【23年・夏】 Vol.59
中性子産業利用推進協議会

季報

2023年6月23日 発行

P1 中性子科学を日本の強みに P2 就任ご挨拶 P2「中性子ビーム利用、いつでもどこでも」を目指して P4 負ミュオンを用いた小惑星リュウグウ試料の元素分析 P7 新試験研究炉プロジェクトの紹介
P8 今後の茨城県中性子ビームライン事業 P9 J-PARC MLF情報 P9 JRR-3情報 P9 量子ビームサイエンスフェスタ2022/2023 P10 新会員のお知らせ P11 今後の行事予定

中性子科学を日本の強みに
日本原子力研究開発機構 理事
大井川宏之

は、両施設の運転に大きな影響を及ぼしています。
なぜ世界トップクラスの施設を擁しているのに、予算や人員といった経営資源を集中投入できないので国民の皆様は、茨城県東海村に世界最強クラスのパ

しょうか。原子力機構内部での選択と集中だけでは限ルス中性子源施設「J-PARC 物質・生命科学実験施設

界があります。やはり、これらの施設の生み出す「価（MLF）」と、世界有数の性能を誇る定常中性子源であ値」を国民の皆さんにしっかりと伝え、これらの施設

る研究用原子炉「JRR-3」があることを、どれだけご存を使った研究や開発の成果が我が国の競争力強化に直じでしょうか？ほとんど知られていないのではないで接的につながることを共通認識にまで引き上げる必要

しょうか？

があると思います。

このような大規模中性子源施設が近接して設置されそのためにはどうすればよいでしょうか。これらのているのは、東海村の他には米国のオークリッジのみ

施設を使った研究成果は多くの論文として公表され、です。これらの施設を活用してイノベーションに結び

一部はプレス発表も行われていますが、一部の業界紙付けていくことは、我が国が国際競争力を維持するたを除き、新聞や TV やネットで大きく取り上げられる

めにはとても重要なことだと考えています。私はこれことは少なく、なかなか国民の皆さまの目に触れるこらの施設を運営する原子力機構の原子力科学研究部門とはありません。対照的なのは宇宙関連です。ロケッの責任者ですが、施設を安定に運転するための予算やトの打ち上げ、国際宇宙ステーションでの活動、小惑

人員の確保にとても苦労しています。

星探査の状況など、マスコミで大きく取り上げられ、JRR-3 は新規制基準に適合するための耐震補強工事などの予算は確保でき、震災後約 10 年経った 2021 年

国民の関心が高まり、それに応じてまたマスコミが取り上げるという正のフィードバックの構造です。

2 月に運転を再開することができました。しかし、予今、エネルギー源のグリーン化・海外依存度の低減、算全体は震災後に下がったまま戻っておらず、高経年

水素利用の促進などは、国民の皆様の関心が上がって化対応や燃料確保のための予算は、他の施設の維持費いる状況です。研究者の皆様には、中性子科学を駆使や研究費を圧迫しています。2022 年度は何とか 7 サ

してこういった分野で研究成果を出していただき、施イクルの運転を達成できましたが、綱渡りが続いてい設の優位性について宣伝していただきたいと思いまます。

す。また、産業界の皆様には、これらの施設で得た成J-PARC は他の原子力機構の施設に比べれば新しい果が社会実装されたら、是非、大々的にアピールして方ですが、それでも共用運転開始後 10 年以上を経て、いただきたいのです。これらの地道な積み重ねが、施性能を維持・向上するには高経年化対策や装置の高性設の評価と中性子科学の認知度の向上につながると思能化が必要です。また、原子力機構全体で人員を増やいます。中性子科学を我が国の「お家芸」として、学術、すことは難しく、J-PARC や JRR-3 に人員を集中でき

科学技術、産業の振興に活かすため、是非、お力をおていない状況です。

貸しください！

さらに、ウクライナ情勢に端を発した電気代の高騰

四 季 Vol.59

1日本中性子科学会長
理化学研究所大竹淑恵

就任ご挨拶

未来に向けて実行力のある学会を実現します。
これらの活動を通じて、会員が学会活動に参画できる風土を作ります。また、会員同士の交流を大切にし2023 年 4 月より、日本中性子科学会の会長に就任いてまいります。皆様のご意見やご要望を、学会の発展たしました、理化学研究所光量子工学研究センター中につなげてまいりますので、どうぞお気軽にお声掛け

性子ビーム技術開発チーム、チームリーダーの大竹ください。会員の皆様のご活動を支援し、明るい未来

淑恵です。

を感じることができる学会への発展に全力で取り組ん

中性子産業利用推進協議会の関係者の皆様のこれま

でまいります。明るい未来作りには、会員の皆様とのでのご支援、ご協力に深く感謝いたします。また、こつながりが不可欠です。なにとぞ、さらなるご理解とこに会長として、皆様にご挨拶の機会をいただき有難

ご協力を賜りますようお願い申し上げます。

く存じます。
日本中性子科学会（以下、学会）は、2001 年の創立

この挨拶の内容は、学会の HP（https://www.jsns.

