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-gas exposure at high temperatures武田 裕介; 飯田 清*; 佐東 信司*; 松尾 忠利*; 長嶋 泰之*; 大久保 成彰; 近藤 啓悦; 平出 哲也
JPS Conference Proceedings (Internet), 25, p.011023_1 - 011023_3, 2019/03
今回、(1)810
C、600分、(2)850C、720分のふたつの条件でチタン合金表面に窒化層を導入した。低速陽電子ビームを用いて、陽電子消滅
線ドップラー広がり測定により試料表面を測定した結果、表面近傍において陽電子は欠陥に捕まって消滅していることがわかった。TEM観察によると表面近傍には10nm程度の結晶粒が存在しており、ほとんどの陽電子は結晶中を拡散後、粒界の欠陥において消滅していることが明らかとなった。さらに、陽電子消滅ドップラー広がり測定の結果は、陽電子の消滅している部位における化学組成が深さに対して変化していることを示していたが、EDS観察においても、バナジウムなどの不純物に深さ依存性があることが示され、これらの測定結果は粒界における不純物濃度の変化を反映していると考えられる。
佐藤 哲也; 浅井 雅人; Borschevsky, A.*; Beerwerth, R.*; 金谷 佑亮*; 牧井 宏之; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 長 明彦; 豊嶋 厚史; et al.
Journal of the American Chemical Society, 140(44), p.14609 - 14613, 2018/11
被引用回数：27 パーセンタイル：69.46(Chemistry, Multidisciplinary)第一イオン化エネルギー(IP
)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを強く示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。表面電離法によるIP決定法をNoおよび100番元素フェルミウム, 101番元素メンデレビウムに適用することにより求められた各IPから、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加し、Noで最も大きくなることを確かめることができた。このことから、f軌道に電子が充填され、アクチノイド系列がLrで終わることを実験的に確かめた。
中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
-gas exposure at high temperatures武田 裕介; 飯田 清*; 佐東 信司*; 松尾 忠利*; 長嶋 泰之*; 大久保 成彰; 近藤 啓悦; 平出 哲也
Journal of Physics; Conference Series, 791(1), p.012022_1 - 012022_4, 2017/02
被引用回数：1 パーセンタイル：42.05(Physics, Multidisciplinary)ゴルフクラブや、航空機用構造材料等に広く用いられているチタン合金は、表面を窒化処理することで硬さを飛躍的に増すことが知られているが、熱処理温度または時間によっては表面に形成された窒化層が負荷により簡単に剥離してしまい、実用性に欠く場合がある。そこでわれわれは2つの窒化条件、(1)810C 600minと(2) 850C 720minで処理した試料を準備し、その表面に形成された窒化層を、陽電子消滅線ドップラー広がり(DB)測定で評価した。窒素の拡散のみ考慮して評価すると0.05-0.1
mまで窒化されると予想されるが、DBによる評価では窒化によって導入される欠陥層は0.5mを超える領域まで達していることがわかった。
at the single-atom levelSteinegger, P.*; 浅井 雅人; Dressler, R.*; Eichler, R.*; 金谷 佑亮*; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; Piguet, D.*; 佐藤 哲也; Sch
del, M.; et al.
