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森山 潤一郎*; 高桑 脩*; 山口 正剛; 小川 祐平*; 津崎 兼彰*
Computational Materials Science, 232, p.112650_1 - 112650_11, 2024/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)本研究ではいくつかの実用Fe-Cr-Ni基オーステナイト合金において、強度-延性バランスを改善する水素の影響に着目している。面心立方構造を持つFe-Cr-Niモデル合金の水素吸収エネルギーを第一原理計算で調べ、合金中の水素溶解度に対するFeからのCrおよびNi置換の寄与を検証した。Cr置換はNi置換に比べて水素吸収エネルギーを大幅に減少させ、Cr/Ni比の増加により高い水素溶解性を発揮することがわかった。計算で得られた傾向は、様々なCr/Ni比を持つ実用合金で以前に得られた実験結果と一致した。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：44 パーセンタイル：97.1(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
元川 竜平; 遠藤 仁*; 横山 信吾*; 小川 紘樹*; 小林 徹; 鈴木 伸一; 矢板 毅
Langmuir, 30(50), p.15127 - 15134, 2014/12
被引用回数：27 パーセンタイル：63.28(Chemistry, Multidisciplinary)The effect of cesium (Cs) adsorption on the mesoscopic structure of the clay minerals vermiculite and weathered biotite (WB) in suspensions was elucidated by small-angle X-ray scattering (SAXS). The clay minerals form multilayered structures and the Cs cations are strongly adsorbed in the interlayer space of the soil clays, in particular vermiculite and WB. SAXS was used to monitor the relationship between Cs adsorption at the clay interlayers and the structural changes at length scales from 0.1 to 100 nm. The variation in the distance between the neighboring clay sheets and the spatial arrangement of the clay sheets with and without Cs were clarified. Our quantitative analyses revealed that the number of stacked layers of pure vermiculite was decreased by Cs addition, whereas that of WB increased. Moreover, the average distance between the neighboring layers of vermiculite in suspension was larger than that of WB, which reflects the different conditions of Cs intercalation. These findings provide fundamental insights that are important for predicting the environmental fate of radioactive cesium in contaminated regions and for developing methods for extracting cesium from soil.
-butyl phosphate/-octane mixtures by X-ray and neutron scattering in a wide 
range元川 竜平; 鈴木 伸一; 小川 紘樹*; Antonio, M. R.*; 矢板 毅
Journal of Physical Chemistry B, 116(4), p.1319 - 1327, 2012/02
被引用回数：36 パーセンタイル：65.39(Chemistry, Physical)Tri--butyl phosphate (TBP) is an important extractant for separating hexavalent uranium and tetravalent plutonium from used nuclear fuel by solvent extraction. In such solvent extractions using TBP, the organic phase occasionally separates into two organic phases, namely, light and heavy organic phases. The latter one in particular is called the third phase. The purpose of this work is to elucidate the mechanism whereby the third phase forms in biphasic liquid-liquid solvent extraction of heavy metal ions. Toward this end, small- and wide-angle X-ray and neutron scattering experiments were conducted to examine the microscopic structures of TBP/octane mixtures. These investigations of solute associations provide insights into system performance. After the extraction of heavy metal ions, for example, the microscopic structures formed in the organic phase are likely to be correlated with the initial microscopic structures, which are revealed here. SWAXS and SWANS, with accurate estimations of incoherent scattering intensities for all solution samples, revealed the following: (1) TBP self-associates in octane, and the average distance between two TBP molecules in the TBP assemblies is evaluated as 0.9-1.0 nm; (2) the shape of the TBP assembly is ellipsoidal; and (3) the attractive interaction among TBP assemblies in octane is miniscule, and thus, they tend to be dispersed homogeneously due to the excluded volume effect.
