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論文

Evidence for chiral $$d$$-wave superconductivity in URu$$_2$$Si$$_2$$ from the field-angle variation of its specific heat

橘高 俊一郎*; 清水 悠晴*; 榊原 俊郎*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 堤 康雅*; 野本 拓也*; 池田 浩章*; 町田 一成*

Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.033704_1 - 033704_4, 2016/03

 被引用回数:30 パーセンタイル:82.55(Physics, Multidisciplinary)

Low-energy quasiparticle excitations in the heavy-fermion superconductor URu$$_2$$Si$$_2$$ were investigated by specific heat measurements as a function of temperature, magnetic field and its angle. Experimental results agree with the theoretical model for a superconducting gap with chiral $$d$$-wave symmetry.

論文

Anomalous field-angle dependence of the specific heat of heavy-fermion superconductor UPt$$_3$$

橘高 俊一郎*; 安 幸治*; 榊原 俊郎*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 木村 憲彰*; 大貫 惇睦; 町田 一成*

Journal of the Physical Society of Japan, 82(2), p.024707_1 - 024707_5, 2013/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:56.13(Physics, Multidisciplinary)

The field-angle variation of the specific heat of the heavy-fermion superconductor UPt$$_3$$ at low temperatures down to 50 mK was investigated. The data show that the unusual upper critical field becomes marked only when the magnetic field is pointed close to the $$c$$-axis. However, the attempt to observe the superconducting gap structure through field-angle dependence of the specific heat failed, because of the small anisotropy compared to the experimental accuracy of 0.5%. It implies that the field-induced excitation of the heavy quasiparticles occur isotropically with respect to the angle.

論文

オートラジオグラフィーを用いた福島第一原子力発電所起源の放射性降下物の局所的な分布解析

坂本 文徳; 大貫 敏彦; 香西 直文; 五十嵐 翔祐*; 山崎 信哉; 吉田 善行; 田中 俊一*

日本原子力学会和文論文誌, 11(1), p.1 - 7, 2012/01

福島県内で採取した植物,土壌などをオートラジオグラフィ解析を行い、樹木については事故以前に生育した葉や枝にほとんどの放射性Csが存在すること、及び地表植物では根部ではなく茎と葉にほとんどの放射性Csが分布していることを明らかにした。これらの結果は、樹木や植物が放射性Csの移行を遅延する働きが顕著であったことを示している。

論文

Ion transport across a bilayer lipid membrane in the presence of hydrophobic ions

白井 理*; 尾崎 俊介*; 大西 純*; 香西 直文; 大貫 敏彦; 加納 健司*

Chemistry Letters, 38(11), p.1038 - 1039, 2009/11

 被引用回数:6 パーセンタイル:29.49(Chemistry, Multidisciplinary)

疎水性イオンであるDPAを含有した脂質2分子膜を介した0.1MのNaを含む水溶液槽間におけるイオンの移動について、電位を制御した電気化学的手法で検討した。$$^{22}$$Naをトレーサとして用いた結果、Na$$^{+}$$がおもに移動しDPAはキャリアーとして働くことを明らかにした。

論文

The Formation of autunite (Ca(UO$$_{2}$$)$$_{2}$$(PO$$_{4}$$)$$_{2}$$.${it n}$H$$_{2}$$O) within the leached layer of dissolving apatite; Incorporation mechanism of uranium by apatite

大貫 敏彦; 香西 直文; Samadfam, M.; 安田 良; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋; 村上 隆*

Chemical Geology, 211(1-2), p.1 - 14, 2004/11

 被引用回数:46 パーセンタイル:65.3(Geochemistry & Geophysics)

Uのアパタイトへの濃集機構を解明するため、吸着実験を行った。その結果、アパタイト表面にウラニルリン酸塩鉱物であるサレアイトが生成した。溶液中の化学組成からサレアイトの生成について検討した結果、不飽和であることがわかった。SEM及びRBSによる分析から表面におけるUとアパタイト層の間に溶解層が形成されていることがわかった。これらの結果から、アパタイトの溶解層における部分的な過飽和状態によるサレアイトの生成が支配的な機構であることがわかった。

