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-ray analysis木下 哲一*; 能任 琢真*; 中島 均*; 小迫 和明*; 加藤 雄大*; 黒岩 洋一*; 倉部 美彩子*; 佐々木 勇気*; 鳥居 和敬*; 前田 亮; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 332(2), p.479 - 486, 2023/02
There are some different chemical and physical forms of water molecules in concretes. Especially, bound water is difficult to determine. In the present work, we determined free + adsorbed water and bound water contained in aggregates and cement pastes, which are component of concretes, by means of conventional gravimetric analysis and prompt -ray analysis (PGA), respectively, in order to evaluate a total water content in concretes. In the PGA, background reduction was attempted by using the time-of-flight (TOF) signal. In addition, the degree of contribution to analytical values by scattered neutrons by samples was evaluated because water would adsorb on the surface of instruments inside the irradiation chamber for the PGA. Contents of the free + adsorbed water and bound water in some geochemical references determined in the present work were compared with the nominal values to confirm the precision. Each water content in aggregates collected from different quarries and cement pastes with different water-to-cement ratios were analyzed. A total water content in young concrete was evaluated on the basis of the analytical values.
辻 正邦*; 中島 均*; 齋藤 亮*; 沖原 光信*; 佐藤 稔紀
45th Annual Waste Management Conference (WM 2019); Encouraging Young Men & Women to Achieve Their Goals in Radwaste Management, Vol.7, p.4749 - 4763, 2020/01
活性シリカコロイドの溶液型グラウトは浸透性や耐久性に優れており、放射性廃棄物の地層処分における坑道掘削時の湧水抑制対策技術への適用が期待されている。近年日本においては、処分場が沿岸域に計画される可能性も検討されているため、海水条件下での使用を想定した溶液型グラウトの適洋性の確認や特性データの整備を進めている。本報では、海水系地下水へグラウトを注水する場合に適する新たな溶液型グラウトについて、配合調整条件を明らかにするとともに、このような海水対応グラウトの基本配合の試験体を作製し、力学的安定性や浸透注水性などの基本的な特性を取得した結果を報告する。
辻 正邦*; 沖原 光信*; 中島 均*; 齋藤 亮*; 青柳 和平; 佐藤 稔紀
第47回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(インターネット), p.266 - 271, 2020/01
地層処分のための工学技術として、坑道掘削時のグラウト技術(湧水抑制対策)の高度化開発が多く行われてきた。ただし、海水条件下を想定した物性取得や硬化のメカニズムを考慮した具体的な設計・施工方法は未確立である。このような状況を踏まえて、海水条件下における知見, 基本物性取得, 浸透特性取得, 研究レビューを実施したので、その概要について報告する。
辻 正邦*; 青柳 和平; 中島 均*; 沖原 光信*; 佐藤 稔紀
