: 長寿命核分裂生成核種(LLFP)核変換研究のための新たな核データライブラリの開発

    国枝 賢, 古立 直也*, 湊 太志, 岩本 信之, 岩本 修

    NEA/NSC/R(2020)4 (Internet)     329 - 331  2022年10月

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    長寿命核分裂生成核種の核変換研究のために、新たな核データライブラリImPACT/LLFP-2018を開発した。測定データの少ない不安定核種の核反応断面積を推定するために、微視的理論に基づく核構造モデルをCCONEコードに導入した。また、理化学研究所で得られた最新の断面積測定データを用いて高エネルギー反応で重要な前平衡パラメータを決定した。開発したライブラリには$^{79}$Se, $^{93}$Zr, $^{107}$Pdおよび$^{135}$Csを含む160核種に対する中性子および陽子入射の断面積が200MeVをエネルギー上限に格納されている。さらに、既存の安定核種に対する測定値と比較することにより調査した結果、本ライブラリは他のライブラリと比べて実験データへの再現性が高いことが判った。

  • 第34回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 多田 健一, 菅原 隆徳, 横山 賢治

    核データニュース(インターネット)   ( 133 ) 1 - 6  2022年10月

     概要を見る

    OECD/NEA/NSC主催のWPEC(Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation)の本会合及び関連するサブグループ(SG),専門家グループ(EG)会合が、2022年5月10日$\sim$5月13日の日程で、パリのOECDカンファレンスセンターとWebでのハイブリッド形式によって実施された。WPEC本会合については、日本からの5名(岩本(修), 岩本(信), 木村, 多田, 東京工業大学・片渕氏)を含め、米国や欧州, 中国, IAEA, NEAから40名近い参加があった。アジアからの参加者はすべてオンラインであったが、米国からは現地での参加が多数あった。横山と菅原はSG-46会合へ参加した。本会合の概要を報告する。

  • JENDL-5の放射化断面積データ

    岩本 信之

    核データニュース(インターネット)   ( 133 ) 55 - 62  2022年10月

     概要を見る

    JENDL-5に収録された放射化断面積データは、中性子サブライブラリの派生データの一つで、794核種に対して基底状態やアイソマー状態の生成断面積を収録している。断面積は最大入射エネルギー20MeVでENDF-6フォーマットにより個別の反応チャンネルごとに整備された。本稿では、放射化断面積データの概要、JENDL-5崩壊データサブライブラリとの関係について説明する。

  • s過程と星の進化

    岩本 信之

    科学   92 ( 9 ) 835 - 839  2022年09月

     概要を見る

    星がどのような進化をするのかまだあまりわかっていなかった1950年代には、すでにs過程が$^{56}$Feより重い核種をつくるプロセスの一つとして考えられていた。現在ではs過程の主要なサイトが太陽質量の$1.5\sim 3$倍程度の小質量星であることが知られている。しかし、このサイトの複雑な進化が理論的に明らかとなる前から、太陽系組成においてs過程で生成された重い核種の分布を説明するには、中性子の照射が繰り返し起こる環境が必要であるということが見出されていた。本稿では、s過程が起こる星の複雑な進化を概観しながら、s過程に関わる課題について解説する。

  • Neutron filtering system for fast neutron cross-section measurement at ANNRI

    Rovira Leveroni G., 岩本 修, 木村 敦, 中村 詔司, 岩本 信之, 遠藤 駿典, 片渕 竜也*, 寺田 和司*, 児玉 有*, 中野 秀仁*, 堀 順一*, 芝原 雄司*

    JAEA-Conf 2021-001     156 - 161  2022年03月

    DOI

  • JENDL-5のためのコバルト59に対する中性子核データの評価

    岩本 信之

    JAEA-Conf 2021-001     126 - 131  2022年03月

    DOI

  • 第33回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 多田 健一

    核データニュース(インターネット)   ( 130 ) 9 - 15  2021年10月

     概要を見る

    経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)で行われている核データ評価に関する国際協力の枠組みである核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)の第33回年会とその下で活動しているサブグループの会合が、2021年5月10日から14日の日程でウェッブ形式で開催された。本年会では、各地域や各国の核データに関する測定及び評価の進捗とサブグループの活動状況が報告され、また、サブグループ会合ではそれぞれの活動に関する議論が行われた。これらの会合の概要について報告する。