から 22 年を経ており、新たなビジョンやアクション

net/president）にも掲載させていただいております。

プランの策定・実行が益々重要になっています。

ところで、わたくし自身は、この 15 年ほど理化学

これまでの学会の歩みを顧みつつ、幅広くアカデミ

研究所において、新たな中性子線による非破壊観察のア／インダストリ領域を取り込むことで、SDGs にも場を広げる取り組みである小型中性子源システムの開貢献する活力ある中性子科学を推進していきたいと考発、高度化、普及、新たな計測技術の開発などを進めえています。

させていただいており、産業利用にも資する「いつでこのため、学会活動の見える化を目指し以下の活動

も、どこでも中性子利用」がとりもなおさずサイエンを推進することで、多くの会員が参画し協働できる学

ス研究のすそ野を広げ、ピークを上げる役割に不可欠会としていきます。

であることを痛感しております。学会ではさらに広い

・基礎／応用、大型／小型施設、ユーザー／装置サ

視野に立ったサイエンス・ダイバーシティーの推進を

イエンティスト（リサーチャー／テクニシャン）、理工

目指し、中性子科学会を発展させ、さらなる明るい未学／人文社会学、など多様なアクターをエンカレッジ

来作りを産業利用推進協議会に関係する皆さまと一緒する「サイエンス・ダイバーシティー」を推進します。

に取り組ませていただきたく存じます。皆様のご理解、・常設委員会・特別委員会・部会・WG のレビュー

ご協力、ご支援をよろしくお願い申し上げます。

や改善等を行うことで、より多くの会員の利益となる、「中性子ビーム利用、いつでもどこでも」を目指して
前中性子科学会会長（東北大学）
加倉井和久

科学推進委員会が中心となり、議論、検討されてきた昨年度末で中性子科学会会長を退任いたしました加法を策定し会長に提言する役割を持ち、中性子科学推倉井和久です。

会」は、中性子科学の中長期発展ビジョンとその推進進委員会の委員長は中性子科学会会員から選ばれます

この度中性子産業利用推進協議会の季報にご挨拶が、委員の中には外部（非会員）の有識者にも入っていの機会をいただきましたので、情報共有の機会と捉ただくことを想定しており、より広い視野で中性子科

え、昨年の末に日本中性子科学会として日本学術会議

学の推進に資する議論をしていただこうというもの

が「未来の学術構想」の策定に向けて公募した「学術ので、2019 年に科学会内に評議員である有馬孝尚氏を中長期研究戦略」に提案したビジョン「中性子ビーム利委員長として設置されました。当初推進協議会研究開

用、いつでもどこでも」を簡単に紹介させていただき

発委員長を務められていた田平泰規氏（三井金属鉱業）

ます。

にも委員の一人としてご就任いただき、特に中性子産

このビジョンは中性子科学会内に設置された中性子

2

内容に基づくものであります。「中性子科学推進委員

四 季 Vol.59

業利用推進の観点から忌憚のないご意見をお願いいた

しました。田平氏退官後は木下圭介氏（トヨタ自動車（MLF）や研究用原子炉 JRR-3 と技術・人材交流を行（株））にこの委員会に参加していただいております。

い、計測技術の高度化に取り組む。この活動を中性子

今回の日本学術会議が「未来の学術構想」の策定に向源や計測装置の設計・作製の指導的な役割を担う人材

けて公募した「学術の中長期研究戦略」は、未来を見据の育成としても位置づけ、先端中性子源計画（J-PARC

えて学術研究を振興し、人類社会に貢献していくため

MLF 第 2 ターゲットステーション（TS2）及び研究用に、多様な分野や視点に基づく科学者コミュニティか原子炉 JRR-5）の実現につなげる。「いつでもどこでらのボトムアッフを重視し、周到な議論と準備を通じも使える中性子」に向けた新規中性子源の開発、中性て、学術研究の中長期的「グランドビジョン」を明確化

子光学技術の向上や新たな検出器開発にも取り組み、し、その実現に必要となる「学術研究構想」を具体化し

JRR-5 や TS2 にもフィードバックする。

ようとする第一歩であると捉えることができると考え

3）人材育成ております。

中性子ビーム利用に関わる施設・大学・研究機関・

この未来を見据え、人類社会に貢献していく重要な企業が、コミュニティとして人を育てるシステムを作戦略の一つとして、中性子ビームの利用が果たす役割

る。中性子ビーム利用計測の科学的な意義を伝えるだは重要であるとの見解から、以下にあるように「中性けでなく、中性子ビーム利用に関わっている研究者（女子ビーム利用、いつでもどこでも」と題したビジョン

性研究者を含む）の活き活きとした姿を積極的に見せ、を提案いたしました。（以下「学術の中長期研究戦略」

中・高校生、高等専門学校生を含めた一般の方に中性

申請内容から抜粋）

子利用に対する魅力を広報する。また、ジェンダー、

中性子ビームは、物質・材料・生命科学に留まらず、国籍、所属組織、国内の地域性、専門分野など様々

食や水に関する研究分野、環境問題や資源問題に関連な観点から中性子ビーム利用のダイバーシティを高する研究分野、インフラや自動車等工業製品の非破壊める。

検査、文化財・考古学・古代生物学など、幅広い場面

4）量子ビーム連携

で応用が考えられる。この中性子ビームの利用による

1）­ 3）を促進するため、他の量子ビーム関連学会と中長期研究戦略を特に重要な 4 つの観点から進める。

の連携を強化する。例えば、研究者の要望に合った適

1）新たな利用分野の開拓

切な計測手法を紹介できるワンストップの問合せ窓口

中性子ビーム強度・輝度の向上により、生体物質のを設置して、量子ビーム未経験者の要望に向き合い、

構造・運動解析や超高圧実験による地球下部マントル

世の中の課題解決に役立つ量子ビーム利用を実現す

中の軽元素の状態解明など、研究の深化が加速されるる。量子ビーム連携は、共創的ビーム利用における人分野が存在する。また、小型中性子源の利用による可材育成・人材交流の観点でも推進する。

