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鈴木 誠也; 根本 善弘*; 椎木 菜摘*; 中山 佳子*; 竹口 雅樹*
Annalen der Physik, 535(9), p.2300122_1 - 2300122_12, 2023/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)Germanene is a two-dimensional (2D) germanium (Ge) analogous of graphene, and its unique topological properties are expected to be a material for next-generation electronics. However, no germanene electronic devices have yet been reported. One of the reasons for this is that germanene is easily oxidized in air due to its lack of chemical stability. Therefore, growing germanene at solid interfaces where it is not oxidized is one of the key ideas for realizing electronic devices based on germanene. In this study, the behavior of Ge at the solid interface at high temperatures was observed by transmission electron microscopy (TEM). To achieve such in situ heating TEM observation, we fabricated a graphene/Ge/graphene encapsulated structure. In situ heating TEM experiments revealed that Ge like droplets moved and coalesced with other Ge droplets, indicating that Ge remained as a liquid phase between graphene layers at temperatures higher than the Ge melting point.
関根 由莉奈; 南川 卓也; 山田 鉄兵*; 松村 大樹; 根本 善弘*; 竹口 雅樹*; 杉田 剛; 下山 巖; 香西 直文; 諸岡 聡
Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(2), p.105114_1 - 105114_12, 2021/04
被引用回数：10 パーセンタイル：49.28(Engineering, Environmental)有害金属除去は安心安全社会構築のために必要な技術である。本研究では、骨の有するイオン交換能を最大限に活用して廃材を用いた有害金属除去材料の開発を行った。炭酸塩水溶液に骨を浸漬することで高炭酸含有ナノアパタイトが形成することを見出した。この材料は、通常の骨、また合成アパタイトに比べて約250、4500倍高いストロンチウム吸着性能を示した。本材料は廃材を利用していることから、低コストかつ高性能な吸着剤として活用が期待できる。
鈴木 洋明*; 森田 能弘*; 内藤 正則*; 根本 義之; 加治 芳行
Mechanical Engineering Journal (Internet), 7(3), p.19-00450_1 - 19-00450_17, 2020/06
本研究では使用済み燃料プール(SFP)における重大事故解析のため、SAMPSONコードの改良を行った。空気中酸化モデルとして、ジルカロイ4(ANLモデル)とジルカロイ2(JAEAモデル)の酸化試験データに基づく、それぞれの酸化モデルをSAMPSONコードに導入した。改良コードの有効性確認のため、米国サンディア国立研究所がこれまでに実施した、BWR燃料集合体の実規模モデルを用いての空気中酸化試験の解析を行った。その結果、Zrの空気中酸化に基づく急激な温度上昇を良い精度で再現できた。またSFP事故解析をSFPの初期水位がゼロの場合、燃料有効長の最下端位置の場合、中間位置の場合、の3ケースについて実施した。その結果、SFPの冷却水が完全に失われ、燃料集合体中の空気の自然循環が起きる場合にのみ、事故時初期の急激な温度上昇が起きることが示された。
森田 能弘*; 鈴木 洋明*; 内藤 正則*; 根本 義之; 加治 芳行
Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 9 Pages, 2019/05
本研究では使用済燃料プールでの事故解析を目的としてシビアアクシデントコードSAMPSONの高度化を実施した。新たに組み込んだ空気中Zr酸化反応モデルの機能確認のために、既存の酸化モデルと、本研究で開発した酸化モデルを用いて、米国サンディア国立研究所の実施したBWR燃料集合体モックアップの空気中酸化試験の解析を行った。検証解析の結果に基づき、酸化反応モデルの違いが燃料棒温度変化の解析結果に及ぼす影響及び使用済燃料プール事故時の初期水位が酸化反応挙動に及ぼす影響について検討した結果を報告する。
鈴木 洋明*; 森田 能弘*; 内藤 正則*; 根本 義之; 永武 拓; 加治 芳行
Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 7 Pages, 2019/05