  • 核変換システム開発のための高速中性子エネルギー領域における中性子捕獲断面積測定

    片渕 竜也*, 堀 順一*, 岩本 信之, 岩本 修, 木村 敦, 中村 詔司, 芝原 雄司*, 寺田 和司*, 登坂 健一*, 遠藤 駿典, Rovira G.*, 児玉 有*, 中野 秀仁*

    JAEA-Conf 2020-001     5 - 9  2020年12月

    DOI

  • 第32回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 多田 健一

    核データニュース(インターネット)   ( 127 ) 1 - 10  2020年10月

     概要を見る

    経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)で行われている核データ評価に関する国際協力の枠組みである核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)の第32回年会とその下で活動しているサブグループの会合が、2020年5月11日から15日の日程でウェッブ形式で開催された。本年会では、各地域や各国の核データに関する測定及び評価の進捗とサブグループの活動状況が報告され、また、サブグループ会合ではそれぞれの活動に関する議論が行われた。これらの会合の概要について報告する。

  • 核変換システム研究のためのMA核種の高速中性子捕獲反応データの測定

    片渕 竜也*, 岩本 修, 堀 順一*, 岩本 信之, 木村 敦, 中村 詔司, 芝原 雄司*, 寺田 和司*

    JAEA-Conf 2019-001     193 - 197  2019年11月

    DOI

  • 第31回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 横山 賢治, 多田 健一

    核データニュース(インターネット)   ( 124 ) 23 - 34  2019年10月

     概要を見る

    経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)で行われている核データ評価に関する国際協力の枠組みである核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)の第31回年会とその下で活動しているサブグループの会合が、2019年6月24$\sim$28日の日程でパリ近郊のブローニュ=ビヤンクールにあるOECD/NEA本部において開かれた。本年会では、各地域や各国の核データに関する測定及び評価の進捗とサブグループの活動状況が報告され、サブグループ会合ではそれぞれの活動に関する議論が行われた。これらの会合の概要について報告する。

  • 科学と技術のための核データ国際会議(ND2019),3; 評価・理論

    中山 梓介, 岩本 修, 岩本 信之, 橋本 慎太郎

    核データニュース(インターネット)   ( 123 ) 53 - 59  2019年06月

     概要を見る

    2019年5月19日から24日まで中国ナショナルコンベンションセンターにて、2019年科学と技術のための核データ国際会議(ND2019)が開催された。核データ国際会議は3年に一度開催される核データ研究分野の中で規模の最も大きな国際会議である。本稿ではND2019の会議報告の一部として、本会議で行われた核データ評価及び理論に関する発表の概要を記した。

  • 核分裂生成物核種の核データ研究のフロンティア,1; 評価研究の進展: JENDL-4.0からその先へ

    岩本 信之

    核データニュース(インターネット)   ( 123 ) 12 - 21  2019年06月

     概要を見る

    日本原子力学会2019年春の年会(茨城大学水戸キャンパス)において、核データ部会が主催した企画セッション「核分裂生成物核種の核データ研究のフロンティア」で行った講演をもとに、JENDL-4.0の開発以降における核データ研究の進展を紹介する。JENDL-4.0の開発では核分裂生成物の核データに対する信頼性向上に重点が置かれていた。次期汎用核データライブラリであるJENDL-5やこれ以降のライブラリ開発においても、核分裂生成物に対する核データの精度や信頼性向上のために、J-PARC・MLF・ANNRIの測定解析結果を用いた共鳴パラメータの改訂やレベル密度モデルの改良などの研究を進めている。

  • 放射線治療に用いられる高エネルギー核データの現状と今後の展望

    岩本 修, 国枝 賢, 岩本 信之

    Isotope News   ( 763 ) 4 - 7  2019年06月

     概要を見る

    放射線治療では、さまざまな種類の粒子線が利用されており、これらの粒子線による効果的な治療を行うには、高エネルギーの粒子が体内でどのような反応を起こしているかを精度よく予測することが欠かせないと考えられる。粒子輸送計算を行うPHITSなどのシミュレーション計算コードでは、核反応に関する物理モデルを取り込んでおり、さまざまな高エネルギーの粒子線の計算が可能となっているが、JENDLでは、更に精度の良いデータを提供するため、高エネルギーの中性子および陽子の核反応のデータをまとめたJENDL高エネルギーファイル、電子線や光子と原子核の反応について必要となるデータをまとめたJENDL光核反応データファイルを公開している。本稿では、これらの核データを評価するのに重要な核反応のモデル計算を含め、放射線治療に関わるシミュレーション計算に利用可能と考えられる、JENDL高エネルギーファイル, JENDL光核反応ファイルについて簡単に紹介する。