論文

Swelling behavior of F82H steel irradiated by triple/dual ion beams

若井 栄一; 菊地 賢司; 山本 春也; 有賀 武夫; 安堂 正巳; 谷川 博康; 田口 富嗣; 沢井 友次; 岡 桂一朗*; 大貫 惣明*

Journal of Nuclear Materials, 318, p.267 - 273, 2003/05

 被引用回数:69 パーセンタイル:96.84(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉や核破砕材料のスエリング挙動に及ぼすガス原子の影響を調べるために、He/dpaとH/dpa比をパラメータにしてFeとHeとHまたはFeとHeイオンを同時に照射するシミュレーション実験を行った。照射は500$$^{circ}$$C$$sim$$620$$^{circ}$$Cで50dpaまで行い、試料はマルテンサイト鋼のF82Hを用いた。スエリングは530$$^{circ}$$Cまで2重同時照射に比べて3重同時照射によって増加し、水素はキャビティの成長過程に大きな影響を及ぼした。核融合炉条件では500$$^{circ}$$Cで最大3.2%になり、照射温度の上昇とともに減少した。また、50%冷間加工や90appmの炭素予注入法によってそれぞれ1.4%と0.5%に低下した。他方、核破砕条件ではキャビテイが高密度に形成し、スエリングは530$$^{circ}$$C以下で核融合条件に比べて小さく、照射温度とともに減少したが、620$$^{circ}$$Cでは高濃度に存在するHeのガス圧によって増加した。転位密度は温度上昇とともに減少したが、He/dpaとH/dpaには依存しなかった。これらのスエリング挙動はキャビティの成長速度に対するキャビティと転I位の数密度及びキャビティ内のガス圧を考慮した反応速度論によって定性的に説明できた。

論文

Effects of triple ion beams in ferritic/martensitic steel on swelling behavior

若井 栄一; 沢井 友次; 古谷 一幸; 内藤 明; 有賀 武夫; 菊地 賢司; 山下 真一郎*; 大貫 惣明*; 山本 春也; 楢本 洋; et al.

Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part.1), p.278 - 282, 2002/12

 被引用回数:49 パーセンタイル:93.97(Materials Science, Multidisciplinary)

F82H鋼は核融合炉構造材や核破砕ターゲット容器材の候補材料である。この鋼は耐スエリング性の高い材料として知られているが、最近、He生成を伴う中性子照射の重損傷領域においてスエリングが無視できないことがわかった。本研究ではF82H鋼のスエリング挙動に対する核変換生成物などの効果を詳細に調べるとともに、スエリング抑制方法を検討した。400から500$$^{circ}$$CまでFe,He,HイオンまたはFe,Heイオンを50dpaまで同時に照射した後、TEM観察による照射欠陥の解析によってスエリングを評価した。核融合炉を模擬したトリプル照射ではF82H鋼のスエリングが照射温度の増加とともに3.2%から0.1%に低下した。一方、水素を注入しない2重照射ではスエリングが0.08%以下となった。他方、核破砕ターゲット容器材料の模擬トリプル照射ではその量が温度とともに増加する傾向にあったが、500$$^{circ}$$Cで最大1%程度であった。また、後者の照射条件で8at%までの水素を注入した後、$$^{15}$$Nの核共鳴反応法によって水素濃度を測定したが、注入領域に残存する水素濃度は測定限界以下になっていた。これらの結果から高温でのトリプル照射によるスエリングの著しい促進作用が400$$^{circ}$$C近傍に存在することがわかった。又、照射前の焼き戻し温度と時間や冷間加工法などによってスエリングをある程度抑制できた。

論文

Study on uptake of europium by the thin film of apatite and smectite mixture using RBS and micro-PIXE

大貫 敏彦; 香西 直文; Samadfam, M.; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋; 神谷 富裕; 酒井 卓郎; 村上 隆*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 181(1-4), p.644 - 648, 2001/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:33.82(Instruments & Instrumentation)

アパタイトとスメクタイトの混合薄膜を用いて、Euの水溶液からの除去について検討した。薄膜中のEuの分布について、深さ方向に関してはRBSを、水平方向については、Micro-PIXEを用いて分析した。その結果、Euは深さ方向には一様に分布した。一方、水平方向についてはPの分布とほぼ同じになった。このことは、Euがアパタイトに収着していることを示している。

