Effect of starch retrogradation on molecular dynamics of cooked rice by quasi-elastic neutron scattering

平田 芳信*; 中川 洋; 山内 宏樹; 金子 耕士; 萩原 雅人; 山口 秀幸*; 大元 智絵*; 勝野 那嘉子*; 今泉 鉄平*; 西津 貴久*

Food Hydrocolloids, 141, p.108728_1 - 108728_7, 2023/08

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108728

結晶化度は食品や材料の機械的性質に反映される。結晶化度は澱粉の構造ダイナミクスと関係しているはずである。本研究では、中性子準弾性散乱(QENS)を用いて、炊飯澱粉の老化に伴う分子ダイナミクスの変化を調べた。測定されたQENSの幅は老化に伴い狭くなった。また、弾性非干渉散乱構造因子(EISF)は増加し、老化現象に伴い分子ダイナミクスが空間的に抑制されることが示された。低移動度と高移動度をそれぞれ結晶相と非晶質相に対応させた2値分布の連続拡散モデルを用いてEISFを解析したところ、低移動度成分の割合が老化によって増加することが示された。

令和2年度評価及び第3期中長期計画見込み評価 研究開発・評価報告書; 評価課題「高温ガス炉とこれによる熱利用技術の研究開発」

篠原 正憲; 角田 淳弥; 柴田 大受; 平田 勝

JAEA-Evaluation 2022-001, 104 Pages, 2022/06

JAEA-Evaluation-2022-001.pdf:28.15MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」)は、外部有識者からなる高温ガス炉及び水素製造研究開発・評価委員会において、令和2年度の年度評価、令和3年度の研究計画及び第3期中長期計画(平成27年度から令和3年度)の見込評価に関する評価を受けた。その結果、年度評価については、技術系委員10名のうち、1名の委員がS評価、8名の委員がA評価及び1名の委員がB評価とし、総合評価としてA評価を受けた。また、人文社会系委員2名の委員がB評価とした。一方、第3期中長期計画の見込評価については、技術系委員10名のうち、1名の委員がS評価、8名の委員がA評価及び1名の委員がB評価とし、総合評価としてA評価を受けた。また、人文社会系委員2名の委員がB評価とした。本報告書は高温ガス炉及び水素製造研究開発・評価委員会の構成、評価項目、評価結果及び原子力機構の措置について記載したものである。

Development of divertor simulation research in the GAMMA 10/PDX tandem mirror

中嶋 洋輔*; 坂本 瑞樹*; 吉川 正志*; 大木 健輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; et al.

Proceedings of 25th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2014) (CD-ROM), 8 Pages, 2014/10

In the large tandem mirror device GAMMA 10/PDX, a divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target have been installed in the end-mirror. A massive gas injection of hydrogen and noble gases (argon and xenon) into the D-module during hydrogen plasma irradiation onto the target was performed, and plasma detachment from the target was investigated. Electron temperature measured by Langmuir probe array on the target was significantly reduced from a few tens of eV to 3 eV, and particle flux was also reduced. A bright H emission in the upstream region of the D-module and strong reduction near the target were observed by a two-dimensional image of H emission in the target observed with a high-speed camera. Molecular activated recombination (MAR) process is expected to contribute to the reduction of the electron temperature and the particle flux.

土中水分観測手法としての光ファイバー計測技術の開発(共同研究)

小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 平田 洋一*; 竹延 千良*; 田岸 宏孝*; 國丸 貴紀; 前川 恵輔; 山本 陽一; 戸井田 克*; et al.

JAEA-Research 2012-001, 77 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-001.pdf:4.85MB

本研究は、地下水流動解析の上部境界条件として必要となる地下水涵養量を土壌に浸透した水分量から求める手法に着目し、その算定手法の体系化と現場で安定して長期間計測可能なシステムの構築を目的として実施した。計測システムの開発においては、多点かつ長距離に渡る計測が可能な光ファイバーの歪計測原理を、サクションによる圧力計測,土中湿度計測,吸水膨張材を適用した体積含水率計測の3方式に適用する場合についてそれぞれ検討した。さらに、浅層における降水の土中への浸透量を直接的に計測する手法として、現地水分量の計測結果から直接浸透量を算定する手法と、不飽和透水係数の値から浸透量を推定する手法について現地に計測機器を設置してその有効性を確認した。

Core-hole effect on XANES and electronic structure of minor actinide dioxides with fluorite structure

鈴木 知史; 西 剛史; 中田 正美; 赤堀 光雄; 平田 勝; 加治 芳行

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 73(2), p.209 - 216, 2012/02

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2011.10.043

マイナーアクチノイド(MA)を含有した蛍石型構造である混合酸化物(MOX)燃料の開発が進められているが、MA化合物の特性はこれまで十分に評価されてこなかった。特に、MAの周辺の原子価状態や局所構造は、MOXの特性に大きく影響する。原子価状態や局所構造の有効な評価手法としてX線吸収スペクトル(XANES)がある。これまで、MOX中のMAの挙動の評価の基礎として、蛍石型構造であるAmやNpOのXANESの測定を行ってた。このXANESを第一原理計算により評価した結果、AmやNpOのXANESの吸収端近傍のピークは、酸素p成分との相互作用により形成され、このピークの高エネルギー側のテール構造は、酸素のd成分との相互作用で形成されることがわかった。さらに、励起電子の電子密度を評価した結果、吸収端近傍のピークは束縛状態であり、テール構造はAm原子間あるいはNp原子間の定在波により形成されることが明らかとなった。