使用済燃料プール(SFP)での事故解析を目的としてシビアアクシデントコードSAMPSONの高度化を実施した。新たに組み込んだスプレイ冷却モデルの機能確認のため検証解析を実施した。また実機におけるスプレイ流量が燃料棒温度変化に及ぼす影響評価や、効率的なスプレイ冷却の手法に関する評価等を行なった。その結果、SFPの真上からスプレイを降らせることにより、冷却水損失で大気中に露出した燃料集合体の冷却を有効に行なうことができ、燃料の破損を防ぎ得ることが示された。
田島 好弘; 桑原 潤; 及川 敦; 甲 昭二; 新谷 尚之; 菊地 香; 宮本 晋伍; 根本 英幸; 大江 修
JAEA-Review 2016-003, 56 Pages, 2016/05
JAEA-Review-2016-003.pdf:7.16MB
青森研究開発センターむつ事務所施設管理課(以下「施設管理課」という。)は、原子力第1船原子炉施設の運転・維持管理及び廃止措置並びに少量核燃料物質使用施設の液体廃棄施設、固体廃棄施設の運転・維持管理業務を実施している。本報告は、施設管理課における平成24年度及び平成25年度の業務実績を取りまとめたものである。
線と炭素イオンビームの最適線量の検討根本 和洋*; 敦川 亜紀子*; 南 峰夫*; 松島 憲一*; 長谷 純宏
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 112, 2015/03
アマランサス(
)は、中南米起源のヒユ科の作物で、子実中には必須アミノ酸のリジンや鉄分、カルシウム等のミネラルが豊富に含まれる。また、セシウム吸収能力の高い植物の一つとしても知られ、環境修復への利用の可能性を秘めている。しかしながら、これまでのアマランサス育種は既存の遺伝資源を系統選抜したものが多く、利用できる育種素材が限られているのが現状である。本研究では、新たな有用変異体の獲得とその育種利用を目的とし、変異原である線および炭素イオンビームの最適照射線量を決定した。信州大学が保有する
の6系統・品種(GA5252, GA5252
4x, U-84, U-100, メキシコ系および伊那市桃色系統)を用いた。線では1200Gyを超えると全ての系統で生存率が0%になった。感受性には系統間差が認められ、GA5252が最も感受性が低く、U-84が最も感受性が高かった。炭素イオンビームにおいても線の場合と同様な傾向で感受性の系統間差がみられた。変異体の作出には、線では200
500Gy、炭素イオンビームでは60120Gyが適正な線量と考えられた。
飛田 健次; 草間 義紀; 中村 博雄; 伊藤 孝雄; 塚原 美光; 根本 正博; 久保 博孝; 竹内 浩; 栗山 正明; 松岡 守; et al.
Nuclear Fusion, 31(5), p.956 - 960, 1991/00
被引用回数：6 パーセンタイル：35.24(Physics, Fluids & Plasmas)二電子移行反応を利用して、JT-60プラズマ中に含まれる熱および熱外領域のヘリウムイオンの検出を試みた。この方法によって、ヘリウムイオン密度とそのエネルギー分布が測定された。得られた密度およびエネルギー分布は、他のプラズマ診断法または理論とつじつまが合った。この結果は、核融合プラズマ中のヘリウム灰の検出法としての二電子移行反応法の適用性を示す。
飛田 健次; 伊藤 孝雄; 逆井 章; 草間 義紀; 小原 祥裕; 塚原 美光; 根本 正博; 河野 康則; 久保 博孝; 竹内 浩; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 32(6), p.429 - 441, 1990/00
被引用回数：14 パーセンタイル：49.18(Physics, Fluids & Plasmas)水素及びヘリウムビームのシャインスルーを測定した。測定に用いられた水素ビームは、フルエネルギー140keV、ビーム成分比7%(140keV):32%(70keV):61%(47keV)であり、3
cm
以上の電子密度を持つプラズマに対するシャインスルーは、H(IS)の断面積から計算した値より小さかった。電子密度(3.1-5.0)10cm、実効電荷数1.6-2.5のとき、ストッピング断面積を20%増加させると、シャインスルーの測定値を説明できた。この結果は、水素ビームのストッピング過程に多重励起を考慮すべきであることを示す。測定から求めた多重励起による断面積の増分は、Janevらが計算から求めた値と矛盾しない。また、160~190keVのヘリウムビームのストッピングには、多重励起の影響が見られなかった。
飛田 健次; 草間 義紀; 根本 正博; 竹内 浩; 伊藤 孝雄; 塚原 美光; 蔀 守正; 渡邊 和弘; 小原 祥裕
核融合研究, 59(SPECIAL ISSUE), p.139 - 156, 1988/00
JT-60の中心イオン温度計測のために、製作し稼動している能動粒子線小角散乱装置(能動的荷電交換粒子計測)の設計の考え方、Heイオン源の開発項目、等並びにこの小角散乱装置をJT-60に応用する際必要となる較正実験結果とJT-60の中心温度測定例について記述した。
福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 北村 康則; 安藤 真樹; 山根 剛; 森 貴正; 西 裕士; 山根 義宏*; 兼本 茂*
no journal, ,
高速炉実機において、反応度フィードバック効果を未臨界状態にて精密測定することが可能な反応度計測システムを開発することを目指している。未臨界反応度計測法として考案した炉雑音法と修正中性子源増倍法を組合せたシンセシス法について、実機炉心への適用性を検証するために、日本原子力研究開発機構の高速炉臨界実験装置FCAを用いた実証試験を計画した。本発表では、FCA実験体系の概要と実験計画について報告する。
岡嶋 成晃; 西 裕士; 山根 義宏*; 兼本 茂*; 山根 剛; 森 貴正; 北村 康則; 福島 昌宏; 北野 彰洋; 安藤 真樹; et al.
