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論文

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

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

https://doi.org/10.1038/s41550-020-01271-2
 被引用回数：30 パーセンタイル：96.42(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$$^{circ}$$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200$$^{circ}$$C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。

論文

Adsorption behavior of lanthanide ions on nonbiological phospholipid membranes; A Model study using liposome

山崎 信哉; 白井 理*; 加納 健司*; 香西 直文; 坂本 文徳; 大貫 敏彦

Chemistry Letters, 42(8), p.819 - 821, 2013/08

https://doi.org/10.1246/cl.130226
 被引用回数：5 パーセンタイル：24.6(Chemistry, Multidisciplinary)

微生物に対するランタノイドイオンの吸着挙動を非生物的な現象として理解するために、生体膜モデルとしてリポソームを用いて吸着挙動を検討した。14種類のランタノイドイオンすべてで、pHが増加すると吸着量も増加した。またランタノイドイオンの吸着率を調べた結果、Euイオンで極大、Erイオンで極小値を得た。この選択的な吸着挙動は微生物表面で見られる結果と一致した。これらの結果から、ランタノイドイオンはリポソームの成分であるリン酸基に対する吸着であることが明らかとなった。また、リポソームは微生物の生体膜表面の良いモデル系であることも示された。

論文

Transport of cesium ion across a bilayer lipid membrane and its facilitation in the presence of iodide ion

白井 理*; 大貫 敏彦; 北角 有紀*; 加納 健司*

Electroanalysis, 25(8), p.1823 - 1826, 2013/08

https://doi.org/10.1002/elan.201300148
 被引用回数：5 パーセンタイル：18.51(Chemistry, Analytical)

脂質二分子膜を介してCsイオンが透過することに夜電流を検知できた。さらに、陰イオンを塩素イオンからヨウ素イオンに変えることにより、電流が増加した。これらの結果から、放射性Csが膜を介して細胞内に取り込まれることが分かった。

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

https://doi.org/10.1246/cl.2009.1038
 被引用回数：6 パーセンタイル：29.63(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

Redox equilibria of the U$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$ and U$$^{3+}$$/U couples in molten LiCl-RbCl eutectic

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 佐藤 修彰*; 山名 元*

電気化学および工業物理化学, 77(8), p.614 - 616, 2009/08

https://doi.org/10.5796/electrochemistry.77.614
 被引用回数：14 パーセンタイル：31.36(Electrochemistry)

溶融LiCl-RbCl共晶塩中におけるU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$対及びU$$^{3+}$$/U対の酸化還元電位を、サイクリックボルタンメトリにより求めた。これら酸化還元電位は、LiCl-KCl共晶塩中における酸化還元電位よりも負側にあるが、NaCl-CsCl共晶塩中における酸化還元電位とおおむね一致した。この関係は、溶融塩の平均アルカリイオン半径と相関が見られる。

論文

Redox equilibria of Pu$$^{4+}$$/Pu$$^{3+}$$ and PuO$$_{2}$$$$^{2+}$$/Pu$$^{4+}$$ couples in molten NaCl-CsCl eutectic as measured by absorption spectrophotometry

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 明珍 宗孝; 山名 元*

Radiochimica Acta, 97(4-5), p.209 - 212, 2009/05

https://doi.org/10.1524/ract.2009.1596
 被引用回数：3 パーセンタイル：24.68(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

使用済MOX燃料の再処理プロセスを実用化するため、溶融塩中におけるウラン及びプルトニウムの酸化還元挙動は重要な情報となる。酸化物電解法による乾式再処理プロセスでは、溶融NaCl-CsCl共晶塩中に使用済燃料を溶解し、溶存したU(VI)イオン及びPu(VI)イオンを電解により二酸化物として析出させる。本研究では、923Kの溶融NaCl-CsCl共晶塩中におけるPu$$^{4+}$$/Pu$$^{3+}$$対及びPuO$$_{2}$$$$^{2+}$$/Pu$$^{4+}$$対の見かけ上の酸化還元電位を求めた。溶融塩中のPu$$^{3+}$$, Pu$$^{4+}$$及びPuO$$_{2}$$$$^{2+}$$の存在割合は、紫外可視近赤外吸光分光測定により求めた。PuO$$_{2}$$は、塩素ガスを供給して溶融NaCl-CsCl共晶塩に溶解させた。プルトニウムの原子価(Pu$$^{0}$$, Pu$$^{3+}$$, Pu$$^{4+}$$及びPuO$$_{2}$$$$^{2+}$$)は、塩素ガス,酸素ガス及びアルゴンガスの流量比を変えることで調整した。

論文

Redox equilibria of the U$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$ and U$$^{3+}$$/U couples in molten LiCl-RbCl eutectic

