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二宮 和彦*; 久保 謙哉*; 稲垣 誠*; 吉田 剛*; Chiu, I.-H.; 工藤 拓人*; 浅利 駿介*; 千徳 佐和子*; 竹下 聡史*; 下村 浩一郎*; et al.
Scientific Reports (Internet), 14, p.1797_1 - 1797_8, 2024/01
被引用回数：0鋼の特性を決める上で重要な鋼中のC量は、鋼の生産技術に大きく左右される。このため、ミュオンを使って鋼のC含有量を非破壊で測定する新しい方法を提案する。この方法は、生産中の鋼の品質管理だけでなく、貴重な鋼製考古学的遺物の分析にも使えるかもしれない。負の電荷を持つミュオンは原子系を形成し、最終的には核に吸収されるか電子に崩壊する。ミュオンの寿命は、Fe原子かC原子に捕らわれるかによってかなり違い、ミュオン停止位置での元素含有量をミュオン寿命測定で特定できる。C/Feのミュオン捕獲確率とCの元素含有量の関係は直線的で、ミュオン寿命測定で鋼のC含有量を定量的に決められる。さらに、ミュオンの入射エネルギーを調整して、0.5mm厚の3種類の鋼板からなる積層サンプルの各層でミュオンを停止させ、0.20-1.03wt%の範囲でC含有量を深さ選択的に、サンプルを壊さずに決定することに成功した。
Eichler, R.*; 浅井 雅人; Brand, H.*; Chiera, N. M.*; Di Nitto, A.*; Dressler, R.*; D
llmann, Ch. E.*; Even, J.*; Fangli, F.*; Goetz, M.*; et al.
EPJ Web of Conferences, 131, p.07005_1 - 07005_7, 2016/12
被引用回数：3 パーセンタイル：72.98(Chemistry, Inorganic & Nuclear)近年、物理的な前段分離装置を活用することにより、超重元素の比較的不安定な単一分子の合成と研究が気相化学研究によって可能になった。非常に揮発性の高い106番元素のヘキサカルボニル錯体Sg(CO)
の合成は最近の大きな成果である。この成功を受けて、中心金属原子と周囲の配位子間の第一乖離エネルギーの測定を第2世代の実験として実施した。管状の分解反応装置を用いた手法を開発し、短寿命のMo(CO), W(CO), Sg(CO)錯体に適用することに成功した。
and W(CO)Usoltsev, I.*; Eichler, R.*; Wang, Y.*; Even, J.*; Yakushev, A.*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; Dllmann, Ch. E.*; et al.
Radiochimica Acta, 104(3), p.141 - 151, 2016/03
被引用回数：31 パーセンタイル：95.03(Chemistry, Inorganic & Nuclear)周期表第6族元素で最も重いSgのヘキサカルボニル錯体の熱的安定性を調べることを目指して、短寿命MoおよびW同位体を用いてヘキサカルボニル錯体を合成し、その合成および解離条件を調べた。チューブ状の反応装置を用いてヘキサカルボニル錯体を解離させ、第1解離エネルギーを導出できるかテストした。第6族元素のヘキサカルボニル錯体の解離を調べるには、反応表面として銀が最適であることがわかった。Mo(CO)およびW(CO)の解離が起こる反応表面温度は、それらの第1解離エネルギーと相関があることがわかり、この方法を用いてSg(CO)の第1解離エネルギーを決定できる見通しを得た。
Even, J.*; Ackermann, D.*; 浅井 雅人; Block, M.*; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; Dllmann, Ch. E.*; Eichler, R.*; Fan, F.*; 羽場 宏光*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(3), p.2457 - 2466, 2015/03
被引用回数：15 パーセンタイル：77.56(Chemistry, Analytical)金属カルボニル錯体の迅速その場合成を、核分裂や核融合反応によって生成される短寿命同位体を用いた実験によって実証した。高い反跳エネルギーを持つ短寿命核反応生成物を一酸化炭素分子と直接反応させることでカルボニル錯体を合成し、高い揮発性を持つ錯体のみをガス気流によって迅速に搬送し、化学分析・測定装置にかけて検出した。この手法を用いることで、Mo, Tc, Ru, Rh, W, Re, Os, Irの短寿命同位体の揮発性カルボニル錯体の合成に成功した。一方、HfとTaの揮発性錯体は検出されなかった。この手法は超重元素シーボーギウム(原子番号106)の化学研究に既に適用されており、また短寿命遷移金属同位体を用いた核科学研究の様々な分野への応用が今後期待される。
Even, J.*; Yakushev, A.*; Dllmann, Ch. E.*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; Brand, H.*; Di Nitto, A.*; Eichler, R.*; Fan, F. L.*; et al.