Journal of Physical Chemistry C, 120(13), p.7122 - 7132, 2016/04
被引用回数：23 パーセンタイル：60.73(Chemistry, Physical)超重元素の吸着エンタルピー測定のため、真空クロマトグラフィーという新しい実験手法の開発を行い、短寿命タリウム同位体を用いて実証実験を行った。原子力機構タンデム加速器を用いて短寿命タリウム同位体を合成し、オンライン同位体分離装置を用いてイオン化・質量分離したタリウムイオンビームを真空等温クロマトグラフィー装置に導入し、SiO表面に対するタリウム原子の吸着の温度依存性を測定した。その結果から吸着エンタルピーを158KJ/molと決定した。タリウムは113番元素の同族元素であり、本研究で開発した真空クロマトグラフィー法は、半減期1秒オーダーの超重元素の化学研究を可能にすると期待される。
加藤 愛太郎*; 雑賀 敦; 武田 哲也*; 岩崎 貴哉*; 松澤 暢*
Earth, Planets and Space (Internet), 66(1), p.86_1 - 86_8, 2014/12
被引用回数：22 パーセンタイル：55.81(Geosciences, Multidisciplinary)紀伊半島下で発生する非火山性群発地震の発生メカニズムを明らかにするため、稠密地震計アレイ観測データに基づく詳細な地震波速度トモグラフィ解析とレシーバ関数解析を行った。その結果、群発地震発生域下に低速度域が存在することを明らかにした。この低速度域は高電気伝導度・高減衰域と空間的に対応しており流体の存在を示唆する。また、陸のモホ面の深さは、群発地震発生域下では約32kmであるのに対し、南に行くにしたがって約20kmまで浅くなる傾向がみられた。この構造は、マントルウェッジの蛇紋岩化に影響を受けていると解釈できる。さらに、南側から沈み込むフィリピン海プレートの海洋性地殻は、浅部では低速度で特徴づけられるが深部では高速度へと変化しており、海洋性地殻内の含水鉱物の脱水反応が沈み込みに伴い進行していると考えられる。沈み込むフィリピン海プレートの脱水がマントルウェッジの蛇紋岩化、地殻下部への流体移送を生じさせ、非火山性群発地震の発生に影響を及ぼしていると考えられる。
SO
/HNO
mixed solutionLi, Z.*; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 佐藤 望; 菊池 貴宏; 永目 諭一郎; Schdel, M.; Pershina, V.*; et al.
Radiochimica Acta, 100(3), p.157 - 164, 2012/03
被引用回数：13 パーセンタイル：69.01(Chemistry, Inorganic & Nuclear)The cation-exchange behavior of 
Rf (
= 78 s) produced in the 
Cm(
O, 5
) reaction was studied on a one-atom-at-a-time scale in 0.15-0.69 M HSO/HNO mixed solutions ([H
] = 1.0 M) using an automated ion-exchange separation apparatus coupled with the detection system for alpha-spectroscopy (AIDA). It was found that adsorption probabilities (
ads) of Rf on cation-exchange resin decrease with an increase of [HSO
], showing a successive formation of Rf sulfate complexes. Rf exhibits a weaker complex formation tendency compared to the lighter homologues Zr and Hf. This is in good agreement with theoretical predictions including relativistic effects.
一宮 浩一*; 武田 哲明; 植村 拓也*; 範国 哲也*
日本機械学会論文集,B, 72(723), p.2747 - 2752, 2006/11
本研究は、銅細線を多孔性材料として円管流路内に挿入し、空隙率が極めて1に近い状態で伝熱流動実験を行い、伝熱性能を評価するものである。その結果、代表長さとして水力学的相当直径を使用し、ヌセルト数,摩擦係数をレイノルズ数と空隙率との関係で整理することができた。さらに、これらの関係を使用して、多孔性材料の有無によるヌセルト数比を求めると低レイノルズ数で空隙率が1に近い方が効果的であることを明らかにした。エントロピー生成評価では、エントロピー生成量を最小にするレイノルズ数の存在を示し、低レイノルズ数で比較的低空隙率で使用すると効果的であることを明らかにした。
平出 哲也*; 武田 展雄*; 宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 浜 義昌*
Advanced Composite Materials, 1(4), p.321 - 331, 1991/00
炭素繊維強化樹脂(CFRP)の宇宙での構造材料としての使用を考え、曲げ強度と層間破壊靱性を高温・室温・低温で測定し、その照射効果を調べた。120MGyまで従来型も高靱性型も高い曲げ強度を示す。しかし曲げ試験の破壊様式が複雑であり破壊の仕方によって強度が変わると考えられる。そこで層間破壊靱性によって評価を試みる。高靱性型は見かけ上非常に高い値を示すがこれは繊維の切断を結果的に見ていることとなり真の値を測定するのはむづかしい。従来型、高靱性型ともに初期においてはほぼ等しい靱性を示すと考えられるが高靱性型は樹脂が20~30MGyで劣化している可能性がある。従来型は60MGyまで靱性の低下は認められない。
