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Ni
D
at high 
conditions市東 力*; 鍵 裕之*; 柿澤 翔*; 青木 勝敏*; 小松 一生*; 飯塚 理子*; 阿部 淳*; 齋藤 寛之*; 佐野 亜沙美; 服部 高典
American Mineralogist, 108(4), p.659 - 666, 2023/04
被引用回数：1 パーセンタイル：64.83(Geochemistry & Geophysics)FeNiH(D)の12GPa, 1000Kまでの高温高圧下における相関係と結晶構造をその場X線及び中性子回折測定により明らかにした。今回実験した温度圧力下において、FeNiH(D)ではFeH(D)とは異なり、重水素原子は面心立方構造(fcc)中の四面体サイトを占有しないことが明らかになった。単位重水素あたりの水素誘起膨張体積
は、fcc相で2.45(4) 
、hcp相で3.31(6) であり、FeDにおけるそれぞれの値より著しく大きいことが明らかになった。また、は温度の上昇に伴いわずかに増加した。この結果は、鉄に10%ニッケルを添加するだけで、金属中の水素の挙動が劇的に変化することを示唆している。が圧力に関係なく一定であると仮定すると、地球内核の最大水素含有量は海洋の水素量の1-2倍であると推定される。
Si
at 14.7 GPa and 800 K森 悠一郎*; 鍵 裕之*; 柿澤 翔*; 小松 一生*; 市東 力*; 飯塚 理子*; 青木 勝敏*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 舟越 賢一*; et al.
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 116(6), p.309 - 313, 2021/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Mineralogy)地球のコアは、対応する圧力温度条件下で純鉄よりも密度が10%低いため、いくつかの軽元素を含んでいると考えられている。水素はその有力候補であるため、これまで主にFe-H系の相平衡関係や物性が調べられてきた。この研究では、14.7GPaおよび800Kでのhcp-FeSi水素化物の重水素のサイト占有率を調べるために、その場中性子回折実験によりFe-Si-Hシステムを具体的に調べた。リートベルト解析の結果、hcp-FeSi水素化物はhcp格子の格子間八面体サイトにのみ重水素(D)が0.24(2)占有することが判明した。Feに2.6wt%Siを添加する(つまりFeSi)ことによるDのサイト占有率への影響は、Fe-D系の先行研究で得られた結果と比較して無視できる程度であった(Machida et al., 2019)。
齋藤 寛之*; 町田 晃彦*; 飯塚 理子*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 舟越 賢一*; 佐藤 豊人*; 折茂 慎一*; 青木 勝敏*
Scientific Reports (Internet), 10, p.9934_1 - 9934_8, 2020/06
被引用回数：3 パーセンタイル：15.07(Multidisciplinary Sciences)4-6GPaの圧力で1023-300Kに降温中の鉄重水素化物の中性子回折パターンを測定した。二重六方晶構造を持つ
'重水素化物は温度圧力に応じて他の安定または準安定相と共存し、673K, 6.1GPaではFeD
、603K, 4.8GPaではFeD
の組成を持つ固溶体を形成した。300Kに段階的に降温する際、D組成は1.0まで上昇し、一重水素化物FeD
を生成した。4.2GPa, 300Kにおけるdhcp FeDにおいて溶け込んだD原子は、中心位置から外れた状態で二重六方格子の八面体空隙のすべてを占めていた。また、二重六方晶構造は12%の積層欠陥を含んでいた。また磁気モーメントは2.11
0.06B/Feであり、Feの積層面内で強磁性的に並んでいた。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 杉本 秀彦*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝*; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