Science, 345(6203), p.1491 - 1493, 2014/09
被引用回数：63 パーセンタイル：83.28(Multidisciplinary Sciences)超重元素の新しい錯体、106番元素シーボーギウム(Sg)のカルボニル錯体の合成に初めて成功し、その吸着特性を低温熱クロマトグラフィー・
線測定装置COMPACTを用いて調べた。理化学研究所の気体充填型反跳イオン分離装置GARISを用いて合成及び前段分離された短寿命核反応生成物
Sgを、ヘリウムと一酸化炭素の混合ガス中に打ち込み、カルボニル錯体を合成した。生成したカルボニル錯体のうち揮発性の高いもののみをガス気流によってCOMPACTへと搬送し、低温熱クロマトグラフィー測定を行った。検出されたSgカルボニル錯体の吸着エンタルピーは-50kJ/molと求まり、この高い揮発性からこの錯体は6配位のSg(CO)であると結論した。これまで超アクチノイド元素では単純な無機錯体しか合成されたことがなく、本研究は超アクチノイド元素における初めての有機金属錯体合成の成果である。
SO
/HNO
mixed solutionLi, Z.*; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 佐藤 望; 菊池 貴宏; 永目 諭一郎; Sch
del, M.; Pershina, V.*; et al.
Radiochimica Acta, 100(3), p.157 - 164, 2012/03
被引用回数：13 パーセンタイル：69.01(Chemistry, Inorganic & Nuclear)The cation-exchange behavior of 
Rf (
= 78 s) produced in the 
Cm(
O, 5
) reaction was studied on a one-atom-at-a-time scale in 0.15-0.69 M HSO/HNO mixed solutions ([H
] = 1.0 M) using an automated ion-exchange separation apparatus coupled with the detection system for alpha-spectroscopy (AIDA). It was found that adsorption probabilities (
ads) of Rf on cation-exchange resin decrease with an increase of [HSO
], showing a successive formation of Rf sulfate complexes. Rf exhibits a weaker complex formation tendency compared to the lighter homologues Zr and Hf. This is in good agreement with theoretical predictions including relativistic effects.
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
Han, Z.*; 勝村 庸介; Lin, M.; He, H.*; 室屋 裕佐*; 工藤 久明*
Radiation Physics and Chemistry, 77(4), p.409 - 415, 2008/04
被引用回数：8 パーセンタイル：49.01(Chemistry, Physical)The absorption spectra of solvated electrons in 1-propanol and 2-propanol have been investigated from 22 to 270 
C at a fixed pressure of 7 MPa, by using both nanosecond pulse radiolysis and laser photolysis techniques. The results show that, even up to supercritical conditions, it is still possible to measure unambiguously the absorption spectra of solvated electron in these two propanols. The peak positions of the absorption spectra show a red-shift (shifts to longer wavelengths) as temperature increases, similar to water and other alcohols, but the temperature efficiency, dE
/dT, of 1-propanol is larger than that of 2-propanol. In addition, in clear contrast to that of pulse radiolysis, in laser photolysis experiments, an increase in the maximum absorbance of the absorption spectra of solvated electron with temperature up to 200 C is attributed to the increase of absorbance (CTTS absorption band) of I- anion at 248 nm with increasing temperature.
森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 秋山 隆宏*; 後藤 真一*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; Kanungo, R.*; 鹿取 謙二*; 菊永 英寿*; et al.
AIP Conference Proceedings 891, p.3 - 9, 2007/03
理化学研究所の気体充填型反跳分離装置(GARIS)を用いて、最重原子核の生成及びその崩壊の一連の実験が実施された。本実験において得られた112番元素の同位体
112及び113番元素の同位体
113の実験結果について報告する。
Pb(
Zn, n)反応により同位体112からの崩壊連鎖が2例確認され、これは以前ドイツのGSIのグループにより報告された112の生成と崩壊を再現、確認する結果となった。また、
Bi(Zn, n)反応を実施し、自発核分裂で終わる崩壊連鎖を2例観測した。これは113番元素113及びその娘核である
Rg, 
Mt, 
Bhそして
Dbであると同定した。
Bi(Zn,n)113森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 秋山 隆宏*; 後藤 真一*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; Kanungo, R.*; 鹿取 謙二*; 小浦 寛之; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 73(10), p.2593 - 2596, 2004/10
被引用回数：487 パーセンタイル：99.22(Physics, Multidisciplinary)113番元素の同位体である113及びその娘核111及びMtをBi+Zn反応で初めて観測した。ビームエネルギーは349.1MeVでビーム総粒子数は1.6
10
であった。生成断面積は
fb(
cm
)と見積もられる。
工藤 一彦*; Li, H.*; Li, B.-X.*; Saito, Jun*; 山口 彰; 高田 孝
JSME International Journal, Series B, 47(3), p.631 - 636, 2004/08
None
永目 諭一郎; 羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦; 平田 勝; 西中 一朗; 市川 進一; 中原 弘道; 後藤 真一*; et al.