  • 3rd RCM on Updating the Photonuclear Data Library and Generating a Reference Database for Photon Strength Functions

    宇都宮 弘章*, 岩本 信之, 河野 俊彦*

    核データニュース(インターネット)   ( 122 ) 26 - 32  2019年02月

     概要を見る

    国際原子力機関(IAEA)の主催による「光核データライブラリの更新と光子強度関数の参照データベース開発」プロジェクトに関する第3回研究調整会合が、オーストリア・ウィーンにあるIAEA本部にて、平成30年12月17日から21日の5日間に亘って開催された。本プロジェクトにおいて、議論された研究概要などについて報告する。

  • 構造材核データに関するINDEN会合の概要報告

    岩本 信之

    核データニュース(インターネット)   ( 122 ) 5 - 8  2019年02月

     概要を見る

    国際原子力機関(IAEA)の主催による構造材核データに関するINDEN(International Nuclear Data Evaluation Network)プロジェクトのコンサルタント会合が、オーストリア・ウィーンにあるIAEA本部にて、平成30年10月29日から11月1日の4日間に亘って開催された。本会合において、議論された研究概要について報告する。

  • 核変換による高レベル放射性廃棄物の大幅な低減・資源化(5-1)LLFP核変換核データライブラリーJENDL/ImPACT-2018の開発

    岩本修, 国枝賢, 古立直也, 湊太志, 岩本信之, 中山梓介, 江幡修一郎, 西原健司, 吉田亨, 渡辺幸信, 仁井田浩二

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)   2019  2019年

    J-GLOBAL

  • 制動放射光を用いた鉛206の共鳴散乱断面積の測定

    静間俊行, 岩本信之, 牧永綾乃, 牧永綾乃, MASSARCZYK R., SCHWENGNER R., BEYER R., BEMMERER D., DIETZ M., JUNGHANS A., KOEGLER T., LUDWIG F., REINICKE S., SCHULZ S., URLASS S., WAGNER A.

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)   2019  2019年

    J-GLOBAL

  • 核データ研究の最前線; たゆまざる真値の追及、そして新たなニーズへ応える為に; 第8回(最終回)核データライブラリJENDLの進化

    岩本 修, 柴田 恵一, 岩本 信之, 千葉 豪*

    日本原子力学会誌ATOMO$\Sigma$   60 ( 6 ) 357 - 361  2018年06月

     概要を見る

    核データライブラリは、核データ研究の集大成となる成果物である。核データは利用されて初めて価値があり、核データ研究の最終的な出口が核データライブラリとなる。8回にわたる連載講座の最後として、日本の核データライブラリであるJENDLについて解説する。汎用ライブラリの変遷とJENDL-4.0、特殊目的ファイルの最近の進展、核データライブラリの国際的状況を紹介し、JENDLの展望と核データ研究について述べる。

  • 第30回NEA核データ評価国際協力ワーキングパーティ(WPEC)会合報告

    岩本 修, 岩本 信之, 木村 敦, 横山 賢治, 多田 健一

    核データニュース(インターネット)   ( 120 ) 35 - 46  2018年06月

     概要を見る

    経済開発協力機構原子力機関(OECD/NEA)の第30回核データ評価国際ワーキングパーティ(WPEC)会合が、2018年5月14日から18日の日程でOECD本部で開催された。期間中に開催されたWPEC本会合、エキスパートグループ会合及びサブグループ会合について報告する。

  • 第16回捕獲ガンマ線スペクトロスコピーと関連トピックスに関する国際シンポジウムに参加して

    岩本 信之

    核データニュース(インターネット)   ( 119 ) 1 - 5  2018年02月

     概要を見る

    第16回捕獲ガンマ線スペクトロスコピーと関連トピックスに関する国際シンポジウム(CGS16)が、2017年9月18$\sim$22日に中国上海で開催された。この会議では、$\gamma$線分光及び$\gamma$線が係る幅広い分野(原子核構造、原子核反応、宇宙核物理、原子核理論、実験技術と施設、学際研究と応用)に関する講演があり、本稿ではこの会議における講演の概要や上海に滞在して感じたことを報告する。

  • 155Gd,157Gdの熱中性子捕獲γ線のエネルギー分布の測定と計算との比較

    田中智之, AJMI A., 萩原開人, DAS P., 王岩, LORENZ S., 小汐由介, 作田誠, 矢野孝臣, FOCILLON W., GOUX P., GLESSGEN F., GONIN M., 木村敦, 原田秀郎, 岩本信之, 中村詔司, COLLAZUOL G.

