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廣田 夕貴*; 富永 大輝*; 川端 隆*; 川北 至信; 松尾 康光*
Bioengineering (Internet), 10(5), p.622_1 - 622_17, 2023/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Biotechnology & Applied Microbiology)Recently, it was reported that chitin and chitosan exhibited high-proton conductivity and function as an electrolyte in fuel cells. In particular, it is noteworthy that proton conductivity in the hydrated chitin becomes 30 times higher than that in the hydrated chitosan. Since higher proton conductivity is necessary for the fuel cell electrolyte, it is significantly important to clarify the key factor for the realization of higher proton conduction from a microscopic viewpoint for the future development of fuel cells. Therefore, we have measured proton dynamics in the hydrated chitin using quasi-elastic neutron scattering (QENS) from the microscopic viewpoint and compared the proton conduction mechanism between hydrated chitin and chitosan. QENS results exhibited that a part of hydrogen atoms and hydration water in chitin are mobile even at 238 K, and the mobile hydrogen atoms and their diffusion increase with increasing temperature. It was found that the diffusion constant of mobile protons is two times larger and that the residence time is two times in chitin faster than that in chitosan. In addition, it is revealed from the experimental results that the transition process of dissociable hydrogen atoms between chitin and chitosan is different. To realize proton conduction in the hydrated chitosan, the hydrogen atoms of the hydronium ions (H
O
) should be transferred to another hydration water. By contrast, in hydrated chitin, the hydrogen atoms can transfer directly to the proton acceptors of neighboring chitin. It is deduced that higher proton conductivity in the hydrated chitin compared with that in the hydrated chitosan is yielded by the difference of diffusion constant and the residence time by hydrogen-atom dynamics and the location and number of proton acceptors.
廣田 夕貴*; 富永 大輝*; 川端 隆*; 川北 至信; 松尾 康光*
Bioengineering (Internet), 9(10), p.599_1 - 599_17, 2022/10
被引用回数：2 パーセンタイル：34.67(Biotechnology & Applied Microbiology)Chitosan, which is an environmentally friendly and highly bio-producible material, is a potential proton-conducting electrolyte for use in fuel cells. Thus, to microscopically elucidate proton transport in hydrated chitosan, we employed the quasi-elastic neutron scattering (QENS) technique. QENS analysis showed that the hydration water, which was mobile even at 238 K, moved significantly more slowly than the bulk water, in addition to exhibiting jump diffusion. Furthermore, upon increasing the temperature from 238 to 283 K, the diffusion constant of water changed increased from 
to 
cm
/s. It was also found that a portion of the hydrogen atoms in chitosan undergo a jump-diffusion motion similar to that of the hydrogen present in water. Moreover, QENS analysis revealed that the activation energy for the jump-diffusion of hydrogen in chitosan and in the hydration water was 0.30 eV, which is close to the value of 0.38 eV obtained from the temperature-dependent proton conductivity results. Overall, it was deduced that a portion of the hydrogen atoms in chitosan dissociate and protonate the interacting hydration water, resulting in the chitosan exhibiting proton conductivity.
