Organization
Radioisotope Research Center Investigators directory Professor
Graduate School
Graduate School of Engineering
Title
Professor
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SHIBATA, Michihiro
Degree 1
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博士(工学) （ 1994 名古屋大学 ）
Research Interests 3
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Radiation Measurements
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Unstable Nuclei
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Nuclear Spectroscopy
Research Areas 2
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Others / Others / Science@Physics@Elementary Particles Physics, Nuclear Physics,Cosmic Ray Physics and Cosmic Physics
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Others / Others / Nuclear Power Science
Current Research Project and SDGs 2
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Nuclear spectroscopy of unstable nuclei,radiation measurement
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放射線安全管理学
Research History 1
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日本原子力研究所研究員
1991.4 - 1994.3
Country：Japan
Education 2
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Nagoya University Graduate School, Division of Engineering Nuclear Engineering
- 1991
Country： Japan
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Nagoya University Faculty of Science Department of Physics
1982 - 1986
Country： Japan
Professional Memberships 5
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The Physical Society of Japan
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Japanese Society of Radiation Safety Management
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大学等放射線施設協議会 理事・副会長
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日本アイソトープ協会 安全取扱部会 副部会長、広報専門委員会 委員長
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Japanese Society of Radiation Safety Management
Papers 30
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Optimum detector arrangement of a Compton polarimeter using a clover detector for beta-delayed gamma rays Reviewed
Kojima Y., Imai K., Ohno S., Chaya R., Yamamoto K., Shibata M.
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. 990 2021.2
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Correction of coincidence summing effects for add-back mode measurements with a 4π clover detector using experimental total efficiency Reviewed
Takahiro Yamashita, Hiroki Kamada, Yasuaki Kojima, Michihiro Shibata
Applied Radiation and Isotopes Vol. 135 page： 131-134 2018.5
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Evaluation of radiocesium concentrations in new leaves of wild plants two years after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident Reviewed
Sugiura Y, Shibata M, Ogata Y, Ozawa H, Kanasashi T, Takenaka C.
Journal of Environmental Radioactivity Vol. 160 page： 8-24 2016.8
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On the iteration of coincidence summing correction for determination of gamma-ray intensities. Reviewed
Yosuke Shima, Hiroaki Hayashi, Yasuaki Kojima , Ryouta Jyousyou, Michihiro Shibata
Applied Radiation and Isotopes Vol. 109 page： 535-538 2016.2
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Observations of the Gamow-Teller resonance in the rare-earth nuclei above 146Gd populated in β decay Reviewed
E. Nacher, B. Rubio, A. Algora, D. Cano-Ott, J. L. Ta´ın, A. Gadea, J. Agramunt, M. Gierlik, M. Karny, Z. Janas, E. Roeckl, A. Blazhev, R. Collatz, J. Doring, M. Hellstrom, Z. Hu, R. Kirchner, Mukha, C. Plettner, M. Shibata, K. Rykaczewski, L. Batist, F. Moroz, V. Wittmann, and J. J. Valiente-Dobon
