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論文

Precise determination of $$^{12}_{Lambda}$$C level structure by $$gamma$$-ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.64(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$線分光によって$$^{12}_{Lambda}$$Cハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、$$^{12}$$C$$(pi^{+}, K^{+}gamma)$$反応からの4本の$$gamma$$線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項$$(2^{-}, 1^{-}_{1})$$のエネルギー間隔は直接遷移$$M1$$$$gamma$$線により、$$161.5pm0.3$$(stat)$$pm0.3$$(syst)keVと測定された。また、励起準位である$$1^{-}_{2}$$$$1^{-}_{3}$$について、それぞれ、$$2832pm3pm4$$, keVと$$6050pm8pm7$$, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定された$$^{12}_{Lambda}$$Cの励起エネルギーは反応分光による$$lambda$$ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

口頭

気液交番環境で形成する鉄さび層の構造解析

大谷 恭平; 塚田 隆; 上野 文義

no journal, , 

既報では福島第一原子力発電所の格納容器内部を模擬した気液交番環境で炭素鋼の腐食速度は常時水中の場合より3倍以上速いことを明らかにした。本発表では、気液交番環境中で鋼材表面に形成させた鉄さび層の構造を断面観察および分析により解析し、気液交番環境における鋼の腐食加速機構について報告する。浸漬試験後の試験片断面写真より、鉄さびの厚さは約500um以上で、最外層に光顕では橙色のさび層が、その下部には密なさび層が確認できる。顕微ラマン分光分析より、外側の橙色の層は$$gamma$$-FeOOHで、密な層はFe$$_{3}$$O$$_{4}$$であることがわかった。すなわち、鉄さび層の最外部では最初に$$gamma$$-FeOOHが形成し、その後Fe$$_{3}$$O$$_{4}$$へのカソード還元が生じたと考えられる。素地Fe/鉄さび界面では局部的な腐食が生じており、その界面付近にはClの濃縮が確認された。すなわち、さび層下部では塩化物イオンの濃縮により、再不動態化が阻害されて鉄のアノード溶解反応が促進されたと考えられる。以上より、気液交番環境では鉄さび層上部でカソード反応が下部ではアノード反応が促進されることで電気化学反応が相乗的に加速され、腐食速度は全浸漬回転の条件より速くなったと推察する。

口頭

気液交番環境における炭素鋼の腐食加速現象の研究,2; 鉄さび層の構造と加速機構

大谷 恭平; 塚田 隆; 上野 文義; 山本 正弘

no journal, , 

福島第一原子力発電所の格納容器内部を模擬した気中と水中へ交互に暴露される環境(気液交番環境)で炭素鋼の腐食は溶液中に比べて3倍以上加速されることが分かっているが、これまでの研究で腐食が加速する機構は明らかになっていない。本研究では気液交番環境で炭素鋼に形成した鉄さび層の断面観察および分析により、気液交番環境で炭素鋼の腐食が加速する理由は常に溶存酸素(DO)濃度の高い場所でカソード反応が生じ続ける構造の鉄さび層が形成するためであると考えられることを見出した。

口頭

気液交番環境における鋼材の腐食加速現象の研究,1; 希釈海水濃度の影響について

塚田 隆; 大谷 恭平; 寺門 宙*; 江幡 功栄*; 上野 文義

no journal, , 

既報(日本原子力学会2016/2017年春の年会)では炭素鋼試験片の腐食速度を回転型腐食試験法により調べ、大気中室温において希釈海水中と気中を出入りする気液交番環境条件では常時水中で回転させた場合に比べ腐食速度が3$$sim$$5倍程度に増大することを示した。本研究では、浸漬溶液を純水から海水相当濃度の溶液まで変えて500時間までの腐食試験を実施し腐食挙動に与える溶液濃度の影響を検討した。その結果、200倍希釈海水相当の溶液中で腐食加速は最大となることが明らかになった。本報では実施した回転型腐食試験法の詳細と利点についても述べる。

口頭

The Accelerated corrosion of carbon steel in air-solution alternating condition

大谷 恭平; 塚田 隆; 寺門 宙*; 江幡 功栄*; 上野 文義

no journal, , 

1F PCV内部のロボットによる調査の結果、PCV内壁の炭素鋼の一部は気中と液中が交互に浸漬する環境にあることが明らかになった。先行研究より、乾湿繰り返し環境下において鋼の腐食は加速されることが報告されており、気液交番環境下のPCV内壁部の腐食が加速していることが予想される。しかし、これまでに気液交番環境における鋼の腐食研究は実施されていない。本研究では、炭素鋼が水中と気中を交互に出入りする回転型腐食試験装置を新たに構築し、気液交番環境を模擬した環境での腐食試験を実施した。試験前後の鋼材試験片の質量変化測定より、気液交番環境における鋼の腐食速度は常に水中に浸漬された場合より3倍以上早いことがわかった。回転試験における鋼材が気中に出ている期間は、鋼材表面は完全に乾燥せず薄い水膜が形成している状態にあることを確認した。鋼材は薄い水膜環境におかれることによって気中から鋼材表面への酸素の物質移動量が増大するため、水中に比べると表面に多量の酸素が供給されて酸素還元反応が加速されると報告されている。すなわち、気液交番環境における鋼材は気中に出ている期間の水膜の影響によって酸素還元反応が促進されて、腐食速度が増大したと考えられる。

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