報告書

連続水素製造試験装置(毎時50NL規模)の安全対策

小貫 薫; 秋野 詔夫; 清水 三郎; 中島 隼人; 東 俊一; 久保 真治

JAERI-Tech 2001-032, 63 Pages, 2001/03

JAERI-Tech-2001-032.pdf:4.63MB

熱化学水素製造法ISプロセスでは、硫酸,ヨウ素,ヨウ化水素酸等の有害な薬品を使用するため、試験研究の実施に際しては安全性に対する配慮が重要である。そこで、ISプロセスの閉サイクル運転制御方法に関する研究を行うことを目的とする水素発生量毎時50NL規模の連続水素製造試験装置の製作にあたり、その設計製作仕様から装置を用いた試験内容に関して、安全性確保の観点から検討を行った。特に、連続水素製造試験装置は主要材料にガラスを用いているため装置破損防止対策及び地震等の異常時の評価と安全対策に重点をおいた。本報告書はそれらの検討結果を取りまとめたものである。

論文

Present status of development study on HTGR heat application systems at JAERI

東 俊一; 中島 隼人; 久保 真治; 小貫 薫; 稲垣 嘉之; 清水 三郎; 秋野 詔夫

Proceedings of the Seminar on HTGR Application and Development, p.164 - 175, 2001/03

日本原子力研究所では高温ガス炉(HTGR)から得られる核熱の利用に関し、化学プロセスと組み合わせて水素を製造するシステムを研究開発中である。HTGRと組み合わせる化学プロセスとして、スチームリフォーミング(SR)プロセスと熱化学法ISプロセスとが選ばれて研究が進められており、その現状を紹介する。SRプロセスは商業化された技術であり、HTGRへの組み込みの早期実現に向けて炉外試験を行う段階まで到達している。ISプロセスはプロセスが特異なため、商業化への問題点の克服中である。ISプロセスは実現への困難さは伴うが、原料に水しか使用せず、副生成物も酸素のみであるため、将来的に期待大である。ISプロセスの内容・現在までの研究成果・将来計画を述べる。

論文

Sorption behavior of europium during alteration of albite

大貫 敏彦; 香西 直文; 磯部 博志; 村上 隆*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋

Radiochimica Acta, 86(3-4), p.161 - 165, 1999/00

長石の変質過程におけるEu(III価のアクチノイドの代替)の挙動について検討した。実験では、長石の一種であるアルバイトと0.1mMのEu溶液を20、40、90、150及び210$$^{circ}$$Cで10日間反応させ、変質鉱物の観察をSEM,EDXにより、鉱物中の元素の分布の測定を2.4MeV、$$^{4}$$HeRBSにより行った。その結果、Euはアルバイトにはほとんど吸着しないが、アルバイトの変質生成鉱物であるベーマイト(Al酸化水酸化物鉱物)に取りこまれることが明らかとなった。

論文

Sorption mechanism of europium by apatite using Rutherford backscattering spectroscopy and resonant nuclear reaction analysis

大貫 敏彦; 香西 直文; 磯部 博志; 村上 隆*; 山本 春也; 青木 康; 楢本 洋

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(1), p.58 - 62, 1997/01

 被引用回数:18 パーセンタイル:78.8(Nuclear Science & Technology)

ラザフォードバックスキャッタリング及び共鳴核反応を用いて、Euのアパタイトへの吸着機構について検討した。Euを吸着させたアパタイトのRBSスペクトルから未反応アパタイトのスペクトルを引いたスペクトルを求めたところ、Euについての正のピークとCaについての負のピークが観察された。一方、RNRAによる水素の深さ分布は、Euを吸着したアパタイトと未反応のアパタイトの間に大きな差がなかった。したがって、Euがアパタイト中のCaと交換していることが明らかとなった。