Nature Communications (Internet), 5, p.5063_1 - 5063_6, 2014/09
被引用回数：55 パーセンタイル：86.02(Multidisciplinary Sciences)鉄と水素との反応は水素脆性などな材料科学の問題や、地球内核の鉄中の水素の有無なども地球科学の問題を考える上で重要であり、広く興味が持たれている。鉄は高温高水素圧力下において水素化物を形成するが、常温常圧では不安定であるため、水素化物の形成過程や状態を観測するには高温高圧力下でその場観察を行う必要がある。本研究ではJ-PARC/MLFのBL11 PLANETを利用して高温高圧力下中性子回折実験を実施し、鉄の重水素化過程および面心立方晶構造の鉄重水素化物における重水素原子の占有位置と占有率の決定を行い、これまで考えられていた八面体サイトだけでなく四面体サイトの一部も重水素原子が占有することを世界で初めて明らかにした。さらに量子力学的計算に基づいて二つのサイトを占有するメカニズムについて考察を行った。
峯尾 英章; 後藤 実; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 萩谷 弘通*; 内山 軍蔵
Separation Science and Technology, 38(9), p.1981 - 2001, 2003/05
被引用回数：22 パーセンタイル：63.74(Chemistry, Multidisciplinary)銀シリカゲル(以下Ag-Sと略)カラム内のヨウ素-129分布を予測する数学モデルの適用性を44,000MWdt
までの燃焼度の使用済燃料の溶解時に発生する実際のオフガスを用い検討した。モデルによって予測されたヨウ素-129の分布は実験で得られた分布とよく一致した。このモデルは使用済燃料溶解時のオフガス処理のため423Kで運転されるAg-Sカラムにおけるヨウ素分布予測に有効であることが示唆された。また、この予測で用いた有効拡散係数やラングミュア係数の値は、オフガス中のNO
濃度が1%程度まで使用可能であると考えられた。
内山 軍蔵; 峯尾 英章; 朝倉 俊英; 宝徳 忍; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 磯貝 光; 伊東 芳紀*; 佐藤 真人; 細谷 哲章
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.925 - 928, 2002/11
将来の核燃料サイクル技術として、長寿命核種の高度分離機能を有する再処理プロセスの開発を行っている。同プロセスは、5つの主要な技術から構成され、(1)燃料溶解オフガスからの炭素-14及びヨウ素-129の除去,(2)n-ブチルアルデヒドによるNp(VI)の選択還元分離,(3)高濃縮硝酸によるTc(VII)分離,(4)共除染工程抽出残液からのAmの固体吸着分離,(5)n-ブチルアミンによる溶媒洗浄の各技術である。長寿命核種の高度分離機能を可能とする再処理プロセスの使用済燃料を用いた分離原理確認試験を行った。本報告ではそれらの主要成果を述べる。
峯尾 英章; 後藤 実; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 内山 軍蔵
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(3), p.241 - 247, 2002/03
被引用回数：26 パーセンタイル：82.31(Nuclear Science & Technology)使用済燃料溶解時のオフガス処理に使用される硝酸銀含浸シリカゲル(AgS)カラムにおけるヨウ素の軸方向分布を予測する数学モデルを単純な吸着理論に基づき提案した。モデルで必要なパラメータは、有効拡散係数とラングミュア係数の2つで、既往の吸着実験により得られたヨウ素の軸方向分布によるフィッティングによって、423Kにおいて、それぞれ5.60
10
m
/s及び1.010
m
kgと決定した。これらパラメータの値を用い、既往の研究におけるさまざまな実験条件下でのヨウ素の分布を計算したところ、提案したモデルはこれらの分布を良く予測できることがわかった。さらに、AgS粒子中銀含有率の影響も予測できることもわかった。AgS吸着剤へのヨウ素の吸着速度は、ポア径が小さいことから粒子内のヨウ素の拡散過程が律速と考えられた。提案したモデルは単純でAgS吸着カラム内のヨウ素分布の予測に有用である。