視化技術で、橋梁や高速道路等の大型構造物の長寿命

この 4 つの観点は全て中性子産業利用推進協議会が化、予防保全に資する非破壊の水素や塩素の高感度計

目指す産業界における中性子ビーム利用の推進にも重測、文化財や考古学研究の進展が期待される。これら

要な課題であると思いますので、今後是非貴協議会との新規利用分野の開拓に向けて、関連学会への情報提中性子科学会でこのビジョンの実現に向けた活発な意

供、ホームページによる広報、各種ソーシャルネット

見交換、議論を行い、気候変動やカーボンニュートラ

ワークサービスの適性を活かした広報に取り組む。

ルを始めとするサステナビィティへの取組に対する

2）新たな中性子源・中性子光学技術・計測／解析技「未来の学術・産業振興構想」の先駆けとなるような連術の向上携を推進することができればと思いますので、どうぞ既存大型施設の J-PARC 物質・生命科学実験施設

よろしくお願いいたします。

四 季 Vol.59

3負ミュオンを用いた小惑星リュウグウ試料の元素分析
日本原子力研究開発機構
大澤崇人
はじめに

生させている。グラファイト標的からは様々な粒子が発生するが、そのうち負の電荷を持ったパイオンを取り出すと、26 ナノ秒程度でミュオンとミューニュー
トリノに崩壊する。

負ミュオンを用いた元素分析法の原理は半世紀以上加速器で発生させたミュオンは、宇宙線ミュオン

前から提唱されていたが、実際に元素分析法として応と比較すればずっとエネルギーが低いが、それでも 3用されはじめたのは比較的最近のことである。これは〜 7 MeV ものエネルギーを持っているため、試料の大強度のミュオンビームを加速器によって発生させる

内部に貫入でき、特性 X 線もその深さから脱出できことが可能になったためである。さらに、小惑星

る。しかも、ミュオンの運動量（エネルギー）を制御す

探査機はやぶさ 2 が地球に持ち帰った小惑星リュウグ

ることでミュオンが止まる深さを制御することができ

ウ試料の分析にミュオンを応用すべく進めた研究開発

るので、元素の深度分布を得ることもできる。これはによって、本分析法は著しい進展を遂げた。本稿

蛍光 X 線元素分析法（XRF）や X 線光電子分光法（XPS）

ではミュオンを用いた元素分析法の原理から、リュウなど、他の非破壊分析法との大きな違いである。XRF

グウ試料の分析までを概説したい。

や XPS は試料表面の元素情報しか得られないのに対

[1,2]

[3,4]

し、ミュオン特性 X 線分析法では、非破壊で試料内部の特定の深さの元素組成の情報を選択的に得られる。
次に、小惑星リュウグウ試料に対して本分析法を適用する利点について述べよう。最大の利点は、本法が非破壊分析法であり、炭素を含む軽元素を検出できることである。ミュオン特性 X 線分析法は原理的に水素以外の全ての元素に対して感度を持っている。特に炭素の分析はリュウグウ試料の分析において非常に重要である。その理由は、はやぶさ 2 ミッションの最大の目的の一つは生命の起源物質を探ることであり、有機図 1．ミュオン原子とミュオン捕獲特性 X 線の放出物を構成する炭素の正確な濃度を決定することはとりミュオンはレプトンに分類される素粒子の一種であることは難しく、ミュオン特性 X 線分析法は炭素の非り、1 価の電荷を持っている。ミュオンは電子の 207

破壊検出に最適な分析手法と考えられた。しかしなが倍の質量を持つ。ミュオンが原子に捕獲されると、電ら、本分析法をリュウグウ試料に適用することは簡単

子のように原子核の周りの軌道に入り、ミュオン原子

ではなく、新たな装置の開発が必須であった。

わけ重要性が高いからである。炭素を非破壊で分析すを形成する。ミュオン原子中でミュオンは徐々に内殻へと遷移し、その際にミュオン捕獲特性 X 線を放射する（図 1）。ミュオンの軌道は電子と比較して圧倒的にはやぶさ 2 試料をミュオン特性 X 線分析法で分析す

原子核に近く、放出される特性 X 線も電子由来の通常るためには、主に 2 つの技術的問題を解決する必要がの X 線と比較して 2 桁以上エネルギーが高い。そのたあった。まず、リュウグウ試料を絶対に地球大気に接め、ミュオン特性 X 線を用いた元素分析法（以下ミュ

触させない分析装置が必要となること。もうひとつのオン特性 X 線分析法）は、幾つかの顕著な特性を持つ大きな問題は、リュウグウ試料は大きくないため、分ことになる。X 線のエネルギーが高いということは、

析感度の向上が不可欠であった。この 2 つの問題を解

試料の深い部分からでも脱出できることを意味してお決するために、新たな分析装置を開発した（図 2）[3]。

り、本分析法に特異な性質を与えることになる。

4

分析装置の開発

まず、常に大気遮断雰囲気で分析を行うために、金ミュオンは加速器で人工的に生成し、ビームとして属製の分析チェンバーとグローブボックスが一体化し取り出すことができる。J-PARC では 3 GeV まで加速た構造の装置を提案した。この装置であれば、デシケー