Proceedings of the Nordic Grouting Symposium 2019 (Internet), 15 Pages, 2019/09
本論文は、岩盤グラウト技術の高度化を目的とした、塩水条件の地下水中の溶液型グラウトの特性取得に関する3か年の研究成果概要を示すものである。初期段階では、溶液型グラウトの最新技術に関する調査を実施した。その後、実用性のある配合方法を開発し、塩水を練混ぜ水とした場合または、塩水を浸漬水とした場合の溶液型グラウトの各種特性データを取得した。さらに、塩水条件下でのグラウト浸透に関する理論を提案し、注入試験を実施した。最終年度に開催した第2回ワークショップでは、本研究で得られた知見がグラウト技術の発展に一定の寄与するものであると認められた。
Martikainen, J.*; 辻 正邦*; Schatz, T.*; 中島 均*; 沖原 光信*; 青柳 和平; 佐藤 稔紀
Proceedings of the Nordic Grouting Symposium 2019 (Internet), 13 Pages, 2019/09
本論文は、塩水条件の地下水中の溶液型グラウトの特性取得に関する研究成果の一部を示すものである。ここでは、グラウト浸透特性に対する塩水による影響把握を目的とし、考案したグラウト浸透理論を室内試験により検証した。本理論は、Funehagの提唱する既存の浸透理論に、塩水地下水条件下を対象に時間係数
を追加したものである。本試験では、平行平板試験装置を用いて5種類の異なる環境を模擬した地下水で装置内を満たし、ヨーロッパ製・日本製それぞれの溶液型グラウトに対して注入試験を実施した。静水環境下では、全ケースにおいて比較的均質なゲルによる浸透領域が確認された。得られたの分析結果から、今後の新たなグラウト手法として、の逆数を掛けた長いゲルタイムの配合を設計することで、必要浸透距離を確保することを提案した。本検討では知見が多く得れらたが、浸透理論の発展には更なる研究開発が必要である。
戸栗 智仁*; 沖原 光信*; 辻 正邦*; 中島 均*; 杉山 博一*; 齋藤 亮*; 佐藤 稔紀; 青柳 和平; 桝永 幸介
JAEA-Research 2017-013, 131 Pages, 2018/02
JAEA-Research-2017-013.pdf:8.49MB
北欧では、湧水量を大幅に少なくするために、浸透性が高くて耐久性の高い活性シリカコロイドを用いた溶液型のグラウト(以下、溶液型グラウトと呼ぶ)の研究が行われ、沿岸域の地下研において実証試験および実適用が開始されている。溶液型グラウトは海水条件下で適用され始めているが、固化のメカニズムは不明であり、施工方法も未確立である。国内外のいずれの事例において具体的な施工方法は未確立である。溶液型グラウトの周辺岩盤への影響については未知の部分が多い。このような背景を踏まえて、本業務は、資源エネルギー庁の公募事業である、「地層処分技術調査等事業(沿岸部処分システム高度化開発)」の一環として、3年程度をかけてグラウトに関する研究を行う計画であり、本報告書はその初年度の成果をまとめたものである。
辻 正邦*; 沖原 光信*; 中島 均*; 佐藤 稔紀; 青柳 和平
Proceedings of 6th East Asia Forum on Radwaste Management Conference (EAFORM 2017) (Internet), 6 Pages, 2017/12
地層処分場建設のための工学技術として、坑道掘削時における湧水抑制対策でグラウト技術が用いられる。沿岸部においては地下水が海水条件下にあり、セメント系のグラウト材料については大きな問題になることは指摘されていない。一方、北欧などで検討されている許容湧水量を満足するためには浸透性が高い溶液型のグラウトの適用が必須であるが、海水条件での特性データが十分ではなく、施工方法も未確立である。このため、文献調査や海外の現地視察およびワークショップを実施し、最新の知見を整備した。その結果、日本,スウェーデン,フィンランドとそれぞれ対策から課題となるポイントが配合選定、設計手法、施工手法と大きく区分されると考えられた。最終的には各国の対策を把握して、適切な設計施工を実施するのが望ましいといえる。我が国においては、注入する岩盤の地下水環境や練混ぜ水が淡水から海水条件となる可能性を想定し、ジェネリックな海水条件に対する配合対策を開発する必要があることが明らかになった。
-FeSi
nanocrystals前田 佳均; 西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司
Physica Status Solidi (C), 9(10-11), p.1884 - 1887, 2012/10
被引用回数：4 パーセンタイル：88.47(Materials Science, Multidisciplinary)炭素ドープによる-FeSiからの固有フォトルミネッセンス(PL)の増強を報告する。平均サイズが14nmのナノ結晶に適切な量のC
