Beryllium-7 depositions in Hokuriku, Japan in winter (1991-2021); Factors causing the temporal variation

吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 奥山 慎一; 石森 有; 井上 睦夫*

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences (Internet), 24, p.1 - 12, 2024/08

http://www.radiochem.org/en/paper/JN241/jn24102.pdf

The factors causing the temporal variation of Be deposition in the Hokuriku region (the Sea of Japan side of central Honshu, the main island of Japan) during winter (November to February) were examined using monthly samples of Be deposition conducted over 30 years, spanning from 1991 to 2021. The predominant factors on Be deposition at a Hokuriku region site were as follows: 1) the amount of Be generated by cosmic rays, 2) the volume of air transported from the Arctic, and 3) the amount of precipitation at the observation site. The contribution of each of these factors fluctuated depending on the sampling period. The temporal variations in Be deposition during the first half of the sampling period (1991-2005) were primarily driven by cosmic rays. In contrast, during the latter half of the period (2006-2021), meteorological factors, particularly snowfall, emerged as significant contributors. This shift in influence was attributed to the effects of climate change in the Hokuriku region.

Sodium-cooled Fast Reactors

大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.

Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07

https://shop.elsevier.com/books/sodium-cooled-fast-reactors/morishita/978-0-12-824076-2

ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。

Initial sticking rate of O molecular beams on Ni(111) surface dependending on kinetic energy

井上 敬介*; 寺岡 有殿

Protection of Materials and Structures from the Space Environment; Astrophysics and Space Science Proceedings, Vol.32, p.521 - 530, 2013/00

https://doi.org/10.1007/978-3-642-30229-9_48

In this study, the oxidation states of Ni(111) surface, made by irradiation of a supersonic O molecular beam (SSOMB), were analyzed using synchrotron radiation photoemission spectroscopy (SR-XPS). The surface temperature was 300 K during measurement. After irradiation of SSOMB on the Ni surface to some extent, the evolution of the surface oxides were observed by core level photoemission spectra of NiP and O1 so that oxygen uptake curves were measured at every translational energy of O beam. The initial sticking rate increased as translational energy increased from 0.06 eV to 1.0 eV, slightly decreased up to 2.2 eV, and a remarkable re-increase was observed in the region around 2.3 eV. These results imply that high speed O molecules adsorb via two potential barriers.

金属表面における分子ビームによる酸化・窒化反応制御とその放射光光電子分光観察

寺岡 有殿; 井上 敬介*; 神農 宗徹*; Harries, J.; 吉越 章隆

第55回日本学術会議材料工学連合講演会講演論文集, p.236 - 237, 2011/10

原子力機構では、超音速分子線と高輝度・高分解能放射光を同時に試料表面に照射して、リアルタイムで表面をその場光電子分光観察する装置を開発し、SPring-8の専用軟X線ビームライン:BL23SUに設置した。質量分析器も併用すれば、表面の化学結合状態の変化と反応生成物の脱離収率を同時にモニタすることもできる。入射分子の運動エネルギーを反応制御パラメータとして、表面反応のダイナミクスにまで立ち入った反応機構の解明が期待できる。Si酸化では、900K以上の温度でO分子線と反応するSi(001)表面を光電子分光観察すると同時に、脱離するSiO分子の収率をモニタすることで、酸化膜形成とエッチングが同時に起こる一見奇妙な表面反応の機構を解明した。アルミニウムはNガスと反応しないが、N分子の運動エネルギーを2eVにまで高めたところ、表面温度が473Kで1nm程度の窒化膜が形成されることを見いだした。Ni酸化では酸素吸着曲線に見られるプラトーがO分子の運動エネルギーに大きく依存して消失することを見いだした。他にTi, Ru, Cuの酸化においてもO分子の運動エネルギー効果が見いだされた。

Growth of large protein crystals by a large-scale hanging-drop method

垣之内 啓介*; 中村 努*; 玉田 太郎; 安達 宏昭*; 杉山 成*; 丸山 美帆子*; 高橋 義典*; 高野 和文*; 村上 聡*; 井上 豪*; et al.

Journal of Applied Crystallography, 43(4), p.937 - 939, 2010/08

https://doi.org/10.1107/S0021889810015967

本論文は蛋白質の大型結晶成長法について報告である。カットしたピペットチップを用いてハンギング蒸気拡散法による結晶化のための大容量ドロップ(最大で200l)を作製する。結晶は蒸気-液体界面において成長する。成長した結晶は液-液接触により、マクロシーディングを繰り返し実施することや、キャピラリーへのマウントが可能となる。この大容量ハンギングドロップ蒸気拡散法を用いて、古細菌 K1由来の抗酸化蛋白質(ApTPx)とニワトリ卵白リゾチームの大型結晶を効率的に産生することが可能となった。この手法により得られたApTPxの大型結晶(6.2mm)を用いた中性子回折実験の結果、3.5分解能を上回る回折点を確認できた。

原子力基礎研究のための球状収束イオンビーム核融合中性子源に関する研究, 原子力基礎研究 H10-050 (委託研究)

吉川 潔*; 井上 信幸*; 山嵜 鉄夫*; 牧野 圭輔*; 山本 靖*; 督 壽之*; 増田 開*; 紀井 俊輝*; 大西 正視*; 堀池 寛*; et al.

