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筋田 涼太*; 今井 彩帆里*; 大内 誠*; 青木 裕之; 寺島 崇矢*
Macromolecules, 56(23), p.9738 - 9749, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Polymer Science)Constructing ordered ionic nanostructures into bulk polymers and thin films is an important technique to create functional materials, such as polyelectrolytes and proton- and ion-conducting materials, for various applications. Herein, we report microphase separation of cationic homopolymers bearing alkyl ammonium bromides to create sub-4 nm lamellar materials, where an ionic phase is alternatingly layered with a hydrophobic alkyl phase and serves as a channel for water intercalation. We prepared cationic homopolymers with linear or branched alkyl pendants (octyl or 2-ethylhexyl group: C8-eicosyl or 2-octyldodecyl group: C20) via the free radical polymerization of 2-(dimethylamino)ethyl acrylate (DMAEA), followed by the quaternization of the polyDMAEA with corresponding alkyl bromides. The homopolymers carrying linear hexadecyl, octadecyl, and eicosyl groups were crystalline at room temperature, whereas the others were amorphous. The homopolymers bearing linear alkyl pendants longer than the decyl group or branched alkyl pendants larger than the 2-butyloctyl group formed lamellar structures by the self-assembly of the side chains. The domain spacing can be controlled between 2.5 and 3.7 nm by tuning the pendant structures and are smaller than that formed by the corresponding random copolymers. A cationic homopolymer bearing crystalline octadecyl groups maintained lamellar structures up to 
210 
C far beyond the melting temperature (50 C). The cationic homopolymer further formed a multilayered lamellar thin film on a silicon substrate, in which the cationic layers absorbed water under humid conditions and reversibly released the water therefrom in a N
gas atmosphere.
塩田 祐揮; 工藤 淳貴; 津野 大海; 竹内 遼太郎; 有吉 秀夫; 塩濱 保貴; 浜野 知治; 高木 剛彦; 長沖 吉弘
JAEA-Technology 2023-002, 87 Pages, 2023/06
JAEA-Technology-2023-002.pdf:8.53MB
高速増殖原型炉もんじゅは、2018年から廃止措置に移行し、約30年を経て廃止措置を完了する予定である。なお、廃止措置は4段階に分けて実施する計画である。もんじゅは、原子炉容器及び炉外燃料貯蔵槽(EVST)に多量のナトリウムを保有し、大規模なナトリウム火災との重畳による燃料破損という残留リスクがあった。このため、もんじゅ廃止措置計画の第1段階では約5.5年をかけて「燃料体取出し」作業を実施し、速やかにこれらの燃料体を全て燃料池に貯蔵し残留リスクを排除することとした。燃料体取出し作業では、炉心の燃料体を燃料池に移送し貯蔵することを目的に、炉外燃料貯蔵槽に貯蔵中の燃料体を洗浄し、燃料池に貯蔵する「燃料体の処理」、炉心にある燃料体を模擬燃料体等と交換し、炉外燃料貯蔵槽に貯蔵する「燃料体の取出し」を交互に行い、4キャンペーンに分け炉心に存在する燃料体370体と炉外燃料貯蔵槽に貯蔵されている燃料体160体の計530体の燃料体を全て安全かつ計画通りに燃料池への貯蔵を完了した。本報告書は、第1段階での燃料体取出し作業の総括として、作業の進め方、事前の機器・設備点検やリスク評価といった作業前の準備、キャンペーン内での運転や点検等の作業の実績、作業の評価について取り纏めたものである。
大塚 悠介*; 金澤 直也*; 平山 元昭*; 松井 彬*; 野本 拓也*; 有田 亮太郎*; 中島 多朗*; 花島 隆泰*; Ukleev, V.*; 青木 裕之; et al.
Science Advances (Internet), 7(47), p.eabj0498_1 - eabj0498_9, 2021/11
被引用回数：8 パーセンタイル：51.2(Multidisciplinary Sciences)FeSi is a nonmagnetic narrow-gap insulator, exhibiting peculiar charge and spin dynamics beyond a simple band structure picture. Those unusual features have been attracting renewed attention from topological aspects. Although the surface conduction was demonstrated according to size-dependent resistivity in bulk crystals, its topological characteristics and consequent electromagnetic responses remain elusive. Here, we demonstrate an inherent surface ferromagnetic-metal state of FeSi thin films and its strong spin-orbit coupling (SOC) properties through multiple characterizations of two-dimensional conductance, magnetization, and spintronic functionality. Terminated covalent bonding orbitals constitute the polar surface state with momentum-dependent spin textures due to Rashba-type spin splitting, as corroborated by unidirectional magnetoresistance measurements and first-principles calculations. As a consequence of the spin-momentum locking, nonequilibrium spin accumulation causes magnetization switching. These surface properties are closely related to the Zak phase of the bulk band topology. Our findings propose another route to explore noble metal-free materials for SOC-based spin manipulation.