イオンを注入すると、PL強度が260%増大し、炭素ドープしていないナノ結晶に比べると励起子の束縛エネルギーが1.8meV大きくなった。さらに、PL強度の増大と励起子の束縛エネルギーの増大の間にはっきりと相関があることを見いだした。この結果は、シリサイドの格子中にドープされた炭素原子が等電子トラップとして振る舞い、理論的に予測されているような安定状態を持つ束縛励起子をおそらく形成することを示唆している。このように-FeSiのナノ結晶についてPL強度増大の新しいメカニズムを発見した。
-FeSi nanocrystals embedded in Si前田 佳均; 西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司
Physica Status Solidi (C), 9(10-11), p.1888 - 1891, 2012/10
被引用回数：3 パーセンタイル：83.25(Materials Science, Multidisciplinary)準安定な-FeSiから-FeSiへの相転移を利用して形成した相ナノ結晶のフォトルミネッセンス(PL)特性を系統的に調べ、二重焼鈍過程の条件を最適化することにより、PL強度を増大させることに成功した。PLを増大させるためには、800
Cでの二次焼鈍の時間を、相の量に関連する400Cあるいは500Cでの予備焼鈍の時間に応じて決めればよいことを明らかにした。幾つか可能性のある要因について議論した結果、Si(111)面上でのナノ結晶の析出の際に各相間の結晶学的な関係Si(111)//(111)//(202)/(220)が保持されることから、本研究で観測されたPLの増大は主としてナノ結晶とSiの界面条件の改善によるものではないかと推測した。
寺田 敦彦; 日野 竜太郎; 平山 俊雄; 中島 憲宏; 杉山 均*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 6 Pages, 2007/04
日本原子力研究開発機構では、熱化学法ISプロセスによる水素製造技術の研究開発を進めている。現在、ベンチ試験の成果を踏まえ、次段階となる30Nm
/h規模の水素製造試験装置の設計検討を実施している。ISプラントの設計では、コスト低減の観点から、高性能でコンパクトな反応器の構造設計が重要である。そこで、ブンゼン反応器等の化学反応を伴う混相流の混合性能を最適化するために熱流動解析解析コードの開発に着手した。本報では、第1報として反応容器を模擬した容器内旋回流に見られる渦崩壊現象についての数値解析と水流動可視化試験による検証結果を報告する。
滝澤 大地*; 高木 均*; 蒔田 千香子*; 中島 有香*; 斎藤 悦子*; 大山 達也*; 市川 武*; 柿崎 暁*; 佐藤 賢*; 森 昌朋*; et al.
no journal, ,
C型肝炎は、日本における肝臓病死の最大の原因であり、その排除は肝硬変や肝癌の予防となることから、インターフェロン(IFN)や各種抗ウイルス薬による治療効果を高めることが急務である。これまでに、微量金属の亜鉛がC型肝炎ウイルス(HCV)に対して一定の抗ウイルス効果を有することを報告した。しかし、亜鉛のHCVに対する作用は十分解明されていない。そこで、そのメカニズムを明らかにするために、今回、in vitro HCV産生細胞(HCV replicon)でmicro-PIXE及びその他の定量系を用いてHCVと亜鉛とのかかわりを調べた。その結果、HCV存在下で細胞内の亜鉛濃度の増加を認めた。亜鉛はメタロチオネイン結合した状態で存在しており、亜鉛と同時にメタロチオネインの濃度にも増加を認めた。
松倉 武偉*; 中島 孝仁*; 前田 佳均; 鳴海 一雅; 寺井 慶和*; 佐道 泰造*; 浜屋 宏平*; 宮尾 正信*
no journal, ,
本研究では、鉄ホイスラー合金薄膜/Ge(111)エピタキシャル界面での低温イオンチャネリングを行い、軸上での原子変位=動的変位(熱振動)+静的変位(格子不整合など外因変位)への温度の影響を検討した。200C以下で行う低温分子線エピタキシャル(MBE)成長によってホイスラー合金薄膜FeMnSi(111)(
50nm膜厚)をGe(111)上に成長させた。軸配向性を評価する最小収量:
,臨界角
は、2MeV 
Heイオンを用い、後方散乱角165で測定したGe
111
軸チャネリングディップ曲線から求めた。これまでの研究から、FeMnSi/Ge界面での軸配向性は格子不整合によって支配されていることが示唆されている。測定温度が低下するにしたがってが減少し、が増加し、軸配向性が改善されることが明らかになった。FeMnSi/Ge界面の熱膨張による格子不整合の変化は0.27%@300K, 0.15%@110K, 0.10%@40Kと低温で大きく減少することから、これらの軸配向性の変化(改善)は熱膨張による格子不整合の緩和(減少)によるものであると考えられる。
