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河口 宗道*; 池田 明日香; 斉藤 淳一
Annals of Nuclear Energy, 226, p.111880_1 - 111880_9, 2026/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)This study performed sodium experiments and developed a new kinetic model to investigate the oxide dissolution and precipitation behavior on the stainless-steel (SS) surface in stagnant liquid sodium. The experiment revealed that the oxygen of Na
FeO
on the SS surface was dissolved into the liquid sodium with v
9.3 
10 
wt.ratio/h in less than 20 h, and the oxide precipitation occurred on the SS surface with v
1.4 10 wt.ratio/h after the dissolution. Furthermore, the phase-field (PF) calculation code was developed to investigate the dependence of six parameters (T, c
, 
, D 
, k, and 
t) of the oxide precipitation velocity in the liquid sodium. As a result, the precipitation velocity increased linearly as the oxygen concentration (c) and the oxygen diffusion coefficient (D) in liquid sodium increased. In contrast, its velocity decreased exponentially as the sodium temperature (T) and the interfacial energy of oxide () increased. The quasi-partial coefficient (k) and the time step (t) did not affect the calculation results at all. In these sensitivity analyses, the oxide precipitation velocity obtained by the PF calculation shows consistency with the laboratory-scale experimental findings of Latge et al.
浪江 将成; 斉藤 淳一; 池田 明日香; 岡 涼太郎*; Kim, J.-H.*
Surfaces (Internet), 7(3), p.550 - 559, 2024/09
The iron (Fe) specimens selected as the substrate metal for this study were surface-treated using fluorine gas, and their wettability with liquid sodium (Na) was evaluated using the sliding angle. Additionally, the surface morphology and binding state were analyzed, and the applicability of wettability control with liquid sodium by fluorination was discussed using the analysis results. Fluorination formed a fluoride layer comprising FeF
and FeF bonds on the iron surface. The composition of the fluoride layer varied, depending on the treatment conditions. The surface of the specimen that contains a lot of FeF bonds had a small sliding angle for the liquid sodium droplet and was harder to wet than the untreated specimen. In contrast, the surface of the specimen that contains a lot of FeF bonds had a large sliding angle for the liquid sodium droplet and was easier to wet than the untreated specimen. These results indicate that fluorination is an effective surface modification technique that can be applied to control the wettability of iron with liquid sodium.
池田 侑典*; 松村 大樹; 辻 卓也; 生井 飛鳥*; 井元 健太*; 所 裕子*; 中林 耕二*; 大越 慎一*
Inorganica Chimica Acta, 550, p.121434_1 - 121434_8, 2023/03
被引用回数：1 パーセンタイル：7.92(Chemistry, Inorganic & Nuclear)A film of a cyanido-bridged Cu-Mo assembly Cu[Mo(CN)
]
8HO (CuMo-film) was electrochemically synthesized. Unlike analogs with a formula of M[Mo(CN)]zHO (M = Mn, Fe, Co), which show tetragonal crystal structures, the CuMo-film shows a monoclinic structure in the C2/m space group with cell parameters of a = 17.2461 
= 125.1089
, and V = 1774.44 
. Extended X-ray absorption fine structure analysis traced the bond distances around the Cu site as 1.93-2.30 
for Cu-N and 2.01-2.40 for Cu-O. CuMo-film exhibits photo-switchable magnetization with T
= 18 K and dielectric relaxation related to the hydrogen bond network. The change of activation energy (E
) of the dielectric relaxation around 157 K (from E = 49.9 kJ mol
to E = 27.3 kJ mol on cooling) suggests that the development of the hydrogen bond network occurs below 157 K.
O (R: Y, Lu) investigated by transmission electron microscopy堀部 陽一*; 森 茂生*; 池田 直*; 吉井 賢資; 前野 宏志*; 村上 恭和*
Ferroelectrics, 584(1), p.20 - 30, 2021/00
被引用回数：2 パーセンタイル：8.39(Materials Science, Multidisciplinary)鉄3d電子の電荷秩序により強誘電性を示すRFeOにつき(R: Y, Lu)、希土類イオン半径の異なる2つの系の結晶構造と電荷秩序構造の温度変化を透過電子顕微鏡観測により調べた。この系はFe-Oの三角格子が積み重なった2次元性の強い構造を持つが、YFeOおよびLuFeOの両者とも、電子線回折像は室温以上において3次元的な電荷秩序構造の存在を示した。また、実空間像の観測からは、YFeOの電荷秩序のほうが、LuFeOのそれよりも3次元性が強いことが判明した。この実験事実を結晶構造と関連付けて説明した。Fe-O面内方向の格子定数を基準とした場合、面間方向の格子定数は、Y系のほうがLu系のほうが短くなる。すなわち、面間方向のFe電子の相互作用はY系のほうが強いと推測される。よって、YFeOはFe-O面内の2次元的な電荷秩序に加え、面間方向の電荷秩序も発達しやすい系であり、結果として3次元的な等方向的な秩序相が出現しやすいと結論した。
岡 涼太郎*; 浪江 将成; 池田 明日香; Kim, J.-H.*; 米沢 晋*; 斉藤 淳一
no journal, ,
液体ナトリウムは優れた伝熱流動性を有することから、熱媒体技術への実用化を目指した研究開発が長年行われている。特に液体ナトリウム冷却高速炉の冷却材として利用している。高速炉には超音波を利用したナトリウム中可視化装置や流量計やナトリウム中水素計など計測装置があり、そのセンサー表面でのナトリウムとの濡れ性が計測性能に影響する場合がある。そのため高速炉の機器開発の性能向上を目指すうえでも濡れ性は重要な因子である。本研究では、精密フッ素化処理技術を用いた金属および合金材料の表面改質を行い、表面上に存在する酸化皮膜の破壊挙動とフッ化物表面層の形成に伴う液体ナトリウムとの反応メカニズムを解明することで、濡れ性制御に関する課題解決を試みた。その結果、フッ素ガスを用いた鉄金属表面層の形状や粗さが制御できることと、それに伴い液体ナトリウムとの濡れ性が制御できることを見出した。
池田 明日香; 山口 智彦; 阿部 雄太; 相澤 康介; 斉藤 淳一
no journal, ,
液体ナトリウムはナトリウム冷却高速炉の冷却材として使用されている。高速炉の構造物の健全性確認のために、液体ナトリウム中の物体を可視化するナトリウム中可視化技術 を利用している。この技術は超音波を用いており、その送受信面と液体ナトリウムの間の超音波の伝わり方(音響結合)も性能に影響する。本研究では音響結合の向上を狙って、液体ナトリウムと構造材料の表面状態(粗さ)と濡れ性の関係について、実験により調査することを目的とする。その結果、滑落角及び付着エネルギーと表面粗さには明らかな相関が確認され、音響結合を評価するうえで有用な指標が得られた。
澁谷 秀雄*; 田口 朋弥*; 斉藤 淳一; 池田 明日香*; 小林 洋平*
no journal, ,
冷却材にナトリウムを使用する高速炉は有力候補の一つである。高速炉において、ナトリウム機器やその部位により要求される濡れ性が異なっており、これを制御することは高速炉の安全性や性能向上に貢献できると考えられる。本研究では、ナトリウムの濡れ性制御に向けた基礎的に知見を得ることを目的として、ナトリウムと融点が近く、取扱いの容易なIn-Bi-Sn系低融点合金を用いて、切削により表面に種々の凸部高さと凸部間隔を付与した黄銅基板を用いて、水中における液体金属の濡れ性に及ぼす基板表面性状の影響を調査した。