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 佐藤 修彰*; 山名 元*

Proceedings of 2008 Joint Symposium on Molten Salts (USB Flash Drive), p.927 - 932, 2008/10

溶融LiCl-RbCl共晶塩中におけるU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$対及びU$$^{3+}$$/U対の見かけ上の酸化還元電位を、サイクリックボルタンメトリーにより求めた。これら酸化還元電位は、溶融LiCl-KCl共晶塩中よりも低い値を示し、溶融NaCl-CsCl共晶塩中とほぼ同等の値を示した。これらアルカリ塩化物における酸化還元電位は、溶融塩のアルカリ陽イオンの平均半径と相関が見られる。

論文

Electrochemical evaluation of the distribution of a metal ion at the aqueous$$|$$organic solution interface in chelate extraction

上原 章寛*; 糟野 潤*; 奥垣 智彦*; 北辻 章浩; 白井 理*; 吉田 善行; 木原 壯林*

Journal of Electroanalytical Chemistry, 604(2), p.115 - 124, 2007/06

キレート抽出における金属イオンの水溶液と有機溶液間の分配比を、イオンの液々界面イオン移動標準ギブズエネルギー,金属イオンとキレート試薬との錯生成定数,キレート試薬の酸解離定数といった物理化学的定数を用いて評価した。これらの定数は、液々界面イオン移動ボルタンメトリーや、水銀電極を用いるストリッピングボルタンメトリーなどの電気化学的な方法と酸塩基滴定により求めた。テノイルトリフルオロアセトンやピラゾロンなどのキレート試薬によるCu$$^{2+}$$の1,2-ジクロロエタン溶媒への抽出について、理論的に導き出した金属イオンの分配比が、抽出実験により求めた分配比と一致することを確認した。これにより、キレート抽出における金属イオンの分配比をこれらの定数を用いて予測できることを示した。

論文

${it In-situ}$ measurement of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ concentration in molten NaCl-2CsCl by differential pulse voltammetry

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 山名 元*

Journal of Nuclear Science and Technology, 43(12), p.1511 - 1516, 2006/12

https://doi.org/10.3327/jnst.43.1511
 被引用回数：12 パーセンタイル：66.19(Nuclear Science & Technology)

酸化物電解法プロセスにおけるUO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度のその場測定法として、ディファレンシャル・パルス・ボルタンメトリー(DPV)技術の適用性を確認するため、溶融NaCl-2CsCl中におけるUO$$_{2}$$Cl$$_{2}$$のDPV測定について研究を行った。923Kの溶融NaCl-2CsCl中において、適切な条件(電位掃引速度-0.1V/s,パルス周期0.1s,パルス幅10ms,パルス電圧50mV)で、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$のDPV測定を行った結果、-0.9V vs. Cl$$_{2}$$/Cl$$^{-}$$に、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$からUO$$_{2}$$$$^{+}$$への還元反応に起因する電流ピークが認められた。この電流ピークの高さとUO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度の関係は、0.06mol/${it l}$以下の濃度範囲では良い比例関係を示し、0.4mol/${it l}$以下のUO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度測定にDPVが適用できることを確認した。次に、核分裂生成物元素が共存した条件でのUO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度測定への影響を確認するため、PdCl$$_{2}$$,NdCl$$_{3}$$,SmCl$$_{3}$$,CeCl$$_{3}$$を含む溶融NaCl-2CsCl中において、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度のDPV測定を行い、同様に濃度測定できることが認められた。さらにPdを除去する前、Pd$$^{2+}$$からPdへの還元による電流ピークが-0.7V vs. Cl$$_{2}$$/Cl$$^{-}$$に認められ、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$からUO$$_{2}$$$$^{+}$$への還元による-0.9V vs. Cl$$_{2}$$/Cl$$^{-}$$の電流と区別できることがわかった。これらの結果、酸化物電解法プロセスにおけるUO$$_{2}$$$$^{2+}$$濃度のその場モニター技術に、DPV測定の適用を提案する。

論文

Electrochemical behavior of actinides and actinide nitrides in LiCl-KCl eutectic melts

白井 理*; 山名 元*; 荒井 康夫

Journal of Alloys and Compounds, 408-412, p.1267 - 1273, 2006/02

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.04.119
 被引用回数：39 パーセンタイル：84.7(Chemistry, Physical)

ウラン,ネプツニウム,プルトニウムの金属及び窒化物のLiCl-KCl共晶塩中の電気化学的挙動を、固体電極(Mo)並びに液体電極(Cd, Bi)を用いて調べた。金属の3価/0価の平衡電位は、液体電極上ではアクチノイド金属の活量が低下するために、固体電極の場合よりも正側にシフトした。また、窒化物の平衡電位も、窒化物の生成自由エネルギーにほぼ相当する電位分だけ、正側にシフトした。これらの挙動をアクチノイド系列と希土類系列について比較して議論した。