平井 敬三*; 小松 雅史*; 赤間 亮夫*; 野口 享太郎*; 長倉 淳子*; 大橋 伸太*; 齋藤 哲*; 川崎 達郎*; 矢崎 健一*; 池田 重人*; et al.
no journal, ,
土壌から樹木への放射性セシウムの移行吸収とカリウム施肥による移行抑制効果の検討のため、福島県川内村のヒノキ新植地で長期モニタリング試験を開始した。福島第一原子力発電所事故当時はアカマツ・落葉広葉樹混交林で、第4次航空機モニタリング(2011年11月)による推定放射性物質沈着量は685k Bq m
(
Cs+
Cs)である。2014年5月に8つの50
50mプロットを設け、ヒノキ植栽後の8月にKとして100kg ha
のKClを施肥し、11月に苗木を採取した。8月の平均空間線量率(
Sv h)は10cm高で1.18、1m高で0.94であった。土壌の平均Cs濃度(kBq kg)はリターで50.0、10-20cm深で0.1と下層へと低下した。またリターから20cm深までの存在量のうち58%がリター中に存在していた。11月に採取したヒノキ針葉の移行係数(土壌0-5cmに対する針葉のCs濃度[Bq Bq])は処理間に有意差はなかったが、土壌のCs濃度が8kBq kg以下では施肥区で小さい傾向にあった。
杉山 一生*; 齊藤 正裕*; 宮田 登*; 花島 隆泰*; 阿久津 和宏*; 青木 靖仁*; 大塚 祐二*; 武田 全康; 清水 亮太*; 一杉 太郎*
no journal, ,
固体電解質/電極界面近傍に生じる空間電荷層は、系全体の物性に大きな影響を及ぼすことから、空間電荷層内部における各元素の濃度分布を明らかにすることは極めて重要である。しかしながら、空間電荷層におけるLi濃度分布を直接的かつ定量的に測定した報告はなかった。そこで本研究では、固体電解質に電圧印加(
5V)しつつ、ラザフォード後方散乱(RBS), 核反応分析法(NRA)、そして、中性子反射率測定を行い、nmから数十mまでの広いレンジで固体電解質/電極界面近傍のLi濃度分布を明らかにすることに成功した。
大谷 怜; 佐藤 哲也; 青木 涼太*; 白井 香里*; 鈴木 颯人; 塚田 和明; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 永目 諭一郎*; 阪間 稔*
no journal, ,
106番元素シーボーギウム(Sg)は、大きな原子番号に起因する強い相対論効果の寄与により、同族元素モリブデン(Mo)やタングステン(W)からの予想とは異なる性質をもつ可能性が示唆されている。先行研究において、石英表面におけるSgオキシ塩化物の吸着エンタルピー
(SgOCl))は-98kJ/molと求められたが、誤差の大きな実験点から求められたために曖昧な結果となっている。本研究では、信頼性のあるSgオキシ塩化物の(SgOCl))測定のために、標的槽直結型等温ガスクロマトグラフ実験装置を用いて、
Cfの自発核分裂で放出されるMoを対象にオフライン等温ガスクロマトグラフ実験をおこない、オンライン実験に向けた最適条件を求めるとともに、Moのオキシ塩化物の吸着エンタルピーの決定を試みた。
青木 涼太*; 佐藤 哲也; 大谷 怜; 鈴木 颯人; 伊藤 由太; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎*
no journal, ,
超重元素イオンビームを物理・化学研究に応用するため、短寿命単一原子に適用可能なイオンビーム生成法の開発を進めている。本研究では、イオン化エネルギーの大きな単一原子または分子をイオン化するためのイオン化法として、電子ビーム誘起プラズマ(Electron Beam Generated Plasma)法を採用した。EBGPイオン源では、カソード電極からの電子を、数100Vのカソード-アノード間電圧によって加速し、得られた電子ビームによる電子衝撃によって、アノード電極内に導入した核反応生成物原子あるいは分子をイオン化する。今回、EBGPイオン源および周辺システムを構築し、単一原子のイオン化に向けた最適条件の探索を開始したので報告する。
青木 涼太; 佐藤 哲也; 内馬場 優太; 宮地 優太*; Gong, G.; 名取 日菜*; 伊藤 由太; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎*
no journal, ,
原子番号が100を超える超重元素のイオンビームを物理・化学研究に応用するため、短寿命単一原子に適用可能な新しいイオン源としてEBGP(Electron Beam Generated Plasma)イオン源を構築した。本EBGPイオン源を、オンライン同位体分離器(Isotope Separator On-Line: ISOL)用に装着し、各種貴ガスを用いて、イオンビーム生成条件の探索を行った結果、イオン源が安定して動作することを確認するとともに、イオンビームが生成できることを確かめた。