PHYSICAL REVIEW C 93 Vol. 93 page： 014308 2016.1
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β- Decay of 150Ce to Odd-Odd 150Pr Reviewed
Yasuaki Kojima, Kazuto Kosuga, Yosuke Shima, Akihiro Taniguchi, Hiroaki Hayashi, and Michihiro Shibata
Vol. 84 page： 054201 [8 Pages] 2015.5
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Determination of full-energy peak efficiency at the center position of a through-hole-type clover detector between 0.05 MeV and 3.2 MeV by source measurements and Monte Carlo simulations Reviewed
Yosuke Shima, Hiroaki Hayashi, Yasuaki Kojima, Michihiro Shibata
Applied Radiation and Isotopes Vol. 91 page： 97-103 2014.9
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Measurements of High-energy Excited States and γ-rays of Fission Products with a 4π Clover Detector. Reviewed
Y. Shima, Y. Kojima, H. Hayashi, A. Taniguchi, M. Shibata
Nuclear Data Shieets Vol. 120 page： 30-32 2014.6
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Half-life Measurements of Excited Levels in Fission Products around Mass Number 150. Reviewed
Y. Kojima, Y. Shima, H. Hayashi, A. Taniguchi, and M. Shibata
Nuclear Data Sheets Vol. 120 page： 52-55 2014.6
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Performance of a total absorption clover detector for Qβ measurements of neutron-rich nuclei far from the β-stability line Reviewed
H. Hayashi, M. Shibata, M. Asai, A. Osa, T. K. Sato, M. Koizumi, A. Kimura, M. Oshima
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. 747 page： 41-51 2014.5
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Relative intensities of prompt γ-rays from the 35Cl(n,γ)36Cl reaction with thermal neutrons as secondary γ-ray intensity standards Reviewed
Michihiro Shibata, Akinori Tojo, Itaru Miyazaki, Masataka Furuta, Hiroaki Hayashi, Yasuaki Kojima, Yosuke Shima, AkihiroTaniguchi
Applied Radiation and Isotopes Vol. 73 page： 60-67 2013.3
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Ground-state configuration of the N = 157 nucleus 259No Reviewed
M. Asai, K. Tsukada, M. Sakama, H. Haba, T. Ichikawa, Y. Ishii, A. Toyoshima, T. Ishii, I. Nishinaka, Y. Nagame, Y. Kasamatsu, M. Shibata, Y. Kojima, and H. Hayashi
PHYSICAL REVIEW Vol. C 87 page： 014332-1~6 2013
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Emission probabilities of some intense prompt γ rays of 24Na, 28Al, 52V, 56Mn, 60Co, 142Pr, 187W and 198Au with thermal neutron capture determined using γ rays following β decay Reviewed
Michihiro SHIBATA, Itaru MIYAZAKI, Hiroaki HAYASHI, Akinori TOJO, Masataka FURUTA, Yasuaki KOJIMA, Akihiro TANIGUCHI, Kiyoshi KAWADE
Annals of Nuclear Energy Vol. 43 page： 106-113 2012.2
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A spectrometer for lifetime determination by β-γ-γ delayed coincidence technique at KUR-ISOL Reviewed
Y. Kojima, H. Hayashi, M. Shibata, S. Endo, K. Shizuma, A. Taniguchi
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. A659 page： 193-197 2011.12
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Systematics for (n,2n) excitation functions in the neutron energy between 13.4 and 14.9 MeV Invited Reviewed
Hiroaki Hayashi, Hitoshi Sakane, Michihiro Shibata, Kiyoshi Kawade, Yoshimi Kasugai, Yujiro Ikeda, Toshiyuki Iida
Annals of Nuclear Energy Vol. 38 page： 637-646 2011.1