平出 哲也*; 宇田川 昂; 武田 展雄*; 浜 義昌*; 瀬口 忠男
EIM-90-126, p.11 - 18, 1990/12
樹脂を母材にした炭素繊維強化複合材料は多くの分野で使用され始め、その応用は宇宙にまで及びつつある。また将来、核融合炉の超伝導マグネットの構造材として期待されている。このような放射線場での使用を考えた場合、劣化が重要であるのは言うまでもないがそのクリープ速度も重要な設計因子となると考えられる。そこで樹脂のクリープが放射線でどれだけ促進されるかを知る事は重要である。今回我々は3点曲げ荷重を樹脂板にかけ線照射することによってその応力緩和の測定を架橋密度の異なる3種類のエポキシ樹脂について行い、クリープに及ぼす放射線の効果及びそのメカニズムについて検討を行った。
平出 哲也*; 武田 展雄*; 宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 浜 義昌*
EIM-89-120, p.61 - 69, 1989/12
炭素繊維強化樹脂(CFRP)は宇宙用構造材料として期待されている。今回、炭素繊維とエポキシ樹脂を組み合せたCFRP(従来型T-300/3601、高靱性型IM-6/R6376)について電子線照射効果及び測定時の温度効果を調べた。どちらも照射によって初期に靱性の改善が見られるが、T-300/3601の場合照射によって内部の歪が減少したためであり、IM-6/R6376の場合ファイバーブリッジングする繊維の数が増えるためであると考えられる。また20~30MGyで靱性の低下が少し見られるが60MGyまで大きな低下は見られなかった。しかしながらIM-6/R6376の場合20MGy程度から-100、25、80Cでの靱性がほぼ同じ値を示しこの線量域ですでに樹脂は劣化していると考えられ、材料として使用する場合に本質的に靱性が高いかどうか疑問が残る。
阿部 哲也; 武田 隆治; 村上 義夫; 伊藤 一男*; 鴨志田 利*
真空, 30(5), p.414 - 417, 1987/05
形状記憶合金線(NiiTi,Af109C)をアクチュエータ動力として全金属製真空バルブを試作し、その動作特性を評価した。線径1mm
8本の形状記憶合金線(SMA線)を用いてアクチュエータを構成し、繰り返し動作試験を約6,000回行った。その結果、単純なストップバルブとして使用する限り、動作距離の再現性は問題にならないが、再現性(動作距離の)を問題にするような場合は事前に100回以上の準備運動をする必要がある。 以上の結果をもとに実用的なSMA真空バルブを製作した。
町 末男; 須郷 高信; 三宅 哲也*; 武田 邦彦*; 米持 順三*
JAERI-M 6244, 43 Pages, 1975/09
(1)多孔質で微粉末状の放射線重合ポリエチレンにスチレンをグラフトしたのちスルホン化する方法によりイオン交換樹脂を合成した。この新しい交換樹脂のイオン交換速度は市販の粉末イオン交換樹脂(クロマトグラフ用)の数10倍である。交換容量は約3meq/g(約0.5meq/ml)で市販品の4~5meq/g(1.5~2.0meq/ml)に比べて小さい。(2)市販ポリエチレン粉末を電子線照射によって橋かけしたのちスルホン化する方法によってもう1つの新しいイオン交換樹脂を合成した。この樹脂のイオン交換速度および交換容量は市販のクロマトグラフ用樹脂と同程度である。この樹脂の特徴は製造コストが安いこと、および交換速度が大きいことである。欠点は耐水性が不充分なことであるが、これはスルホン化後の電子線照射によって若干改善できる。
梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 中島 健次; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 水野 文夫; 柴田 薫; et al.
no journal, ,
「四季」はJ-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)に設置されるチョッパー型非弾性散乱装置の一つであり、数100meV以下のエネルギー領域で中分解能ながら従来の装置に比して飛躍的な測定効率の向上を目指した装置である。今年度後半からの供用開始に向けて現在建設が急ピッチで進められ、9月には一部の機器が未整備ながらも中性子ビームを使用した試験調整運転を開始した。本発表では「四季」の建設状況を9月のビーム実験の結果も交えながら報告する。
梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 中島 健次; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 水野 文夫; 柴田 薫; et al.
no journal, ,
「四季」は大強度陽子加速器施設(J-PARC)物質・生命科学実験施設(MLF)に設置されるチョッパー型非弾性散乱装置の一つであり、数100meV以下のエネルギー領域で中分解能ながら従来の装置に比して飛躍的な測定効率の向上を目指した装置である。その性能達成のために、本装置は楕円集光型中性子導管や、長尺(2.5m)位置敏感型検出器等の高性能機器を備え、さらに新型フェルミチョッパーによる複数エネルギー同時測定や
Heスピンフィルターによるスピン偏極解析といったオプションも予定している。今年度からの供用装置の一つとして現在建設及び試験調整が急ピッチで進められ、昨年9月から一部の機器が未整備ながらも中性子ビームを使用した試験調整運転を開始した。本発表では「四季」の建設状況をビーム実験の結果も交えながら報告する。
SO/HNO mixed solution ([H] = 1.0 M)Li, Z.; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 佐藤 望; 菊池 貴宏; Schdel, M.*; 永目 諭一郎; Liang, X. H.*; et al.