三ツ井 誠一郎; 村上 隆*; 上田 典男*; 平林 彰*; 廣田 和穂*
文化財科学, (77), p.1 - 14, 2018/10
長野県中野市の柳沢遺跡から出土した弥生時代の銅鐸及び銅戈の埋蔵環境を調査した結果、赤銅鉱が安定に存在しうる、比較的酸素の影響を受けにくい条件であったことが確認できた。また、土壌中の青銅器由来成分の分布を調査した結果、Cu及びPbは、埋納坑から少なくとも2m程度離れた場所まで移動しているのに対し、Snは青銅器近傍に残存する傾向があることが確認できた。これらの挙動の違いは各元素の溶解度の違いによって説明することができる。また、Snの挙動は青銅器の長期腐食状態に影響している可能性がある。
廣田 貴俊*; 平野 隆*; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 2013 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2013) (DVD-ROM), 7 Pages, 2013/07
破壊靭性マスターカーブ法は、原子炉圧力容器に使用される鋼材の破壊靭性を精度よく統計的に評価するために有効な方法である。国内では、JEAC4216-2011としてマスターカーブ法に対する参照温度(To)評価の規格が制定されている。この規格は、米国ASTM E1921をもとに、国産圧力容器鋼材への適用性の検討結果等をもとに策定された。本研究では、国産鋼材の破壊靭性データベースを用いて、このJEAC4216により求めたToをもとに、平面ひずみ破壊靭性K
曲線及び参照破壊靭性K
曲線を推定する代替参照温度RT
を検討した。この際、従来の関連温度RT
に基づく破壊靭性曲線と等価な安全裕度を有するように統計処理を行った。結果として、RTとして、Toに係数C
及びマージンを加える式を開発した。本式は、原子炉圧力容器の健全性評価を規定するJEAC4206の改定に向けて提案される予定である。
1996年3月)-都所 昭雄; 沼田 浩二; 廣田 隆; 根本 康弘*; 根本 正行*; 塙 英治*; 吉澤 知幸*
PNC TN8440 96-014, 24 Pages, 1996/04
本廃液処理設備においてプルトニウム燃料各施設から発生した各種廃液を順調に処理することができた。その主な内容は次のとおりである。(1) 本年度の工程中和廃液受入量は923l、スラリ焙焼貫備からは洗浄液として66l、分析廃液は272.8lであり、合計1261.8lである。なお、前年度繰越量である工程廃液103l、分析廃液33.2lを含めると今年度処理対象液量の合計1398lである。(2) その内、今年度の工程中和廃液及び分析廃液の処理量は、それぞれ1068l、240lであり合計1308lとなった。(3) また本年度は、ノンスラッジ廃液処理プロセス開発として進めている、不溶性タンニンを使用した確証試験装置を製作後、グローブボックス内に配置し、実プルトニウム廃液処理試験を開始した。なお、試験装置による処理量は、上記1308l中の約630lであり、年間処理量の約半数量を約2ヵ月で処理することができた。(4) 処理液中の
・
線放射能濃度は、何れも払出し基準値である5.6
10-2Bq/ml以下となり、次工程の廃水処理室(プルトニウム燃料第一開発室:R-4)に送液した。
1995年3月)-都所 昭雄; 根本 剛; 沼田 浩二; 廣田 隆; 根本 康弘*; 根本 正行*; 塙 英治*
PNC TN8440 95-019, 22 Pages, 1995/04
本廃液処理設備においてプルトニウム燃料各施設から発生した各種廃液を順調に処理することができた。その主な内容は次のとおりである。(1) 本年度の工程中和廃液受入量は796l、スラリ 焼設備からは洗浄液として154l、分析廃液は534.7lであり、合計1484.7lである。なお、前年度繰越量である工程廃液85l、分析廃液55.5lを含めると今年度処理対象液量の合計1625.2lである。(2)その内、今年度の工程中和廃液及び分析廃液の処理量は、それぞれ932l、584.5lであり合計1516.5lとなった。(3)処理液中の・線放射能濃度は、何れも放出基準値である5.6x10/SUP-2/Bq/ml以下となり、次工程の廃水処理室(プルトニウム燃料第一開発室:R-4)に送液した。
佐藤 寿人; 石橋 隆; 廣田 栄雄; 川又 博
PNC TN8420 91-008, 16 Pages, 1991/03
動燃事業団プルトニウム取扱施設におけるデコミッショニングの現状として、プルトニウム取扱施設の概要、解体の特徴、解体の基本的な考え方、解体の実績、コスト評価、今後の課題をまとめた。なお、本資料は(財)原子力施設デコミッショニング研究協会が取りまとめた核燃料施設解体技術総合調査報告書(平成2年度)の参考資料として作成したものである。
平岡 徹; 迫 淳; 高野 秀機; 刑部 真弘; 石井 武*; 佐藤 充*; 廣田 耕一*; 小西 隆男*
JAERI-M 89-069, 204 Pages, 1989/06
高速増殖炉の本来の意義の燃料増殖を高めることを狙って、金属燃料の持つ特徴を活かしたFPガスパージ/チューブインシェル型金属燃料集合体の概念を提案した。これにより、炉心における燃料の体積比は50%を超え、極めて硬い中性子スペクトルが得られた。その燃料集合体の構造、製造、およびFPガスパージ機構の工学的成立性を検討し、その見通しを得た。さらに、期待したように、充填ナトリウムの良好なFP捕捉性能が効いて、遮蔽、カバーガス処理系に問題はないことが判った。その他、炉内構造、燃料取扱設備などを検討し、増殖比1.84、炉内増倍時間6.7年という高い増殖性能を持つ670MWeの高増殖高速炉の概念をまとめた。
プラズマにおけるバースト不安定性松永 剛; 篠原 孝司; 相羽 信行; 坂本 宜照; 武智 学; 鈴木 隆博; 諫山 明彦; 廣田 真; 大山 直幸; 朝倉 伸幸; et al.
no journal, ,
JT-60Uトカマクの高プラズマにおいて数kHzで振動し間欠的に発生するバースト振動が観測されている。この不安定性はプラズマ回転を減速させ、また周辺領域の安定性にも影響を与えている。またこの不安定性の成長により、抵抗性壁モード(RWM)安定化に必要なプラズマ回転があるにもかかわらずRWMが不安定化し、ディスラプションに到るなどプラズマ性能や維持時間を制限している。この不安定性は高速イオンのトロイダル歳差運動と相関があるため、高速イオンによって駆動されている可能性がある。本発表ではこの不安定性の物理的な特性について詳細を報告する。
三ツ井 誠一郎; 村上 隆*; 廣田 和穂*; 上田 典男*
no journal, ,
長野県中野市の柳沢遺跡から出土した弥生時代の銅戈及び銅鐸の埋蔵環境を調査した結果、赤銅鉱が安定に存在しうる、比較的酸素の影響を受けにくい条件であったことが確認できた。また、土壌中の青銅器由来成分の分布を調査した結果、銅及び鉛は、埋納坑から少なくとも2m程度離れた場所まで移動しているのに対し、錫は青銅器近傍に残存する傾向があることが確認できた。錫の挙動は青銅器の長期腐食状態に影響している可能性がある。
伊藤 一誠*; 東郷 洋子*; 廣田 明成*; 鈴木 庸平*; 福田 朱里*; 大森 一秋; 長谷川 隆; 岩月 輝希
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所内において地下水試料の水質分析を行い、微生物の代謝による化学環境の緩衝能を定量的に評価した。その結果、地下環境中の硫酸還元菌が水素を利用していると特定され、その代謝速度を見積もることができた。また、得られた硫酸消費速度は、地下環境における酸化還元緩衝能力を判断する明確な指標に成り得ると考えられた。
