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TaS
Park, P.*; Cho, W.*; Kim, C.*; An, Y.*; Avdeev, M.*; 飯田 一樹*; 梶本 亮一; Park, J.-G.*
Physical Review B, 109(6), p.L060403_1 - L060403_7, 2024/02
被引用回数：5 パーセンタイル：87.82(Materials Science, Multidisciplinary)Spontaneous Hall conductivity has recently been reported in the triangular lattice antiferromagnet CoTaS under a zero magnetic field. This phenomenon originates from the distinctive noncoplanar triple-
magnetic ground state, possessing uniform real-space Berry curvature characterized by scalar spin chirality. We investigated the physical properties of CoTaS by judiciously controlling the composition, revealing a drastic change in its bulk properties, even by slight variations in cobalt composition, despite the same crystal structure. For 
, Co
TaS keeps all the characteristics of the ground state consistent with the previous studies - two antiferromagnetic phase transitions at 
and 
(
), a large spontaneous Hall conductivity [
], and a weak ferromagnetic moment along the 
axis. However, samples with 
exhibit distinct bulk properties, including the absence of both and the weak ferromagnetic moment. Our neutron diffraction data reveal that CoTaS with develops coplanar helical magnetic order with 
. This is entirely different from what has been seen in 
, explaining the observed composition dependence.
Park, Y.-J.*; 澤田 淳; 小堤 健紀*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 森田 豊*
Proceedings of 3rd International Conference on Discrete Fracture Network Engineering (DFNE 2022) (Internet), 8 Pages, 2022/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価には地層中の長期にわたる地下水流動と核種移行プロセスの把握が求められる。沿岸部地下環境において、地下水流動は海水起源の塩水と陸水起源の淡水の密度差による複雑な相互作用の影響を受ける。加えて、数百万年の長期においては、海進・海退に伴う海水準変動の影響を受ける。本研究では、そのような沿岸域における亀裂性の結晶質岩を対象とした処分場の地下水流動と核種移行を評価するため、塩分濃度と地下水流速などの地下水環境の長期的な変遷を評価するための広域スケールとブロックスケールを組み合わせた評価フレームを構築した。
Park, J.*; 高山 俊雄*; 浅野 雅春; 前川 康成; 工藤 一秋*; 高山 俊雄*
Polymer, 54(17), p.4570 - 4577, 2013/08
被引用回数：6 パーセンタイル：18.26(Polymer Science)芳香族ポリベンズイミダゾール(PBI)膜に匹敵する耐熱性と機械特性を示す脂環式PBI(ChPBI)への放射線グラフト重合及びその後のスルホン化処理によりグラフト型ポリベンズイミダゾール電解質膜(sPBI)を作製した。ChPBIは、
-1,4-cyclohexanedicarboxylic acidと3,3'-diaminobenzidineの縮合反応より合成した。合成したChPBIは塩化リチウム含有のジメチル酢酸溶液から製膜することで結晶性を示し、
線の照射によりグラフト重合の開始種となる長寿命ラジカルが生成することがわかった。得られた結晶性ChPBI膜を220kGy照射後スチレン/1-プロピルアルコール(50/50)中でのグラフト重合とスルホン化処理により、イオン交換容量が2.1
2.9mmol/gのsPBI膜が調製できた。sPBI膜は10
10
S/cmと従来のPBI膜よりも高いプロトン伝導度を示した。走査電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分析(SEM-EDX分析)より、sPBI膜中の1
m径のグラフトドメインの形成が高イオン導電性に重要であることがわかった。このsPBI膜は、120
C熱水中で600時間後においてもプロトン伝導度の減少を起こさないことから、これまで作製したグラフト型電解質膜よりも耐熱性に優れていることを明らかにした。
Park, J.; 榎本 一之; 山下 俊*; 高木 康行*; 戸高 勝則*; 前川 康成
Journal of Membrane Science, 438, p.1 - 7, 2013/07
被引用回数：15 パーセンタイル：43.26(Engineering, Chemical)芳香族ポリイミド膜と同等の耐熱性,機械特性を示す脂環式ポリイミド膜(A-PI膜)への放射線グラフト重合による燃料電池用電解質膜の作製とそのグラフト重合機構の解析を試みた。芳香族ポリイミドが放射線グラフト重合性を示さないのに対し、その一部を脂環式構造に置換したA-PI膜は放射線グラフト重合性を示した。得られたグラフト膜をスルホン化することで、ナフィオンより高いイオン伝導度と機械・熱的安定性を示す電解質膜が作製できた。照射A-PI膜の紫外・可視光分光(UV-VIS)スペクトルより、420, 600nmに吸収極大を持つ長寿命中間体の存在が確認できた。UV-VISスペクトルの減衰と電子スピン共鳴によるラジカルの減衰の比較から、この中間体が脂環式部位に生じたアルキルラジカルであり、A-PI膜の放射線グラフト重合における開始部位であることが確定できた。
Pace, D. C.*; Austin, M. E.*; Bass, E. M.*; Budny, R.*; Heidbrink, W. W.*; Hillesheim, J. C.*; Holcomb, C. T.*; Gorelenkova, M.*; Grierson, B. A.*; McCune, D. C.*; et al.