MnSi/Ge(111)エピタキシャル界面:相互拡散のMn組成依存性松倉 武偉*; 中島 孝仁*; 西村 健太郎*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 前田 佳均
no journal, ,
Fe
Mn
Si/Ge界面での相互拡散挙動とMn組成について検討した。低温MBEで作製したFeMnSi/Ge(111)試料(x=0.36, 0.72, 0.84)を、真空中450Cでアニールした。ラザフォード後方散乱法から得た組成の深さ分布をもとに、拡散流束,俣野界面の形成位置とその組成を求めた。FeMnSi/Ge拡散対では、Ge基板に向かうFe, Mnの正拡散流束と逆向きのGeの負流束がバランスした相互拡散が支配的で、Siの正流束は非常に小さいことがわかった。これは、Fe
Si/Ge拡散対で得られた拡散挙動と同様である。3種類の組成いずれも、2時間アニール後、界面組成はFeGe, MnGe, Geの三相領域へと大きく変化し、さらにアニール時間を24時間まで長くすると、それぞれの原子の拡散流束が非常に小さくなり(近平衡状態)、FeGe-MnGe化合物相平衡線に接近していくことがわかった。FeSi/Geでは、FeとGeの相互拡散が支配するためFeSi-FeGe化合物相平衡線に接近した。この結果とFeMnSi/GeでのFeGe-MnGe相平衡線上への拡散経路はよく整合している。
イオン注入した-FeSiの発光挙動:結晶組織依存性中島 孝仁*; 西村 健太郎*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 前田 佳均
no journal, ,
-FeSiナノ結晶への炭素ドープによる固有発光Aバンド(@0.803eV)の発光増強機構の解明を目指して、ナノ結晶以外の結晶組織へのCイオン注入を行い、その結晶の発光挙動を検討した。試料の作製には鉄イオンビーム合成法を用いた。多結晶薄膜からナノ結晶などの結晶組織はドーズを10
ions/cm
を一定にして、イオン注入エネルギーを100200keVで変化させて作製した。-FeSi結晶へのCドープは60keV, 10
ions/cmの条件でCイオン注入して行った。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルは514.5nm-Arイオンレーザで励起し、32cm分光器とGe検出器を用いて測定した。Cドープした-FeSiナノ結晶の場合は、顕著なAバンドの発光増強が起こる。一方、-FeSi多結晶薄膜の場合は、ドープによってAバンド付近の発光増強は起こらないことが明らかになった。ドープ効果の結晶組織による顕著な違いは、発光の性質に起因している。炭素ドープは励起子発光のみに物理的効果を示し、よって、ナノ結晶におけるようにAバンド増強のみが起こると仮定すれば、多結晶組織では発光全体へのAバンドの寄与がもともと小さく、欠陥起因発光の寄与が大きいため、発光増強が顕著にならなかったと理解することができる。
-FeSi nanocrystals by phase transition and enhancement of light emission property西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 永澤 良之*; 鳴海 一雅; 前田 佳均*
no journal, ,
Photoluminescence (PL) properties have been investigated systematically for the -FeSi nanocrystals which were formed by controlling the phase transition from the -phase. Photoluminescence intensity of the FeSi nanocrystals was enhanced by a double thermal annealing in the phase transition process: the preannealing time at 500C surely controls amount of the -phase precipitated on Si(111), and the postannealing time at 800C dominates final amount of the -phase nanocrystals with coherent interfaces as well as the 
phase transition. It is speculated that the PL enhancement is attributed to the least defective interface between the nanocrystal and Si(111) induced by the phase transition by a double thermal annealing process.