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   73 ( 2 )  2018年

    J-GLOBAL

  • 評価済光核データに基づく測定データの整合性確認

    岩本 信之

    JAEA-Conf 2017-001     187 - 192  2018年01月

    DOI

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係る研究開発(1)AIMACプロジェクトにおける研究成果のまとめ

    原田秀郎, 岩本修, 岩本信之, 木村敦, 寺田和司, 中尾太郎, 中村詔司, 水山一仁, 井頭政之, 片渕竜也, 佐野忠史, 芝原雄司, 高橋佳之, 高宮幸一, PYEON Cheol Ho, 福谷哲, 藤井俊行, 藤井俊行, 堀順一, 八島浩

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.3E01  2017年03月

    J-GLOBAL

  • 核データ評価研究活動について

    岩本 信之

    北海道大学原子核反応データベース研究開発センター2016年度年次報告     i - ii  2017年03月

     概要を見る

    日本原子力研究所・核データセンターに配属されて以来、核データ評価研究に携わり、研究を進める上で近年感じた「研究に必要な情報の電子化による核データ評価の高速化」や「実験データの測定・解析手法に関する詳細情報の重要性」などについて紹介した。

  • 核共鳴蛍光散乱を用いた鉛206の双極子遷移強度の測定

    静間俊行, 静間俊行, 岩本信之, 牧永あや乃, 牧永あや乃, SCHWENGNER R., BEYER R., BEMMERER D., DIETZ M., JUNGHANS A., KOEGLER T., LUDWIG F., REINICKE S., SCHULZ S., URLASS S., WAGNER A.

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)   2017  2017年

    J-GLOBAL

  • $^{3}$Hの光核反応データの評価と$\gamma$線照射による汚染水中のトリチウム濃度低減処理の予備検討

    村田 徹*, 小迫 和明*, 岩本 信之

    JAEA-Conf 2016-004     153 - 158  2016年09月

     概要を見る

    $^{3}$Hの光核反応データはFaul et al.によって測定されており、これらのデータを$^{3}$Heにおける光核反応評価と同様のモデルで解析し、中性子、陽子、重陽子生成断面積及び放出スペクトルを導出した。この評価データは新しいJENDL光核反応データファイルに収納される予定である。また、中性子生成断面積を基に、電子線加速器を用いた光子照射により汚染水中の$^{3}$Hを減容するためのフィージビリティ・スタディを実施した。制動放射による光子のエネルギーと角度分布は、試料での入射電子の多重散乱効果を考慮して、Hisdalのモデルにより評価した。発表では、いくつかの放出角度での光子エネルギースペクトル及び$^{3}$H$(\gamma$,n)+($\gamma$,2n)断面積の予備結果を示す。10mA$\times$100秒で作られた前方方向への光子ビームを使って50cm厚の汚染水試料に照射した場合、概算では$^{3}$Hが2$\sim$3\%程度減容できると期待される。

    DOI

  • MA同位体の核データ精度向上のための評価手法開発

    水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修

    JAEA-Conf 2016-004     35 - 39  2016年09月

     概要を見る

    核変換技術の開発のためにマイナーアクチニド核の中性子核データの精度向上が求められている。そのためのMA核の中性子核データの高精度評価手法の開発が本研究の目的である。高精度評価のためには、過去の実験データ間にみられるばらつきの原因追及、共鳴パラメータの高精度解析手法の開発などがあげられる。我々はこれまでに、過去のMA核の熱中性子捕獲断面積のデータ間のばらつきに着目し、放射化法解析に用いられたCd比法と運用方法を見直したことにより、特殊な共鳴構造を持つMA核ではCd比法に補正が必要になることを見出し、補正を試みたところ、ばらつきが小さくなることを確認した。一方で、共鳴積分値のばらつきは改善されなかった。これは中性子束の熱外中性子成分に対して、Cd比法で用いられているモデルで仮定されているエネルギー依存性と現実の中性子束のそれとは異なっていることが可能性としてあげられる。共鳴パラメータの高精度解析のためには厳密な時間分解能関数のパラメータが必要で、既知の安定核種でそれを求め、MA核種の分析にそれを用いることを計画している。