Physics of Plasmas, 20(5), p.056108_1 - 056108_18, 2013/05
被引用回数：35 パーセンタイル：81.60(Physics, Fluids & Plasmas)DIII-Dトカマクにおいて微視的乱流による高速イオンの輸送を中性粒子ビーム(NB)入射により調べた。背景の微視的乱流を特徴づけるパラメータ(Eb/Te値、Ebは入射エネルギー、Teは電子温度)を変化させるために、中心部または周辺部入射を行った。いずれの場合も、微視的乱流による輸送の増加は小さく実験的には観測できなかった。微視的乱流による高速イオンの拡散を数値的・解析的に評価し、高速イオンの輸送の効果をモデル化した。その結果、コヒーレントなモードによる高速イオンの輸送とNB電流駆動の低下の方が乱流輸送によるものより大きく、ITERにとってより重要であることがわかった。
角田 淳弥; 柴田 大受; 沢 和弘; 藤田 一郎; 大橋 純*; 瀧澤 健太郎*; Kim, W.*; Park, J.*
Ceramic Materials for Energy Applications; Ceramic Engineering and Science Proceedings, Vol.32, No.9, p.1 - 12, 2011/11
第4世代原子炉システムの1つであるVHTRの温度条件は厳しいため、炭素繊維強化炭素複合材料の制御棒要素への適用がVHTRの開発において主な課題の一つである。原子力機構では2次元C/Cコンポジットに着目し研究開発を進めている。2次元C/Cコンポジットは、照射前後で繊維方向と積層方向に異方性を有するため、制御棒の設計ではそれらを考慮することが重要である。特性への照射効果を調べるため、原子力機構ではC/Cコンポジットの照射試験を実施し、両方向の照射特性の評価を行った。また、C/Cコンポジットは繊維とマトリックスから構成されるため、亀裂の進展を評価する必要がある。亀裂の進展評価により破壊特性を評価するため、制御棒の亀裂を模擬した曲げ試験を実施し、試験片中の亀裂を観察した。ここでは、2次元C/Cコンポジットの照射効果について、異方性を考慮した照射後試験の結果をもとに評価した結果を示す。また、等価破壊靱性値の評価結果及び破壊のメカニズムの検討結果についても併せて示す。
角田 淳弥; 藤田 一郎; 柴田 大受; 牧田 太陽*; 高木 俊*; 國本 英治*; 沢 和弘; Kim, W. J.*; Park, J. Y.*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(16), p.162010_1 - 162010_4, 2011/09
被引用回数：1 パーセンタイル：50.63(Materials Science, Ceramics)炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、その強度及び耐熱性が優れていることからVHTR制御棒要素の候補材の一つである。C/Cコンポジットの亀裂進展は複雑なので、その破壊挙動はC/Cコンポジット製制御棒の設計において最も重要な課題の一つである。本研究では、炭素繊維とマトリックスの層構造である2次元C/Cコンポジットについて、モードII破壊特性を評価するため、酸化させた端面切欠き試験片を用いて曲げ試験を実施した。その結果、層間破壊靱性値は酸化率が大きくなるにつれて減少した。これは、破壊靱性がマトリックスの酸化によって減少したことによるもので、その減少率はマトリックスのタイプに依存することがわかった。また、亀裂は繊維束間で発生し、繊維を断裂させることなく繊維束間に沿って成長することがわかった。繊維とマトリックス間で発生した亀裂は、繊維束間の層間ボイドに集まり、その後マトリックスを通って成長すると考えられる。
稲村 泰弘; So, J.-Y.*; 中島 健次; 鈴木 次郎*; 中谷 健; 梶本 亮一; 大友 季哉*; Moon, M.-K.*; Lee, C.-H.*; 安 芳次*; et al.