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Practical Qβ Analysis Method Based on the Fermi-Kurie Plot for Spectra Measured with Total Absorption BGO Detector Reviewed
Hiroaki Hayashi, Yasuaki Kojima, Michihiro Shibata, Kiyoshi Kawade
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. A613 page： 79-89 2010.1
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Qβ-measurements with a total absorption detector composed of through-hole HPGe detector and anti-Compton BGO detector Reviewed
Hiroaki Hayashi, Michihiro Shibata, Itaru Miyazaki, Osamu Suematsu, Yasuaki Kojima, Kiyoshi Kawade, Akihiro Taniguchi
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. A606 page： 484-489 2009.7
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Measurements of activation cross sections of (n,p) and (n,α) reactions in the energy range of 3.5 to 5.9 MeV using a deuterium gas target. Reviewed
Masataka Furuta, Toshiaki Shimizu, Hiroaki Hayashi, Itaru Miyazaki, Hiroshi Yamamoto, Michihiro Shibata, Kiyoshi Kawade
Annals of Nuclear Energy Vol. 35 page： 1652–1662 2008.9
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Precise Intensity Measurements in the 14N(n,γ)15N Reaction as a Gamma-Ray Standard up to 11 MeV Reviewed
I. Miyazaki, H. Sakane, H. Takayama, M. Kasaishi, A. Tojo, M. Furuta, H. Hayashi, O. Suematsu, H. Narasaki, T.Shimizu, M. Shibata, K. Kawade, A. Taniguchi and H. Harada
J. Nucl. Sci. and Tech. Vol. 45 ( 6 ) page： 481-486 2008
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Qβ Measurements of 158,159Pm, 159,161Sm, 160-165Eu, 163Gd and 166Tb using a Total Absorption BGO Detector. Reviewed
H. Hayashi, Y. Akita, O. Suematsu, M. Shibata, M. Asai, T. K. Sato, S-I. Ichikawa, I Nishinaka, Y. Nagame, A. Osa, K. Tsukada, T. Ishii, Y. Kojima, A. Taniguchi,
Eur. Phys. J. A Vol. 34 ( 4 ) page： 363-370 2007.12
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Observation of M3 Isomeric Transition from 156mPm through the β--Decay of 156Nd. Reviewed
Michihiro Shibata, Osamu Suematsu, Yasuaki Kojima, Kiyoshi Kawade, Akihiro Taniguchi and Yoichi Kawase,
Eur. Phys. J. A Vol. 31 page： 171-176 2007.2
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Experimental apparatus at KUR-ISOL to identify isomeric transitions from fission products and decay spectroscopy of 151Ce. Reviewed
Y. Kojima , M. Shibata, A. Taniguchi, Y. Kawase, R. Doi, A. Nagao and K. Shizuma,
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. A564 page： 275-282 2006
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α-decay 238Cm and the new isotope 237Cm. Reviewed
M. Asai, K. Tsukada, S. Ichikawa, M. Sakama, H. Haba, I. Nishinaka, Y. Nagame, S. Goto, Y. Kojima, Y. Oura, and M. Shibata
Phys. Rev. C Vol. 73 page： 067301-1 -4 2006
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Measurement of (n,n') reaction cross-sections of 79Br,90Zr,197Au and 207Pb with pulsed d-D neutrons. Reviewed
Toshiaki Shimizu, Itaru Miyazaki, Kazumasa Arakita, Michihiro Shibata, Kiyoshi Kawade, Jun-ichi Hori, Takeo Nishitani,
Annals of Nuclear Energy Vol. 32 page： 949-963 2005.6
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Proton-neutron configurations in 236g,mAm and its EC-decay daughter 236Pu. Reviewed
M. Asai, M. Sakama, K. Tsukada, S. Ichikawa, H. Haba, I. Nishinaka, Y. Nagame, S. Goto, Y. Kojima, Y. Oura, H. Nakahara, M. Shibata and K. Kawade,
Eur. Phys. J. A Vol. 23 page： 395-400 2005.3
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Preparation of a liquid nitrogen target for measurement of γ-rays in the 14N(n,γ)15N as an intensity standard in energy regions up to 11 MeV.
