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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
-Na
V
O
大和田 謙二; 山内 徹*; 藤井 保彦*; 上田 寛*
Physical Review B, 85(13), p.134102_1 - 134102_4, 2012/04
被引用回数：9 パーセンタイル：38.32(Materials Science, Multidisciplinary)-NaVOの金属-絶縁体転移における臨界現象の研究を行った。臨界指数は0.226(3)を示し、また、異方的な散漫散乱分布から系が2次元的であり、かつ、秩序変数が非Ising的であることが明らかになった。非Ising的な秩序変数は系が
'-NaVOのように単純な秩序-無秩序相転移ではなく、電荷密度波的であることを示している。つまり、各Vサイトの電荷は離散的(0か1)ではなく連続的(0から1)であり、その並びも変調している。これらの結果は中性子回折やNMR測定結果とも矛盾しない。
小山 真一; 鈴木 達也*; 小澤 正基*; 黒澤 きよ子*; 藤田 玲子*; 三村 均*; 岡田 賢*; 森田 泰治; 藤井 靖彦*
Procedia Chemistry, 7, p.222 - 230, 2012/00
被引用回数：2 パーセンタイル：71.08(Chemistry, Analytical)先進オリエントサイクルは、高速炉サイクルに基づく使用済燃料中に含まれる核種の分離,変換,利用にかかる三位一体の概念であり、イオン交換法(IXC)と触媒的電気化学手法(CEE法)を用いた分離手法と安全性研究を中心に2006年から2011年にかけて研究を行った(Phase I計画)。最初のナノ吸着剤によるIXC(I)課程で、模擬高レベル廃液より90%以上のCsを回収した。次に3級ピリジン樹脂(TPR)による塩酸及び硝酸環境下での分離IXC(II, III, IV)課程で、照射済燃料から白金属元素,希土類、さらにAm及びCmの分離・回収を可能とした。特に塩酸環境下においてCEE法により白金族及びTcの分離が可能であることを明らかにした。さらに、CEE法で分離した白金族を電極として水素製造条件が向上することを明らかにした。塩酸環境下での構造材選択のため、ハステロイ-Bは室温で、タンタルは90Cまでの高濃度塩酸環境において耐食性があることを確認し、またTPRの硝酸環境における熱化学的な安定性を検証した。これらラボスケールでの研究成果に基づいて、次のPhaseへの課題を明らかにした。
小山 真一; 山岸 功; 鈴木 達也*; 小澤 正基*; 藤田 玲子*; 岡田 賢*; 蓼沼 克嘉*; 三村 均*; 藤井 靖彦
Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12
MA及びLLFPの分離・変換・利用にかかわる先進オリエント計画のPhase 1プログラムとして、ラボスケールでの要素技術試験を実施している。3級ピリジン樹脂(TPR)による塩酸及び硝酸環境下での試験により、照射済燃料から希土類の分離、さらにAm及びCmの回収を可能とした。特に塩酸環境下において触媒電解抽出法により白金族及びTcの分離が可能となった。分離した白金族を電極として水素製造条件が向上することを明らかにした。実験結果に基づいて進捗一環として、個別の基礎研究を実施した。ナノ吸着剤であるAMP-SGにより、模擬高レベル廃液より90%以上のCsを回収した。塩酸環境下での構造材選択ため、ハステロイ-Bは室温で、Taは90Cまでの高濃度塩酸環境において耐食性があることを確認した。TPRの硝酸環境における熱化学的な安定性を検証した。これらラボスケールでの実験結果に基づいて、次のPhaseへの課題が明らかとなった。
鈴木 達也*; 野村 雅夫*; 藤井 靖彦*; 池田 篤史; 高岡 徹*; 小熊 幸一*
日本イオン交換学会誌, 21(3), p.328 - 333, 2010/09
塩酸溶液系陰イオン交換樹脂中における亜鉛の同位体分別現象をクロマトグラフィー実験によって検討した。その結果、亜鉛の重同位体種は溶液層に濃縮する傾向があり、その同位体分別係数は塩酸濃度1
で最大になることがわかった。一方で、亜鉛の陰イオン交換樹脂中への分配係数は、同位体分別係数が最大になる1よりもさらに高濃度の2周辺で最大値を取ることがわかった。この同位体分別係数と分配係数が異なる塩酸濃度で最大値をとる現象について、錯形成定数から推定される亜鉛-塩化物錯体の化学種分布や、X線吸収分光法から求められた錯体構造等をもとに、さらに詳細な議論を実施した。
小澤 正基; 鈴木 達也*; 小山 真一; 山岸 功; 藤田 玲子*; 岡田 賢*; 蓼沼 克嘉*; 三村 均*; 藤井 靖彦*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.1117 - 1126, 2009/09
Feasibility studies on Adv.-ORIENT Cycle are progressed allowing to use hydrochloric acid as well as nitric acid. Tertiary pyridine resin enabled to separate MA/Ln and then Am/Cm precisely from the irradiated nuclear fuel, and very pure Am and Cm products were recovered. Catalytic electrolytic extraction of RMFP(Rare Metal Fission Product) was verified. RMFP-deposit electrodes made from simulated HLLW showed high catalytic reactivity on electrolytic production of hydrogen. Hastelloy-B and Ta were confirmed their anti-corrosiveness in highly concentrated hydrochloric acid media. Thermo-chemical stability for Tertiary Pyridine Resin was verified in either HCl or HNO
media toward its practical use in the reprocessing. The separation and utilization of RMFP in spent fuel would not only open a new direction in fuel cycle mission, but also improve the existing process performance of reprocessing, vitrification and the repository tasks.