JAEA-Technology 2010-047, 74 Pages, 2011/02
JAEA-Technology-2010-047.pdf:15.03MB
この報告書は、日韓中性子チョッパー型分光器用ソフトウェア共同開発について2007年から2009年の2年間の活動内容をとりまとめたものである。共同開発の背景,開発作業の内容等について述べている。また、2010年以降に続く次の共同開発についての議論にも触れる。詳細な技術情報等は、付録として収録している。
柴田 大受; 角田 淳弥; 牧田 太陽*; 高木 俊*; 國本 英治*; 沢 和弘; Kim, W. J.*; Jung, C. H.*; Park, J. Y.*
日本機械学会論文集,A, 76(764), p.383 - 385, 2010/04
日本原子力研究開発機構では、1000C近い高温のガスを炉外に取り出すことができる超高温ガス炉(VHTR)の研究開発を進めており、高効率発電や水素製造への利用が可能である。VHTRの炉内構造物には、金属に代わる耐熱性に優れた耐熱セラミックス複合材料を開発することが重要であり、炭素繊維強化炭素複合材料(C/C複合材料)は候補材料の一つであるが、炉内構造物への応用のためには、その破壊挙動を明らかにしておく必要がある。本研究では、二次元(2D-)C/C複合材料についてSENB試験片により破壊特性を評価し、以下の結果を得た。(1)3つの銘柄の2D-C/C複合材料について、金属材料の評価式を適用して応力拡大係数を評価することを試み、今回の試験体系で材料ごとの破壊特性を評価することができる見通しを得た。(2)荷重-開口変位量曲線において、き裂の進展だけではなく層間はく離の効果が含まれていることを確認した。今後、定量評価を行う予定である。
Park, J.*; 榎本 一之; 山下 俊*; 高木 康行*; 戸高 勝則*; 前川 康成
Journal of Photopolymer Science and Technology, 22(3), p.285 - 287, 2009/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Polymer Science)カプトンなどの全芳香族ポリイミド膜に匹敵する優れた膜特性を示す脂環式ポリイミド膜(A-PI膜)を用い、放射線グラフト重合法による燃料電池用電解質膜の合成に成功した。得られた電解質膜はナフィオンより高いイオン伝導度と機械・熱的安定性を示したため、A-PI膜はグラフト型電解質膜の高分子基材膜としての応用が可能であることが確かめられた。さらに、照射A-PI膜の紫外・可視光分光(UV-VIS)スペクトルより、可視光領域に吸収を持つ長寿命中間体の存在が確認できた。この中間体のUV-VISスペクトルの減衰と電子スピン共鳴によるラジカルの減衰の比較から、600, 420nmに吸収極大を持つ中間体が放射線グラフト重合を引き起こすアルキルラジカルであることから、A-PI膜の放射線グラフト重合における開始部位が確定できた。
榊原 哲朗; 青山 佳男; 山口 大美; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 村田 実*; Park, J.*; 谷口 尚司*; 藤田 満*; 福田 友幸*; et al.
Proceedings of International Waste Management Symposium 2009 (WM '09) (CD-ROM), 15 Pages, 2009/03
放射性廃棄物の溶融減容処理において、廃棄物の詳細な分別が不要となる超高周波溶融炉による減容システムを開発した。るつぼ容量10リットルの小型試験装置と、容量30リットルの実証試験装置を用いて数10100kHzの電磁誘導により金属とセラミックスを同時に誘導加熱し溶融固化体を作製した。作製した固化体の健全性を確認するとともに、計算シミュレーションにより算出した炉内の電磁場と流動状況と試験結果とを比較評価した。また、試験データ及び計算評価結果からるつぼ容量100リットルの実用規模設備の設計を実施した。
前川 康成; Park, J.*; 榎本 一之; 山下 俊*
no journal, ,
高温作動型燃料電池に適用できる電解質膜の作製を目的に、ジシクロヘキサン環骨格を有する高温耐久性ポリイミドを合成し、放射線グラフト重合によるスチレンスルホン酸グラフト鎖を有する脂肪族ポリイミド電解質膜の合成を試みた。脂肪族ポリイミド膜に線を220kGy照射後、スチレンのグラフト重合をAr雰囲気中、60Cで行った。グラフト率(DOG)は、反応時間を1048hとすることでDOG=4380%の範囲で制御できた。グラフト鎖のスルホン化反応は、30Cの0.05Mクロロスルホン酸中で行った。DOG43%膜では、スルホン化率(SD)が20%から73%に増加することでイオン交換容量が0.54mequiv g
から1.7mequiv gに増加した。SD73%のDOG43%膜は、41%の低含水率でナフィオンに匹敵する導電率(0.07S cm)を示した。本検討により、脂肪族ポリイミド膜に対するスチレンスルホン酸グラフト鎖のDOG及びSDを制御することで燃料電池開発に要求される特性を有する電解質膜の合成ができることがわかった。
稲村 泰弘; 中島 健次; 梶本 亮一; 大友 季哉*; 中谷 健; 鈴木 次郎*; 新井 正敏; So, J.-Y.*; Park, J.-G.*; Perring, T.*; et al.
