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論文

Formation of $$alpha$$ clusters in dilute neutron-rich matter

田中 純貴*; Yang, Z.*; Typel, S.*; 足立 智*; Bai, S.*; Van Beek, P.*; Beaumel, D.*; 藤川 祐輝*; Han, J.*; Heil, S.*; et al.

Science, 371(6526), p.260 - 264, 2021/01

$$alpha$$ノックアウト反応を用いることで、中性子過剰な錫同位体の核表面での$$alpha$$クラスター形成を実験的に確かめた。実験で得られた、質量数とともに単調に減少するノックアウト断面積は理論による予言と非常に良く一致し、$$alpha$$クラスター形成率と中性子スキン厚との関係を示唆している。

論文

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U

Sun, M. D.*; Liu, Z.*; Huang, T. H.*; Zhang, W. Q.*; Andreyev, A. N.; Ding, B.*; Wang, J. G.*; Liu, X. Y.*; Lu, H. Y.*; Hou, D. S.*; et al.

Physics Letters B, 800, p.135096_1 - 135096_5, 2020/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:30.54(Astronomy & Astrophysics)

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U was observed in the fusion-evaporation reaction $$^{187}$$Re($$^{40}$$Ar,p3n) by using fast digital pulse processing technique. Two $$alpha$$-decay branches of $$^{223}$$U feeding the ground state and 244 keV excited state of $$^{219}$$Th were identified by establishing the decay chain $$^{223}$$U$$rightarrow$$$$^{219}$$Th$$rightarrow$$$$^{215}$$Ra$$rightarrow$$$$^{211}$$Rn. The $$alpha$$-particle energy for the ground-state to ground-state transition of $$^{223}$$U was determined to be 8993(17) keV, 213 keV higher than the previous value, the half-life was updated to be 62$$^{+14}_{-10} mu$$s. Evolution of nuclear structure for $$N$$=131 even-$$Z$$ isotones from Po to U was discussed in the frameworks of nuclear mass and reduced $$alpha$$-decay width, a weakening octupole deformation in the ground state of $$^{223}$$U relative to its lighter isotones $$^{219}$$Ra and $$^{211}$$Th was suggested.

論文

Sorption of trivalent cerium by a mixture of microbial cells and manganese oxides; Effect of microbial cells on the oxidation of trivalent cerium

大貫 敏彦; Jiang, M.*; 坂本 文徳; 香西 直文; 山崎 信哉*; Yu, Q.; 田中 万也; 宇都宮 聡*; Xia, X.*; Yange, K.*; et al.

Geochimica et Cosmochimica Acta, 163, p.1 - 13, 2015/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:49.68(Geochemistry & Geophysics)

微生物細胞表面における3価Ceのリン酸塩ナノ粒子の生成により、Mn酸化物によるCeの酸化収着が遅延されることを明らかにした。

論文

Adsorption of ytterbium onto ${it Saccharomyces cerevisiae}$ fungal cells; A pH-dependent contribution of phosphoryl functional group

Jiang, M. Y.*; 大貫 敏彦; 山崎 信哉; 田中 万也*; 宇都宮 聡*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 295(3), p.2283 - 2287, 2013/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:68.05(Chemistry, Analytical)

イッテルビウムの酵母への吸着についてXAFSによる化学種同定により検討した。その結果、リン酸官能基に配位したYbの割合はpH3-5でほぼ一定であった。この結果は、解離していないリン酸基への配位を示唆している。

論文

Post-adsorption process of Yb phosphate nano-particle formation by ${it Saccharomyces cerevisiae}$

Jiang, M. Y.*; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 香西 直文; 上石 瑛伍; 宇都宮 聡*

Geochimica et Cosmochimica Acta, 93, p.30 - 46, 2012/09

 被引用回数:19 パーセンタイル:40.21(Geochemistry & Geophysics)

酵母表面におけるYbリン酸塩鉱物化機構を実験により検討した。細胞表面に吸着したYbが細胞から排出されたリン酸と結合してナノ粒子化することをTEMやEXAFSによる分析から明らかにした。

論文

Chemical states of fallout radioactive Cs in the soils deposited at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

香西 直文; 大貫 敏彦; 有阪 真; 渡邉 雅之; 坂本 文徳; 山崎 信哉; Jiang, M.