した陽子をグラファイト標的にぶつけ、ミュオンを発タ中に保管されたリュウグウ試料を地球大気に触れさ

四 季 Vol.59

せることなく分析装置に導入することができる。グまで導く必要がある。

ローブボックスから分析チェンバーへの試料の輸送にミュオンビームはヘリウムガス中を通過する際や、関しては、リニアモーションガイドを使用することで、試料に当たった際にはある程度散乱される。散乱され試料を安全に輸送することが可能になっている。装置

たミュオンが装置の内壁に当たると、そこからもミュ

内部はヘリウムガスで充填することとした。ヘリウム

オン特性 X 線が放出され、バックグラウンドを上昇さは不活性ガスであり、ミュオンビームとの相互作用がせてしまう。高精度の分析を行うためには、できるだ

最も小さい元素でもあるために採用した。近年ヘリウ

けバックグラウンドを下げることが極めて重要にな

ムガスの供給不足が深刻な状況であるが、他のガスをる。特にリュウグウ試料の分析に障害となる元素、例

代替で用いることが不可能なため、ヘリウムを大量にえば炭素、酸素、鉄などが装置内壁に存在していると、使用せざるを得なかった。結果として 1 日で 2 本のヘ分析にとって致命的な妨害となる。そこで装置の内壁

リウムボンベを消費する実験となったが、極めて清浄を全て銅で遮蔽した。銅は地球外物質中の濃度が比較な雰囲気を作ることができ、リュウグウ試料の変質を的低く、科学的重要度が低い。また放出するミュオン

防止することができるようになった。

特性 X 線が他の元素の分析の障害とならず、高額すぎないことから採用された。こうした工夫によって低い
バックグラウンドを実現し、微小なリュウグウ試料であっても測定可能な装置が完成した。

リュウグウ試料
リュウグウ試料のミュオン特性 X 線分析は、「はやぶさ 2 初期分析チーム」のうち「石の物質分析チーム」の研究の一環として行われた [4]。実験は J-PARC MLF（物質・生命科学実験施設）のミュオン科学実験施設にて行った。
貴重なリュウグウ試料の移送には専用の設計された
図 2．グローブボックス付きミュオン捕獲特性 X 線分析装置の構造

デシケータを使用した。試料を設置する方法としては、
細長い銅箔を二つ折りにし、谷の部分に試料を置く方法を採用した。試料を入れた銅箔は楕円形の銅フレー

ミュオン特性 X 線を検出する検出器としては、低エネルギー用のゲルマニウム半導体検出器を用いた。開ムに両端が固定される。試料位置がビームの中心と一致するように調整する（図 3）。

発した分析装置では計 6 台のゲルマニウム検出器を放ミュオン特性 X 線分析において重要なことの一つ

射状に配置できるようにした。検出器の数は増やせばは、試料に照射されたミュオンの停止位置である。ミュ増やすだけ実質的な検出感度は向上するが、幾何学的オンの停止深度は試料の密度（正確には電子の密度）とな制約によってこの台数が選択されている。

ミュオンの運動量に依存している。高い運動量になる

J-PARC で生成されるミュオンビームは直径が数セほど停止する位置は深くなるので、微小な試料の場ンチもあり、集光させることができない。しかも、コ合は貫通してしまう。図 4 にリュウグウ試料に対するリメータを使ってビームを細く切り出そうとすると、ミュオンの飛程計算の結果を示す。この計算ではミュコリメータに当たったミュオンによって多量の X 線がオンが、カプトン膜、大気、アルミ箔、ヘリウムガス、放射され、バックグラウンドが上昇して測定に著しいの 4 層を透過した後に試料に当たることを想定してい悪影響を及ぼす。よって、太いミュオンビームはそのる。リュウグウ試料は密度が低いため、飛程は炭素質まま使うしかないが、この場合ミュオンビームのほとコンドライトよりも長くなる。またリュウグウ試料は

んどは、リュウグウ試料に当たることなく通過してし小さいため、高い運動量ではミュオンが容易に貫通しまう。もしもこの通過したミュオンが検出器の近傍でてしまう。よって、低い運動量を選択すべきだが、運停止すると、そこから多量の X 線が放出されてしまう

動量を低くするとミュオンの数が少なくなってしまう

ため、試料に当たらなかったミュオンはできるだけ下という問題が発生する。適切な運動量を設定すること流まで流し、検出器から遠い場所のビームストッパーが分析成功の鍵を握っている。

四 季 Vol.59

5得られたデータとしては、タッチダウン 1 回目とタッチダウン 2 回目の試料が混ざっているが、2 回目の試料の組成がより強く反映されている。

測定結果
新たに開発した装置は、これまで使用してきた装置と比較して格段に低いバックグラウンドレベルを達成
し、微小な試料に対しても精密な分析が行えるようになった [3]。リュウグウ試料の分析では、炭素を含む主要元素の多くを非破壊で検出することに成功した。
データの解析方法、定量方法は、リュウグウ試料の図 3．ステンレス製治具に固定された状態の試料設
置用銅フレーム

分析が行われるまでは確立されていなかった。試料の実際の実験では、29.2 MeV/c の運動量を選択してめ、定量分析は簡単ではない。ミュオンの停止深度とおり、ミュオンは試料の内部で停止する。ミュオンがX 線の自己吸収の問題、検出器ごとのデータをどのよ