論文

Binding affinity of basic amino acids to the surface of a neutral phospholipid monolayer

吉田 裕美*; 前田 耕治*; 白井 理*; 大貫 敏彦

Chemistry Letters, 35(1), p.132 - 133, 2006/01

https://doi.org/10.1246/cl.2006.132
 被引用回数：1 パーセンタイル：13.71(Chemistry, Multidisciplinary)

脂質2分子膜を介した液液界面におけるアミノ酸の移動をボルタンメトリにより調べた結果、アミノ酸はリン脂質と結合して水相から有機層に移動することを明らかにした。

論文

Redox equilibrium of U$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$ in molten NaCl-2CsCl by UV-Vis spectrophotometery and cyclic voltammetry

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 佐藤 修彰*; 山名 元*

Journal of Nuclear Science and Technology, 42(12), p.1025 - 1031, 2005/12

https://doi.org/10.3327/jnst.42.1025
 被引用回数：50 パーセンタイル：94.71(Nuclear Science & Technology)

NaCl-2CsCl溶融塩におけるウラニルイオンの酸化還元平衡反応を確認するため、923KのNaCl-2CsCl溶融塩中においてU$$^{4+}$$とU$$^{3+}$$の割合を電解制御しながら、紫外可視分光吸光度測定を行った。U$$^{3+}$$およびU$$^{3+}$$の吸収バンドを確認し、モル吸光係数を求めた。また、吸光度より求めたU$$^{4+}$$とU$$^{3+}$$の濃度比および自然電位からU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$の標準酸化還元平衡電位を求め、サイクリックボルタンメトリーより得られる平衡電位と一致することを確認した。

論文

Ion transport across a bilayer lipid membrane in the presence of a hydrophobic ion or an ionophore

白井 理*; 上原 章寛*; 山名 元*; 大貫 敏彦; 吉田 裕美*; 木原 壯林*

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6(1), p.55 - 60, 2005/07

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.6.55

脂質二分子膜(BLM)中のイオン移動を電気化学的に検討した。疎水性イオンを加えた結果電流値が増加したこと、及び疎水性イオンがBLM中にも存在することから、対イオンも移動することが明らかとなった。

論文

Electrochemical behaviors of PuN and (U, Pu)N in LiCl-KCl eutectic melts

白井 理; 加藤 徹也*; 岩井 孝; 荒井 康夫; 山下 利之

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.456 - 460, 2005/02

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2004.06.040
 被引用回数：8 パーセンタイル：37.29(Chemistry, Multidisciplinary)

773KでのUCl$$_{3}$$及びPuCl$$_{3}$$を含むLiCl-KCl共晶溶融塩中におけるPuN及び(U, Pu)Nの電気化学的挙動をサイクリックボルタンメトリーにより検討した。PuN及び(U, Pu)Nの溶解はAg/AgCl参照電極に対して-1.0V付近で生じた。UNの平衡電位はPuNのそれに比べて約0.15V正側で現れるので、PuN及び(U, Pu)Nの静止電位は約0.15V負側の値を示す。(U, Pu)Nを作用電極として用いてサイクリックボルタモグラムを測定した場合、UNの場合と同様に-0.4V以上の電位領域で正電流の急激な増大が観察された。また、波形は明確ではないが、(U, Pu)Nの場合には2つの陽極電流波が現れた。このことは、(U, Pu)Nは固溶体を形成していても、UN及びPuNが別々に溶解することを意味している。

論文

Ion transport across a bilayer lipid membrane facilitated by valinomycin

白井 理*; 山田 元*; 大貫 敏彦; 吉田 裕美*; 木原 壮林*

Journal of Electroanalytical Chemistry, 570(2), p.219 - 226, 2004/09

https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2004.03.033
 被引用回数：24 パーセンタイル：56.65(Chemistry, Analytical)

脂質二分子膜を介したイオン移動についてバリノマイシンの影響を調べた。その結果、Csはバリノマイシンと結合した化学形で移動することが電気化学的解析で明らかとなった。

論文

Electrode reaction of the Np$$^{3+}$$/Np couple at liquid Cd and Bi electrodes in LiCl-KCl eutectic melts

白井 理; 魚住 浩一*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Journal of Applied Electrochemistry, 34(3), p.323 - 330, 2004/03

https://doi.org/10.1023/B:JACH.0000015615.17281.51
 被引用回数：28 パーセンタイル：52.6(Electrochemistry)