内馬場 優太; 伊藤 由太; 佐藤 哲也; 青木 涼太; 浅井 雅人; Gong, G.; 宮地 優太*; 永目 諭一郎*; 名取 日菜*; 塚田 和明
no journal, ,
原子番号が104以上である超重核の精密質量測定を見据え、崩壊分光による測定対象イオンの事前同定や崩壊情報との相関による質量決定の確度向上を目的としたイオントラップの開発を進めている。トラップされた不安定核イオンからの放射線を大立体角で捉えるために、一般的な円形電極とは異なり薄い板状のベーン電極を用いたベーン電極型イオントラップを開発した。性能の指標として、トラップ寿命や蓄積電荷量について円形電極型イオントラップと比較し評価を行った。
佐藤 哲也; 青木 涼太; 宮地 優太*; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 内馬場 優太; Gong, G.; 名取 日菜*; 塚田 和明; 永目 諭一郎*
no journal, ,
極限重元素核科学研究グループでは、迅速化学実験への超重元素イオンビームの応用を目的に、ガスジェット結合型EBGP(Electron Beam Generated Plasma)イオン源の開発を進めている。EBGPイオン源では、電子衝撃によって対象原子・分子のイオン化をおこなうため、多様な元素のイオンビーム生成が期待できる。種々の希ガス安定同位体を用いてイオンビーム強度を調べたところ、原子番号の増加に伴ってビーム強度が増大することを確認した。得られたイオン源安定動作条件下で、Cf自発核分裂生成核種を用いて様々な短寿命核種のイオン化を試みたので報告する。
Es標的を用いた自発核分裂測定浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 伊藤 由太; 西尾 勝久; 牧井 宏之; 廣瀬 健太郎; Orlandi, R.; 洲嵜 ふみ; 青木 涼太; et al.
no journal, ,
中性子過剰重アクチノイド核の核分裂では、核分裂片の質量分布が通常のアクチノイド核とは大きく異なる極めて特異な分布を示す。本研究ではこれらの中性子過剰重アクチノイド核を、短半減期かつ稀少な同位体であるEsにJAEAタンデム加速器からの重イオンビームを照射して多核子移行反応によって合成し、オンライン同位体分離装置ISOLを用いて同位体分離することに成功した。同位体分離した
Fm, 
Fm, 
Md, Lrの自発核分裂片の質量分布と全運動エネルギー分布を精度良く測定することで、この領域で見られる特異な核分裂機構の解明に重要な貴重なデータを得ることができた。
Mdの自発核分裂片質量-全運動エネルギー分布測定浅井 雅人; 石橋 優一*; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 青木 涼太*; 伊藤 由太; 内馬場 優太*; Orlandi, R.; Gong, G.-M.*; 洲嵜 ふみ; et al.
no journal, ,
中性子過剰フェルミウム領域核の特異な核分裂メカニズムの解明を目的として、Mdの自発核分裂片の質量-全運動エネルギー(TKE)分布を精度良く測定した。MdはEs標的に
Oビームを照射して合成し、オンライン同位体分離装置ISOLを用いて分離、測定した。観測された質量-TKE分布からMdの自発核分裂における核分裂メカニズムを議論する。
Ra
イオンのin-trap崩壊測定内馬場 優太; 伊藤 由太; 佐藤 哲也; 青木 涼太; 浅井 雅人; Gong, G.; 塚田 和明; 名取 日菜; 宮地 優太; 永目 諭一郎*
no journal, ,
イオントラップされたRIイオンの崩壊分光による核種同定や崩壊相関を組み合わせた精密質量測定を目的として、大立体角での放射線及び崩壊反跳イオン検出が可能な特殊な電極構造を持つポールトラップを開発した。トラップ内に保持した不安定核イオンの崩壊に伴う放射線と反跳イオンの相関測定に向け、高周波電極至近における半導体検出器の動作試験とRaイオンを用いたin-trap崩壊測定の実証を行った。
Raイオンのin-trap崩壊測定内馬場 優太; 伊藤 由太; 佐藤 哲也; 青木 涼太; 浅井 雅人; Gong, G.; 塚田 和明; 名取 日菜; 宮地 優太; 永目 諭一郎*
no journal, ,
イオントラップされたRIイオンの崩壊分光による核種同定や崩壊相関を組み合わせた精密質量測定を目的として、大立体角での放射線及び崩壊反跳イオン検出が可能な特殊な電極構造を持つポールトラップを開発した。トラップ内に保持した不安定核イオンの崩壊に伴う放射線と反跳イオンの相関測定に向け、高周波電極至近における半導体検出器の動作試験とRaイオンを用いたin-trap崩壊測定の実証を行った。