リュウグウ試料を貫通せず、試料内部で停止するミュ

うに統合するのか、といった問題もあった。

化学形によってミュオン特性 X 線の強度は変化するた

オン運動量が選択されている場合、得られた分析デー

そこで、リュウグウ試料のデータを解析するにあタは試料のバルク組成を反映していると解釈できる。

たっては、X 線天文学で培われた解析技法 [5] を導入す

小惑星の最表面は太陽風の照射や微隕石の衝突によることで、解析方法の標準化を目指した。数値シミュ

る宇宙風化を受けている可能性があるので、表面分析

レーションを行い、装置の形状と検出器の配置から、の場合は試料全体の平均的な組成を反映していない可X 線の自己吸収率と、検出器ごとの応答関数を計算し能性がある。しかしミュオンは試料の内部で停止する

た。各検出器のデータを統合して 1 つのエネルギース

ので、宇宙風化の影響は無視できる。

ペクトルを作り、各ピーク面積を計算した。定量にあたっては、炭素質コンドライトを標準物質として用いることにした。リュウグウ試料は炭素質コンドライト
とかなり似た化学組成を持っているため、化学形による影響をほとんど無視できる。

図 4．リュウグウ試料のミュオン飛程の計算結果．
太い線は平均、細い線は飛程の範囲を示している．
リュウグウ試料の分析は 5 日間連続して行った。試

図 5．リュウグウ試料と Orgueil 隕石のミュオン特性 X 線スペクトル料は 10 粒が提供され、重量の合計は 120 mg を超え6る。これらの試料のうち、4 粒が A 室の試料で、6 粒得られたリュウグウ試料のミュオン特性 X 線スペク

が C 室の試料である。A 室はタッチダウン 1 回目、C

トルを図 5 に示す。主要元素に由来する多くのピーク

室はタッチダウン 2 回目（人工クレーターを作った後）が確認でき、明瞭な炭素のピークも確認できた。リュに相当しており、全ての試料をまとめて測定した。こウグウ試料のスペクトルは、比較のために測定した炭

れらの中には 93.5 mg の C 室の試料が含まれるので、

素質隕石の一種である CI コンドライト（Orgueil 隕石）

C 室の試料の方が重量の大半を占めている。よって、のスペクトルと明らかに類似している。

四 季 Vol.59

得られたリュウグウ試料の元素組成を図 6 に示す。

イトより有意に低いという事実は、CI コンドライト

この図では、各元素の濃度をケイ素の濃度で規格化し、が地球に落下した後に水蒸気を吸収してしまった可能CI コンドライトと比較している。リュウグウ試料の性を示している。また大気中の酸素によって鉄が酸化

元素組成は、多くの元素で CI コンドライトと一致ししている可能性もある。これは地球大気に全く曝されている一方、幾つかの元素では明らかな違いも見られていないリュウグウ試料の分析によって初めて明らかる。CI コンドライトの文献値と測定値の間にみられになったことである。隕石の分析だけではわからなるナトリウム濃度の違いは、試料の変質の影響と思わかった事実が、サンプルリターンによって明らかになれる。

りつつある。

参考文献[1] Terada K., Ninomiya K., Osawa T., Tachibana
S., Miyake Y., Kubo K., Kawamura N.,
Higemoto W., Tsuchiyama A., Ebihara M. andUesugi M. Sci. Rep. 4, 5072. (2014) https://doi.org/10.1038/srep05072[2] Osawa T., Ninomiya K., Yoshida G., Inagaki
M., Kubo K. M., Kawamura N., and Miyake Y.
JPS Conf. Proc. 8, 025003. (2015) https://doi.
org/10.7566/JPSCP.8.025003
図 6．CI コンドライトの文献値及び Orgueil 隕石の測定値に対するリュウグウ試料の元素組成．
値はケイ素で規格化している．

[3] O s a w a T. , N a g a s a w a S . , N i n o m i y a K . ,T a k a h a s h i T. , N a k a m u r a T. , Wa d a T. ,Taniguchi A., Umegaki I., Kubo K. M., Terada
K., Chiu I-Huan, Takeda S., Katsuragawa M.,

リュウグウ試料と CI コンドライトの最も顕著な違

Minami T., Watanabe S., Azuma T., Mizumoto

いは、酸素の濃度である。リュウグウ試料の酸素濃度

K., Yoshida G., Takeshita S., Tampo M.,

は明らかに CI コンドライトよりも低い。これは、リュShimomura K., and Miyake Y. ACS Earth and

ウグウ試料に含まれている水の量が CI コンドライト

Space Chemistry 7, 4, 699-711. (2023) https://

より少ないことを示唆している。

doi.org/10.1021/acsearthspacechem.2c00303

CI コンドライトは太陽系で最も始原的な隕石であ[4] Nakamura T. et al. Science 379, 6634. https://doi.org/10.1126/science.abn8671

り、その元素組成が太陽の組成とよく似ていることから、太陽系固体物質の代表と考えられてきた。しかし[5] Nagasawa, S., Kawate, T., Narukage, N.

はやぶさ 2 が小惑星リュウグウの試料を持ち帰ったこ

Astrophys. J. 933, 173 (2022). https://doi.