723, 773及び823Kにおいて、NpCl$$_{3}$$を含むLiCl-KCl共晶溶融塩中での液体Cd及びBi電極上におけるNp$$^{3+}$$/Npの電極反応をサイクリックボルタンメトリ-により検討した。溶融塩中のNp$$^{3+}$$濃度が1wt.%以下で、溶融金属相中のNpが飽和していない場合には、Npの析出反応は、溶融塩中のNp$$^{3+}$$の電極表面への拡散が律速段階となっていた。723, 773あるいは823Kにおける液体Cd電極上でのNp$$^{3+}$$/Np系の酸化還元電位は、Mo電極でのそれに比べて、それぞれ0.158, 0.140及び0.126V正側の電位であった。これらの電位シフトは、NpCd$$_{11}$$(723K)及びNpCd$$_{6}$$(773及び823K)形成のためにCd相中のNpの活量が低下したためと考えられる。また、723, 773あるいは823Kにおける液体Bi電極上でのNp$$^{3+}$$/Np系の酸化還元電位は、Mo電極でのそれに比べて、それぞれ0.427, 0.419及び0.410V正側の電位であった。Np-Cd系と同様に、これらの電位シフトは、NpBi$$_{2}$$形成のためにBi相中のNpの活量が低下したためと考えられる。

論文

Electrochemical behaviors of uranium and plutonium at simultaneous recoveries into liquid cadmium cathodes

魚住 浩一*; 飯塚 政利*; 加藤 徹也*; 井上 正*; 白井 理*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Journal of Nuclear Materials, 325(1), p.34 - 43, 2004/02

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2003.10.010
 被引用回数：109 パーセンタイル：98.65(Materials Science, Multidisciplinary)

塩中のU/Pu比の異なる条件で液体カドミウム陰極にウラン及びプルトニウムを電気化学的に同時回収する試験を実施した。また、回収されるウラン及びプルトニウムの量に対する塩組成の影響,液体カドミウム陰極中のウラン及びプルトニウムの形態,アメリシウムの挙動を調べた。高い電流効率でウラン及びプルトニウムを10重量%を超えて成功裏に同時回収するためには、塩中のU/Pu比にしきい値が存在することが判明した。

論文

Recovery of plutonium and uranium into liquid cadmium cathodes at high current densities

加藤 徹也*; 魚住 浩一*; 井上 正*; 白井 理*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Proceedings of GLOBAL2003 Atoms for Prosperity; Updating Eisenhower's Global Vision for Nuclear Energy (CD-ROM), p.1591 - 1595, 2003/11

液体カドミウム陰極中にプルトニウム及びウランを高電流密度で回収する溶融塩電解試験を実施した。陰極電流密度101mA/cm$$^{2}$$の電解では、陰極中に10.4wt.%のプルトニウム及びウランをほぼ100%の電流効率で回収できた。陰極電流密度156mA/cm$$^{2}$$の電解では、8wt.%まで回収したところで陰極電流が上昇し、るつぼの外周部に電析物が観察された。

論文

Stiff temperature profiles in JT-60U ELMy H-mode plasmas

Mikkelsen, D. R.*; 白井 浩; 浦野 創*; 滝塚 知典; 鎌田 裕; 波多江 仰紀; 小出 芳彦; 朝倉 伸幸; 藤田 隆明; 福田 武司*; et al.

Nuclear Fusion, 43(1), p.30 - 39, 2003/01

https://doi.org/10.1088/0029-5515/43/1/304
 被引用回数：28 パーセンタイル：64.32(Physics, Fluids & Plasmas)

熱輸送の「硬直性」(中心温度と周辺温度の関連性の強さ)が、一連の厳選したJT-60UのELMy Hモードプラズマによって研究され、測定された温度が幾つかの輸送モデルの予測値と比較された。ペデスタル温度一定での加熱パワースキャン,加熱パワー一定でのペデスタル温度スキャン,中心加熱・周辺加熱での比較を行った。輸送モデルを用いた温度分布の予測計算と実験データとの比較を行った結果、RLWB(Rebut-Lallia-Watkins-Boucher)モデル及びIFS/PPPLモデルの計算値は$$r$$$$sim$$0.3$$a$$より外側の領域において実験値と一致したが、MM(Multimode)モデルの計算値はプラズマ中心において実験値よりかなり高くなった。

論文

Pyrochemical reprocessing of nitride fuels

白井 理*; 山名 元*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Proceedings of Nuclear Fuel Cycle Technologies Closing the Fuel Cycle (CD-ROM), 7 Pages, 2003/00

窒化物燃料の乾式再処理に関する研究成果をレビューする。起電力測定で求めたUN, NpN及びPuNの塩化物溶融塩中での平衡電位は、各々の窒化物に関する熱力学的諸量からの評価値とほぼ一致した。また、UN, NpN, PuNを陽極として定電位差電解を行い、陰極にアクチノイドを回収することに成功した。講演では、今後の研究課題についても議論する予定である。

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