no journal, ,
高速炉システムを対象に、実機での原子炉起動前炉物理試験を未臨界状態で実施できる測定技術を開発し、高速炉臨界実験装置(FCA)を用いて実証するとともに、その技術に基づく実機の計測システムの提案を文部科学省のエネルギー対策特別会計委託事業として実施している。本発表では、その研究の背景と目的,研究の概要を報告する。
岡嶋 成晃; 西 裕士; 兼本 茂*; 山根 義宏*; 福島 昌宏; 北村 康則; 北野 彰洋; 鈴木 隆之; 安藤 真樹; 山根 剛
no journal, ,
高速炉システムを対象に実機での原子炉起動前炉物理試験を未臨界状態で実施できる測定技術として、修正中性子源増倍法を基本に炉雑音計測法を組合せ、かつ解析による補正を適用した測定法(シンセシス法)を開発検討した。また、その適用性について高速炉臨界実験装置(FCA)を用いて検証した。さらに、その技術に基づく実機の計測システムを提案した。この一連の実施内容に関する5件のシリーズ発表の第1番目として、その背景と目的及び概要について報告する。
根本 和洋*; 南 峰夫*; 松島 憲一*; 敦川 亜紀子*; 木下 純一*; 長谷 純宏
no journal, ,
ヒユ科ヒユ属のアマランサスは、Cs吸収能が高い植物の一つとして知られており、放射性物質に汚染された土壌からの放射性セシウム除去に有効である可能性がある。本研究では、アマランサスのCs超集積変異体の獲得を目指し、イオンビームを照射して得られたM2集団における突然変異体の観察およびCs吸収量の測定とその評価を実施した。矮性, 早生, 葉緑素変異, 形態変異, 花色変異および花序形態変異など様々な変異体が観察された。最も出現頻度の高かった花序色変異では、コントロールの赤紫色に加え、桃色, 赤色, 濃赤紫色, 黄緑色等多くの変異体が観察された。花序形態では、途中で花序の生育が止まり花房のみが生長する有限伸育性の花序が観察された。また、実用形質としては、矮性や早生変異体が観察され、今後の育種素材としての利用が期待される。Cs吸収量は現在測定中であるが、高吸収を示す候補個体が得られている。今後、選抜した個体をM3世代へと展開し、Cs吸収量の評価を再度実施する予定である。
森田 能弘*; 鈴木 洋明*; 内藤 正則*; 加治 芳行; 根本 義之
no journal, ,
本研究ではSAMPSONの既存モジュールを用いて使用済み燃料プールの冷却機能の喪失を想定した場合のモデルを作成し、事象の予備解析を行った。発表では使用済み燃料棒の温度上昇、溶融挙動等の解析結果を報告する。
森田 能弘*; 鈴木 洋明*; 内藤 正則*; 根本 義之; 加治 芳行
no journal, ,
本研究ではSAMPSONの既存のモジュールに、使用済燃料プールの冷却機能喪失事故時に特有なモデルを追加して事象の解析を進めている。本発表では、プール建屋全体のモデル化、Zr-空気酸化反応モデルの追加など改良したモデルの内容と、改良コードを用いた解析結果を紹介する。
鈴木 洋明*; 森田 能弘*; 内藤 正則*; 加治 芳行; 根本 義之
no journal, ,
使用済み燃料プール(SFP)には炉心よりも多くの燃料集合体が保管されている場合があり、冷却機能喪失あるいはプール水喪失が発生した場合におけるSFPの事象を解析することは安全性を評価する上で重要である。そのため本研究では使用済燃料プールでの事故解析を目的として、空気中Zr酸化反応、プレイ冷却などのモデルを追加したSAMPSONコードを整備した。本発表では空気中Zr酸化反応モデルの影響、スプレイ実験を対象とした検証、及びSFP安全対策としてのスプレイ冷却の有効性評価結果を紹介する。
鈴木 誠也; 根本 善弘*; 椎木 菜摘*; 中山 佳子*; 竹口 雅樹*
no journal, ,
Germanene is a two-dimensional (2D) germanium (Ge) analogous of graphene, and its unique topological properties are expected to be a material for next-generation electronics. Germanene has already been grown on various metal surfaces by molecular beam epitaxy and segregation methods, but transferring it onto insulator surface to fabricate electronic devices is difficult in contrast to graphene. One potential solution is to grow germanene directly on the interface of the insulator. Based on this concept, we have grown germanene at the hexagonal boron nitride (hBN)/Ag(111) interface and demonstrated that germane at the interface is stable. Since hBN is an insulator, direct growth of germanene between hBN provides a promising channel for germanene devices. In this work, we studied the crystallization of Ge between graphene layers at high temperatures using in situ transmission electron microscopy (TEM). Graphene was used as an alternative material for hBN. The Ge sandwiched by 4 layer graphenes was prepared onto an in situ TEM holder using chemical vapor deposited graphene, vacuum deposition of Ge, and wet transfer of graphene. The Raman spectrum of the sample indicated less defective graphene is present after the sample preparation. In situ TEM observation at 1025 degree Celsius revealed that round-shaped Ge moves, deforms, and coalesces at the temperature above the melting point of Ge. The observed motion of Ge indicates that the Ge was in liquid phase and its evaporation was suppressed by graphene layers. Although more novel ideas are needed to achieve 2D crystal growth of Ge at the interface, the present results may provide clues for the future direct growth of germane between hBN layers.
