Identification of hydrogen species on Pt/AlO by inelastic neutron scattering and their reactivity with ethylene

山添 誠司*; 山本 旭*; 細川 三郎*; 福田 良一*; 原 賢二*; 中村 充孝; 蒲沢 和也*; 佃 達哉*; 吉田 寿雄*; 田中 庸裕*

Catalysis Science & Technology, 11(1), p.116 - 123, 2021/01

https://doi.org/10.1039/D0CY01968B

Hydrogen (H) species adsorbed on catalyst surfaces are key intermediates in catalytic hydrogenation reactions over supported metal catalysts. However, individual identification of H species on the metal catalysts has not been established to date. Here, we elucidated the H species on Pt/AlO by the combination of inelastic neutron scattering (INS) and density functional theory (DFT). Several H species in the presence of H were successfully identified at different sites on the Pt surface and AlO support. The INS and FT-IR measurements revealed that the hydride/atop Pt-H, bridged perimeter/terrace Pt-H-Pt, and threefold Pt-H are active intermediates in the CH hydrogenation reaction, whereas the edge Pt-H-Pt is a rather inert species. In addition, the measurements indicate that the AlO itself acts as hydrogen storage material by mediating AlO-H and Al-H-Al species, which serve H species in the CH hydrogenation reaction.

Quasi-monochromatic pencil beam of laser-driven protons generated using a conical cavity target holder

西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 榊 泰直; 小倉 浩一; Esirkepov, T. Z.; 谷本 壮; 金崎 真聡; 余語 覚文; 堀 利彦; 匂坂 明人; et al.

Physics of Plasmas, 19(3), p.030706_1 - 030706_4, 2012/03

https://doi.org/10.1063/1.3697843

2J 60fsのチタンサファイアレーザー光を、コニカル形状を持ったターゲットホルダに装着したターゲットに照射することによって、7MeVのコリメートされた陽子線(個/spot)を生成することに成功した。ターゲットホルダ上に陽子に前駆して発生する電子によって生成される電場が陽子線の軌道を変え、エネルギー選択をも行うと考えられる。

旧廃棄物処理建家の除染技術の検討

福田 誠司; 近藤 等士; 大久保 利行

JNC TN9410 2004-010, 56 Pages, 2004/03

JNC-TN9410-2004-010.pdf:1.53MB

旧廃棄物処理建家(旧JWTF)は、2010年から本格解体を行う予定である。解体時の作業員の被ばくを低減するため、解体前に高放射性物質で汚染された機器の系統化学除染を行い、作業場所の線量率の低減を図ることを検討している。本研究では、二次廃棄物の発生量と廃液処理費を低減する観点から、除染剤の選定を行い、ホット試験で除染効果(除染係数DF)の評価を行うと共に、最も高いDFが得られた除染剤を使用した除染システムの概念検討を行った。ホット試験の結果、目標とするDFが得られなかった機器に対しては、二次廃棄物の発生量と廃液処理費の増加に繋がる要素はあるが、より強力な除染剤(機器母材を溶解して放射性物質を除去する除染剤)の適用が必要である。そこで、コールド試験でステンレス鋼に対する溶解速度を評価した。ホット試験およびコールド試験を通して得られた主な結果を以下に示す。(1)水酸化ナトリウムと硝酸の交互浸漬による除染で、最も高いDFが得られた(最大DF=10.7、80C)。(2)除染システムは、除染剤を貯留する薬注タンク、洗浄水を貯留する洗浄水タンク、除染剤および洗浄水を除染対象機器に供給する供給ポンプ、除染剤および洗浄水中の放射性物質を除去するフィルタで構成する。(3)試験片を、室温で除染剤(塩酸、硫酸、硝酸とフッ化水素酸の混酸)に24時間浸漬した。この結果、硝酸とフッ化水素酸の混酸は、他の除染剤に比べて、著しく溶解速度が大きいことが分かった(7.43m/日)。

重水臨界実験装置(DCA)廃止措置における放射性廃棄物に関する評価

今野 将太郎; 福田 誠司; 吉澤 俊司; 羽様 平; 遠藤 浩太郎; 橋本 周

JNC TN9410 2002-015, 59 Pages, 2002/10

JNC-TN9410-2002-015.pdf:2.3MB

重水臨界実験装置(DCA)は、1969年に初臨界を達成した最大熱出力1kWの臨界実験装置であり、2001年9月26日に運転を停止した。その後、解体届を文部科学省に提出して廃止措置に移行した。 解体届作成に必要となる残存放射性物質の評価および放射性廃棄物量の推定を行うために、炉室内の中性子束計算値や汚染放射性物質量などに関する評価を実施した。評価結果を以下に示す。 (1)高速、熱外、熱中性子束は、ほとんどの箇所で計算値が測定値を上回っている。よって、計算値により算出される放射化放射性物質濃度は実際のものよりも大きく見積もっている。 (2)トリチウムを除く汚染放射性物質量は合計で3.010の7乗Bq、トリチウム汚染放射性物質量はコンクリーで最大約4.110の1乗Bq/g、アルミニウム配管内表面で約7.610の-2乗Bq/gであると推定した。 (3)放射性廃棄物における解体付随廃棄物(固体廃棄物)は約30t、液体廃棄物は試験体減速材が1.4立方メートル、解体付随廃液が300立方メートル発生すると推定した。 (4)トリチウム放出量(気体廃棄物)は重水系設備、計測制御系統施設および原子炉解体撤去工事でそれぞれ約7.2510の8乗Bqと推定した。

Results of the H-mode experiments with outer and lower divertors

中村 博雄; 辻 俊二; 永見 正幸; 小関 隆久; 石田 真一; 安積 正史; 秋場 真人; 安東 俊郎; 藤井 常幸; 福田 武司; et al.