H. Sakane, H. Obayashi, A. Tojo, M. Shibata, K. Kawade and A. Taniguchi,
Appl. Rad. Isotopes Vol. 63 page： 131-135 2005
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Experimental identification of spin-parities and single-particle configurations in 257No and its α-decay daughter 253Fm. Reviewed
Phys. Rev. Lett. Vol. 95 page： 102502-1 -4 2005
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β-decay half-lives of new neutron-rich rare-earth isotopes 159Pm,162Sm, and 166Gd. Reviewed
S. Ichikawa, M. Asai, K. Tsukada, H. Haba, Y. Nagame, M. Shibata, M. Sakama, and Y. Kojima
Phys. Rev. C Vol. 71 page： 067302-1 -4 2005
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First observation of isomeric transition from 148mPr and parity assignment for excited states of 148Pr. Reviewed
Y. Kojima, A. Taniguchi, M. Shibata, E. Oyama, T. Nishimura, K. Shizuma and Y. Kawase:
Eur. Phys. J. A Vol. 19 page： 77-81 2004.1
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An improved pneumatic sample transport system for measurement of activation cross sections with d-D neutrons in the energy range between 2.1 and 3.1 MeV. Reviewed
T. Shimizu, H. Sakane, S. Furuichi, M. Shibata, K. Kawade, and H. Takeuchi,
Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A Vol. A527 page： 543-553 2004
Books 3
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放射線と安全につきあう－利用の基礎と実際－
西澤邦秀、柴田理尋 編（ Role： Joint editor）
名古屋大学出版会 2017.5 （ ISBN:978-4-8158-0875-4 ）
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大学等における放射線安全管理の実際 2016年 改訂版
中島 覚他（ Role： Joint author）
アドスリー 2016.8 （ ISBN:978-4-904419-67-0 ）
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放射線安全取扱の基礎
西澤邦秀、飯田孝夫 編（ Role： Joint author）
名古屋大学出版会 2004.3 （ ISBN:978-4-8158-0731-3 ）
Presentations 1
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20th International Conference on Radionuclide Metrology and its Applications International conference
Yosuke SHIMA, Hiroaki HAYASHI, Yasuaki KOJIMA, Ryouta JYOUSYOU and Michihiro SHIBATA
ON THE ITERATION OF COINCIDENCE SUMMING CORRECTION FOR DETERMINATION OF GAMMA-RAY INTENSITIES
Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 1
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原子力システム研究開発事業「高強度パルス中性子源を用いた革新的原子炉用核データの研究開発」
2006 - 2009
Grant type：Competitive
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 3
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バックグラウンド低減とタイムスタンプ測定による微量核分裂生成物の崩壊特性の研究
Grant number：19K05327 2019.4 - 2022.3
柴田 理尋
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4290000 （ Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost：\990000 ）
質量数150近傍の中性子過剰核は、球形核から変形核への遷移領域に位置する。この領域の奇－奇核では、陽子と中性子の相互作用が複雑になることから、実験及び理論研究ともにほとんど行われていない。それらの高精度な崩壊核データを取得するために、目的核種を235Uの核分裂生成物から高強度・高効率で分離できる京大原子炉附置オンライン同位体分離装置を用いて、高効率半導体検出器、バックグラウンド抑制用検出器および高速データ収集系を組み合わせて崩壊に伴う放射線を測定する。核異性体の存在が期待される奇－奇核をはじめ、この領域の崩壊核データを決定し、核構造を研究する。
収率の小さい質量数150以上のU-235の核分裂生成物の崩壊核データは、詳しく調べられていない。京大原子炉に附置したオンライン同位体分離装置は、数秒程度の短半減期の核分裂生成物を効率よく分離することができる装置であり、これを用いて崩壊核データを測定することは、中性子過剰核の核構造の研究および崩壊熱の評価の向上に資する。実施者が所有する貫通孔型クローバー検出器は高立体角・高効率で崩壊γ線を測定することができるGe検出器であり、それにタイムスタンプ式データ収集系を購入し、組み合わせて、時間情報を含むリストモードデータを収集することによって質量数150近傍の崩壊データを取得した。
