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Nguyen, T. H.*; Le Ba, T.*; Tran, C. T.*; Nguyen, T. T.*; Doan, T. T. T.*; Do, V. K.; 渡邉 雅之; Pham, Q. M.*; Hoang, S. T.*; Nguyen, D. V.*; et al.
Hydrometallurgy, 213, p.105933_1 - 105933_11, 2022/08
被引用回数：9 パーセンタイル：83.6(Metallurgy & Metallurgical Engineering)ベトナム・イェンフー希土類精鉱浸出液からトリウム(Th)とウラン(U)を選択的に回収するための連続向流抽出法を系統的に研究した。抽出剤としては、イソパラフィンIP-2028希釈液で調製した一級アミンN1923を用いた。トリウムとウランは、連続ミキサーセトラエクストラクション,スクラビング,逆エクストラクションによって確立された湿式製錬サイクルで選択的に回収され、ラボスケールで実施された。有機相と水相の体積比(O/A比)を管理することにより、ThとUの所望の純度を達成することができる。逆抽出液とラフィネートからそれぞれ高純度のThとUを回収することができ、その後の核物質処理に十分な特性を有している。
Cooper, W. A.*; Brunetti, D.*; Faustin, J. M.*; Graves, J. P.*; Pfefferl
, D.*; Raghunathan, M.*; Sauter, O.*; Tran, T. M.*; Chapman, I. T.*; Ham, C. J.*; et al.
Nuclear Fusion, 55(6), p.063032_1 - 063032_8, 2015/05
被引用回数：2 パーセンタイル：9.03(Physics, Fluids & Plasmas)入れ子の磁気面を持つ一流体三次元MHD平衡にトロイダル回転を適切に考慮するモデルを開発した。このモデルは軸対称系における回転を考慮したMHD平衡を厳密に再現できる。このモデルは三次元的な変化の大きい領域でプラズマ回転のシアが無視できる場合に適用可能である。MAST装置におけるヘリカルコアを持つ平衡において、回転の影響は磁場構造に対しては小さいが圧力分布は大きく変化させることを示した。この圧力の変化は磁気軸付近の圧力の減少であり、回転によってさらなる3次元的な変化を引き起こすものではなかった。また、粒子軌道追跡コードVENUSを用いて3次元トカマクプラズマ中の高エネルギー粒子閉じ込めを調べた。プラズマがトロイダル回転をしている場合、粒子軌道はこの回転が作り出す静電ポテンシャルの影響を受ける。さらに、平衡の3次元性はオーム則に現れる座標に依存した項の影響を受け、これが高エネルギー粒子閉じ込めに大きな影響を与えることを示した。
Cooper, W. A.*; Hirshman, S. P.*; Chapman, I. T.*; Brunetti, D.*; Faustin, J. M.*; Graves, J. P.*; Pfefferl, D.*; Raghunathan, M.*; Sauter, O.*; Tran, T. M.*; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 56(9), p.094004_1 - 094004_8, 2014/09
被引用回数：4 パーセンタイル：20.57(Physics, Fluids & Plasmas)入れ子の磁気面を持つ一流体三次元MHD平衡にトロイダル回転を適切に考慮するモデルを開発した。このモデルは軸対称系における回転を考慮したMHD平衡を厳密に再現できる。このモデルは三次元的な変化の大きい領域でプラズマ回転のシアが無視できる場合に適用可能である。MAST装置におけるヘリカルコアを持つ平衡において、回転の影響は磁場構造に対しては小さいが圧力分布は大きく変化させることを示した。この圧力の変化は磁気軸付近の圧力の減少であり、回転によってさらなる3次元的な変化を引き起こすものではなかった。
Tran, D. T.; 澤田 真一; 長谷川 伸; 勝村 庸介*; 前川 康成
Journal of Membrane Science, 447, p.19 - 25, 2013/11
被引用回数：35 パーセンタイル：74.22(Engineering, Chemical)燃料電池に用いられる電解質膜は、異なる加湿条件下で良好な膜特性を発現する必要がある。そこで本研究では、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を基材とするグラフト型電解質膜(ETFE電解質膜)のプロトン伝導性及び機械的特性の相対湿度(RH)依存性を調べた。温度80
Cにおいて、イオン交換容量1.3-2.9mmol/gをもつ電解質膜のプロトン伝導度は、RH30%において0.001-0.013S/cm、RH98%において0.16-0.52S/cmであった。芳香族炭化水素高分子を基材とする電解質膜と比較して、ETFE電解質膜のプロトン伝導性の相対湿度に対する依存性は小さかった。これは、低湿度下においても親水性領域(ポリスチレンスルホン酸グラフト鎖と水)と疎水性領域(ETFE主鎖)が明確に相分離し、プロトン伝導経路が維持されるからであると考えられる。機械的特性に関しては、温度80C、RH100%において、ETFE電解質膜は全てのIECにおいてNafionと同等もしくはそれ以上の破断強度を有することがわかった。
