First ionization potentials of Fm, Md, No, and Lr; Verification of filling-up of 5f electrons and confirmation of the actinide series

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

https://doi.org/10.1021/jacs.8b09068

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。

J-PARC 3GeVシンクロトロン用荷電変換フォイル温度分布計算

倉持 勝也*; 金正 倫計; 入江 吉郎*; 菅井 勲*; 五十嵐 進*; 荒木田 是夫*; 武田 泰弘*

第14回加速器科学研究発表会報告集, p.637 - 639, 2003/00

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)では、3種類の荷電変換フォイルを使用する。1つは、リニアックからのHビームをHに変換し、RCSへのビーム入射に利用し、他の2つはHに変換されなかったビームをビームダンプへと導くために利用する。ACCSIMで計算された粒子分布をもとにANSYSにより荷電変換フォイルの温度分布を計算したので報告する。

Three year experimental study on leaching behavior from low level radioactive plastic-based waste

宮本 啓二*; 武田 常夫; 村岡 進; 前田 頌*; 和達 嘉樹*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(3), p.268 - 270, 1996/03

https://doi.org/10.3327/jnst.33.268

BWRで発生するLLWをプラスチック固化した固化体の性能評価を行った。Co、Cs、Srを添加した50lのプラスチック固化体を海水中浸漬(2体)、陸水中浸漬(2体)、土壌中埋設(4体)の3種類の処分環境で約3年間の長期浸出試験に供試した。プラスチックの固化体は材質・形状が安定しており、そのため浸出現象は溶解律速であることが判った。また、海水中ではSrはCo、Csの約2倍の浸出性を示した。陸水中では3核種ともに同等の浸出性を示すことが確認できた。土壌中ではSrのみが土壌から系外へ多く漏出した。つまりSrは、モニタリング核種として有望であることが確認できた。

Long term leaching test of low level radioactive homogeneous solidified waste; Cumulative leaching ratio vs. pH of land water

宮本 啓二; 小林 義明; 武田 常夫; 村岡 進; 前田 頌

放射性廃棄物研究連絡会論文集,VI, p.64 - 75, 1991/00

低レベル放射性廃棄物均質固化体を陸地処分する場合、固化体に含まれる放射性核種が長期にわたり固化体から陸水へ浸出する現象を把握しておく必要がある。原研(電源特会)で、約3年におよぶ陸水中におけるセメント固化体などの実物大の模擬固化体の長期浸出試験を行った。この結果、これら固化体からの放射性核種の浸出比と固化体を浸漬している陸水のpHとの間に、相互依存性があることが判った。つまり、長期浸漬中に固化体が変質し、この結果、陸水のpHが変化する。そして放射性核種は固化体の変質の影響をうけて浸出する。しかし、分配計数のpH依存性により、浸出した放射性核種は固相・液相に分配吸着されると推考できる。

中国西部地域における広域調査対象地域選定のための航空写真およびランドサット画像判読・解析

周藤 和雄*; 角田 晴信*; 大地 正高*; 小原 賢*; 武田 進*; 菊池 良弘*; 俣野 米治*

JNC TJ7420 2001-009, 124 Pages, 1987/06

JNC-TJ7420-2001-009.pdf:8.0MB

本判読・解析では、航空写真およびランドサット画像を用いて高レベル放射性廃棄物処分の対象となる適性地点を選定するため、地表および地表下浅部の地質、地形などの諸特徴を抽出・分類する作業を実施し、広域的に統一された資料を整備した。

BC地域における広域調査対象地域選定のための航空写真およびランドサット画像判読・解析

小野 孝*; 大地 正高*; 宮石 修*; 小原 賢*; 武田 進*; 大柳 雅寒*; 菊地 良弘*; 渡辺 憲生*; 藤本 俊昭*; 堀田 訓宏*; et al.

JNC TJ7420 2001-004, 144 Pages, 1987/01

JNC-TJ7420-2001-004.pdf:10.57MB

本判読・解析では、航空写真およびランドサット画像を用いて高レベル放射性廃棄物地層処分の対象となる適性地点を選定するため、地表および地表下浅部の地質、地形などの諸特徴を抽出・分類する作業を実施し、広域的に統一された資料を整備した。

活性炭フィルタからのフロン(R-112)漏洩率測定に関する実験

池沢 芳夫; 木谷 進; 吉田 芳和; 狐塚 正夫*; 武田 隼人

日本原子力学会誌, 14(3), p.106 - 112, 1972/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.14.106

活性炭フィルタは,原子力発電所を初めとする大型原子力施設の排気系に放射性ヨウ素を除去する手段として用いられている。活性炭による放射性ヨウ素および放射性ヨウ化メチルの除去性能はきわめて高いが,装置化された場合,活性炭の充填層に空隙ないし薄層部,フィルタ枠やガスケットなどにバイパスリーク路が存在すると,フィルタ装置全体としての性能は著しく低下する。そのため活性炭フィルタを設置時および設置後定期的に検査する必要が生じる。

重アクチノイド元素ノーベリウム(No, = 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; 武田 晋作; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 市川 進一; 牧井 宏之; et al.

no journal, , 

原子番号が100を超える元素は、一度の実験操作に原子1個ないし数個しか利用できないため、従来法による第一イオン化エネルギー(IE)測定は非常に難しい。本研究グループでは、高温の金属表面で起きる表面電離過程に着目し、イオン化効率の第一イオン化エネルギー(IE)依存性を利用することで、102番元素ノーベリウムのIEを初めて実験的に決定した。得られた実験値は、アクチノイド元素の系統性から類推される値と、よく一致した。

First ionization energies of heavy actinides

永目 諭一郎; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 金谷 佑亮*; 牧井 宏之; 水飼 秋菜; 長 明彦; Schdel, M.*; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; et al.

no journal, , 

The first ionization potential (IP) is one of the most sensitive atomic properties which reflect the outermost electron configuration. Precise and accurate determination of IP of heavy elements allows us to give significant information on valence electronic configuration affected by relativistic effects. The IP values of heavy elements up to einsteinium (Es, = 99), produced in a nuclear reactor in macroscopic quantities, were successfully measured by resonance ionization mass spectroscopy (RIMS). IP values of heavy elements with Z 100, however, have not been determined experimentally, because both half-lives and production rates of nuclides of still heavier elements are rapidly decreasing, which forces us to manage elements on an atom-at-a-time scale. Here we report the determination of IP of the heavy actinides, fermium (Fm, atomic number = 100) through lawrencium (Lr, = 103), by using a novel technique based on a surface ionization process.