峯尾 英章; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 宝徳 忍; 朝倉 俊英; 内山 軍蔵
Proceeding of International Waste Management Symposium 2002 (WM '02) (CD-ROM), 9 Pages, 2002/00
29及び44GWdtの使用済燃料の溶解をベンチスケール試験装置において行い、放出される放射性ヨウ素及び炭素14の挙動を調べた。銀シリカゲル吸着剤による溶解オフガス中ヨウ素129の除染係数は36,000以上と測定され、吸着剤が有効に働くことを確認した。ヨウ素129の移行率を測定したところ、溶解液へ0.57%,ヨウ化物として残渣に2.72%,残りがオフガスへ移行することがわかり、ヨウ素131トレーサを用いた既往の試験結果にほぼ一致した。KIO
によるヨウ素追い出し法が通常のNOによる追い出し法より効果的であることを示した。また、キュリウム244等の自発核分裂によるヨウ素131生成量は燃焼度に依存した。溶解時に二酸化炭素となった炭素14は溶解中にKr-85などの希ガス放出とほぼ同時にオフガス中へ放出され、その挙動は酸濃度に依存する可能性が示唆された。炭素14放出量から生成源の窒素14の新燃料中濃度は数ppmと推定され、既往の報告の範囲内であった。
朝倉 俊英; 宝徳 忍; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 後藤 実; 峯尾 英章; 内山 軍蔵
Proceedings of International Conference on Scientific Research on the Back-end of the Fuel Cycle for the 21st Century (ATALANTE 2000) (Internet), 6 Pages, 2000/10
燃焼度29GWd-tの使用済燃料を用いて、NUCEF施設を用いて再処理試験を実施した。ランタノイド,アクチノイド,Csなどはウランと同様の挙動を示した溶解試験で、Moはこれらと異なる挙動を示した。溶解・ヨウ素追出試験で揮発したヨウ素は、吸着捕集系で捕集された。従来型PUREXフローシートによる抽出試験において、Np,Tcなどの長寿命マイナー成分の挙動を示すデータを取得した。
原見 太幹; 横溝 英明; 大塚 英男; 島田 太平; 柳田 謙一; 益子 勝夫; 吉川 博; 鈴木 寛光; 椛澤 光昭*; 中山 光一*; et al.
Part. Accel., 33, p.1753 - 1758, 1990/00
科学技術庁で計画している8GeV大型放射光施設の入射系の設計について述べる。入射系は1GeVのライナックと繰り返し数1Hz、8GeVまで加速するシンクロトロン(周長396m)から成る。シンクロトロンは、レーストラック型のラティスで、8GeVで1.910m・radのナチュラルエミッタンスをもつ。このエミッタンスのビームでストレージリングに効率よく入射できる。
横溝 英明; 柳田 謙一; 佐々木 茂美; 原見 太幹; 小西 啓之; 益子 勝夫; 芦田 和雄*; 原田 俊治*; 橋本 宏*; 飯塚 元昭*; et al.
Review of Scientific Instruments, 60(7), p.1724 - 1727, 1989/07
被引用回数：3 パーセンタイル：51.19(Instruments & Instrumentation)高速で磁場中に運動する電子(又は陽電子)から発生される光(放射光)は、物性、医学、材料等の研究において先端的研究手段として利用されており、さらに高輝度光源の必要性が言われている。原研では、高輝度光源となりうる大型放射光施設の開発研究に着手し、その一環として、小型電子ストレージリングJSRを試作し、加速器技術の修得及び新しい技術的アイデアの試験を行おうとしている。JSRは既設ライナックの150MeV電子を受け取った後、最高エネルギー300MeVまで加速し、そこで蓄積するものである。
下村 寛昭; 川路 さとし; 藤崎 勝夫; 飯塚 隆行
JAERI-M 89-064, 90 Pages, 1989/06
