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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
熊田 高之; 大場 洋次郎; 元川 竜平; 諸岡 聡; 冨永 亜希; 谷田 肇; 菖蒲 敬久; 金野 杏彩; 大和田 謙二*; 大野 直子*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 528, p.151890_1 - 151890_7, 2020/01
被引用回数：1 パーセンタイル：12.16(Materials Science, Multidisciplinary)ステンレス鋼の放射線照射によるナノ構造変化観測用異常分散X線小角散乱(ASAXS)装置を開発した。イオンビーム照射前後のMA956試料の散乱パターンを比較したところ、Cr析出物の形状は全く変化していないことが判明した。
奈良 禎太*; 加藤 昌治*; 二里 竜平*; 河野 勝宣*; 佐藤 稔紀; 福田 大祐*; 佐藤 努*; 高橋 学*
Pure and Applied Geophysics, 175(3), p.917 - 927, 2018/03
被引用回数：14 パーセンタイル：58.67(Geochemistry & Geophysics)多くの分野で岩石の透水性に関する情報は重要なものである。特に、き裂や間隙が岩石の物理的特性や移行特性に与える影響を把握することは重要である。地下水の浸透により細粒の鉱物がき裂に充填されるが、このような岩石の透水性については十分調査されていない。このため、本研究では、粘土と鉱脈が充填された岩石の透水試験を実施した。その結果、細粒鉱物が充填されたマイクロフラクチャーを含む供試体の透水係数は健岩部のそれと同等の透水係数であった。粘土を含む場合は透水性が高くなるものの、充填物が無いき裂がある供試体よりは透水性が小さかった。
小平 岳秀*; 池田 歩*; 大浦 琴音*; 小野 竜平*; 松山 絵美*; 澤田 真一; 八巻 徹也; 野村 幹弘*
no journal, ,
原子力機構では、水素の製造を目的として、水の熱分解法の1つであるISプロセスの研究を進めている。ISプロセスにおける膜ブンゼン反応(SO
+ I + 2HO 
HSO
+ 2HI)では、カチオン交換膜の中を水が移動してしまい、結果としてHI濃縮性能が低下することが問題視されている。そこで本研究では、放射線グラフト重合法を利用し、化学架橋により膜内の水移動が抑制されたカチオン交換膜の作製を行った。試料は、基材であるエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体膜に対する
線の前照射、スチレンと化学架橋剤であるジビニルベンゼン(DVB)の共グラフト重合、スルホン化によるスルホン酸基の導入、という手順で作製し、その水透過性はパーベーパレーション試験によって調べた。DVB架橋カチオン交換膜は、水透過係数が従来膜Nafionの約半分と低い値を示した。したがって、DVBによるグラフト鎖の架橋構造が水の透過を抑制することがわかった。
池田 歩*; 小野 竜平*; 松山 絵美*; 野村 幹弘*; 田中 伸幸; 久保 真治
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスにおいて、水素分離膜を組み込んだ膜反応器を用いてヨウ化水素(HI)分解反応の平衡転化率を向上させれば、熱効率の向上や機器の小型化ができる可能性がある。他の系で優れた特性を示すことが報告されている対向拡散CVD法で成膜した水素分離シリカ複合膜を試作し、本系への適用性を調べた。水素及びHIの透過性能を測定したところ、400C条件で、水素/HI透過率比6820、水素透過率5.0
10
mol m
s
Paが得られ、本系への適応性を確認することができた。さらに、水素分離膜の透過性能評価に標準的に使用されているSF
ガスとHIガスの透過性能の相関性を検証し、正の相関が認められることを明らかにした。これは、SFの透過性能がHIの透過性能の指標となりうることを示しており、この知見を用いることにより、取扱いが難しいHIを用いずとも試作水素分離膜の性能データをSFにより容易に評価することができ、開発を加速させることができると考えられる。
小平 岳秀*; 大浦 琴音*; 池田 歩*; 小野 竜平*; 松山 絵美*; 野村 幹弘*; 澤田 真一; 八巻 徹也; 田中 伸幸; 久保 真治
no journal, ,
熱化学水素製造法ISプロセスのブンゼン反応器は、イオン交換膜を組み込んだレドックス反応器を用いることにより、熱効率の向上及び機器の小型化ができる可能性がある。この反応器の実現には、レドックス反応器の性能を左右する最適なイオン交換膜開発がカギとなる。本発表では、イオン交換膜の開発を進める上で、性能の基準とするNafion212を用いた反応試験によりその膜性能データ(プロトン輸率(t
)及び電気浸透係数(
))の取得を行った。その結果、t及びはそれぞれ0.63, 2.82を示し、反応に必要なH
のみならず、I
及び水が膜内を透過していることを明らかにした。これらの成分の透過は電圧上昇や電極表面への硫黄の析出を起こす原因となり得る。これらの結果より、今後、Iや水の移動を抑制した新規なイオン交換膜開発が必要であることを明らかにした。
永井 崇之; 金子 耕士; 元川 竜平; 岡本 芳浩; 芳賀 芳範; 小林 博美*; 本間 将啓*; 畠山 清司*; 廣野 和也*
no journal, ,
核燃料再処理工程で発生した高レベル放射性廃液は、交流通電によるジュール熱を利用した溶融炉内でホウケイ酸ガラス原料と混合溶融され、ガラス固化体に製造される。この固化体の製造・処分費の低減策として、ガラス原料への廃液充填量を増やす検討が進められている。本報は、ガラス原料の通電に係る基礎データ取得として評価した、ガラス組成による溶融ガラスのサイクリックボルタモグラムの変化を紹介する。
金野 杏彩; 山下 真一郎; 熊田 高之; 大場 洋次郎; 元川 竜平; 諸岡 聡; 鵜飼 重治*; 橋本 直幸*; 大野 直子*; 菖蒲 敬久; et al.
