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論文

The $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the $$^{60}$$Fe nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, X. Y.*; 西尾 勝久; Lugaro, M.*; Li, Z. H.*; 牧井 宏之; Pignatari, M.*; Wang, Y. B.*; Orlandi, R.; 廣瀬 健太郎; et al.

Astrophysical Journal, 919(2), p.84_1 - 84_7, 2021/10

 被引用回数:0

The long-lived $$^{60}$$Fe (with a half-life of 2.62 Myr) is a crucial diagnostic of active nucleosynthesis in the Milky Way galaxy and in supernovae near the solar system. The neutron-capture reaction $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe on $$^{59}$$Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of $$^{60}$$Fe in massive stars. This reaction cross section has been previously constrained by the Coulomb dissociation experiment, which offered partial constraint on the E1 $$gamma$$-ray strength function but a negligible constraint on the M1 and E2 components. In this work, for the first time, we use the surrogate ratio method to experimentally determine the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.5$$pm$$3.5 mb at $$kT$$ = 30 keV and 13.4$$pm$$1.7 mb at $$kT$$ = 90 keV, roughly 10%-20% higher than previous estimates. We analyzed the impact of our new reaction rates in nucleosynthesis models of massive stars and found that uncertainties in the production of $$^{60}$$Fe from the $$^{59}$$Fe(n,$$gamma$$)$$^{60}$$Fe rate are at most 25$$%$$. We conclude that stellar physics uncertainties now play a major role in the accurate evaluation of the stellar production of $$^{60}$$Fe.

論文

Phase transition and chemical reactivity of 1H-tetrazole under high pressure up to 100 GPa

Gao, D.*; Tang, X.*; Wang, X.*; Yang, X.*; Zhang, P.*; Che, G.*; Han, J.*; 服部 高典; Wang, Y.*; Dong, X.*; et al.

Physical Chemistry Chemical Physics, 23(35), p.19503 - 19510, 2021/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Physical)

窒素に富む分子の圧力有機相転移や重合は、環境にやさしい高エネルギー密度材料の開発にとって非常に重要であるため、広く注目されている。本論文では、その場ラマン,IR,X線回折,中性子回折、および理論計算をもちい、100GPaまでの1H-テトラゾールの相転移挙動と化学反応の研究を紹介する。2.6GPa以上での相転移が確認され、その高圧構造は、以前に報告されたユニットセル内に2つの分子をもつものではなく、1つの分子をものであることが分かった。1H-テトラゾールは、おそらく窒素-窒素結合ではなく炭素-窒素結合により、100GPa以下で可逆的に重合する。私たちの研究は、1H-テトラゾールの高圧相の構造モデルを更新し、もっともらしい分子間結合の経路を初めて提示した。これにより、窒素に富む化合物の相転移と化学反応の理解が進み、新しい高エネルギー密度材料の設計に役立つと考えられる。

論文

Distance-selected topochemical dehydro-diels-alder reaction of 1,4-Diphenylbutadiyne toward crystalline graphitic nanoribbons

Zhang, P.*; Tang, X.*; Wang, Y.*; Wang, X.*; Gao, D.*; Li, Y.*; Zheng, H.*; Wang, Y.*; Wang, X.*; Fu, R.*; et al.

Journal of the American Chemical Society, 142(41), p.17662 - 17669, 2020/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:75.63(Chemistry, Multidisciplinary)

固体トポケミカル重合(SSTP)は機能的な結晶性高分子材料を合成するための有望な方法であるが、溶液中で起こるさまざまな反応とは対照的に、非常に限られたタイプのSSTP反応しか報告されていない。ディールス・アルダー(DA)および脱水素-DA(DDA)反応は、溶液中で六員環を作るための教科書的反応であるが、固相合成ではほとんど見られない。本研究では、固体の1,4-ジフェニルブタジイン(DPB)を10-20GPaに加圧することで、フェニル基がジエノフィルとして、DDA反応することを複数の最先端の手法を用いて明らかにした。臨界圧力での結晶構造は、この反応が「距離選択的」であることを示している。つまり、フェニルとフェニルエチニル間の距離3.2${AA}$は、DDA反応は起こせるが、他のDDAや1,4-付加反応で結合を形成するには長すぎる。回収された試料は結晶性の肘掛け椅子型のグラファイトナノリボンであるため、今回の研究結果は、原子スケールの制御で結晶質炭素材料を合成するための新しい道を開く。

論文

A Telescoping view of solute architectures in a complex fluid system

元川 竜平; 小林 徹; 遠藤 仁; Mu, J.*; Williams, C. D.*; Masters, A. J.*; Antonio, M. R.*; Heller, W. T.*; 長尾 道弘*

