━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2012.5.25／No.225 ━━━
〔現場から〕未踏から応用に向けて進む高速クラスターイオン研究(高崎量子応用研究所)
〔東日本大震災発生に伴う対応状況〕
〔お知らせ、採用情報、調達情報〕
未踏から応用に向けて進む高速クラスターイオン研究
世界的にもユニークな研究拠点の一つである高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)には、3台の静電加速器と1台のサイクロトロン加速器があります。
これらの加速器は、材料科学における組成分析や改質、バイオ科学における有用植物・微生物の創出など、科学や産業の基盤技術の発展に貢献する非常に強力なツールとして大学や民間企業にも広く利用されています。私たちは、イオン生成や照射に係る技術開発を目的として、通常では数ミリメートルの直径のビームをマイクロメーターレベルに集束させて、細胞などのミクロサイズの標的に精度良く照射したり、逆に工業利用に向けて100ミリメートル角以上の大面積に均一に広げたりできる技術の開発を行ってきましたが、こうした技術開発の一つとして、エネルギーが高い（〜MeV級）クラスターイオンの生成・照射・応用技術の開発も行っています。
クラスターイオンは、原子が複数個の塊となってイオン化しているものです。ボクシングに例えてみると、1発だけ左ジャブがクリーンヒットしたとして、そのダメージは一晩寝れば回復してしまうでしょう。しかし、同じような（あるいはそれ以上になるかもしれない）パンチを同時に10発受けたらどうなるでしょうか？ボクシング人生はジ・エンドになるかもしれません。1発のジャブが通常のイオンビームで原子一つが標的に照射された場合とすれば、10発同時のパンチが原子10個の塊であるクラスターイオンが標的に照射された場合に例えることができます。10個の原子の塊のクラスターイオンを標的に照射したとき、その与える効果は単純に1個のイオンの10倍にはならず、それ以上の20倍、30倍になる場合があるのです。クラスターイオンの面白さはここにあります。
私たちは、このようなクラスターイオンビームをタンデム加速器とイオン注入器を用いて生成しています。タンデム加速器は、クラスターイオンを生成してそのエネルギーを高くするには有利なのですが、加速過程でガスと衝突させて負イオンから正イオンに荷電変換する必要があるため、塊となっているクラスターイオンがばらばらに壊れてしまうという問題があります。この問題の解決のため、この荷電変換過程を研究し、その結果、クラスターを最も壊しにくくするガスはヘリウム(He)であることを見出し、加速効率を数十パーセント向上させることに成功しました。また、クラスターイオンを照射した試料の表面から生じる試料由来のイオンを利用し、従来技術の10倍以上高感度な分析技術の開発も進めています。このように、私たちはクラスターイオンの生成から応用までの研究及び開発を系統立てて精力的に行っています。
（放射線高度利用施設部 ビーム技術開発課）
東京電力福島第一原子力発電所事故への対応を行っています。
原子力機構は東京電力福島第一原子力発電所事故に関して、さまざまな活動を行っています。その全般的な内容については下記をご覧ください。
http://www.jaea.go.jp/fukushima/index.html
スピン起電力をリアルタイムで検出
京都大学や原子力機構などの共同研究グループは、ミクロな強磁性円盤から発生するスピン起電力の実時間観測に成功しました。
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12052301/index.html
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「九州電力株式会社玄海原子力発電所第３号機で確認された充てんポンプ主軸の折損を踏まえた確認等について（指示）」に対する報告について
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12052302/index.html
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原子力機構の研究開発成果である「JAEA Abstracts」を更新しました。
http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/abstracts/seika/jp/toppage.html
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「J-PARC News 第86号」を発行しました。
http://j-parc.jp/ja/news/2012/news-j1205.html
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各種研修の募集について
http://www.jaea.go.jp/04/shien/shousai/indextraining.htm
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週報（5月19日〜5月25日）
http://www.jaea.go.jp/02/press2012/p12052501/index.html
http://www.jaea.go.jp/04/turuga/jturuga/press/2012/05/w120525.html
http://www.jaea.go.jp/04/ztokai/repro/week/s120525/weekly.htm
http://www.jaea.go.jp/04/tono/syuho/240519_240525.pdf
詳細は http://www.jaea.go.jp/saiyou/index.html をご覧下さい。
詳細は http://www.jaea.go.jp/02/2_6.shtml をご覧下さい。
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【配信希望、アドレス変更、配信停止】 http://www.jaea.go.jp/14/14_0.html
【ご感想やご要望】 http://www.jaea.go.jp/13/13_1form.shtml
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【発行】 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 広報部 佐田務、岡田学
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