no journal, ,
本研究では、HSO (0.15-0.69 M)/HNO ([H] = 1.0 M)混合水溶液中における104番元素Rfの硫酸錯体形成を明らかにした。Cm(O, 5n)反応によりRf (半減期T
= 78 s)を合成し、ガスジェット法により化学室に搬送した後に自動化学分離装置を用いてその陽イオン交換挙動を調べた。その結果、Rfの硫酸錯体形成は軽同族元素のZr並びにHfに比べ著しく弱いことが明らかになった。この結果は相対論計算による理論的予測と定性的に一致している。
SO/HNO mixed solution ([H] = 1.0 M)Li, Z.; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 佐藤 望; Schdel, M.*; 永目 諭一郎; Liang, X. H.*; 笠松 良崇*; et al.
no journal, ,
本研究ではHSO (0.15-0.69)/HNO ([H] = 1.0 M)混合水溶液中における104番元素Rfの硫酸錯体形成を明らかにした。Cm(O,5n)反応によりRfを合成し、ガスジェット法により化学室に搬送した後に自動化学分離装置を用いてその陽イオン交換挙動を調べた。その結果、Rfの硫酸錯体形成は軽同族元素のZr並びにHfに比べ著しく弱いことが明らかになった。この結果は相対論計算による理論的予測と定性的に一致している。
大山 研司*; 横尾 哲也*; 伊藤 晋一*; 鈴木 純一*; 岩佐 和晃*; 佐藤 卓*; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 猪野 隆*; 奥 隆之; et al.
no journal, ,
We aim at constructing a polarisation analysis neutron spectrometer at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) based on a collaboration of KEK and Tohoku Univ. The proposed instrument, named POLANO, is designed as a compact chopper spectrometer with a rotary detector bank (
= 17.5 m, 
= 2.5 m). At the first phase of the project, we will concentrate the 
30 meV region using a fan type bender supermirror spin analyser because rich scientific targets in basic and application materials science exist in this region. In the second phase, we will try to install a 
He spin filter analyser for the 
100 meV region. This project passed in the final board of J-PARC on SEP-2011, and the construction has been authorized already.
=102)の第一イオン化エネルギー測定佐藤 哲也; 浅井 雅人; 金谷 佑亮; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; Vascon, A.; 武田 晋作; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 市川 進一; et al.
no journal, ,
表面電離過程におけるイオン化効率の第一イオン化エネルギー(IP)依存性を利用して、102番元素ノーベリウム(No)のIPを初めて実験的に決定した。実験ではまず、原子力機構タンデム加速器からのビーム照射により生成した短寿命同位体を用いて、イオン源温度2800Kおよび2900Kについて、5.5eV
7eVの範囲でIP決定が可能なIP-イオン化効率相関曲線を取得した。次に
Noのイオン化効率を求めたところ、2900Kのとき0.8%、2800Kのとき0.6%だった。得られたイオン化効率に相関曲線を適用することにより、NoのIPを6.6eVと求めることができた。本実験値は、これまで軽いアクチノイド元素からの外挿により見積もられたNoのIP値6.65eVとよく一致した。
Yの合成研究武田 晋作; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 永井 泰樹; 阪間 稔*
no journal, ,
核医学用放射性同位体(RI)は、高感度の診断(癌,脳神経疾患,心疾患等)及び治療(主に癌)のために世界中で重用されている。本研究では、治療用RIとして最近利用されてきたYを、加速器で得られる高速中性子(数MeV以上)を用いて効果的に合成することを試みる。特に、本実験では、医療機関にPET等の医療用に導入されてきた小型サイクロトロンなどから得られる15-30MeVの陽子ビームに着目し、効果的に中性子が発生できるとの報告があるベリリウムを標的とし、実際に発生する高速中性子で生成するYの合成試験を行うと共に、同時に生成する副生成物の影響について評価する。