とにより、CI コンドライトはその地位を失うかもしorg/10.3847/1538-4357/ac7532

れない。リュウグウ試料中の酸素濃度が CI コンドラ

新試験研究炉プロジェクトの紹介
京都大学複合原子力科学研究所

元振興の観点から、出力 10MW 未満の中性子ビーム

杉山正明

後、令和 2 年 11 月にこのプロジェクトを進めるためご存知の方も多いと思いますが、令和 2 年 9 月、福念設計及び運営の在り方検討」の事業公募があり、日井県敦賀市のもんじゅサイトに設置する試験研究炉に

本原子力研究開発機構（JAEA）、京都大学複合原子力

ついては、原子力研究開発・人材育成・産業利用・地科学研究所（KURNS）、福井大学の共同提案が採択さ新型研究炉開発・利用センター

炉とすることが文部科学省より発表されました。そのに「もんじゅサイトに設置する新たな試験研究炉の概四 季 Vol.59

7

れました。この提案では、3 機関がプロジェクトの中10MW でありながら、従来の 20MW 原子炉とほぼ同核機関となり、JAEA が代表機関として「試験研究炉

等の熱中性子束（1 〜 2 1013n/cm2/s）が得られる見込の設計・設置・運営」、KURNS が「幅広い利用」福井

みです。また炉心近傍にはいくつかの垂直照射孔を設大学が「地元関係機関との連携構築・地元産業振興」の置して、中性子ビーム実験だけでなく、様々な照射実検討がそれぞれの役割になっておりました。これらの験を可能とする検討しています。ビーム実験のために、実行に際して、各機関は互いに連携しつつ、かつ関連

最新の高性能冷中性子源（CNS）を設置も検討してお団体・コミュニティからの意見を聞きつつプロジェク

り、この CNS からの長波長中性子ビームを試験研究

トを進めるために、各機関はそれぞれワーキンググ

炉の目玉としたいと考えております。冷中性子・熱中

ループを設置しました。更に、ワーキンググループで性子を利用した散乱・回折実験装置は、原子炉炉室との検討内容をステークホルダ（地元関連機関・関連産

ガイドホールに設置することを検討しております。
（こ業団体・関連コミュニティ）に報告し、かつ意見を聴のガイドホールは、10 台以上の装置を十分に設置でく場として、コンソーシアム委員会が設置されました。

きるサイズを想定しております。）設置する装置は、第この体制の下、多くの方々・関連団体・コミュニティ

一期に汎用性が高く利用者数も多いと期待される放射の協力も頂き、この概念設計プロジェクトは令和 5 年

化分析・小角散乱・粉末回折・反射率計・イメージン

3 月に無事終了し、同じく 3 機関を中核とする詳細設

グ装置を想定しており、その後、第 2 期として、これ計プロジェクトが翌 4 月より開始され、現在（令和 5ら装置の複数化と特徴的・先端的な装置、社会的ニー

年 6 月）に至っております。

ズの高い装置等を検討しております。

概念設計プロジェクトでの検討内容は、半年に一度

本試験研究炉の主目的の一つは産業利用であり、ごの割合で開催されたコンソーシアム委員会の資料に記

興味ある方・企業様は是非ご連絡いただきたいと思い

載されておりますので、詳しくはそちらを参照してます。これから新設する装置群という事もありますの頂きたいと思います（https://www.jaea.go.jp/04/nrr/

で、早い段階からご相談・ご提案・ご協力を頂けましjp/meeting/index.html）。 こ こ で は、 現 時 点 で の 主

たら、個別のニーズにも対応した分光器設計も可能にだった内容に関して、簡潔に紹介いたします。まず、なります。今後共、情報提供・意見募集の機会を設け

中性子強度ですが、炉心をコンパクトにすることでていきますので、関心をお持ち頂けましたら幸いです。

今後の茨城県中性子ビームライン事業
一般財団法人総合科学研究機構

6 割になります。これらの成果に関わるプレス発表は

鈴木淳市

ない産業利用制度があります。課題の応募を随時受け

茨城県は中性子産業利用の推進と拡大を目的にサービス、無料のトライアルユースもありますので是

中性子産業利用推進センター

J-PARC に 2 本 の 中 性 子 ビ ー ム ラ イ ン（ 県 BL：iBIX、

8

21 件、論文発表は 249 件です。県 BL には他の BL に付け、最短 45 日で実験を開始できます。メールイン
非ご利用ください。

iMATERIA）を設置、運用しています。iBIX は大強度・CROSS は、県 BL の利用促進と後述の新事業を進め

高分解能の特徴を活かし、タンパク質の構造評価に利るため、2023 年 4 月に中性子産業利用推進センター

用されてきましたが、近年は高分子繊維の加熱・延伸を設立しました（6 月 1 日現在、職員 18 名）。新事業過程の評価等にも利用されています。iMATERIA はは県 BL の特性を活かした先導研究と人材育成の 2 つ

マルチスケール・高分解能・高効率の特徴を活かし、です。先導研究では将来の産業利用を先導するテー

静的なマルチスケール評価に加え、電池セルの充放電

マ、特に世界的な目標であるカーボンニュートラルや過程、金属材料の熱処理過程、ナフィオン膜の膨潤乾

SDGs の実現に向けたテーマに取り組み、成果創出を

燥過程等の時間変化する構造の評価にも利用されて目指します。そのために装置及び関連解析技術、測定います。県 BL は 2008 年から利用が開始され、2022

手法の高度化にも取り組みます。これらの高度化への年度までの産業利用件数は 623 件と J-PARC 全体の約

産業界のご要望をお聞かせ下さい。また、共同研究に

四 季 Vol.59

ご参加下さい。人材育成では、J-PARC、JRR-3 等がボ X 線実習、出前講座）及び応用コース（応用講義、県立地する地の利を活かして、県内企業（県内立地企業、BL 等での実習）を行い、中性子利用企業、中性子分析