Snipes, J. A.*; Beltran, D.*; Casper, T.*; Gribov, Y.*; 諫山 明彦; Lister, J.*; Simrock, S.*; Vayakis, G.*; Winter, A.*; Yang, Y.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 87(12), p.1900 - 1906, 2012/12
被引用回数：25 パーセンタイル：85.94(Nuclear Science & Technology)ITERにおけるプラズマ制御システムでは約50の計測システムと約20のアクチュエータが装備される。アクチュエータとしては、磁気コイル,加熱/電流駆動装置,ガス/ペレット入射装置,真空排気装置などからなる。計測システムの制御仕様は、機器保護,基本制御,先進制御,物理研究の4つのカテゴリーに分けて規定されている。本発表では、筆頭著者らにより検討が進められているITERプラズマ制御システムの概要を述べるとともに、典型的な不安定性・摂動である垂直位置不安定性,鋸歯状振動,新古典テアリングモード,周辺局在モード,誤差磁場,抵抗性壁モード,アルヴェン固有モード,ディスラプションの制御に必要な計測システムの性能及び現在の制御システムとの整合性について報告する。
Bottino, A.*; Scott, B. D.*; Brunner, S.*; McMillan, B. F.*; Tran, T. M.*; Vernay, T.*; Villard, L.*; Jolliet, S.; Hatzky, R.*; Peeters, A. G.*
IEEE Transactions on Plasma Science, 38(9), p.2129 - 2135, 2010/09
被引用回数：26 パーセンタイル：69.51(Physics, Fluids & Plasmas)The particle-in-cell code ORB5 is a global gyrokinetic turbulence simulation code in tokamak geometry. It solves the gyrokinetic equation in the whole plasma core, including the magnetic axis. A field-aligned filtering procedure and sophisticated noise/control and heating operators allow for accurate simulations. Recently, the code ORB5 has been extended to include self-consistent perpendicular magnetic field perturbations. The inclusion of magnetic perturbations allows for a comprehensive study of finite 
effects on microinstability. In this paper, we present the first linear and nonlinear code results concerning electromagnetic effects on tokamak microinstabilities.
小林 則幸; Bigelow, T.*; Bonicelli, T.*; Cirant, S.*; Denisov, G.*; Heidinger, R.*; Henderson, M.*; Hogge, J.-P.*; Piosczyk, B.*; Ramponi, G.*; et al.
AIP Conference Proceedings 933, p.413 - 416, 2007/10
2001年工学設計活動終了以降、電子サイクロトロン加熱電流駆動装置の設計は、物理的理解の進みや取り合い条件変更に従い、変化してきた。定格20MWの高周波電力を4台の上部ランチャー又は1台の水平ランチャーにより入射する。どちらのランチャーも、高周波ビームの広い入射角度変化が必要なため、ランチャー先端近くに回転ミラーを置く方式を用いる。高周波ビームの変調と3極が供給する170GHzジャイロトロンに対応する自由度を考慮し、IGBTによるパルスステップモジュレータで構成した直流高圧電源を使用の予定である。ジャイロトロンからの高周波は直径63.5mmのコルゲート導波管でランチャーまで伝送し、上部ランチャーと水平ランチャーとの間で導波管スイッチにより伝送方向を切り替える。加熱電流駆動装置には、3台の127.5GHzジャイロトロンと専用直流高圧電源から成り、初期電離を補助するスタートアップ装置がある。水平ランチャーからスタートアップ用高周波を入射するため、3台の170GHzジャイロトロンと伝送系を共用する。信頼性のあるITER用電子サイクロトロン加熱電流駆動装置を確立するため、大電力長パルスに耐える機器の研究開発を行っている。