口頭

Irradiation effects on hydriding characteristics of metal hydride

大貫 駿*; 阿部 浩之; 松村 義人*; 内田 裕久*

no journal, , 

水素吸蔵合金はNi-MH電池の陰極材料等、広く利用されているが、さらなる性能向上のために、より高い水素吸収速度を持つ合金開発が要求されている。そこでわれわれはイオンビームにより水素吸蔵合金の水素吸収速度を改善することを試みてきた。本研究では、電子線照射及び、イオンビーム照射を行ったLa-Ni系水素吸蔵合金の水素吸収速度変化を測定した。試料としては、LaNi$$_{5-x}$$Al$$_{x}$$合金を使用し、JAEAの2MVコッククロフトウォルトン型電子線加速器及びTIARA(高崎イオン照射研究施設)の400kVイオン注入装置を利用し電子及びイオンを照射した。La-Ni系合金の照射と未照射の水素吸収速度をジーベルツ装置及び電気化学的実験装置を用いて測定した。その結果、電子及びイオン照射合金は未照射材料に比べ、水素吸収速度が数倍速くなり、水素吸蔵特性が改善することがわかった。

口頭

水素吸蔵合金の水素吸蔵速度に対する電子線照射の効果

大貫 駿*; 阿部 浩之; 松村 義人*

no journal, , 

水素吸蔵合金は水素貯蔵材料,電池材料,アクチュエーター材料などへの応用が期待されている。しかし、実用化には水素吸収・放出速度の向上や水素吸蔵量の多い合金開発などの課題がある。この中でも水素吸蔵量は合金の種類によって可能な最大量が決まってしまうが、水素吸放出速度は、材料の表面状態に非常に敏感であるため表面を改質することで能力向上が図られると考えられている。そこで、表面改質の手法として知られている電子線照射技術を用いて、実用材料である希土類系合金LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$の水素吸放出速度の向上を試みた。電子線照射条件はエネルギー2MV,フルエンス8.28$$times$$10$$^{12}$$cm$$^{-2}$$とし、水素吸蔵実験は電気化学的手法にて実施した。また構造解析にはX線回折装置(XRD)、表面組成分析には電子線プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた。水素吸収速度測定の結果、照射サンプルは未照射サンプルに比べ数倍吸収速度が速くなることがわかった。これによりLaNi系合金について電子線照射実験による表面改質が有効であることが判明した。

口頭

Irradiation effects on hydrogen absorption rate of metal hydride

大貫 駿*; 阿部 浩之; 松村 義人*; 内田 裕久*

no journal, , 

ニッケル水素電池に使用する水素吸蔵合金には速い水素吸蔵速度が求められている。この水素吸蔵速度の向上においては、表面改質が有効な手法であると考えられる。これまで表面エッチングとして、アルカリ処理,コーティング,フッ化処理などによる表面改質がなされている。本研究では水素吸蔵合金LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$に高エネルギー荷電粒子線(電子線,イオンビーム)照射を実施し、その合金表面に与える効果を評価検討した。イオン照射は350keVカリウムイオン照射、電子線照射は1$$sim$$2MeVのエネルギーの電子線照射を実施した。水素吸蔵速度は、開放型一層式セルを用いて電気化学的に測定した。結晶構造解析にはX線回折装置(XRD)を用いた。その結果、電子線・イオンビーム照射により表面近傍の構造が乱れることで表面反応が促進され、結果として表面改質が生じ、水素吸蔵速度を速めるという影響を与えることがわかった。

口頭

実用水素吸蔵合金の水素化速度変化に関する電子線/イオン照射効果

阿部 浩之; 大貫 駿*; 松村 義人*; 内田 裕久*; 大島 武

no journal, , 

水素吸蔵合金は近年ハイブリッドカー(HV: Hybrid Vehicle)に搭載しているバッテリー(Ni-MH電池)の陰極材料等や乾電池として既に市場に出回っている。現在、電池能力のさらなる性能向上が要求されているが、その一つに、より高い水素吸収速度を持つ合金開発がある。水素吸蔵における反応速度(レスポンス)の良さは、その合金表面の状態に大きく依存することから、これまで、イオン照射による水素吸蔵能力向上を報告してきた。そこで、本研究は水素吸蔵実用材料について、イオン照射だけでなく電子線照射についても実施し、水素吸蔵合金の水素吸収速度を改善することを試みた。その結果、電子及びイオン照射合金は未照射試料に比べ、水素吸収速度が数倍速くなり、水素吸蔵特性が改善することがわかった。これによりLa-Ni系合金において、電子線照射あるいはイオン照射による材料表面改質が有効であることが判明した。