大型構造機器実証試験装置(HENDEL)に使用中のガス軸受機械としては最大級のヘリウムガス循環機、計5台のうち、代表的機種について実施した軸振動に関する試験結果を中心として報告する。また、過去のティルティングパッド及びガス軸受に関するいくつかの研究結果と本試験結果を比較検討した。試験結果からガス軸受機械の軸系における不安定振動又は振れ回りを防止するためには高度なバランシング、軸受パッドの追従性及び軸受部の気膜厚さの調整が極めて重要であることが判った。しかしながら、これらの要求を実際に、特に大型ガス軸受機械において満足するには多くの困難が存在するため、微弱なハーフスピードホワールが発生し始めた状態を高感度に検出し、自動的にこれに対処することが装置を含むプラントの安全を保つ上に重要であるとの結論に達した。
下村 寛昭; 川路 さとし; 藤崎 勝夫; 飯塚 隆行
Gas-Cooled Reactor Coolant Circulator and Blower Technology, p.148 - 156, 1988/00
HENDELに使用中のガス軸受ヘリウムガス循環機である再生式及び遠心式の両型式について過去に発生した問題点に触れた後、主要な問題がガス軸受における軸の振れ廻り振動(whirling)であることを述べた。このwhirlingの発生に関する各種パラメータのうち、軸受荷重及び軸受内のガス膜厚さの影響を上記両型式のガス循環機についての試験結果を参照しながら説明し、その基本的原因が軸受を構成するティルティングパッドの力学的特性に大きく支配されると同時に、ロータの質量アンバランス及びガス膜厚さと密接な関係を有することを示した。
下村 寛昭; 井沢 直樹; 川路 哲; 飯塚 隆行; 藤崎 勝夫
JAERI-M 86-066, 65 Pages, 1986/04
ヘリウムル-プ「HENDEL」に使用中のガスベアリング型循環機のベアリング荷重に関する測定及び解析を行った。これらの試験結果からジャ-ナルベアリングのパッドに作用する静荷重は予想されていたような一定値に留まらない上、作動気体の運動量及び圧力勾配と駆動用電動機における電磁力のよる外力に起因して、非等方的である事が明らかになった。ベアリングに作用する動荷重については、その値が静荷重に依存し、そのベクトルの絶対値は一回転中に変動する事も分かった。循環機シャフトの発散的振動は上記の動荷重の振動とスプリングピヴォットの比較的低い剛性に起因することが実験結果及び解析結果から推論され、予知された。ガスベアリング式循環機に関するこれらの弱点を解決するため、2・3の設計概念とこれらを具体化する方法についても言及した。
飯塚 哲*; 小田島 和男; 木村 晴行; 仙石 盛夫; 杉江 達夫; 高橋 興起; 山内 俊彦; 熊谷 勝昭; 河上 知秀; 竹内 浩; et al.
Physical Review Letters, 45(15), p.1256 - 1260, 1981/00
被引用回数：6 パーセンタイル：52(Physics, Multidisciplinary)DIVAトカマクにおいて、トロイダル方向の波長と減衰定数を直接測定することにより、イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)の磁気音波が、イオンのバーンシュタイン波へモード変換を起こすというモード変換理論の検証を行った。 その結果、トカマクのICRF加熱の最適条件、吸収効率等が計算でき、ICRF加熱実験におけるイオン濃度の上昇を比較して、よい一致をみた。
飯塚 哲*; 小田島 和男; 木村 晴行; 仙石 盛夫; 杉江 達夫; 高橋 興起; 山内 俊彦; 熊谷 勝昭; 河上 知秀; 竹内 浩; et al.
JAERI-M 8595, 30 Pages, 1979/11
DIVAで行なわれた少量のHを含むD放電プラズマ中のICRF加熱実験の結果と、2イオンハイブリッド共鳴近傍における磁気流体速進波の透過、反射及び吸収を含むモード変換理論との比較が行われた。トロイダル方向へ伝搬する速進波の波長及び減衰長が、磁気プローブによる波の位相及び振幅から直接測定された。効率よいイオン加熱が、HとDの密度比やトロイダル磁場の強さなどのプラズマパラメータを最適値にすることによって起こり、その場合、トロイダル方向の減衰長はより短くなる。これらの性質はモード変換理論の結果と矛盾しない。最適値にパラメータを選ぶと、正味の高周波パワーが120~140KWのとき、イオン温度は劇的に増加して、高周波を印加する前のおよそ3倍にも達する。そしてその温度はプラズマ全体にわたって、電子温度よりも高くなる。
木村 晴行; 小田島 和男; 仙石 盛夫; 飯塚 哲*; 杉江 達夫; 高橋 興起; 山内 俊彦; 熊谷 勝昭; 竹内 浩; 松本 宏; et al.
