Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
下条 晃司郎; 長縄 弘親; 久保田 富生子*; 後藤 雅宏*
no journal, ,
多座配位子TPENを用いてランタノイドのイオン液体への抽出挙動を検討した。その結果、イオン液体を使用した場合、クロロホルム系と比べて大幅に抽出効率が向上し、定量的な抽出が可能となった。また、イオン液体を用いた場合、従来のイオン対抽出とは全く異なる機構で抽出が進行していることが明らかとなった。さらに、酸性水溶液を回収水相として逆抽出挙動について検討した。通常、中性配位子を用いて金属イオンをイオン液体中に抽出した場合、逆抽出は困難であると言われているが、TPENを用いた系では、酸性領域でTPENがプロトン化するため、イオン液体系でも効率的な逆抽出が可能であった。そのうえ、プロトン化したTPENはクロロホルム系では回収水相に溶出するため再利用ができなくなるが、イオン液体系では全く水への溶出が起こらず、再利用が可能となり、イオン液体は正抽出・逆抽出の両面にとって利点があることが明らかとなった。
富岡 修; 下条 晃司郎; 長縄 弘親; 目黒 義弘; 高橋 邦明
no journal, ,
超臨界二酸化炭素(SF-CO
)を分離媒体とする二次廃棄物発生量の少ない除染法を開発し、Pu汚染物の除染に適用する研究を進めているが、PuOは化学的に安定であるためPuをSF-COに溶解することは容易でない。そこで、SF-CO中に界面活性剤を用いて逆ミセルを形成し、その中に酸化剤や抽出剤を導入し、Puを抽出する手法を開発している。本研究では、SF-COを媒体とする抽出に先立ち、非極性有機溶媒を用いてPuOからのPuの抽出挙動を調べた。まず、PuOを酸化剤としてペルオキソ二硫酸イオンと銀イオンが存在するpH2の硫酸水溶液に溶解できた。次にこの水溶液から界面活性剤としてAOT, 抽出剤としてCMPあるいはCMPOを含むイソオクタンへのPuの抽出挙動を調べた。50mMのAOT又は抽出剤を単独で溶解しているイソオクタン中にPuはほとんど抽出されなかった。AOTと抽出剤を協同して用いるとPuの抽出率は大きく向上し、50mM AOTと150mM CMPOの系では98%のPuを抽出できた。AOT逆ミセルと中性抽出剤との協同効果によって6価Puを抽出できることがわかった。
目黒 義弘; 富岡 修; Dung, L. T. K.*; 高橋 邦明
no journal, ,
天然の鉱石に含まれるウランの多くはリン酸化合物である。鉱石中のウランを分析するために、あらかじめウランを鉱石から分離回収する必要がある。そこで、本研究では鉱石からウランを簡易に分離するための方法の開発を目指し、まず、種々のウラン-リン酸化合物中ウランの超臨界二酸化炭素中への溶解挙動を調べた。
馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; Nath, K. G.*; 平尾 法恵*
no journal, ,
有機分子や生体分子の薄膜は、ELデバイス,バイオセンサー,バイオチップなど表面機能性材料としての応用が期待されている。薄膜材料の機能を決定するバンドギャップ,電気伝導度などの基礎的物性は重要であるが、薄膜の微細化や低次元化に伴い測定が困難となる。特に一次元ポリマーやDNAなどの一次元鎖方向の電気伝導に関して種々の論争がある。そこで本研究では放射光を用いた内殻共鳴オージェ電子分光法により有機・生体分子薄膜の電子物性測定を試みた。1本鎖DNA薄膜にリンK-吸収端近くのX線を照射すると、P KLL共鳴オージェ電子スペクトルは2本に分裂した。高エネルギー側のピークには、絶縁体特有のオージェ共鳴ラマン散乱による大きなエネルギーシフトが認められた。これは、DNA分子のリン原子周辺の価電子帯に励起された電子が、その軌道に局在していることを示しており、この結果から、1本鎖DNA分子のリン酸-糖鎖がバンドギャップの大きな絶縁体であることが明らかとなった。
Si同位体濃縮薄膜山田 洋一; 山本 博之; 大場 弘則; 笹瀬 雅人*; 江坂 文孝; 山口 憲司; 鵜殿 治彦*; 社本 真一; 横山 淳; 北條 喜一
no journal, ,
シリコン同位体濃縮材料はユニークな物性の期待されるものが少なくない。この中で、Siは熱中性子により
Pに核変換することからドーパントとして機能することが知られている。本研究ではこの現象を応用し、原子力機構において開発された高効率な同位体濃縮法により得られたSi濃縮SiF