    DOI

  • 光核反応ファイル

    岩本 信之, 小迫 和明*, 村田 徹*

    JAEA-Conf 2016-004     53 - 58  2016年09月

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    光核反応データは電子加速器の遮へい設計のみならず、非破壊検査や高エネルギー$\gamma$線治療分野においても利用が期待される。日本では評価済光核反応データファイルとしてJENDL/PD-2004が68核種の核データを収納し公開されているが、この公開以降の多様なニーズに応えるために新しい光核データファイルの開発が始まった。この開発では二つの評価手法が採られており、安定なLiからCaまでの核種に対しては低入射光子エネルギーにおいて共鳴成分が見られるため、測定値と核構造データをベースに評価が行われた。また、軽核の高エネルギー領域及びCaより重い核種については、核反応計算コードALICE-F及びCCONEを用いて巨大双極子共鳴や準重陽子分解モデルを基に光中性子断面積を評価した。核データには入射光子エネルギーとして140MeVまでの光吸収断面積、粒子生成イールド、核種生成断面積及び放出粒子のエネルギー・角度微分断面積が収納してある。この新光核反応データファイルは181核種の核データを収納した標準版に加え、応用性を考慮して、ALICE-Fコードの系統計算による2500核種に及ぶ核データを追加した拡張版も整備し、公開予定である。

    DOI

  • 軽水炉廃止措置のための放射化断面積ファイル

    柴田 恵一, 岩本 信之, 国枝 賢, 湊 太志, 岩本 修

    JAEA-Conf 2016-004     47 - 52  2016年09月

     概要を見る

    軽水炉施設の廃止措置を進めるためには、放射性廃棄物の量を正確に予測することが必要である。そのための基盤データベースの一つとして中性子誘起による放射化断面積ファイルを整備した。対象となる放射性生成物は線量告示にある半減期30日以上の227核種と超長半減期12核種の計239核種である。この生成物に至る可能な核反応パスから、標的となる原子核を選定した。この標的核に対する放射化断面積データはJENDL-4.0, JENDL/A-96及びJENDL-4.0以降に新たに行われた評価から採用し、302核種から構成される放射化断面積ファイルを作成した。既存の評価値と比較すると残留核が準安定状態に至る捕獲反応で大きな差があることが分かった。今後、更なるデータ改良を行って2016年度中に断面積ファイルを公開する予定である。

    DOI

  • 光核分裂による遅発中性子データの評価

    村田 徹, 岩本 信之, 小迫 和明*

    JAEA-Conf 2015-003     237 - 242  2016年03月

     概要を見る

    核物質の非破壊検査手法開発は核保障措置及び核セキュリティにとって重要である。この手法開発には透過力のある粒子と高い識別精度を有する核分裂応答の検出が要求されており、これらはそれぞれ高エネルギー光子及び遅発中性子の検出により達せられると考えられている。現在、この手法の実行可能性や装置設計のために、光核分裂による遅発中性子データが必要とされている。光核分裂を起こす核種による遅発中性子生成量評価は、JENDL-4.0の中性子誘起核分裂による遅発中性子データを利用して行った。また、もし同じ複合核による遅発中性子データがなければ、Wahlによる累積核分裂収率の系統式とBrady-Englandによる導出手法を基に6群遅発中性子強度を計算し、評価を行った。本研究で得られた結果を研究会にて報告する。

    DOI

  • クリプトン同位体に対する中性子核データの評価

    Rashid M. M.*, 執行 信寛*, 石橋 健二*, 岩本 信之, 岩本 修

    JAEA-Conf 2015-003     319 - 324  2016年03月

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    クリプトン同位体の中性子核データ評価を入射エネルギー1keVから20MeVの範囲に対して行った。評価は核反応計算コードCCONEを用い、天然クリプトンの全断面積に対する測定データを再現するようにチャンネル結合光学モデルのポテンシャルパラメータを決めた。核反応には複合核、前平衡、直接過程を考慮して、反応断面積計算を実施した。計算結果は測定データ及び評価済データと比較されており、今回の評価データは測定データをよく再現していた。