県内に事業所を有する企業、それらの組合や協議会）

企業、中性子実験機器等の製作企業の育成を目指しに対して量子線利用技術の研修（無料）を行い、更なるます。

量子線利用の拡大を図るとともに地域への技術浸透

これらの活動に対して中性子産業利用推進協議会及びを目指します。基礎コース（基礎講義、装置見学、ラ会員企業の皆様のご支援とご協力をお願いいたします。

J-PARC MLF 情報
4/17 〜 5/10 に 2023B 一般課題（短期、1 年）の公子の海外申請は全体の 43% となっています。

募を行いました。
申請数は 351 件（中性子
うち共用 BLです。海外からの申請が伸びており、ミュオンと中性

289 件、ミュオン

62 件。

125 件）でした。産業界の申請は 6-7%

今後審査を実施し、9 月の選定委員会で採択課題を決定します。

JRR-3 情報物質科学研究センター長
中島健次

も多くの装置が運用されている。
JRR-3 は 10 年 間 停 止 し た が、 令 和 2 年 に 再 開 し、昨年度のユーザー数は震災前に戻っている。現在保守

4 月に物質科学研究センターの体制が変わり、中島

点検中であり、今年度は 8 月から利用を開始する。電がセンター長、長壁が副センター長、前センター長の気料金高騰の影響を受け、利用料金を 5 月に改訂し、武田は上級研究専門官となった。物質科学研究セン

1 から 3 割程度の値上げとなっている。詳細はイノ

ターは中性子と放射光を使用した物質科学を推進してベーションハブのホームページ（https://tenkai.jaea.

おり、物質内部のダイナミクスや構造を調べる非弾性

go.jp/facility/）
で確認していただきたい。

散乱、構造物性を評価する粉末構造解析装置、ナノ構

最近寒剤フリーの超電導マグネットを導入した。ま造を調べる小角、極小角、表面構造を調べる反射率、た、小角散乱装置では高角側検出器を導入して同時

ラジオグラフィー、応力測定、元素分析を含む 14 台

計測可能な空間スケールが拡大している。この他、の装置を JRR-3 に設置して進めている。この他、物質

JRR-3 の中性子実験装置は様々な整備を進めており、科学研究センターは SPring-8 の播磨放射光 RI ラボラ

是非利用いただきたい。

トリーに 2 本のビームラインを保有しており、こちら

量子ビームサイエンスフェスタ 2022/2023
CROSS 中性子科学センター

ユーザーアソシエーション、J-PARC MLF 利用者懇談

量子ビームサイエンスフェスタ

電子の 4 つの量子ビームの総合的な利用促進を目的に

宮田 登

2022 実行副委員長 / 2023 実行委員長

会が毎年主催し、中性子、ミュオン、放射光、低速陽2015 年度から毎年開催されています。
2022 年度の量子ビームサイエンスフェスタは 2023

量子ビームサイエンスフェスタは KEK 物質構造科

年 3 月 13、14、15 日の 3 日間、つくば国際会議場（エ学研究所、J-PARC センター、総合科学研究機構、PF

ポカルつくば）で開催されました。今回は 4 年ぶりの四 季 Vol.59

9対面での開催を含むハイブリッド形式で行われ、第賓・主催者代表による挨拶が行われました。午後前半

14 回 MLF シンポジウム、第 40 回 PF シンポジウムもはユーザーおよび施設による 234 件のポスター発表

合同開催されました。

が行われました。午後後半は電池、生物、薄膜・表面

初日の MLF シンポジウムはオンラインで開催され、施設報告、施設トピックなどのセッションの他に将来

界面、材料、食品科学、磁性・強相関のセッションで17 件の口頭講演がありました。

計画に関する報告がありました。また、MLF 利用者

本会はここ数年リモート開催を余儀なくされる状況

懇談会の総会が開催され、その後ユーザーからのアン

ではありましたが、今回は対面開催もあり、リモートケートの集計結果に関する意見交換が行われました。

開催の利便性を感じつつ改めて対面開催の利点を意

2 日目の PF シンポジウムは対面＋オンラインのハ識しながらの開催となりました。3 日間で現地会場にイブリッド形式で行われました。午前中は施設の現状・414 名、オンライン会場に 475 名が参集し盛況のうちビームライン等の開発状況について報告があり、午後に閉会しました。

は PF-UA 総会、学生論文賞の授与式と講演等が行わ

今年度（2023 年度）の量子ビームサイエンスフェス
タは 2024 年 3 月 5 日から 7 日の日程で水戸市内におれました。
3 日目の量子ビームサイエンスフェスタも対面形式

いて対面開催で実施予定です。5 年ぶりの懇親会や会で開催されました。午前中は「高次構造を発現するソ期前後での協議会が協賛するサテライト会合等も予定

フトマテリアルのサイエンス」、「はやぶさ 2 サンプルされておりますので、協議会の会員企業の皆様のご参

分析から判明した C 型小惑星リュウグウの形成・進加をご検討いただけますと幸いです。

化・衝突破壊のプロセス」の 2 つの基調講演および来写真提供：高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所

新会員のお知らせ
ジェイテクト、住重アテックス（株）、（株）インキュ

日立ハイテク、5月30日に矢崎総業（株）、6月16日に ENEOS（株）が入会しました。2023 年 6月 30 日にベーションアライアンスが入会し、4 月 25 日に（株）

おいて、会員数は、51（48 社 3 研究機関）となりました。

2023 年 4 月１日付けで、三菱マテリアル（株）、（株）

10

四 季 Vol.59

今後の行事予定
日時

会議名

場所

URL

2023 年7 月 14 日

令和 5 年度中性子産業利用推進協議会総会

秋葉原コンベンションホール

https://j-neutron.com/
posts/activity23.html

7 月 14 日〜 15 日

第 2 回中性子産業利用報告会

秋葉原コンベンションホール

https://neutron.cross.or.jp/
ja/events/23071314/

7 月 23 日〜 28 日11th International Topical Meeting on
Industrial Radiation and Radioisotope
Measurement Applications (IRRMA-11)