藤井 保彦; 新井 正敏
応用物理, 78(8), p.758 - 764, 2009/08
2001年度から現原子力機構と高エネルギー加速器研究機構KEKが共同で建設を開始したJ-PARCは、世界最強の陽子ビームによる核反応で発生する各種の第2,3次ビームを利用する多目的研究施設であり、2008年度で建設を終了し、今年度から利用のフェーズに入った。3台の大強度陽子加速器を基盤として、中性子,ミュオンを利用する物質・生命科学実験施設,ハドロン,ニュートリノを利用する原子核・素粒子実験施設、さらに今後建設が計画されている核変換実験施設が設置され、国際的な共同利用に供される。これら複合施設のシナジー効果により、J-PARCは基礎・応用研究から産業利用に至る第一線の科学技術を主導することが期待されている。本誌では読者の関心が高いと思われる物質・生命科学実験施設を中心に紹介する。
長島 章; 藤井 保彦
日本原子力学会誌ATOMO
, 50(11), p.696 - 700, 2008/11
これまで「放射線利用」として開拓されてきた広範な応用分野において、近年の技術展開により、中性子,イオンビーム,レーザー,放射光などの品質の高い放射線の利用技術開発や応用分野の多様化により、「量子ビームテクノロジー」という新たな展開が始まっている。本著は原子力学会からの依頼に基づき、量子ビームテクノロジーの世界的視野での現状と動向について、原子力を専門としない大学生レベルの知識を持っている人を想定し、原子力機構の展開を中核として全4回に渡って解説する。本著は初回として、量子ビームの動向全体を概観し、量子ビームが注目されている状況と国際的な注目分野の概況について記述した。
宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; et al.
Journal of Radiation Research, 49(4), p.373 - 379, 2008/07
被引用回数：28 パーセンタイル：62.78(Biology)本研究は、重粒子マイクロビーム照射及びレーザー照射を用いて根の水分屈性における根端と伸長領域の役割を明らかにすることを目的とした。伸長領域への重イオンマイクロビームの照射は水分屈性の進行を有意に一時的に抑制したが、コルメラ細胞への照射は抑制しなかった。しかし、レーザー照射は水分屈性にコルメラ細胞が必要なことを示唆した。さらに、重イオンブロードビーム照射実験から、重イオンの照射によりIAA5遺伝子の発現が抑制されるが、MIZU-KUSSEI1遺伝子は抑制されないことがわかった。これらの結果は、根端と伸長領域とが根の水分屈性に異なる役割を持つこと、また遺伝子の発現が必要なことを示唆した。
藤井 保彦; 新井 正敏; 門野 良典*; 金谷 利治*; 神山 崇*; 新村 信雄*; 野尻 浩之*; 野田 幸男*; 八木 健彦*; 山田 和芳*
固体物理, 43(7), p.441 - 450, 2008/07
平成20年12月から利用を開始するJ-PARC/MLF(中性子,ミュオン)において、凝縮系科学分野で計画している新しい科学を切り拓く研究を各分野の専門家がそれぞれの夢も交えて紹介している。
長谷川 信; 中西 孝*; 藤井 靖彦*; 小高 知宏*
放射化学ニュース, (17), p.29 - 35, 2008/03
近年の原子力人材育成に関する諸課題の解決は、横断的な教育環境のネットワーク化が糸口になる可能性がある。その実践的な試みとして、原子力機構と連携大学院を締結している金沢大学,東京工業大学及び福井大学の4者間がネットワークで結び、新しい教育体系による原子力人材育成の試みとして「原子力教育大学連携ネットワーク」という名称で推進している。本ネットワークの活動は、(1)遠隔講義による共通講座の実施,(2)実学としての学生実習の実施,(3)ネットワークの連携・協力強化の推進という、3つのミッションで進められている。また、原子力教育のネットワーク化は、原子力機構の中期目標として掲げられている重要なミッションの一つであり、今後とも各大学と緊密な協力・連携のもとネットワークの充実を図り、原子力人材育成で抱えている諸課題の解決のため、模索していく必要がある。
Oの逐次電荷不均化による悪魔の花; 悪魔の花を咲かせるIsingスピンの詳細と競合する相互作用の理解大和田 謙二; 藤井 保彦; 村岡 次郎*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 野田 幸男*; 大隅 寛幸*; 池田 直*; 菖蒲 敬久; 礒部 正彦*; et al.