no journal, ,
現在、J-PARCセンター物質・生命科学研究施設(MLF)では4次元空間中性子探査装置(4SEASONS)や冷中性子チョッパー型分光器(AMATERAS)を始めとするチョッパー型非弾性散乱装置の建設が急ピッチで進められている。それらハードウェアとともに、分光器やデバイスを制御しデータ集積,解析を行うソフトウェアの整備も進みつつある。その開発は、装置制御,解析・可視化などを開発項目の柱として、また他の分光器とのソフトウェア共通化・共有化も視野に入れて企業とともに進められてきた。4SEASONSにおいては、昨年9月から中性子ビームを使用した試験調整運転が始められているが、これまでの成果であるデータ収集系システムから出力されるイベントデータをヒストグラム化するといった一連の機能や、試験調整機能のソフトウェアが問題なく動作することを確認できている。一方で解析・可視化ソフトにおいても、海外の研究者グループとの国際協力も進めるなど、一定の成果を上げつつある。今回の発表では、これらソフトウェアの概要,今後の開発の進行について報告する。
稲村 泰弘; 中島 健次; 梶本 亮一; 中谷 健; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; 新井 正敏; So, J.-Y.*; Park, J.-G.*
no journal, ,
J-PARCセンター物質・生命科学実験施設(MLF)では4次元空間中性子探査装置(4SEASONS)や冷中性子ディスクチョッパー型分光器(AMATERAS)といったチョッパー型非弾性散乱装置が既に稼働状態にあり、コミッショニングや試験測定が続けられている。それらと同時に開発が進められてきた装置制御やデータ取得から解析に至るソフトウェアも既に導入されている。例えば4SEASONSにおいて試験測定された一次元反強磁性体CuGeO
の単結晶のデータは、開発されたソフトウェアを通して解析されており、そのイベントデータの利点を活かし、得られた測定データに含まれる複数のエネルギー領域を別々に取り出して解析を行うことで、それぞれのデータの可視化に成功するなど、順調に結果を出しつつある。今回の発表では、これらのソフトウェアの概要と現状について報告する。
新川 智史*; 上野 幸久*; 榎枝 幹男; 檜木 達也*; Park, J.*; 山本 靖*; 小西 哲之*
no journal, ,
液体LiPbブランケットは、高い熱負荷と中性子負荷において効果的に除熱ができ高い経済性が望める先進ブランケットとして、開発をすすめているものである。本報告では、その技術課題を解決するために、実際に液体LiPb実験ループを用いて、SiC/SiC及び低放射化フェライト鋼を構造材に用いる液体LiPbテストブランケットシステムの材料共存性,トリチウム透過性,MHD圧損について、600Cまで、先進材料を用いたデータ取得を実施した結果を報告するものである。さらに、実験結果からブランケット構造設計への提案を行うものである。
Kim, W. J.*; Seo, M.-R.*; Park, J. Y.*; 角田 淳弥; 柴田 大受; 沢 和弘
no journal, ,
C/C複合材料は、優れた機械的特性及び耐熱衝撃性を有することから、高温構造材として使用されている。原子力分野では、核融合炉のプラズマ対向壁及びガス冷却炉の高温構造材の候補となっている。高温ガス炉では、制御棒要素,炉心拘束ベルト,タイロッド,上部プレナムシュラウド,高温ダクト断熱カバー材,床ブロック等への適用が検討されている。しかし、C/C複合材料は400C以上で酸化されやすいので、空気進入事故を想定したヘリウム環境下又は空気環境下での酸化挙動及び特性の低下を、実際に使用する前に評価する必要がある。本研究では、数種類の原子炉級C/C複合材料の酸化挙動をさまざまな温度条件で評価した。酸化試験は、酸化温度500から1100Cの範囲で空気又はアルゴン雰囲気で行った。また、酸化前後の熱拡散率,曲げ強度,引張強度及び層間強度を評価した。
稲村 泰弘; So, J.-Y.*; 中島 健次; Park, J.-G.*; 中谷 健; 梶本 亮一; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; 新井 正敏
no journal, ,