Belmeloro Complex,
Bologna, Italy

https://irrma.ing.unibo.it/
index.php/en/

8 月 12 日〜 18 日

9th International Discussion Meetingon Relaxations in Complex Systems (9IDMRCS)

幕張メッセ

https://9idmrcs.jp/

8 月 22 日〜 29 日

26th Congress and General Assembly of
the International Union of Crystallography(IUCr 2023)

Melbourne Convention &Exhibition Centre

https://iucr2023.org/

8 月 31 日
中性子イメージング研究会〜 9月1日新橋ビジネスフォーラム

9月4日
〜 8日

The 7th International Soft Matter
Conference, ISMC2023

Osaka International
Convention Center, Osaka,
JAPAN

9月6日
〜 8日

原子力学会

名古屋大学

9 月 13 日〜 14 日

第 23 回日本中性子科学会年会

https://www.eng.hokudai.
北海道大学 学術交流会館（札幌） a c . j p / l a b o / Q B M A /JSNS2023/index.html

9 月 15 日

小角散乱＜実験デザイン・解析＞研究会

北海道大学

9 月 21 日〜 23 日RMC-8(+1) Conference : THE FIRST
35 YEARS of REVERSE MONTE CARLOMODELING

Budapest, Hungary

https://indico.wigner.hu/
event/1483/

9 月 25 日 The International Tribology Conference〜 30 日 （ITC2023）

福岡国際会議場

https://www.itc2023.jp/
index.html#

10th International Meeting of the Union
10 月 16 日
of Compact Accelerator-driven Neutron〜 19 日Sources（UCANS 10）

Budapest, Hungary

https://ucans10.org/

10 月 22 日
4th ISSE Training School in Tokai〜 26 日J-PARC 及び JRR-3（東海村）

https://mlfinfo.jp/sp/
isse2023/index.html

10 月 22 日 11th Workshop on Neutron Wavelength〜 26 日
Dependent Imaging (NEUWAVE-11)

日本科学未来館（東京）https://mlfinfo.jp/sp/
neuwave11/index.html

2023 年秋の大会

https://ismc2021.jp/
index.html

四 季 Vol.59

11

日時

会議名

場所

URL

12 月 2 日

Asia-Oceania Conference on Neutron
Scattering (AOCNS 2023)

Royal Garden Hotel, Dalang
T o w n , D o n g g u a n C i t y,
Dongguan, China

http://aonsa.org/aocns/

12 月 11 日
MRM2023/IUMRS-ICA2023〜 16 日京都国際会館

https://mrm2023.jmru.
org/

12 月 18
18 日
〜 222
日

京都国際会館

J-PARC（東海村）／
講義のオンライン配信を予定

https://mrm2023.jmru.
org/

〜 8日

MRM2023/IUMRS-ICA2023
第7回中性子・ミュオンスクール◆リンクのご案内
中性子・ミュオン利用ポータルサイト J-JOIN：https://jrr3ring.jaea.go.jp/jjoin/
J-PARC：http://j-parc.jp/c/index.html
J-PARAC MLF（Meet ＠ MLF）：https://mlﬁnfo.jp/ja/
J-PARAC MLF（Meet ＠ MLF）パンフレット：https://mlﬁnfo.jp/ja/reports/published.html
J-PARC センターユーザーズオフィス：http://is.j-parc.jp/uo/ja/index.html
茨城県中性子ビームライン：https://www.pref.ibaraki.jp/sangyo/kagaku/tyusei/bl-top.html
J-PARC MLF 成果検索：https://mlﬁnfo.jp/ja/publications.html
JRR-3：https://jrr3.jaea.go.jp/
JRR-3 Twitter：https://twitter.com/JAEA̲JRR3
JRR-3 ユーザースオフィス：https://jrr3uo.jaea.go.jp/（一財）総合科学研究機構（CROSS）中性子科学センター：https://neutron.cross.or.jp/ja/
J-PARC MLF 利用者懇談会：http://is.j-parc.jp/MLFuser/
いばらき量子線利活用協議会：http://www.ibaraki-quantum.com/
日本中性子科学会：https://www.jsns.net/
日本中性子科学会「国内の中性子実験施設」：https://www.jsns.net/facilities/
日本中間子科学会：http://jmeson.org/
季報「四季」編集委員会
委員長 杉山 純（CROSS）
委 員 勅使河原 誠（J-PARC）、佐野 亜沙美（J-PARC）、水沢 多鶴子（CROSS）、
久米 卓志（花王）、松井 高史（富士フイルム）
事務局 小室 又洋、綿引 美知枝（中性子産業利用推進協議会）※「四季」のバックナンバーは下記のサイトでご覧いただくことができます：https://j-neutron.com/siki.html

中性子産業利用推進協議会（IUSNA） 季報「四季」【23年・夏】Vol.59
発行日
発行元

2023年6月23日
中性子産業利用推進協議会〒319-1106 茨城県那珂郡東海村白方162-1 いばらき量子ビーム研究センター
TEL：029-352-3934 FAX：029-352-3935 E-mail：https://j-neutron.com/（2022年2月1日よりURLを変更しました）

D201

本誌掲載物の著作権は著者が保有します。本誌の複写、転載等に際しては著者の許可が必要です。

12

四 季 Vol.59