JAERI-M 8429, 25 Pages, 1979/09
DIVAに於いて不純物の影響が極めて少ないトカマクプラズマに対するICRF加熱の研究がなされた。周波数は25MHz(固定)であり、これはトロイダル磁場16.4KGに対する重水素の2倍のサイクロトロン周波数に相当する。(1)トロイダル磁場B
及び水素と重水素の密度比
を変化させることにより最適な加熱条件が調べられた。最も有効なイオン加熱はB~18KG、=5~10%の場合に観測される。この結果はイオン-イオン・ハイブリッド効果によって説明される。(2)結合系に対して改良が施され、改良後の実験結果が次に述べられる。イオンの加熱効率は40%からほぼ100%へ増加し、イオン温度は180Kwのrfパワー(回路損失を含めて)の印加により約2.7倍に上昇した。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
新規水素化物や空孔-水素クラスター形成の研究には格子間水素の情報が必要である。これまで高温高圧下における結晶構造のその場観察はこれまで放射光X線を利用した実験に限られていたが、X線回折では格子間水素の情報を得ることができない。格子間水素を含めた構造決定には中性子回折実験が必要となる。大強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設に超高圧中性子回折装置PLANETが完成したことによって、高温高圧下の中性子回折実験が可能となった。そこで我々は高温高圧下水素流体中における放射光X線回折その場観察技術を改良した中性子回折実験技術の開発と試作した高圧セルを用いて、鉄の水素化過程における中性子回折実験を実施し、高温高圧下における構造解析を試みた。7.4GPaにおいて475
Cまで加熱しながら中性子回折パターンの取得を行った。測定時間は120秒であるが、相の同定や格子定数の変化は観測可能なデータの取得ができることが確認できた。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝*; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
鉄水素化物は数GPaの高水素圧力下でのみ熱力学的に安定な物質であり、bcc-FeH(
), dhcp-FeH(
), fcc-FeH(
)の3つの状態が300-2000K, 0-20GPaで存在することが知られている。これまで、中性子その場観察による鉄重水素化物の研究は行われていないが、J-PARCの物質・生命科学実験施設に建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察が実現した。中性子回折用に開発した高圧セルを用いて、7GPa, 1000Kまでの高温高圧力下における中性子回折パターンの測定に成功し、約800Kにおける鉄のbcc-fcc相転移と続いて起こるfcc-Feの重水素化の観測に成功した。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
高温高圧力下における金属の水素化反応を利用することによって、これまで新規水素化物の探索や水素誘起超多量空孔形成に関する研究が多く実施されている。水素-金属系で観測される現象の理解には格子間水素の情報が必要であるが、これまで高温高圧力下における結晶構造のその場観察は放射光X線回折実験に限られており、格子間水素の情報を得ることができなかった。我々はJ-PARC・MLFに建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察を実施し、反応過程の中性子回折パターンの取得に成功した。約680Cにおける回折パターンに対してリートベルト解析を行い、この温度圧力条件での重水素組成と占有サイトの最適化を試みた。これらの結果について詳細に報告する。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
高温高圧力下における金属と水素の反応は新規水素化物の生成、水素誘起超多量空孔形成といった興味深い現象を引き起こす。水素-金属系で観測されるこうした現象の理解には格子間に侵入している水素の情報が必要であるが、これまで高温高圧力下における結晶構造のその場観察は放射光X線回折実験に限られており、格子間水素の情報をその場で得ることができなかった。我々はJ-PARC・MLFに建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察を実現し、反応過程の中性子回折パターンの取得に成功した。高温高圧力下における中性子回折パターンに対してリートベルト解析を行い、この温度圧力条件での重水素組成と占有サイトの最適化を試みた。重水素化過程の詳細とリートベルト解析結果について報告する。