前川 雅樹; 河裾 厚男; Tran, D. T.*
no journal, ,
高ドーズのヘリウムイオン照射によりシリコン中に形成する照射欠陥及び照射誘起構造を、陽電子消滅法により観察した。特に、現在でも十分に確認されていないヘリウムバブルへの陽電子捕獲についての考察を行った。50
200keVでエネルギーを調節したヘリウムイオン照射(照射ドーズ量: 2
10
/cm
、室温照射)したシリコン試料に対し、消滅
線のピーク強度(Sパラメータ)の熱焼鈍挙動を測定したところ、照射後にはSパラメータの上昇がみられた。300Cの熱アニールではSパラメータが減少した。これはイオン照射損傷の発生と、ヘリウムで充填された原子空孔・集合体への変化を示唆している。さらに900Cでの熱アニールにおいてSパラメータが急増した。これはヘリウム充填欠陥の粗大化・ヘリウム散逸によるマイクロボイド形成を示唆している。線エネルギー分布測定と第一原理計算によるバブル構造モデルとの比較により、陽電子は1nm程度のサイズの欠陥クラスターに36個のヘリウムが充填された、ヘリウムバブルと思われる欠陥構造で消滅していると推測される。
Tran, D. T.; 澤田 真一; 長谷川 伸; Putra, A.; 山口 大輔; 大場 洋次郎*; 小泉 智; 大沼 正人*; 前川 康成; 勝村 庸介*
no journal, ,
放射線グラフト法によって燃料電池用の高性能電解質膜を開発するには、グラフト電解質膜の構造を詳細に理解することが必要不可欠である。そこで本研究では、小角X線及び中性子散乱法により、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を基材とするグラフト電解質膜の構造解析を行った。基材ETFE膜では、相関長23nmの位置に結晶ラメラの間隔に起因するピークが見られた。スチレングラフト膜(グラフト率34%)と電解質膜(イオン交換容量2.0meq/g)では、それぞれ30, 33nmの位置にピークが観察された。この結果は、ラメラ内の非晶相領域にグラフト鎖が導入され、ラメラ間隔を広げたと解釈できる。
Tran, D. T.; 澤田 真一; 長谷川 伸; 大場 洋次郎*; 大沼 正人*; 勝村 庸介*; 前川 康成
no journal, ,
高導電性や高耐久性を有する放射線グラフト電解質膜を開発するには、既存のグラフト電解質膜の詳細な構造を理解する必要がある。そこで本研究では、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を基材とするグラフト電解質膜の階層構造を小角X線散乱(SAXS)法によって解析した。基材ETFE膜のSAXSプロファイルでは、相関長d=23nmの位置に結晶ラメラに起因するピークが見られた。一方、スチレングラフト膜や電解質膜では、結晶ラメラの間隔が増大したことから、ラメラ内の非晶相にグラフト相が導入されたと考えられる。またグラフト膜と電解質膜では、相関長0.9, 1.5nmの位置にも新しいピークが観察された。これらのピークは、それぞれスチレン及びスチレンスルホン酸ユニット同士の間隔に起因すると予想される。
Tran, D. T.; 澤田 真一; 長谷川 伸; 吉村 公男; 大場 洋次郎*; 大沼 正人*; 勝村 庸介*; 前川 康成
no journal, ,
固体高分子燃料電池電解質膜の膜特性向上を図るためには、電解質膜の構造に関する基礎的知見が必要不可欠である。そこで本研究では、小角X線散乱(SANS)測定や原子間力顕微鏡(AFM)観察などにより、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を基材とするグラフト型電解質膜のナノスケールからメソスケールにわたる階層構造を調べた。SAXS測定では、相関長d=36.1nm及び1.48nmの位置にピークが現れ、これらはそれぞれETFE結晶ラメラの間隔とスルホン酸基間の距離に相当すると考えられる。AFM観察では、ETFE主鎖からなる疎水性領域とポリスチレンスルホン酸グラフト鎖からなる親水性領域が明確に相分離することが明らかとなった。
Tran, D. T.; 澤田 真一; 長谷川 伸; 吉村 公男; 大場 洋次郎*; 大沼 正人*; 勝村 庸介*; 前川 康成
no journal, ,
燃料電池用高分子電解質膜の発電性能、耐熱性、機械特性の向上には、そのナノ-マイクロメートルに及ぶ階層構造を明らかにすることで、電解質特性を支配する構造を明確にすることが重要である。そこで、放射線グラフト重合法を利用して作製したグラフト型電解質膜の中で、導電率,機械特性や発電性能に優れたエチレン-テトラエチレン共重合体にポリスチレンスルホン酸をグラフトしたプロトン伝導膜について、X線小角散乱(SANS)測定によりその階層構造を詳細に調べた。物質材料研究機構所有の2台のSAXS装置とSPring-8の超小角散乱装置を使用し0.5nm-1.6
m範囲の構造解析を実施した結果、相関長1.5nmのイオンチャンネル内構造、29nmのラメラ構造を反映したイオンチャンネル構造、及び390nmのイオンチャンネルのドメイン構造の3つの異なる階層構造を初めて明らかにした。今後、各階層構造のグラフト率依存性などを詳細に検討することで、電解質膜特性を支配する構造を明らかにしていく予定である。