Production and properties of transuranium elements

永目 諭一郎; 平田 勝

Radiochimica Acta, 99(7-8), p.377 - 393, 2011/08

https://doi.org/10.1524/ract.2011.1853

We summarize historical perspective of the transuranium elements, neptunium (Np) through lawrencium (Lr), and recent progress on production, and nuclear and chemical properties of these elements. Exotic decay properties of heavy nuclei are also introduced. Chemical properties of transuranium elements in aqueous and solid states are summarized based on the actinide concept.

Relativistic density-functional study of solid solubitilty of tansiton metal/-uranium alloys; The Roll of d-d orbital interactions

栗原 正義*; 尾上 順*; 平田 勝; 鈴木 知史

Journal of Alloys and Compounds, 509(4), p.1152 - 1156, 2011/01

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.08.153

相ウランにおける遷移金属(TM)の固溶挙動を、相対論DV-X分子軌道法を用いて検討した。固溶性の評価には、遷移金属のd軌道のエネルギー(Md)、及び、遷移金属とウランの原子軌道間の軌道結合次数(OOP)を用いた。この分子軌道法による計算結果から、U 6dとTM dとの相互作用が、-U/TM合金の最大固溶度(MSS)について、重要な役割を果たしていることがわかった。また、MSSの値は、d-d軌道相互作用による安定化エネルギーにより説明され、MdとOOPはこの安定化エネルギーに影響していることがわかった。

First principles study on elastic properties and phase transition of NpN

柴田 裕樹; 都留 智仁; 平田 勝; 加治 芳行

Journal of Nuclear Materials, 401(1-3), p.113 - 117, 2010/06

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.04.006

密度汎関数理論に基づく第一原理計算によりマイナーアクチノイド窒化物の一つである窒化ネプツニウムの機械特性についてスピン軌道相互作用を考慮して評価した。非磁性(NM),強磁性(FM),反強磁性(AFM)それぞれの磁性のNaCl, CsCl, ZnS結晶構造の機械的安定性を調べたところ、すべての磁性状態のNaCl構造とスピン軌道相互作用を考慮しない非磁性状態を除いたZnS構造が安定であることが明らかとなった。そして、安定構造の体積弾性率,弾性係数,ヤング率,ポワソン比と異方性パラメータを算出した。それぞれの構造のエンタルピーの圧力依存性から、窒化ネプツニウムでは-7.32GPaでZnS構造からNaCl構造に相転移することが明らかとなった。

Chloride complexation of Zr and Hf in HCl investigated by extended X-ray absorption fine structure spectroscopy; Toward characterization of chloride complexation of element 104, rutherfordium (Rf)

羽場 宏光*; 秋山 和彦*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 矢板 毅; 平田 勝; 末木 啓介*; 永目 諭一郎

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 82(6), p.698 - 703, 2009/06

https://doi.org/10.1246/bcsj.82.698

8.011.9Mの塩酸水溶液中での第4族元素Zr並びにHfの塩化物形成を広域X線吸収微細構造分光法(EXAFS)を用いて調べた。両元素の塩化物錯形成は塩酸濃度8.0Mでは、水和物[M(HO)](M=Zr,Hf)構造をとり、濃度の増加にしたがって塩化物イオンが配位し、11.9Mでは6塩化物錯体[MCl]構造になることがわかった。この塩化物配位の連続的変化は以前のZr, Hfの陰イオン交換挙動をよく反映していた。今回のEXAFS法とZr, Hf及びRfのイオン交換実験の結果をもとに、RfもZr, Hfと同様に塩酸水溶液中では[Rf(HO)]から[RfCl]の構造を形成することが示唆された。

Extraction of actinides by multidentate diamides and their evaluation with computational molecular modeling

佐々木 祐二; 北辻 章浩; 平田 勝; 木村 貴海; 吉塚 和治*

Proceedings of International Solvent Extraction Conference "Solvent Extraction-Fundamentals to Industrial Applications" (ISEC 2008), p.745 - 750, 2008/09

多座配位ジアミド化合物を合成し、アクチノイド抽出についての性能を評価した。その結果、ジグリコールアミド化合物,メチルイミノジオクチルアセトアミド,マロンアミド誘導体などが高いPu分配比を示した。また、側鎖の異なるDGA化合物を用いての抽出の結果から、(1)短いアルキル基を持つDGA化合物は長いものに比べて高い分配比を示すこと、(2)長いアルキル基を持つDGA化合物はドデカンのような無極性溶媒に溶解しやすいことなどを明らかにした。計算化学による分子モデル計算はそれら抽出能力の差について、特に酸素の電荷密度や立体構造について依存性があることを明らかにした。