collisions at 
= 200 and 62.4 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数：184 パーセンタイル：99.45(Physics, Nuclear)200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの
の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：9 パーセンタイル：49.6(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
菊地 正博; 小川 英之*; 森下 憲雄; 鵜飼 光子*; 小林 泰彦; 下山 雄平*
食品照射, 44(1-2), p.9 - 13, 2009/09
熱帯果実であるマンゴーの植物検疫処理として、世界的には放射線照射の利用が拡大している。将来的には我が国でも非加熱処理である照射が導入される可能性があり、有効な検知法が必要である。マンゴーのESR検知法では果実には内在性遷移金属が含まれるため、その影響を受けない解析が必要となる。そこで、鋭いメインピークについてラジカルのスピン-格子緩和時間T
とスピン-スピン緩和時間T
を解析して、照射判別に利用できるかを検討した。その結果、照射された生マンゴーから調製された検体では、緩和時間Tは線量に関係なくほぼ一定であったが、Tは吸収線量の増加とともに変化し、特に果肉のTは線量依存性があることがわかった。照射後1日以上経過した生マンゴーの果肉から求められるTを用いると、少なくとも照射9日目までは保存期間によらずTの線量依存性は安定してほとんど変化しなかった。このことから、緩和時間Tを用いて生マンゴーの照射の有無を判定できる可能性が示唆された。
高村 秀一*; 門 信一郎*; 藤井 隆*; 藤山 寛*; 高部 英明*; 足立 和郎*; 森宮 脩*; 藤森 直治*; 渡辺 隆行*; 林 泰明*; et al.
カラー図解,プラズマエネルギーのすべて, P. 164, 2007/03
核融合並びにプラズマに興味を持ってもらい、またその有用性,将来性を広く理解してもらうための一般向け解説書として、プラズマ・核融合学会の企画(日本実業出版社から出版予定)に共同執筆で出版するものである。読者の対象範囲は、理科に興味を持つ高校生,大学生・一般社会人,ある種のプラズマに仕事で関連している人で、他分野からのヒントを求める人など、広い層に読んでもらえることを想定している。(目次:はじめに/プラズマってなんだ?/プラズマ技術のひろがり/実験室の超先端プラズマ/核融合プラズマエネルギーとは?/プラズマエネルギーへの道/核融合プラズマエネルギー発電所を目指して/プラズマエネルギーと未来社会)
菊地 正博; 森下 憲雄; 小林 泰彦; Hussain, M. S.*; 鵜飼 光子*; 小川 英之*; 下山 雄平*
no journal, ,
熱帯果実であるマンゴーは輸入時に植物検疫が実施され、海外では非加熱処理である放射線照射も利用されるようになった。国際的に認められたESR法は簡便な照射食品検知法であるが、おもに乾燥食品に適用されている。これを熱帯果実や生鮮野菜の検知に適用することを目的とし、生マンゴーを対象として、照射した時のスペクトル変化を詳細に検討した。その結果として、メインピーク高は照射後の保存中に変化しやすいが、照射後1週間以上経過しても安定に検出されるサイドピークを新たに見いだし、そのシグナルは直線的な線量依存性を示すことを明らかにした。このことから、ESR法が水分含量の高い青果物をはじめとして、より広範な食品に適用できる可能性が示唆された。
菊地 正博; 森下 憲雄; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*; 小川 英之*; 下山 雄平*
no journal, ,
熱帯果実は、輸入の際には害虫防除のため厳重な植物検疫が実施され、世界的には放射線照射の利用が拡大している。適切な流通管理のためには照射履歴判別法(検知法)が必要であるが、国際的に認められた検知法の一つである電子スピン共鳴(ESR)法は、おもに乾燥食品に適用されている。そこで、従来ESR法に向かないとされていた生マンゴーを対象として、照射の有無の判別が可能なESR検知法を確立した。測定条件を最適化して、ノイズの少ない状態で測定したところ、照射された生マンゴーの凍結乾燥検体でサイドピークを検出できた。このサイドピークは生の状態で4Cに照射後1週間以上保存しても検出することができ、シグナル変化は直線的な線量応答を示した。したがってサイドピークを指標とすると、照射された生マンゴーの吸収線量の推定が可能と考えられる。今回の確立したESR法は、試料の凍結乾燥と磨砕後の測定だけで済む簡便な方法であるため、多検体からのスクリーニングが可能となり、さらに、水分含量の高い青果物をはじめとして、より広範な食品に適用できる可能性がある。