ACS Central Science, 5(1), p.85 - 96, 2019/01

 被引用回数:29 パーセンタイル:91.52(Chemistry, Multidisciplinary)

We present a hierarchical aggregate model of an organic phase containing a coordination species that acts as a fundamental building unit of higher-order structures formed in the organic phase. We aimed to elucidate the fundamental aspects of the microscopic structure and phase separation occurring in ionic separation and recovery systems during solvent extraction. The coordination species aggregate through a hydrogen-bonding network formed by interaction between the hydrophilic part of the coordination species with extracted water and acid molecules. This reduces the hydrophilic surface area, resulting in subsequent formation of small primal clusters of 2 to 3 nm in diameter. The primal clusters further aggregate due to van der Waals interaction to form large aggregates of $$<$$ 10 nm in diameter. The size of the primal cluster does not depend on the concentration of the coordination species, whereas the size of the large aggregate increases as the aggregation number of the primal clusters increases. We conclude that hybrid interaction is a key driving force in the formation and growth of the hierarchical aggregate and the induction of phase separation of the organic phase.

論文

Valence-band electronic structure evolution of graphene oxide upon thermal annealing for optoelectronics

山口 尚人*; 小川 修一*; 渡辺 大輝*; 穂積 英彬*; Gao, Y.*; 江田 剛輝*; Mattevi, C.*; 藤田 武志*; 吉越 章隆; 石塚 眞治*; et al.

Physica Status Solidi (A), 213(9), p.2380 - 2386, 2016/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:46.1(Materials Science, Multidisciplinary)

本論文では加熱による酸化グラフェンの還元過程について報告する。酸化グラフェンにおいて酸素官能基の修飾度合いは加熱温度により制御できるため、加熱温度による価電子帯構造の変化をリアルタイム光電子分光で調べた。600$$^{circ}$$C以上の加熱により、フェルミ準位近傍の状態密度の顕著な増加が確認された。この結果は、600$$^{circ}$$Cにおいてバンドギャップが存在する酸化グラフェンからギャップが存在しない酸化グラフェンへと変化したことを示している。この成果は酸化グラフェンの光電子工学への応用を期待させるものである。

論文

ITER test blanket module error field simulation experiments at DIII-D

Schaffer, M. J.*; Snipes, J. A.*; Gohil, P.*; de Vries, P.*; Evans, T. E.*; Fenstermacher, M. E.*; Gao, X.*; Garofalo, A. M.*; Gates, D. A.*; Greenfield, C. M.*; et al.

Nuclear Fusion, 51(10), p.103028_1 - 103028_11, 2011/10

 被引用回数:32 パーセンタイル:82.21(Physics, Fluids & Plasmas)

ITERのテストブランケットモジュールが作ると思われる誤差磁場の影響を調べる実験をDIII-Dにおいて実施した。プラズマ回転とモードロッキング,閉じ込め,LH遷移,ELM安定化,ELMとHモードペデスタル特性,高エネルギー粒子損失等を調べた。実験では、ITERの1つの赤道面ポートを模擬する3つ組のコイルを1セット使用した。その結果、ITERのTBMが作る誤差磁場のためにITERの運転が妨げられるような結果は得られなかった。一番大きな変化はプラズマ回転を減速させるものであり、非共鳴ブレーキング効果によってプラズマ全体の回転が50%程度減少した。密度や閉じ込めへの影響は、回転の影響の1/3程度である。これらの影響は、プラズマ圧力の高いプラズマや回転の低いプラズマで顕著である。それ以外の影響は軽微であった。

論文

Internal promoter characterization and expression of the ${it Deinococcus radiodurans pprI}$-${it folP}$ gene cluster

Gao, G.*; Le, D.*; Huang, L.*; Lu, H.*; 鳴海 一成; Hua, Y.*

FEMS Microbiology Letters, 257(2), p.195 - 201, 2006/04

 被引用回数:20 パーセンタイル:37.22(Microbiology)