口頭

電子・イオン照射効果による水素吸蔵合金の吸蔵能変化

阿部 浩之; 大貫 駿*; 松村 義人*; 大島 武

no journal, , 

より高機能な水素吸蔵合金材料の開発を目指して、表面近傍の欠陥導入が吸蔵能に及ぼす効果を調べた。これまでイオン照射による吸蔵反応速度の向上を報告してきたが、本研究ではイオン照射に比べ容易かつ廉価な電子線照射を実施し、水素吸蔵合金の水素化速度を改善することを試みた。電子線は1$$sim$$2MeVまでを照射し、照射量は$$sim$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$を実施した。その結果、未照射サンプルに比べ、水素化速度は2倍速くなり水素吸蔵反応速度の改善が見られた。したがってイオン照射だけでなく電子線照射においても、材料表面改質が有効であることが判明した。

口頭

超ウラン用磁化測定装置の開発と磁性及び超伝導の研究

吉尾 俊亮; 菅井 孝志; 立岩 尚之; 松田 達磨; 本間 佳哉*; 青木 大*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*

no journal, , 

本研究ではキャパシタンス式ファラデー法を使った磁化測定装置を開発した。本装置は装置自体を密封し、放射性物質の高感度測定を可能とした。装置の主要パラメータは外形24mmであり、内径は15mm,極板面積は7mmである。また、本装置を用いて重い電子系超伝導物質であるNpPd$$_5$$Al$$_2$$の測定を行った。NpPd$$_5$$Al$$_2$$は2007年にNp化合物で初めて超伝導が発見された物質であり、[001]方向と比べて[100]方向の上部臨界磁場H$$_{c2}$$が抑制されており、強いパウリ常磁性を持った物質であると考えられている。そのため上部臨界磁場を観測し、磁化過程を明らかにするため制作した装置を使って測定を行った。測定温度は1.77K,測定磁場は0$$sim$$10Tである。磁場3.1T付近において異常が観測されており、上部臨界磁場が明瞭に観測された。以上の実験によって超ウラン化合物、NpPd$$_5$$Al$$_2$$の磁化過程の測定に成功した。

口頭

Irradiation treatment effects on hydrogen storage alloy

大貫 駿*; 篠原 義明*; Sutrisna, F.*; 内海 倫明*; 内田 裕久*; 松村 義人*; 阿部 浩之

no journal, , 

ニッケル水素電池にも利用されている水素吸蔵材料は、その充放電能力向上のために速い応答を持つ材料開発が望まれている。その一つには材料の表面改質が挙げられ、荷電粒子線照射による表面改質が有効な手法であると考えられる。本研究では、水素吸蔵合金LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$に2MeV、照射量1$$times$$10$$^{17}$$cm$$^{-2}$$の電子線照射を実施し、真空中照射,大気中照射という条件が合金表面に与える効果を評価検討した。未照射材料に比べ、2電子線照射材料の方で、水素吸蔵反応速度がおよそ4倍向上することがわかり、さらに真空中での照射材料が大気中照射に比べ、2倍の吸蔵能向上が見られた。XRDやXPSにて表面分析を行った結果、大気照射材料では酸化物層が表面に形成されることから、吸蔵能が真空中照射の方が大気中照射に比べ、優れているということが判明した。

口頭

Improvement of hydride characteristics in hydrogen storage La-Ni based alloy

阿部 浩之; 大貫 駿*; 篠原 義明*; Sutrisna, F.*; 内海 倫明*; 松村 義人*; 大島 武

no journal, , 

La-Ni系水素吸蔵合金は、昨今のハイブリッドカーの電源に代表されるニッケル水素バッテリー(Ni-MH)の負極材として利用されている。これら材料の新規開発や電池としての能力向上の研究開発が急務となっており、本研究では既存材料について水素吸蔵能向上の研究を行っている。従来、吸蔵能向上はケミカルエッチングなどに頼ってきたが、LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$合金について水素吸蔵の初期反応速度(充電放電)に着目し、水素が材料表面に敏感なことから、イオン照射(Kイオン)による表面改質を試みた。Kイオン照射を350keV, 1$$times$$10$$^{14}$$$$sim$$1$$times$$10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$の照射量の範囲で行った結果、イオン照射を施していない未照射サンプルよりも初期水素吸蔵速度が速くなり(充電反応)、水素吸蔵能が向上することが判明した。

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