菊地 正博; 小川 英之*; 森下 憲雄; 鵜飼 光子*; 小林 泰彦; 下山 雄平*
no journal, ,
植物検疫処理として世界的には放射線照射が利用されている。ESR法を照射された生マンゴーに適用すると個体差で内在性Mnピークが判定を阻害することがある。そこで有機フリーラジカルの緩和時間を照射判別に利用できるかを検討した。照射された生マンゴーについてマイクロ波強度を0.01mWから60mWまで変えてESR測定し、そのシグナル飽和曲線をLundらのプログラムで解析して緩和時間(T, T)を求めた。照射された生マンゴーでは、緩和時間Tは線量に関係なくほぼ一定であったがTは線量応答を示し、特に果肉のTは線量依存性があることがわかった。照射後1日以上経過した生マンゴー果肉のTでは、少なくとも照射9日目までは保存期間によらずTの線量依存性はほとんど変化しなかった。このことから、緩和時間Tを用いて生マンゴーの照射の有無を判定できる可能性が示唆された。今回見いだされた現象は、水分を含む生マンゴーでは分子が移動できるため、放射線による切断が増えてさらに自由度が増したラジカルの距離が離れて、緩和時間Tが増加したと解釈された。
森山 潤一郎*; 高桑 脩*; 小川 祐平*; 山口 正剛; 津崎 兼彰*
no journal, ,
オーステナイト系ステンレス(Fe-Ni-Cr合金)は高い水素固溶度を持つ合金であるが、近年、その強度と延性が固溶水素によって上昇するという興味深い性質が報告された。その電子・原子論的な要因を探るため、CrとNiが水素溶解度に与える影響を第一原理計算によって評価した。
森山 潤一郎*; 高桑 脩*; 山口 正剛; 小川 祐平*; 津崎 兼彰*
no journal, ,
Fe-Cr-Niを基本成分とする一部のオーステナイト系ステンレス鋼)では、固溶水素濃度の上昇に伴って水素が寸法効果では説明することが難しいほどの高い固溶強化能を発揮する。同現象の理解にはFe-Cr-Ni系における平均固溶水素濃度に加えて、局所水素濃度の把握が必要であり、平均固溶水素濃度はCr・Ni量に依存することから、これらの置換型原子と水素原子との相互作用が着目すべき重要因子であると考えられる。本研究では第一原理計算を用いて、Cr・Ni原子と水素原子との相互作用を定量化し、平均的な固溶水素濃度(占有率)とその分布への影響を評価した。
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
近年、水素添加によりSUS310Sの強度と延性が共に向上することが報告された。本研究では、「匠」を利用した引張試験中その場中性子回折実験を行い、転位密度や積層欠陥密度など、個々の因子に対する水素の影響を定量的に解明することを試みた。
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; Mao, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
カーボンニュートラルの実現のため、水素は化石燃料を代替するエネルギーキャリアとして注目を集めている。歴史的に水素は鉄鋼材料の脆化を引き起こすとされてきたが、小川らはSUS310Sに水素を添加することで強度と延性が共に向上することを報告した。これらは水素による固溶強化と双晶変形の促進によると定性的に説明されているが、変形中の転位や積層欠陥の発達に対して、水素がどのような影響を与えるかその詳細は明らかとなっていない。本研究は、その場中性子回折により、これらの欠陥に対する水素の影響を明らかにすることを目的とする。
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; Mao, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
近年、高圧ガス環境中で均一に水素を固溶させたオーステナイト系ステンレス鋼SUS310Sにおいて、強度・延性が共に向上することが報告された。これは水素による固溶強化と双晶変形の促進によると説明されているが、転位密度や積層欠陥など、個々の因子に対する水素の影響の詳細は明らかとなっていない。本研究では、J-PARCの工学材料回折装置「匠」での引張試験中その場中性子回折により、変形メカニズムを明らかにすることを試みた。得られた中性子回折パターンから、水素による体積変化や固溶強化の存在を確認した。更に、転位密度、積層欠陥密度、双晶変形開始ひずみ・応力を評価した。これらの解析により、水素が変形メカニズムに与える影響を明らかにした。