no journal, ,
二相ステンレス鋼は、オーステナイト相とフェライト相で構成され、靱性, 強度特性, 溶接性, 耐腐食性等に優れるため、化学工業プラントの熱交換器材料や加圧水型軽水炉(PWR)の配管材料等として用いられている。過去の本材料に関する研究から、300度以上の高温で長期間熱時効すると、フェライト相側でCrリッチ相とFeリッチ相に分解し、結果として脆化を引き起こすことが知られている。以上のことから、本研究では、特定の元素(本研究ではCrを対称元素に選定)の吸収端を利用した「元素選択型」の分析が可能な異常X線小角散乱(ASAXS)法に着目し、二相ステンレス鋼の脆化の直接の原因となっている、Crの相分離を定量的に評価するとともに、非破壊による微細構造の定量評価手法としての有用性を検討することを目的とした。
金野 杏彩; 大場 洋次郎; 冨永 亜希; 諸岡 聡; 大野 直子*; 橋本 直幸*; 鵜飼 重治; 大和田 謙二*; 元川 竜平; 熊田 高之; et al.
no journal, ,
高温クリープ強度と照射耐性に優れるODS合金は、核融合炉の有力な候補材料の一つである。しかしながら、高Cr含有フェライト系ODS鋼は、748K以下の高温で長時間熱時効すると相分離を起こし、材料の脆化を招いてしまうことが懸念されている。そこで、脆化の詳細を解釈するため、微細組織だけでなく異常X線小角散乱法を用いた。この手法は、見たい元素の電子軌道に近接した波長のX線を照射することでその元素の情報のみを抽出することができるため、照射材料のような複雑な組織の分析に適している。本研究では、高Cr-ODS鋼に関して異常X線小角散乱法とTEMを併用し、それらを比較し微細組織の情報を定量的に評価することを目的とした。試料は商用MA956(Fe-20Cr-4.8Al-0.4Ti-0.02C-0.4YO
(mass%))で、本試料に関して748Kでの熱時効を0, 1, 10, 100, 1000時間施した後、SPring-8のBL22XUにて異常X線小角散乱法を実施し、FIBにて作成した試料に対してTEM観察を行った。異常X線小角散乱法を用いた分析結果によると、Crリッチ相のサイズは熱時効時間の増加とともに増大しており、100時間以上の熱時効で明瞭な界面を持つ析出、10時間以下で明瞭な界面を持たない相分離であることが示唆された。一方で、TEM観察結果によると100時間以上の熱時効材においては、球状の析出物、10時間以下では周期的な変調構造のような組織がそれぞれ確認された。これは、熱時効10時間と100時間の間にスピノーダル分解から析出へと変化する遷移点があることを示唆している。今後詳細な微細組織分析を実施予定である。
永井 崇之; 岡本 芳浩; 金子 耕士; 元川 竜平; 小林 博美*; 本間 将啓*; 廣野 和也*
no journal, ,
ガラス固化体の製造に供するホウケイ酸ガラス原料について、アルカリ成分やBO量を変えたガラス試料を作製し、組成によるSi-O架橋構造への影響をラマン分光測定で調査した。また、これらガラス原料へ廃棄物成分を添加した模擬廃棄物ガラスを作製し、ガラス原料組成による相違を確認した。