放射光, 21(2), p.87 - 96, 2008/03
常圧下で電荷不均化を示すNaVOの温度圧力相図上で「悪魔の花」が観測された。われわれは、X線構造解析的手法と電荷配列に敏感な共鳴X線回折法の相補利用により、低圧側と高圧側に現われる二つの基底状態の構造の関係を電荷配列も含めて明らかにした。その結果、二つの等価な電荷配列パターンがNaVOにおけるIsingスピンに対応し、それに付随する原子変位はIsingスピンに線型に結合したものであることがわかった。このことからNaVOにおいて、逐次電荷不均化による悪魔の花が実現されていると結論した。またわれわれは、競合する相互作用の起源がIsing spin-phonon結合によるものであると推測した。
using heavy-ion microbeam宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; et al.
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 116, 2008/03
水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として、重イオンマイクロビーム照射及びレーザー照射によって組織あるいはその機能を局所的に破壊した根の水分屈性を解析した。レーザーによる根端の局所的な照射を行った解析から、コルメラ細胞及び、伸長領域が水分屈性の発現に必須であることが示唆された。一方、重イオンマイクロビーム照射は、伸長領域への照射においてのみ水分屈性発現の低下をもたらしたが、コルメラ細胞への照射では屈性の低下をもたらさなかった。重イオン照射が新規の遺伝子発現を不活化できるかを、重イオン照射後の個体のオーキシン誘導性遺伝子発現を指標に検証したところ、照射によりオーキシン誘導性遺伝子発現の誘導が顕著に抑制されることが明らかになった。これらの結果は、水分屈性発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の両細胞群が機能すること、また伸長領域では新規の遺伝子発現が必須である一方、コルメラ細胞においては新規の遺伝子発現が必須でないことを示唆した。
小澤 正基; 鈴木 達也*; 小山 真一; 赤塚 洋*; 三村 均*; 藤井 靖彦*
Progress in Nuclear Energy, 50(2-6), p.476 - 482, 2008/03
被引用回数：38 パーセンタイル：90.44(Nuclear Science & Technology)放射姓物質の分離・核変換・利用研究を「三位一体」で進めるための研究開発戦略(先進オリエントサイクル)を提案する。研究の意義/目的,目標,研究手法など、構想の全容を概説し、3級ピリジン樹脂を用いたIXC法による
-元素(Am, Cm, Pu, Ln他)の精密分離・個別回収,極性希釈剤による同時一括抽出分離,触媒的電解採取法(CEE)による希少金属FP(Tc, Ru他)の電解分離と水素エネルギー利用,固体吸着法によるSr, CsのIXC分離と固定,利用,レーザー化学法等による長寿命FP(Cs, Sn他)の同位体分離研究など、先進オリエントサイクルを構成する主要要素技術の研究開発の現状と計画を述べる。
山村 修; 山本 隆一; 野村 茂雄; 藤井 靖彦*
Progress in Nuclear Energy, 50(2-6), p.666 - 673, 2008/03
被引用回数：4 パーセンタイル：29.49(Nuclear Science & Technology)東海再処理工場は、1977年9月ホット試験開始から2006年10月末まで1123トンの使用済燃料を処理してきた。この30年間の運転を通し、IAEAの保障措置の適用にあたっても、東海再処理工場は非核兵器国における保障措置概要の実施,国際的な信頼性の向上に大いに貢献した。また、この間の運転を通し、多くの技術的困難を克服し、保守技術の確立を果たし、安定で信頼性のある運転を確保してきた。本報では東海再処理工場の開発してきた保障措置及び保守技術が六ヶ所再処理施設に反映され、かつこれまでの知見が次世代再処理技術の構築に貢献し得る点を述べる。
社本 真一; 藤井 保彦
JAEA-Review 2007-030, 196 Pages, 2007/10
JAEA-Review-2007-030.pdf:31.34MB
2007年6月14日に日本原子力研究開発機構上野システム計算科学センターにおいて、第1回三機関連携「量子複雑現象」研究会が開催された。本研究会は平成18年12月20日に物質・材料研究機構,理化学研究所及び日本原子力研究開発機構の三機関で締結された「量子ビームテクノロジーの先導的研究開発に関する研究協力協定」(以下「三機関連携協定」)に基づいて、次世代機能材料開発に向けた量子複雑現象の解明を目的としたものである。三機関連携協定では、三機関の量子ビームで世界最高レベルを誇る機器や研究力を結束させ、新たに国際競争力のあるイノベーション創出に貢献するため、量子ビームを利用した先導的研究を連携協力して進めることで合意し締結された。本研究会はこの趣旨に沿って、お互いの研究の特徴を紹介し相互理解を深め、それと同時に始まった共同研究結果について議論を行うことで、今後のより緊密な共同研究を目指している。本報告書は本研究会の講演要旨及び講演で使用された発表資料を収録したものである。
O under high pressure; A Synchrotron X-ray diffraction study大和田 謙二; 藤井 保彦; 村岡 次郎*; 中尾 裕則*; 村上 洋一; 野田 幸男*; 大隅 寛幸*; 池田 直*; 菖蒲 敬久; 礒部 正彦*; et al.