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(5), p.473 - 478, 2012/05

 被引用回数:54 パーセンタイル:1.53(Nuclear Science & Technology)

福島第一原子力発電所事故由来で降下した放射性Csの化学状態を抽出及び分級により調べた。抽出後に残った放射性Csは、水批により分級された画分よりも大きな雲母鉱物がほとんどない画分に70%以上が存在した。この結果は、雲母鉱物以外の土壌構成物が放射性Csを強く保持している可能性を示している。

論文

Biological nano-mineralization of Ce phosphate by ${it Saccharomyces cerevisiae}$

Jiang, M.; 大貫 敏彦; 香西 直文; 田中 万也; 鈴木 義規*; 坂本 文徳; 上石 瑛伍*; 宇都宮 聡*

Chemical Geology, 277(1-2), p.61 - 69, 2010/10

 被引用回数:26 パーセンタイル:34.89(Geochemistry & Geophysics)

酵母によるCeの濃集実験をpH3, 4, 5の溶液を用いて行った。溶液にPを添加しないにもかかわらず、細胞表面に針状のナノサイズのCe-リン酸塩鉱物が成長することを確認した。この結果は、細胞表面に吸着したCeが細胞内から浸出したPと結合してナノ鉱物化したことを示している。

論文

Spectroscopy of $$^{257}$$Rf

Qian, J.*; Heinz, A.*; Khoo, T. L.*; Janssens, R. V. F.*; Peterson, D.*; Seweryniak, D.*; Ahmad, I.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Carpenter, M. P.*; et al.

Physical Review C, 79(6), p.064319_1 - 064319_13, 2009/06

 被引用回数:27 パーセンタイル:15.67(Physics, Nuclear)

アルゴンヌ国立研究所の反跳核分離装置を用いて、$$^{257}$$Rfの$$alpha$$線,$$gamma$$線,内部転換電子測定実験を行った。$$^{257}$$Rfの励起状態に、高いK量子数を持った3準粒子状態と解釈される半減期160$$mu$$秒の新核異性体を発見した。また、$$alpha$$崩壊の抑止係数より、$$^{257}$$Rfの娘核である$$^{253}$$Noの1準粒子状態の中性子軌道配位を同定した。中性子数151核の1/2$$^{+}$$[620]準位の励起エネルギーの系統性より、中性子数152の変形閉殻の大きさが、原子番号が増えるにつれて大きくなることを明らかにした。

論文

Beamlet deflection due to beamlet-beamlet interaction in a large-area multiaperture negative ion source for JT-60U

鎌田 正輝; 花田 磨砂也; 池田 佳隆; Grisham, L. R.*; Jiang, W.*

Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02C114_1 - 02C114_3, 2008/02

 被引用回数:16 パーセンタイル:37.97(Instruments & Instrumentation)

JT-60U負イオン源は1080孔(24$$times$$9$$times$$5セグメント)の多孔電極を用いて22Aの大電流D-ビームを発生する設計である。このようなマルチビームレットの加速においては、ビームレット相互作用によって周辺ビームレットが外側へ偏向される問題があり、ビームを電極と衝突させずに加速して狭い入射ポートへ向けて集束するためには、ビーム軌道の補正が課題である。JT-60U負イオン源のビーム軌道を明らかにするために、マルチビームレットの3次元軌道計算と実測値を比較した。計算モデルは、ビームレット相互作用,ビーム集束のための電極孔軸変位,電子抑制用のダイポール磁場を考慮した。計算では、周辺ビームレットの偏向角度はビームレットの数とともに増加したが、10本以上になると6mradで飽和した。このことは、JT-60Uのような大面積多孔負イオン源においても、ビームレット相互作用によるビーム偏向を10本のビームレットによって計算できることを示している。引き出し電極に薄板を加えて周辺ビームレットの偏向を補正する実験において、その偏向角度の実測値は同計算モデルで定量的に説明できた。これらの結果から、大面積多孔負イオン源におけるビーム軌道の偏向特性が明らかになり、同計算モデルを用いてビーム軌道の補正手法を確立できる見通しを得た。

論文

High-pressure X-ray diffraction of icosahedral Zr-Al-Ni-Cu-Ag quasicrystals

Jiang, J.*; Saksl, K.*; Rasmussen, H.*; 綿貫 徹; 石松 直樹; 下村 理

Applied Physics Letters, 79(8), p.1112 - 1114, 2001/08

 被引用回数:15 パーセンタイル:43.25(Physics, Applied)