対象とした核種は、Sr-95、Pr-153、Pr-154であり、それをオンライン同位体分離して、その壊変に伴うβおよびγ線を測定した。核異性体が報告されているSr-95については、クローバー検出器によってβ-γ時間差測定法によって、μ秒の寿命測定を行った。この方法では、予簿実験から、検出器の全計数率が結果の精度に影響すると考えられていたため、5kcps以下、5～10kcps、10kcps以上の3つの条件で測定し、計数率が高いと結果が短めになると言うことが明らかとなった。Pr-153、154については、測定中にデータ収集系が不安定となり、十分な統計量は得られなかったが、既に報告されている核異性体の結果を支持する結果および過去の文献に加えて新たなγ線と同時計数関係が確認できた。
一方、収率の低い核種を測る際には、娘核や実験室内のバックグラウンドが問題となる。その影響を低減させるためにクローバー検出器の貫通孔内に設置するプラスチックシンチレーターを用いたβ線検出器の開発も並行して進めた。
Sr-95、Pr-153、Pr-154を対象として、京都大学原子炉附置オンライン同位体分離装置（KUR-ISOL)を用いて測定した。Sr-95は、励起準位の半減期をβ-γ時間差法で決めるための検証となる核種である。本手法は、収率が極めて低い核種に対して、高効率の検出器でのみ達成可能な手法であり、特に、予備実験の結果から、測定中の計数率が結果の精度に影響することが予想されたため、Sr-95を5kcps以下、5～10kcps、10kcps以上の3つの条件で測定した。娘核Y-95の核異性体の測定結果から、計数率が高いと結果が短めになることが明らかとなり、半減期測定では、計数率を5kcps程度までに抑える方が良いことがわかった。一方、データ収集系は高計数率にも対応するため、γ-γの同時事象測定には10kcps程度まで上げても測定器の分解能は劣化しないこともわかった。
Pr-153、154については、十分な統計量が得られてはいないが、Pr-153については、18個の励起準位と19本γ線を新たに確認し、予備的な崩壊図式が作成できた。また、191.7keVの核異性体準位の半減期を決定し1.13μ秒と決定した。この値は、文献値1.06μsと誤差の範囲で一致したことから、新しいデータ収集系はμ秒の核異性体の半減期測定に適用可能であることがわかった。Pr-154については、データ収集系が不安定であったために十分な統計量が得られなかったが、過去に報告されたγ線との同時計数の解析結果から、新たな7本の同時計数するγ線が確認された。
さらに、従来のフォトマルではなく、MPPCを用いた狭いスペースに設置可能なプラスチックシンチレーターβ線検出器の設計及び試作を行い、β線号信号を引き出し、スペクトル測定ができることを確認した。以上のことから、ほぼ当初の予定通り、研究が進展していると判断した。
今年度も京大原子炉の共同利用申請が採択されているので、Pr-153、Pr-154の崩壊核分光実験を行い、統計精度を上げる予定である。前回、ノイズ等の原因が明らかとなったので、その対策を採ることによって実質的に10倍近い測定時間が得られると予想している。それによってより詳細な崩壊図式の作成が可能である。また、核異性体の半減期も決定できる期待される。並行して作成中のクローバー検出器の貫通孔装着用のβ検出器を併用すると、バックグラウンドの影響を1/10程度まで削減できると考えている。
プラスチックシンチレーターに光電子増倍管ではなくMPPCを使うことによって、狭い領域に適したβ線検出器を作成している。このβ線検出器は100%近い立体角を持つので、ビーム強度を上げることによって実験室内のバックグラウンドが上昇しても、その影響を抑えることができる。Pr-153、154は共に、過去に1件しか報告がない核種で有り、その報告は京大原子炉からであるが、当時に比べ、オンライン同位体分離装置の強度は向上しているので、効率の良い検出器と高速データ収集系を組み合わせることで、より精度の高いデータが取得できると考えている。引き続き、MPPCに適したシンチレーター形状を選定してβ検出器の基礎特性をオフラインで測定し、オンライン実験に適用する。 -
エネルギーサムγ線分光法による原子核の高エネルギー励起準位の解明
2009 - 2011
科学研究費補助金 基盤研究(C)
Authorship：Principal investigator
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d-Dガスターゲット開発による５～７MeV中性子の放射化断面積の測定
2003 - 2004
科学研究費補助金 基盤研究(C)
柴田 理尋
Authorship：Principal investigator
Teaching Experience (On-campus) 15
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量子力学A
2021
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応用力学演習
2021
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中性子・原子核科学輪講
2020
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応用核物理学
2020
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エネルギー理工学セミナーB
2020
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エネルギー理工学セミナーA
2020
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応用力学演習
2019
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中性子・原子核科学輪講
2019
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量子力学A
2019
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応用核物理学
2018
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中性子・原子核科学輪講
2018
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量子力学A
2018
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応用力学演習
2018
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Quantum Physics A
2017
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中性子・原子核科学輪講
2017
Teaching Experience (Off-campus) 1
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獣医放射線学
2009.4 - 2010.3 （岐阜大学）