J-PARC・MLFに設置されたBL01を始めとするチョッパー型中性子非弾性散乱装置において、ユーザーが実験を行うために必要となる各種デバイス制御,データ解析・可視化といった機能を持つソフトウェアの整備が進みつつある。特にイベントレコーディング型のデータの特徴を活かしてMulti-Ei測定とその解析を可能とし、これらの手法を用いてすでに多くの成果が上がりつつある。一方、中性子源の高強度化が進み短時間で大量のデータが取得できるようになったにもかかわらず、一部ソフトウェアの整備が進んでいなかったために、実験によってはユーザーや装置責任者がその測定と解析に多大な労力を費やす必要があった。例えば、試料方向などの条件を変更した測定を多数行わねばならない3次元系試料の測定と解析に関しては、ユーザーからのソフトウェア強化の要望が強かった。しかし最近になってソフトウェア開発も進み、徐々にそれらの問題点が解消されつつある。本発表では最近のソフトウェア開発の成果を示し、なお残る問題点,今後の予定等について報告する。
稲村 泰弘; 中谷 健; 中島 健次; 梶本 亮一*; 池内 和彦*; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; So, J.-Y.*; Park, J.-G.*; 新井 正敏
no journal, ,
J-PARC・MLFに設置された四季をはじめとするチョッパー型中性子非弾性散乱装置において、各種デバイス制御,データ解析・可視化といった機能を持つソフトウェアの整備が進み、特にイベントレコーディング型のデータの特徴を生かしたMulti-Ei測定とその解析が可能となっている。この手法により、既に多くの成果が上がっている。しかし、中性子源の高強度化が進み短時間で大量のデータが取得できるようになったにもかかわらず、一部ソフトウェアの不備により、実験によってはユーザーや装置責任者がその測定と解析に多大な労力を費やす必要があった。例えば、試料方向などの条件を変更した測定を多数行わねばならない3次元系試料の測定と解析に関しては、ユーザーからのソフトウェア強化の要望が強かった。最近になってソフトウェア開発も進み、徐々にそれらの問題点が解消されつつある。本発表では最近のソフトウェア開発の成果を示し、なお残る問題点,今後の予定等について報告する。
岡田 浩*; 若原 昭浩*; Park, J.-H.*; 佐藤 真一郎; 大島 武
no journal, ,
半導体中に添加した希土類元素からの発光は照射損傷の影響を受けにくいといわれており、耐放射線性発光デバイスへの応用の可能性が示唆されている。今回は、有機金属気相成長法により作製したAl
Ga
Nに200keVのTbイオンを1.0
/cm
から1.4
/cmの範囲でイオン注入し、N
+NH
混合ガス中で1100C,120秒の高速熱処理を行った。これらの試料に対し、チャネリングラザフォード後方散乱法(RBS)で結晶性を評価し、またカソードルミネッセンス(CL)測定を行い、発光強度の変化を調べた。その結果、1.0
Tb/cmまでは発光強度が増加したが、それ以上のフルエンスでは発光強度が飽和した。一方、RBS測定の結果からは、5.0
Tb/cm以上でチャネリングイールドが急速に増加するという結果となり、これはCL強度が飽和を示すフルエンスよりも1以上高かった。このことから、注入したTbのうち、結晶欠陥などの影響により限られたTbしか発光に寄与していないことが明らかになった。
Park, J.; 高山 俊夫*; 工藤 一秋*; 前川 康成
no journal, ,
東京大学生産技術研究所との共同研究で進めている高温高耐久性燃料電池膜の開発を目的に、耐熱性の高い芳香族イミダゾール構造とグラフト重合の開始点となる脂環式構造を含む脂環式ポリベンズイミダゾール(A-PBI)の合成、及び、そのキャスト膜を基材にした放射線グラフト重合による電解質膜の作製を検討した。吸収線量220kGy、溶媒1-PrOH(50vol%)、80Cでスチレンがグラフト率80%でグラフト重合できた。このスルホン化反応により電解質膜が調製できたが、機械強度の低下が見られた。そこで、合成したA-PBIと全芳香族ポリイミダゾールとのブレンド膜を調製し、同様の方法で電解質膜を作製したところ、導電率はわずかに低下するものの機械強度は維持できることがわかった。今後、より高温での作動が不可欠な燃料電池自動車用電解質膜への適用を目指し、高温耐久性と高導電性の両立を試みる予定である。