メタリックガラス物質であるZr$$_{65}$$Al$$_{7.5}$$Ni$$_{10}$$Cu$$_{7.5}$$Ag$$_{10}$$の過冷却領域で形成される準結晶Zr-Al-Ni-Cu-Ag合金正二十面体相の高圧下における構造安定性を調べるために、放射光を用いた角度分散型高圧下粉末X線回折実験を行った。その結果、正二十面体型の構造は最高圧力(28GPa)に至るまで保たれ、また、脱圧後も元の状態に戻ることが明らかとなった。常圧における体積弾性率及びその微分係数はそれぞれ99.10$$pm$$1.26GPa及び4.25$$pm$$0.16であることが明らかとなった。異なる反射面の圧縮の様子が互いに一致すること及びそれらの反射ピークの半値幅の圧力依存性が見られなかったことから、この準結晶物質は高圧をかけることによって非等法的化あるいは欠陥の増大が引き起こされないことが明らかとなった。

口頭

JT-60U多孔負イオン源におけるビームレット相互作用の抑制

鎌田 正輝; 花田 磨砂也; 小林 薫; 池田 佳隆; Grisham, L. R.*; Jiang, W.*

no journal, , 

JT-60U負イオン源は、大面積多孔電極を用いた3段静電加速器によって22A(13mA/cm$$^{2}$$)のD-ビームを500keVまで加速するように設計されている。多孔電極を用いた場合、ビームレット自身の空間電荷の間に斥力が働き、周辺部ビームレットが外側に偏向する問題がある。この対策として、JT-60U負イオン源では、引出電極に電界補正板(以下、FSP)を装着している。しかしながら、最近、このFSPが最適化されておらず、周辺ビームレットが内側に偏向され過ぎて、その一部が接地電極に直接衝突して電極熱負荷を増加させていることがわかった。そこで、FSPの最適化のために、周辺部ビームレットの偏向角度のFSP形状(高さ及び電極孔からの距離)依存性を実験的に調べた。実験結果はビーム軌道計算によって定量的に説明できたため、ビーム軌道計算によって電界補正板の最適化を進めた。その結果、長パルスNB入射実験(目標30秒)で予定している加速電圧350kVにおいて、ビームレットが電極孔を通過するとともに、NBIポート位置で十分な集束を得られるFSP形状を見いだし、NB30秒入射の実現の見通しがついた。

口頭

Biomineralization of REE phosphate nano-minerals by Saccharomyces cerevisiae

Jiang, M.; 大貫 敏彦; 香西 直文; 田中 万也; 鈴木 義規; 宇都宮 聡*

no journal, , 

酵母を用いて希土類元素の鉱物化機構を調べる実験を行った。Ceを含む水溶液に酵母細胞を添加したところ、酵母細胞表面にナノサイズの鉱物が生成することをSEM分析により明らかにした。TEM-SAEDにより鉱物種を分析した結果、生成した鉱物はモナザイトであることがわかった。

口頭

Biological nano-mineralization of Yb phosphate by ${it Saccharomyces cerevisiae}$

大貫 敏彦; Jiang, M.; 上石 瑛伍*; 宇都宮 聡*; 田中 万也; 香西 直文; 鈴木 義規*

no journal, , 

酵母を用いてYbの微生物による鉱物化機構を明らかにする実験を行った。溶液のpHを3, 4, 5に調整したYb溶液に酵母を添加して、溶液中のYb濃度,pH変化を調べた。さらに、酵母を電子顕微鏡で観察した。その結果、溶液中からYbが除かれて、酵母細胞表面でナノサイズの鉱物が生成することを明らかにした。溶液中にはリンを添加していないにもかかわらず、鉱物はリンを含んでいた。これらの結果は、Ybが細胞表面に吸着し、細胞から溶出したPと反応してナノサイズのYbリン酸塩鉱物が生成したことを示している。

口頭

イオン液体により蒸着した微生物起源ナノ粒子の電子顕微鏡観察

香西 直文; Jiang, M.; 宇都宮 聡*; 桑畑 進*; 大貫 敏彦

no journal, , 

微生物細胞表面に生成したナノ粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する方法としてイオン液体による蒸着法を検討した。実験では、親水性及び疎水性イオン液体を用いた。その結果、親水性イオン液体で蒸着した試料では、微生物細胞の形状を保ったままでナノ粒子を観察できた。一方、疎水性イオン液体を用いた場合には細胞がつぶれた形状を示した。この結果から、親水性イオン液体蒸着法は微生物起源のナノ粒子を観察する有効な方法であることがわかった。