    DOI

  • JENDL-4.0を用いた$^{241}$AmにおけるCd比法の検証

    水山 一仁, 岩本 信之, 岩本 修

    JAEA-Conf 2015-003     245 - 250  2016年03月

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    核廃棄物処理問題にはマイナーアクチニド核の中性子捕獲反応の高精度化が要求される。中でも$^{241}$Amの中性子捕獲反応は重要なものの一つである。しかしながら、$^{241}$Amの熱中性子捕獲反応断面積は未だ最確値を得ていない。特に放射化法で得られている熱中性子捕獲断面積は他の手法(TOFや$\gamma$ \& $\alpha$ spectroscopyなど)と比べておおよそ20\%ほども大きな値が得られている。放射化法では断面積の導出にWestcottの表現を用いたいわゆるCd比法を用いて断面積などが求められるが、特殊な共鳴構造を持つ$^{241}$Amでは上手く機能していない可能性がある。本研究では、JENDL-4.0を用いたCd比法の検証を行うと共に、検証に基づき実験値の補正を行うことを試みた。その結果、実験値はJENDL-4.0に非常に近い値が得られた。

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  • 高エネルギー核データライブラリJENDL‐4.0/HE

    国枝賢, 岩本修, 岩本信之, 湊太志, 岡本力, 佐藤達彦, 中島宏, 岩元洋介, 岩元大樹, 北谷文人, 深堀智生, 渡辺幸信, 執行信寛, 千葉敏, 山野直樹, 萩原雅之, 仁井田浩二, 小迫和明, 平山嵩祐, 村田徹

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.O21  2015年08月

    J-GLOBAL

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発

    原田秀郎, 岩本修, 岩本信之, 木村敦, 寺田和司, 中尾太郎, 中村詔司, 水山一仁, 井頭政之, 片渕竜也, 佐野忠史, 高橋佳之, 高宮幸一, 卞哲浩, 福谷哲, 藤井俊行, 堀順一, 八木貴宏, 八島浩

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.JS01  2014年08月

    J-GLOBAL

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発(2)熱中性子捕獲断面積の高精度化(放射化法)

    中村詔司, 岩本修, 岩本信之, 木村敦, 寺田和司, 中尾太郎, 原田秀郎, 水山一仁, 井頭政之, 片渕竜也, 上原章寛, 佐野忠史, 高橋佳之, 高宮幸一, PYEON Cheol Ho, 福谷哲, 藤井俊行, 堀順一, 八木貴宏, 八島浩

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.N36  2014年08月

    J-GLOBAL

  • マイナーアクチニドの中性子核データ精度向上に係わる研究開発(1)AIMACプロジェクトの全体計画

    原田秀郎, 岩本修, 岩本信之, 木村敦, 寺田和司, 中尾太郎, 中村詔司, 水山一仁, 井頭政之, 片渕竜也, 佐野忠史, 高橋佳之, 高宮幸一, PYEON Cheol Ho, 福谷哲, 藤井俊行, 堀順一, 八木貴宏, 八島浩

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.N35  2014年08月

    J-GLOBAL

  • 2012年度核データ研究会報告集; 2012年11月15日$\sim$11月16日,京都大学原子炉実験所,大阪府泉南郡熊取町

    中島 健*, 岩本 修, 堀 順一*, 岩本 信之, 中村 詔司, 小浦 寛之

    JAEA-Conf 2013-002     202  2013年10月

    機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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    2012年度核データ研究会は、2012年11月15日から16日にかけて、熊取町の京都大学原子炉実験所にて開催された。本研究会は日本原子力学会核データ部会と京都大学原子炉実験所の主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究部門の共催の下、4つのトピックス:「福島原発後の原子力」、「核データの応用」、「核データ誤差にどう取り組むか」、「JENDL-4.0の検証と今後に向けて」に関する講演・議論が行われるとともに、幅広い分野のポスター発表が行われた。さらに、中性子捕獲反応及び透過分析法や核データにかかわる国際動向に関するチュートリアルも実施された。参加総数は83名で、盛況のうちに全日程を終えた。本レポートは、同研究会における口頭発表13件とポスター発表22件を含む35件の全論文をまとめたものである。