PprIは、デイノコッカス・ラジオデュランスの著しい放射線耐性に重要な放射線応答スイッチタンパク質である。DNAデータベース解析により、${it pprI}$遺伝子の終止コドンは下流に存在する${it folP}$遺伝子の開始コドンとオーバーラップしており、2つの遺伝子はオペロンを形成していると示唆された。しかし、${it folP}$遺伝子破壊株は葉酸要求性で放射線耐性、${it pprI}$遺伝子破壊株は葉酸非要求性で放射線感受性であった。また、プライマー伸長法により、${it pprI}$遺伝子の転写開始点を決定した。さらに、${it lacZ}$レポーターアッセイを用いて、${it pprI}$遺伝子の発現が構成的であり、放射線照射によって誘導されないことを明らかにした。${it pprI}$プロモーターを欠損させると、PprIタンパク質が生産されないことから、${it pprI}$遺伝子の上流に存在するプロモーターが、デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線耐性に重要であることがわかった。しかし、${it pprI}$プロモーターの欠損は、folP遺伝子の発現に影響を及ぼさなかった。${it folP}$プロモーター領域のプライマー伸長解析により、${it folP}$遺伝子のプロモーターは、${it pprI}$構造遺伝子内部に存在することが明らかになった。これらの結果から、${it pprI}$${it folP}$はオペロンを形成せず、FolPタンパク質が${it pprI}$遺伝子の発現制御に関与することもないと考えられた。

論文

Migration behavior of Eu(III) in sandy soil in the presence of dissolved organic materials

長尾 誠也; R.R.Rao*; R.W.D.Killey*; J.L.Young*

Radiochimica Acta, 82, p.205 - 211, 1998/00

カナダ原子力公社チョークリバー研究所で採取した砂質土壌と地下水有機物を用い、溶存有機物存在下でのEuの砂質土壌における移行挙動をカラム実験により検討した。本研究では有機物の影響を詳細に調べるため、Aldrich社製フミン酸、河川水フミン酸・フルボ酸を参照有機物として用いた。Eu-152を含むpH5.5、イオン強度0.01M過塩素酸ナトリウム溶液を砂質土壌を詰めたカラム(内径2.5cm、長さ2.5cm)に1ml/minの流速で流し、溶出液のEu-152放射能濃度、有機物濃度を測定した。その結果、溶存有機物が存在しない系において、Euはカラムの空隙の90倍の溶液を流しても溶出液に検出されなかったが、有機物存在下において溶出液にEuが検出された。Euの最大相対濃度は河川水フルボ酸$$<$$地下水有機物$$<$$河川水フミン酸≒Aldrichフミン酸の順に大きくなった。これは、Euの移行性の増加がEuと有機物との錯体の分子サイズに支配されていることを示唆している。

口頭

Results of ITER test blanket module mock-up experiments on DIII-D

Snipes, J. A.*; Schaffer, M. J.*; Gohil, P.*; de Vries, P.*; Fenstermacher, M. E.*; Evans, T. E.*; Gao, X. M.*; Garofalo, A.*; Gates, D. A.*; Greenfield, C. M.*; et al.

no journal, , 

磁性体で作られているITERのテストブランケットモジュール(TBM)が作る誤差磁場がプラズマ運転と性能へ与える影響を調べる実験をDIII-Dで実施した。ポロイダル磁場とトロイダル磁場を作る一組のコイルをプラズマ近傍の水平ポートに設置した。TBMコイルは、トロイダル磁場リップルとの総和で5.7%という局所磁場リップルを作り出すことが可能で、この値は1.3トンのITER用TBMが作る局所磁場リップルの4倍に相当する。実験では、トロイダル回転の減少はリップルに敏感であるが、閉じ込め性能への影響では、3%以上の局所磁場リップルで15-18%の減少、1.7%以下では影響はほとんど見られないことがわかった。

口頭

福島県および周辺地域の河川水系における放射性セシウムの移行動態

Putra, D.*; 中西 貴宏; 鶴田 忠彦; 冨原 聖一*; 渡辺 峻*; 長尾 誠也*

no journal, , 

様々な環境条件の河川における福島第一原子力発電所事故由来の放射性セシウムの移行動態を把握するため、2018年から2019年にかけて福島県および周辺地域(夏井川, 利根川, 新田川, 阿武隈川)の河川水中の溶存態・懸濁態放射性セシウム濃度の観測を行った。平水時における河川水中のCs濃度は、夏井川では最大でそれぞれ1.1mBq L$$^{-1}$$, 11mBq L$$^{-1}$$、利根川では0.7mBq L$$^{-1}$$, 7.9mBq L$$^{-1}$$であった。降雨イベント時ではこれらの濃度は増加し、Cs濃度は夏井川においては40mBq L$$^{-1}$$, 447mBq L$$^{-1}$$、利根川では18-37mBq L$$^{-1}$$, 210-411mBq L$$^{-1}$$であった。これらの降雨イベント後には夏井川においては99-100%、利根川では96-100%の放射性セシウムが懸濁態として存在していた。このことは河川水中の放射性セシウムの濃度の支配要因として懸濁粒子の挙動が重要であることを示している。

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