Physical Review B, 76(9), p.094113_1 - 094113_10, 2007/09
被引用回数：10 パーセンタイル：44.52(Materials Science, Multidisciplinary)ANNNI(Axial Next Nearest Neighbor Ising)物質, NaVOの基底状態C
, C
相の構造的関係をX線回折で調べた。C相の構造はC相の4層(AAA'A')の一つ(AもしくはA')で説明できることがわかった。ただし、原子変位は27%にまで押さえられる。一方、電荷秩序は完全に起きている。このことは電荷格子結合定数が圧力によって変わっていることを示しており、悪魔の相図を生み出す競合する相互作用比の変化の起源を考えるうえで興味深い。
小山 真一; 小澤 正基; 岡田 賢*; 黒澤 きよ子*; 鈴木 達也*; 藤井 靖彦*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.1530 - 1536, 2007/09
イオン交換法に基づく簡易な分離プロセスを提案した。その溶離液には、塩酸,硝酸及びメタノールを用いる。本プロセスの工学展開には、安全な運転条件を確立しておく必要がある。構造材料に対する塩酸の腐食試験により、タンタル, ジルコニウム, ニオブ及びハステロイが良好な耐食性を示した。また、イオン交換樹脂と硝酸・メタノールの爆発安全にかかわる研究の結果、150C以上の乾燥条件において、その反応性に留意すべきであることがわかった。
小澤 正基; 小山 真一; 鈴木 達也*; 藤田 玲子*; 三村 均*; 藤井 靖彦*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.451 - 457, 2007/09
核燃料サイクル由来の環境負荷の極少化を図るため、先進オリエントサイクルと称する、新しい研究開発戦略を構築した。先進的分離技術の核心は3級ピリジン樹脂によるイオン交換クロマト法(IXC)と触媒的電解採取法(CEE)で、前者は使用済燃料から直接、3ステップの分離により高純度のAm, Cm及びPu/U/Npの3フラクションの分離を可能とし、MAリサイクルの効率化に大きく寄与することが明らかとなった。一方、Pdアダトムを利用する後者技術については、特に塩酸媒体で希少元素FP(Ru, Rh, Pd, Tc, Re)の分離効率が著しく増大することが明らかとなり、回収元素の水素製造触媒利用などの実現に向け大きな技術的進展があった。他、機能性イオン交換剤によるCs及びSrの分離が研究開発中で、さらにレーザー化学法などによるLLFP(Cs, Se, Sn)の同位体分離法の基礎研究に着手した。
宮沢 豊*; 根岸 洋*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 119, 2007/02
Hydrotropism is a response of roots to a moisture gradient. Despite its importance on acquirement of water and nutrients, functional tissue for hydrotropism is hardly uncovered. To approach this problem, we intended to identify the functional tissues responsible for hydrotropism, in comparison with gravitropism. We irradiated either laser beam or heavy-ion beam to root tissues and monitored the changes in tropic responses. Laser beam irradiation to either elongation zone or columella cells resulted in marked decrease in both tropic curvatures. Similar effect was observed when heavy-ion beam was irradiated to elongation zones. Irradiation of either beam to elongation zone resulted in a decrease in root growth. However, the heavy-ion beam irradiation to columella cells affected neither root tropism nor growth. Considering the non-destructive cell inactivation effect of heavy-ion beam, our results suggest that cells in both columella and elongation zone are necessary for expression of both tropisms, but the biological processes that occur inside the respective cells are different.