桝永 幸介; 佐藤 稔紀; 沖原 光信*; 辻 正邦*; 中島 均*; 齋藤 亮*
no journal, ,
地層処分場建設のための工学技術として、坑道掘削時における湧水抑制対策でグラウト技術が用いられる。沿岸部においては地下水が海水条件下にあり、セメント系のグラウト材料については大きな問題になることは指摘されていない。一方、北欧などで検討されている許容湧水量を満足するためには浸透性が高い溶液型のグラウトの適用が必須であるが、海水条件での特性データが十分ではなく、施工方法も未確立である。このため、データの取得や施工方法の確立を目的とした室内試験や知見の整備を行うこととした。
辻 正邦*; 沖原 光信*; 中島 均*; 齋藤 亮*; 佐藤 稔紀; 青柳 和平
no journal, ,
地層処分場建設のための工学技術として、坑道掘削時における湧水抑制対策でグラウト技術が用いられる。沿岸部においては地下水が海水条件下にあり、セメント系のグラウト材料については大きな問題になることは指摘されていない。一方、北欧などで検討されている許容湧水量を満足するためには浸透性が高い溶液型のグラウトの適用が必須であるが、海水条件での特性データが十分ではなく、施工方法も未確立である。このため、文献調査や海外の現地視察を実施し、最新の知見を整備した。
中島 均*; 沖原 光信*; 辻 正邦*; 齋藤 亮*; 佐藤 稔紀; 桝永 幸介
no journal, ,
地層処分場建設のための工学技術として、坑道掘削時における湧水抑制対策でグラウト技術が用いられる。沿岸部においては地下水が海水条件下にあり、セメント系のグラウト材料については大きな問題になることは指摘されていない。一方、北欧などで検討されている許容湧水量を満足するためには浸透性が高い溶液型のグラウトの適用が必須であるが、海水条件での特性データが十分ではなく、施工方法も未確立である。このため、海水条件下で各種の室内試験を実施し溶液型グラウトの特性を把握した。
中島 均*; 齋藤 亮*; 辻 正邦*; 佐藤 稔紀; 青柳 和平; 桝永 幸介*
no journal, ,
活性シリカコロイドの溶液型グラウトは浸透性や耐久性に優れており、放射性廃棄物の地層処分における坑道掘削時の湧水抑制対策技術への適用が期待されている。近年は、処分場が沿岸域に計画される可能性も検討されているため、海水条件下での使用を想定した溶液型グラウトの適洋性の確認や特性データの整備を進めている。本報では、海水系地下水へグラウトを注水する場合に適する新たな溶液型グラウトについて、配合調整条件を明らかにするとともに、このような海水対応グラウトの基本配合の試験体を作製し、力学的安定性や浸透注水性などの基本的な特性を取得した結果を報告する。
辻 正邦*; 沖原 光信*; 中島 均*; 佐藤 稔紀; 桝永 幸介*
no journal, ,
活性シリカコロイドの溶液型グラウトは浸透性や耐久性に優れており、放射性廃棄物の地層処分における坑道掘削時の湧水抑制対策技術への適用が期待されている。近年は、処分場が沿岸域に計画される可能性も検討されているため、海水条件下での使用を想定した溶液型グラウトの適用性の確認や特性データの整備を進めている。溶液型グラウトを海水条件下でのモデル化や数値解析への適用するにあたり、北欧で適用されている溶液型グラウトの浸透モデルをもとに、海水条件下へ適用時の浸透理論を検討した。
木村 駿; 武田 匡樹; 沖原 光信*; 中島 均*; 千々松 正和*; 伊藤 歩夢*
no journal, ,
地層処分場の閉鎖段階において、立坑や坑道が主要な核種移行経路となることを防ぐため、ベントナイト系材料を用いた埋戻しが検討されている。坑道への地下水の湧水により埋戻した部分から埋戻し材が流出することにより、乾燥密度が低下して透水性が増大する可能性もある。本研究では、埋戻し材としてベントナイトペレットを利用した場合の、ベントナイトの流出挙動を長期的に把握するため円筒形試験セルを用いたベントナイトの流出試験を実施した。その結果、水質の違いにより流出挙動の差が生じそのメカニズムが異なることが分かった。