Czechoslovak Journal of Physics, 53, p.A299 - A304, 2003/00
被引用回数：7 パーセンタイル：46.52(Physics, Multidisciplinary)原研における超アクチノイド元素核化学研究の現状をまとめて報告する。これまで超アクチノイド元素合成のための実験装置の整備を進め、タンデム加速器を用いて104番元素Rf及び105番元素Dbを合成した。また短寿命の超アクチノイド元素を迅速に単一原子レベルで化学挙動を調べるための迅速イオン交換分離装置を開発した。最近、この装置を用いて104番元素ラザホージウム(Rf)の酸溶液中での陰イオン交換挙動を初めて明らかにした。
羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 西中 一朗; 阪間 稔*; 後藤 真一*; 平田 勝; 市川 進一; 永目 諭一郎; 金子 哲也*; et al.
Radiochimica Acta, 89(11-12), p.733 - 736, 2002/02
被引用回数：14 パーセンタイル：68.97(Chemistry, Inorganic & Nuclear)われわれの研究グループでは、超アクチノイド元素の化学挙動実験を計画している。最近、原研タンデム加速器を用いて加速されるO,FをCmターゲットに照射し、それぞれRf,Dbの合成に成功した。これらの核種の測定は新しく開発した線連続測定装置を用いて行い、親娘の-相間事象によって確認した。化学挙動実験の最初としてRfの溶液化学実験を計画している。その準備として、Rfの同族元素Zr並びにHfに加え擬4族元素Th並びにPuの放射性トレーサを製造し、硝酸-フッ酸、硝酸並びに塩酸系においてイオン交換の分配係数を系統的に測定した。またRfのone-atom-at-atime chemistryを目指し、繰り返実験が可能な高速液体クロマトグラフ装置を開発しテストを行った。
丸山 結; 山野 憲洋; 森山 清史; H.S.Park*; 工藤 保; Y.Yang*; 杉本 純
NEA/CSNI/R(98)18, p.243 - 250, 1999/02
原研の事故時格納容器挙動試験(ALPHA)計画において、圧力容器内溶融炉心冷却性実験を実施した。本実験では、テルミット反応により生成した酸化アルミニウムをシビアアクシデント時に生成される溶融炉心模擬物として用い、水で満たした圧力容器下部ヘッド試験容器に投入した。実験後に実施した種々の試験及び試験容器壁の熱応答から、固化した酸化アルミニウムと試験容器壁との境界にギャップが形成されたことが明らかになった。原研で開発を進めている圧力容器内溶融炉心冷却性解析コードCAMPを用いて実験後解析を実施した。酸化アルミニウム及び試験容器の熱的挙動に及ぼす境界ギャップの影響を調べ、境界ギャップの存在を仮定することにより、試験容器壁の初期温度上昇を定性的に再現可能であることを確認した。
Brchle, W.*; Andrassy, M.*; Angert, R.*; Eberhardt, K.*; Fricke, B.*; Gregorich, K. E.*; Gnther, R.*; Hartmann, W.*; Heimann, R.*; Hoffman, D. C.*; et al.