JAERI-M 89-106, 52 Pages, 1989/08

JAERI-M-89-106.pdf:1.27MB

本報告書は、JT-60の外側ダイバータおよび下側ダイバータにおけるH-mode実験結果について述べた。外側ダイバータ配位においても従来の下側あるいは上側ダイバータと同様に、H-modeが得られた。全吸収パワーおよび電子密度の閾値は、それぞれ、16MWおよび1.810 mである。エネルギー閉じ込め時間の改善は、約10%である。また、NB+ICRFおよびNB+LHRFの複合加熱実験においても、H-modeが得られた。また、新たに設置した下側ダイバータ実験でもH-modeが観測された。これらの結果をもとに、H-modeの特徴について、外側ダイバータと下側ダイバータの比較を行った。

JRR-2臨界実験及び出力上昇試験中における放射線モニタリング

福田 整司; 加藤 仁三; 大西 武; 渡部 孝三; 大久保 勝一; 大内 正房; 礒崎 濶; 関 守; 三戸 規生; 鶴尾 昭; et al.

JAERI 1028, 55 Pages, 1962/10

JAERI-1028.pdf:4.9MB

日本原子力研究所に設置された第2号研究用原子炉JRR-2(シカゴ・パイル-5型・熱出力10MW)は1960年10月1日臨界に達し、その後原子炉特性試験,1MW出力上昇試験が行われて、きわめて順調に運転が続けられている。この報告書はJRR-2の臨界前後から1MW出力上昇試験及び1MW出力連続運転、すなわち次の期間、(1)燃料準備:1960年8月1960年9月、(2)臨界実験及び特性試験:1960年10月1961年2月、(3)1MW上昇試験1961年3月1961年4月、(4)連続運転試験:1961年5月1961年9月において、保健物理部放射線管理室が行った放射線モニタリングの記録である。

原子力機構関西研における薄膜ターゲットを用いた陽子線加速の現状

西内 満美子; 小倉 浩一; 谷本 壮*; Pirozhkov, A. S.; 榊 泰直; 福田 祐仁; 金崎 真聡; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; 匂坂 明人*; et al.

no journal, , 

原子力機構関西光科学研究所における薄膜ターゲットを用いた陽子線加速の現状を報告する。われわれは、医療応用を目指して陽子線加速実験を行っており、平成23年度、高強度短パルス高コントラストJ-KARENレーザーシステムを200TW, 40fs, 7J, 10コントラストのモードでAl 0.8mのターゲット上に集光し、40MeVの陽子線を得た。その際の集光強度は210 Wcmと、世界でも稀有な高強度場が達成されていた。実際計測された電子温度16MeVからもその状況が確認されている。本講演ではその加速メカニズムについて紹介する。さらに、さらなる高エネルギー陽子線加速を目指した薄膜を用いた今後の実験計画についても紹介する。

高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENによるレーザー駆動イオン加速実験

西内 満美子; 榊 泰直; 匂坂 明人; 前田 祥太; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A. Ya.*; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 松川 兼也*; et al.

no journal, , 

レーザー駆動型のイオン線は、その類稀な特徴より医療応用をはじめとして多くの応用の分野から着目を浴びている。その中の一つとして、既存の加速器へのインジェクターがある。重イオンを高エネルギーまで加速する加速器の小型化には、できるだけ電荷質量比(Q/M)が高く、高電流密度を持つイオン源が必要不可欠となる。一方、原子力機構関西研においては、高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENを用いてレーザー駆動イオン加速研究を行っている。レーザー自身の高い電場強度によってプラズマ中のイオンは高いQ/Mを実現し、かつ同時に高エネルギーにまで加速することが可能である。最適化を行えば、既存の加速器のイオン源のみならず初段の線形加速器までの置き換えが可能となる。本講演では、薄膜と超高強度短パルス高コントラストレーザーとの相互作用によって、高エネルギーイオンの加速に成功したことについて報告する。

薄膜ターゲットを用いたレーザー駆動陽子加速

匂坂 明人; 西内 満美子; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 榊 泰直; 前田 祥太; Pikuz, T.; Faenov, A. Y.*; 福田 祐仁; 金崎 真聡; et al.

no journal, , 

高強度レーザーと薄膜との相互作用により、高エネルギーの粒子、硬X線、高次高調波、テラヘルツ波などが発生する。特にレーザー駆動陽子線については、医療用などの小型イオン源への利用が期待されている。今回、日本原子力研究開発機構設置のチタンサファイアレーザー(J-KAREN)を用い、高強度レーザーと薄膜ターゲットとの相互作用実験を行なった。レーザーのパルス幅は、半値全幅で40fsであった。レーザー反射方向に発生する高次高調波(2次4次)を、分光器によって測定した。レーザー強度110W/cmにおいて、陽子の最大エネルギーとして40MeVが得られた。