    DOI

  • 2011年度核データ研究会報告集; 2011年11月16日$\sim$11月17日,テクノ交流館リコッティー,東海村

    原田 秀郎, 横山 賢治, 岩本 信之, 中村 詔司, 小浦 寛之

    JAEA-Conf 2012-001     200  2012年07月

    機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

     概要を見る

    2011年度核データ研究会は、2011年11月16日から17日にかけて、東海村のテクノ交流館リコッティにて開催された。当研究会は日本原子力学会核データ部会の主催、日本原子力研究開発機構原子力基礎工学研究部門、及び日本原子力学会北関東支部の共催の下、原発事故と事故時解析コード、最新の核データ研究手法やその応用に関するトピックスが、多くの研究者の参加を得て議論された。また、NJOY99とPHITSに関するチュートリアルも行われた。参加総数は97名で、盛況のうちに全日程を終えた。本レポートは、同研究会における講演、及びポスター発表者から提出された34件の報告集である。

    DOI

  • Approach by the γ-ray Strength Function Method

    UTSUNOMIYA Hiroaki, GORIELY Stephane, HARADA Hideo, IWAMOTO Nobuyuki

    日本原子力研究開発機構JAEA-Conf(Web)   ( 2012-001 ) 13 (WEB ONLY)  2012年07月

    J-GLOBAL

  • 原子炉施設用放射性核種生成量評価のための基盤データベースの整備(2)放射化断面積データおよびライブラリーの作成に関する検討

    深堀智生, 柴田恵一, 奥村啓介, 岩本信之, 田中健一

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)   2012  2012年

    J-GLOBAL

  • 比較的重い偶-偶核に対する軟回転体模型ハミルトニアンパラメータの推定値と集団的性質

    国枝 賢, 千葉 敏, 柴田 恵一, 市原 晃, 岩本 修, 岩本 信之, 深堀 智生, Sukhovitskij E.*

    JAEA-Research 2010-053   2010 ( 53 ) 59 - 59,巻頭1-2  2011年02月

    機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

     概要を見る

    質量数56から238までの中重核領域における63種の偶-偶核に対して軟回転体模型ハミルトニアンパラメータを導出した。パラメータの値は、軟回転体模型による離散励起レベル構造の解析及びチャネル結合光学模型による陽子非散乱微分断面積の解析を同時に行って推定した。得られた実効的な四重極及び八重極変形の値は測定値に基づく結果と比べて大きな矛盾がなく、重核の基底変形パラメータは原子核質量モデルによる理論計算結果と比較的よく一致した。このレポートでは核種ごとに完全なハミルトニアンパラメータセットを示す。原子核の中性子数や陽子数が異なるごとにパラメータの値が不規則に変化するケースが多々見られたが、主要なパラメータ間には明らかな相関が見られた。

    DOI CiNii

  • 30pZC-4 p核の天体起源の探求(30pZC 理論核物理領域,実験核物理領域合同 天体核物理(合同),理論核物理領域)

    早川 岳人, 岩本 信之, 梶野 敏貴, 静間 俊行, 梅田 秀之, 野本 憲一

    日本物理学会講演概要集   64 ( 1 ) 61 - 61  2009年03月

    CiNii

  • p核の天体起源の探求

    早川岳人, 岩本信之, 梶野敏貴, 静間俊行, 梅田秀之, 野本憲一

    日本物理学会講演概要集   64 ( 1 )  2009年

    J-GLOBAL

  • s過程研究のためのCd-113アイソマーへの熱中性子捕獲反応断面積測定

    早川岳人, 静間俊行, 千葉敏, 梶野敏貴, 初川雄一, 岩本信之, 篠原伸夫, 原田秀郎

    日本物理学会講演概要集   63 ( 2 )  2008年

    J-GLOBAL

  • 超新星爆発の光核反応の元素合成過程

    早川岳人, 岩本信之, 梶野敏貴, 静間俊行, 梅田秀之, 野本憲一

    日本物理学会講演概要集   62 ( 2 )  2007年

    J-GLOBAL

  • Relativistic jets in population III supernova and extremely metal-poor stars

    N. Tominaga, H. Umeda, K. Nomoto, K. Maeda, N. Iwamoto

    Energy Budget in the High Energy Universe - Proceedings of the International Workshop     361 - 364  2007年  [査読有り]

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