JAERI-Tech 2002-020, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-020.pdf:4.94MB

球状静電閉じこめ型核融合中性子源(IECF; Inertial-Electrostatic Confinement Fusion)の高度化には、理論で予測されている中空陰極中心に収束するイオンビームが作る空間電位部分の生成機構を実験的に確かめることが重要である。そのため今日まで殆どすべての実験的研究の目的は理論が予測する電位2重井戸分布の存在を証明することにあったが、いずれも間接的な傍証を得たに過ぎず決定的な証拠は得られなかった。本研究では、近年研究の進展が著しいレーザ誘起蛍光法によるシュタルク効果を用いた局所電界分布の直接計測を行い、電位2重井戸分布の存在を初めて明らかにするとともに、30年来の論争に終止符を打つことができた。さらに、理論が予測する低圧力下での大電流イオンビームによる核融合反応率が電流のおおよそ3乗に比例することを検証する予備的研究として、電圧・電流・ガス圧力が独立には変えられないグロー放電によるイオンビーム生成を打破するため、3重グリッドシステムを導入し、グロー放電より低圧力下で放電が持続できることを確かめた。さらに、電位分布との強い相関があり核融合反応断面積を決定する加速イオンのエネルギー分布をドップラーシフト分光法により測定し、現実験条件の下でイオンの最大エネルギーが印加電圧上昇に比例して大きくなることが明らかになり、今後の大電圧化による核融合反応断面積向上の可能性を示した。

放射光光電子分光によるSiO中の実測有効減衰長と非弾性平均自由行程計算値の比較

井上 敬介*; 神農 宗徹; 寺岡 有殿

no journal, , 

本研究ではSiO中の光電子の実測有効減衰長と非弾性平均自由行程計算値の比較を行った。試料としてSiO極薄膜付きのSi(001)基板を使用した。放射光のエネルギーを4001700eVとし、Si 2pの光電子スペクトルを測定して、有効減衰長のエネルギー依存性を調べた。有効減衰長にはSiO膜厚依存性はなく、SiO膜の膜質は一定であった。サブオキサイド(Si, Si, Si)をバルク(Si基板)側に含めるか、無視するか、SiO膜に含めるかにより有効減衰長に差が生じた。サブオキサイドをバルク側に含めるときTPP-2MというIMFPの計算値と最も近い値となった。

軟X線放射光光電子分光法を用いたSiO中の光電子の見かけの有効減衰長測定とその問題点

神農 宗徹*; 井上 敬介*; 寺岡 有殿

no journal, , 

軟X線放射光光電子分光法を用いて薄膜の膜厚測定が可能である。膜厚計算時、有効減衰長の値が必要になるが、それは実験的に求められておらず、非弾性平均自由行程の理論値で代用されることが多い。本研究では、放射光エネルギーの範囲を400-1700eVとし、Si(001)基板上に急速熱酸化法(RTO)によってSiO極薄膜を作製したものを使い、膜厚既知のものから見かけの有効減衰長を測定し、見かけの有効減衰長とIMFPの理論値の比較を行った。放射光では、Si(001)基板由来の成分、酸化膜由来の成分の他に完全に酸化していないサブオキサイド成分が観測できる。本研究では、サブオキサイドをSi(001)基板として考える場合、無視する場合、酸化膜として考える場合に分けて有効減衰長を評価した。サブオキサイドは表面近傍の酸化膜とバルクのSi(001)基板の界面付近に局在するので、本来は放射光エネルギーが高いときほど相対的にサブオキサイドの影響は小さくなるが、結果は逆の傾向を示した。これは、バルク内にある格子欠陥や不純物などの化学シフトが偶然にサブオキサイドのピークと重なり、サブオキサイドを過剰に評価しているからではないかと考えられる。

Apparent effective attenuation length of photoelectron in SiO observed by synchrotron radiation photoemission spectroscopy

神農 宗徹*; 井上 敬介*; 寺岡 有殿

no journal, , 

The thickness of ultra thin film on a substrate can be measured by synchrotron radiation (SR) XPS. Effective attenuation length (EAL) corresponding to the SR energy is necessary to calculate the film thickness. The SR energy dependence of EAL was obtained for SiO films. The SR energy range was from 400 eV to 1700 eV. SiO thin films, produced by a rapid thermal oxidation method on the Si(001) substrate, were prepared. The maximum thickness was measured as 3.57 nm by ellipsometry. Si2p photoemission spectra were measured and deconvoluted. Si suboxides were included into calculations as three patterns in this study; (1) included into an silicon dioxide, (2) neglected, (3) included into an silicon bulk. Si suboxides are overestimated in high energy side. This is due to contribution of defects and impurities in the bulk overlapping on the chemical shifts of Si suboixides.

Ni(111)表面のO分子による室温における酸化反応ダイナミクス

寺岡 有殿; 井上 敬介*; 神農 宗徹*; 吉越 章隆; 岡田 隆太

no journal, , 

Ni(111)表面は酸素分子と反応して酸化膜が形成される。表面温度が室温のとき、酸素ガスにさらすと1ML以下で一旦吸着速度がゼロになり、最終的に3MLで飽和する。酸素分子の運動エネルギーを大きくすると吸着曲線が変化する。一旦吸着速度がゼロになる現象はなくなりラングミュア型吸着曲線に近づく。0.6eV以上の運動エネルギーでは飽和吸着量が増加して、1eV以上では5.5MLになる。この現象は初期吸着確率が運動エネルギーとともに増加して活性化吸着が主たる反応機構になることに対応している。また、運動エネルギーの増加に伴って過酸化物やNiOの生成速度が増加することがわかった。そのため、吸着曲線に見られた中間プラトーが消失する。わずかな運動エネルギーの違いが酸化速度,飽和吸着量,酸化膜質に大きな変化をもたらすことが明らかになった。