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濱 克宏; 水野 崇; 笹尾 英嗣; 岩月 輝希; 三枝 博光; 佐藤 稔紀; 藤田 朝雄; 笹本 広; 松岡 稔幸; 横田 秀晴; et al.
JAEA-Research 2015-007, 269 Pages, 2015/08
JAEA-Research-2015-007.pdf:68.65MBJAEA-Research-2015-007(errata).pdf:0.07MB
日本原子力研究開発機構の第2期中期計画期間(平成22
26年度)における、超深地層研究所計画および幌延深地層研究計画、地質環境の長期安定性に関する研究の成果を取りまとめた。研究成果については、地層処分事業におけるサイト選定から処分開始に関する意思決定ポイントまでに必要な技術情報を、事業者・規制機関が活用可能な形式で体系化し、所期の目標としていた精密調査(前半)の段階に必要となる技術基盤として整備した。
小出 哲也*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 大河内 拓雄*; 小嗣 真人*; 木下 豊彦*; 中村 哲也*; 岩瀬 彰宏*; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 53(5S1), p.05FC06_1 - 05FC06_4, 2014/05
被引用回数：14 パーセンタイル：48.50(Physics, Applied)MeVエネルギー領域の荷電粒子ビーム照射による金属表面の改質に関する研究を行っている。これまでに、イオンビーム照射によりFeRh合金の磁性を反強磁性状態から強磁性状態に構造変化なく変化できることを見いだした。今回、TIARAの軽イオンマイクロビームを用いたFeRh合金薄膜上へのミクロンサイズの磁性パターン作製を試みた。まず、エネルギー2MeVのプロトンマイクロビームにより膜厚30nmのFeRh合金薄膜に様々なパターンの描画を行い、その後、SPring8における放射光を用いた光電子顕微鏡観察によって磁気ドメイン構造の観察を行った。その結果、ドットや直線,文字などのマイクロメートルサイズの強磁性パターンを試料表面に描画することに成功した。また、照射量により磁化の大きさを制御することに成功し、イオンマイクロビームが、局所的な磁性状態制御に有用な手段であることを示した。
小出 将志*; 斉藤 拓巳*; 長崎 晋也*; 山本 祐平; 水野 崇
no journal, ,
本研究では、コロイド濃度が低い花崗岩中の深部地下水を対象に、コロイドの元素プロファイルを得るための手法を検証することを目的として、Postnova社製非対称FFF装置(AF2000 FOCUS)を用いたサイズ分画及びFFFとオンラインで接続したAgilent社製ICP-MS(ICP-MS 7500cs)と島津製作所製UV-VIS(SPD-20A)を用いた各分画のコロイドの分析を実施した。その結果、地下水中に存在するコロイドとして、有機物や無機鉱物からなる複数のコロイドを独立した形で検出でき、その元素プロファイルを得ることができた。また、地下水を採取したボーリング孔では、それぞれの区間で元素プロファイルが不均一であった。この不均一を生じさせる原因は、地質環境特性(地下水の流動状態や流動経路上の鉱物組成)の違いが影響していると考えられる。
小出 将志*; 斉藤 拓巳*; 長崎 晋也*; 山本 祐平; 水野 崇
no journal, ,
地下環境に存在するコロイドは元素の輸送媒体となり、その移行に大きな影響を与えることが指摘されている。本研究では天然の地下水中に含まれるコロイドに対して流動場分画法(FFF: Field-Flow Fractionation)と誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS: Inductively Coupled Plasma-Mass spectrometry)をオンラインで接続、さらにFFF固有の濃縮技術を導入して分析を行い、その適応性を評価した。FFFはコロイドの流体力学的性質に基づき非侵襲的かつ連続的に分画可能な手法であるため、分画過程においてコロイドの化学状態を変化させにくい。FFFの条件を最適化することによって、コロイドを含む溶液試料を3倍程度濃縮することが可能になった。FFF-ICP-MSは天然の地下水中のコロイドの化学状態をなるべく保ったまま、コロイドの主要構成元素を分析できる手法として有効である。
小出 将志*; 斉藤 拓巳*; 長崎 晋也*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価において元素の移行を把握することは重要である。既存の研究では、地下水中に存在する天然コロイドが元素と結合し、元素の移行に影響を与える可能性があることが報告されている。コロイドが元素の移行に与える影響を理解するため、コロイドの量,種類,安定性等の基礎的なデータを取得する必要がある。しかしながら、地下水コロイドの希薄さ,地下環境を維持したままサンプリングすることの難しさ等の理由から、基礎的なデータの取得が十分であるとは言い難い。また、これまでの地下水コロイド研究におけるサイズ分画は、限られた孔径のろ過膜を用いた方法であるため、離散的なものであった。本研究では、連続的なサイズ分画が可能であるFFFとICP-MSをオンラインで接続し、さらに、コロイドの凝集が起こりにくい濃縮法を適用することで、地下水コロイドを構成する主要元素やコロイドに取り込まれた微量元素の連続的なサイズ分布を得ることを可能とした。深度400mから得られた花崗岩中の地下水試料に含まれるコロイドの連続的なサイズ分布と、そのサイズに対応した化学組成を取得し、深部地下水のコロイド特性(種類,サイズ)を把握した。