口頭

微生物による重元素の化学状態変化に伴う鉱物化

田中 万也; 鈴木 義規*; Jiang, M.*; 宇都宮 聡*; 大貫 敏彦

no journal, , 

多くの元素は化学状態によってその化学的性質を大きく変化させる。そのため近年では、環境中での元素循環を正しく理解するためには、元素の濃度や同位体比だけでなくそれらがどのような化学形態であるのかにまで踏み込んで議論を行う必要があると考えられるようになってきた。微生物はあらゆる環境中に存在し、元素の化学状態変化に重要な役割を果たしている。演者らは微生物と水溶液中に溶解した元素とが相互作用する細胞表面及びその近傍を"バイオ反応場"として着目した。そして、そこで起こる未知の化学反応プロセスによる元素の化学状態変化の発見及びその機構解明を目的として研究を進めている。バイオ反応場にはタンパク質,脂質,糖鎖などの生体分子が存在する。バイオ反応場ではこれらの生体分子と元素とが複雑な相互作用をすることで、特異な機能が発現する可能性がある。本講演ではバイオ反応場がもたらす重元素の化学状態変化及びそれに伴う鉱物化について紹介する。

口頭

Bio-mineralization of heavy elements on microbial cell surface

大貫 敏彦; 田中 万也; Jiang, M.; 香西 直文; 坂本 文徳; 鈴木 義規*; 宇都宮 聡*

no journal, , 

微生物細胞表面における重元素の鉱物化について実験により検討した。ここでは、酵母表面における希土類元素が細胞内より排出されたリン酸と細胞表面で結合し、ナノサイズのリン酸塩鉱物化する現象を見いだした。さらに、生物起源のMn酸化物へのREEsの濃集を調べた結果、Ceにおける濃集異常が低いpHでは正の異常が、高いpHでは負の異常が生じることを明らかにした。この原因が、微生物から排出される有機物であることを突き止めた。

口頭

III価アクチノイドの溶解度への微生物の影響; リン酸塩鉱物化におけるLn(III)の溶解度

大貫 敏彦; 香西 直文; Jiang, M.; 宇都宮 聡*

no journal, , 

微生物存在下での3価アクチノイドの溶解度を調べるため、Ce(III)あるいはEu(III)を用いた実験を行った。その結果、細胞表面にCePO$$_{4}$$及びEuPO$$_{4}$$鉱物の生成を認めた。一方、溶液中のCe濃度は熱力学で予測される鉱物の飽和濃度よりも高かった。この原因は、Ceなどが微生物から排出された有機物と錯体を形成しているためであると考えられる。

口頭

微生物(酵母とバクテリア)によるサマリウムリン酸ナノ鉱物化プロセス

Jiang, M.; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 上石 瑛伍; 宇都宮 聡*

no journal, , 

微生物細胞表面におけるサマリウムリン酸塩鉱物化プロセスを調べる実験を行った。その結果、酵母細胞表面での結晶化の速度は土壌細菌よりも遅いことがわかった。酵母細胞壁が土壌細菌細胞よりも厚いことが原因と考えられる。

口頭

Post-adsorption process of REE (Sm, Yb) phosphate nano-mineralization by microorganism

Jiang, M.; 大貫 敏彦; 田中 万也*; 香西 直文; 上石 瑛伍; 宇都宮 聡*

no journal, , 

酵母細胞表面における希土類元素のリン酸鉱物化プロセスを解明するため、生成した鉱物をTEM及びXAFSにより解析した。その結果、TEM解析により生成した鉱物のサイズは100nm程度であり、細胞の表面から直接成長していることを明らかにした。電子線回折からは明瞭なリングは得られなかった。一方、XAFS解析から、接触時間が30分以内では細胞表面への吸着が支配的であり、その後鉱物化が進むことがわかった。これらの結果は、リン酸塩鉱物化が細胞表面への吸着を経て進行することを示している。

口頭

Post adsorption of REEs on microorganism

Jiang, M.; 大貫 敏彦; 宇都宮 聡*

no journal, , 

微生物に吸着した希土類元素のその後の挙動を明らかにするため、長時間に渡る実験を行った。Ybを用いた実験では、溶液中の濃度が時間の経過とともに減少した。細胞表面をSEM, TEMで分析した結果、細胞表面にYbとPを含むナノ粒子が成長した。異なる接触時間における吸着したYbの化学状態をXAFSで調べた結果、Ybは細胞表面の官能基に吸着した後、リン酸塩鉱物化することを明らかにした。

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