1st International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements; Extended Abstracts, 4 Pages, 1999/00
化合物イオンが金属イオンの酸化状態に大きく依存することで知られている-HIB(-イソブチル酢酸)とシーボーギウム(Sg)化合物の陽イオン交換挙動を調べた。オンライン実験は、Cm+
Ne反応で生成するSg(Sg)を対象に行い、6価イオンに対応する溶離液中にSgの壊変に起因する数イベントの線を確認した。これはSgの-HIB溶液中での陽イオン交換挙動が、6族の性質すなわち[Sg
L
](L:(CH)COHCOO)の化学形を形成していることを示唆している。
丸山 結; 山野 憲洋; 森山 清史; H.S.Park*; 工藤 保; Y.Yang*; 杉本 純
Nucl. Eng. Des., 187(2), p.241 - 254, 1999/00
被引用回数：20 パーセンタイル：79.79(Nuclear Science & Technology)事故時格納容器挙動試験(ALPHA)計画において、圧力容器内溶融炉心冷却性実験を実施した。シビアアクシデント時に形成される溶融炉心を模擬したアルミナ溶融物を、冷却水を張った下部ヘッド実験容器に投下した。実験後観察及び超音波を用いた計測から、固化したアルミナの表面近傍に薄い多孔質層が形成されたこと、固化アルミナと下部ヘッド実験容器壁との境界にギャップが存在することがわかった。実験中に観測された下部ヘッド実験容器壁の温度履歴から、初期には多孔質層及びギャップが熱抵抗層として作用し、下部ヘッド実験容器壁の温度上昇を抑制するとともに、後に冷却水がギャップ内に浸入し実験容器を効果的に冷却したと推定した。
H.Park*; 山野 憲洋; 丸山 結; 森山 清史; 工藤 保; Y.Yang.*; 杉本 純
JAERI-Tech 98-007, 62 Pages, 1998/03
蒸気爆発(水蒸気爆発あるいは激しい燃料-冷却材相互作用)は、高温の液体が周囲の低温かつ揮発性の液体に接触するときに、瞬時に内部エネルギーを放出する現象である。この急速な伝熱により、蒸気の膨張による時間に比べてごく短時間に多量の蒸気が発生し、このため化学的な爆発と同じように局所的な高圧の発生、それにつづく膨張により周囲に被害をもたらすことがある。蒸気爆発による機械的エネルギーの発生は、高温液と低温液が接触したときに生じる初期粗混合条件に強く依存することが知られている。したがって、多様な接触モード(溶融物投下、層状、冷却材注入及び溶融物注入)における蒸気爆発について、同一の装置を用いてエネルギー変換率を測定し、これにより機構論的な解析モデルを評価するためのデータを取得する実験計画を新たに開始した。本法では、MUSE(多様な形状における水蒸気爆発)と呼ばれる新たな装置と、最初の実験結果を詳細に報告する。
丸山 結; 山野 憲洋; 森山 清史; H.S.Park*; 工藤 保; Y.Yang*; 杉本 純
JAERI-Conf 98-009, p.100 - 106, 1998/00
テルミット反応により生成したアルミナを溶融炉心として用いた圧力容器内溶融炉心冷却性実験を事故時格納容器挙動試験(ALPHA)計画において実施した。実験では、アルミナ30kgまたは50kgを下部ヘッド試験体に投下した。試験体温度履歴は、固化したアルミナと試験体壁との間にギャップが形成され、冷却水が浸入したことを示唆した。実験後の超音波を利用した測定においても、ギャップの存在を確認した。原研で開発しているCAMPコードを実験後解析に適用し、試験体壁、アルミナの温度履歴等に及ぼすギャップの影響を検討した。今後、溶融炉心の崩壊熱及び下部ヘッドのクリープ変形を考慮した実験を実施する計画である。
H.-S.Park*; 山野 憲洋; 丸山 結; 森山 清史; 工藤 保; 杉本 純
JAERI-Review 96-018, 46 Pages, 1996/11
JAERI-Review-96-018.pdf:1.99MB
原子炉のシビアアクシデントにおいて問題となっている現象のひとつである水蒸気爆発は、一般に3つの接触モード、すなわち溶融物落下、層状および注入(溶融物注入及び冷却材注入)モードに分類される。この中で溶融物落下モードは最も重要視され、多くの研究が行われてきた。しかし他のモードはこれまであまり注目されていない。本報告は、主に層状と注入モードの水蒸気爆発についての実験的知見を整理し、さらに研究を必要とする分野を見つけることを目的としたレビューである。理論的モデルが確立されていない現状において、実験から実機条件へのスケーリングを行うために実験的な視点からの方法を開発することが重要である。初期及び境界条件をよく制御し、直接機械的エネルギー発生を測定できる実験装置で、多様な接触モードの水蒸気爆発実験を行うことが望ましい。
CN molecule; An Experimental and ab initio study橋本 雅史; 横山 啓一; 工藤 博司*; Wu, C. H.*; P.von-R.Schleyer*
Journal of Physical Chemistry, 100(39), p.15770 - 15773, 1996/00
被引用回数：13 パーセンタイル：43.8(Chemistry, Physical)高温質量分析法により、金属ナトリウムNaCNとの混合試料上の平衡蒸気中に超原子価分子NaCNの存在を確認し、その熱力学量を決定した。また同時にab initio MO計算により分子の安定構造およびエネルギー状態についての理論値を得た。NaCNの解離エネルギー(
(NaCN-Na)は、実験値は24.8
1.6kcal/mol、理論値は17.4kcal/molとなり、この分子が熱力学的に安定であることを示している。NaCN分子のイオン化エネルギーは実験値4.920.2ならびに理論値4.66eVを得た。理論計算により、NaCN分子は平面2個直線2個の計4個の安定構造を持ち、最も安定な構造は平面型であることがわかった。前回報告したLiCN分子との比較を混じえ、超原子価結合について考察する。