(Si:
30%)を原料として用い、高精度ドーピング手法の開発を目指してSi濃縮薄膜を作製した。薄膜の質量分析の結果から原料とほぼ同じ同位体組成であることを明らかにした。これらの結果と併せて薄膜及び界面の構造,中性子照射に伴う電気特性の変化についても議論する。
鈴木 知史
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉(FBR)で発生する熱と電気を利用した水素製造の可能性を検討している。この方法として、水を原料として硫酸の合成・分解を組合せたプロセスを選定した。このプロセス中で三酸化イオウ(SO
)ガス分解反応を行うが、この反応に関して、YSZ固体電解質とPt電極からなる電解セルを使用した電気分解を行うハイブリッド熱化学法を行うことによって、FBRで取り出し可能な約500
Cで低温化できることを実証した。しかしながら、SOの電気分解の反応機構は明らかでなく、さらなる高性能化には、反応機構を明らかにする必要がある。まず、固体酸化物型燃料電池の電極反応式を基にSOの電気分解の電極反応式を導出した。この反応式中のパラメータを求めるため、第一原理計算を実施した。SOのPt電極表面への吸着について計算した結果、Pt表面上でSOは2種類の安定配置が存在することがわかった。さらに、Pt表面上の吸着酸素原子の表面拡散のエネルギー障壁を計算したところ、0.47eVであった。また、SOとPt表面の結合状態から、SO
は、吸着状態を経て脱離と考えられる。この結果をもとに、SOの電気分解の反応機構を推定した。
化学結合状態に依存したマッピング平尾 法恵*; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 本田 充紀; Deng, J.
no journal, ,
半導体素子の微細化に伴いSi-SiO界面等、Siの原子価状態分布をナノメートルオーダーで明らかにすることが重要になっている。化合物の内殻吸収端のエネルギーは、化学結合状態によって数eVほどシフトするので、エネルギー可変の放射光軟X線と光電子顕微鏡を組合せることにより、化学結合状態に依存したマッピング測定が可能と考えられる。そこで、Si 1s軌道のケミカルシフトを利用したSi化合物の化学結合状態に依存したマッピング測定を試みた。試料はシリコン単結晶基板表面にO
イオンを注入することにより作成したSi-SiOマイクロパターンを用いた。光電子顕微鏡で得られたナノメートルオーダーの画像の各点における輝度の放射光エネルギー依存性を測定したところ、それぞれの点において、SiO又はSiのXANESスペクトルと類似した曲線が得られた。以上のことから、ケミカルシフトを使ったナノメートルオーダーの化学結合状態マッピング測定が可能であることがわかった。
成田 あゆみ*; 馬場 祐治; 本田 充紀; 平尾 法恵*; 矢板 毅
no journal, ,
近年、さまざまな放射線を利用した研究が多数なされているが、その多くは放射線を分析に用いるか、もしくは放射線分解過程に関する研究である。本研究では放射線分解とは逆の過程、すなわち放射線照射により、簡単な分子から新たに大きな分子やクラスターが生成する過程に関して調べた。具体的に窒素・メタンなどの軽分子を極低温において固体化し0.1-10KeVのHeイオンビームを照射することにより、表面から脱離するイオンを四重極質量分析計で測定した。これらの分子が多層の場合、出発物質はN(質量数: 28)とCH(質量数: 16)であるにもかかわらず、質量数が500近くまでのクラスターイオンが観測された。また質量数が偶数のクラスターイオンがとなりの奇数のクラスターイオンよりも強度が大きい傾向が認められた。これらの結果は気相のクラスターイオンが(N)
のときにより安定であることと類似しており、クラスターの脱離がイオン照射部の瞬間的なガス化により起こることが明らかとなった。
本田 充紀; 馬場 祐治; 平尾 法恵*; Deng, J.; 関口 哲弘
no journal, ,
生体分子を用いて分子センサーや分子素子を設計するには、金属-分子界面についての原子レベルでの研究が必要不可欠である。分子素子として注目をあびている金-イオウの化学吸着を利用した金属-分子界面も、その結合状態については詳しくわかっていない。そこで本研究では金表面とイオウを含むアミノ酸の結合状態について検討した。今回、金表面にイオウを含むアミノ酸であるL-システインを多分子層及び単分子層作成し、軟X線吸収分光(NEXAFS)測定及びX線光電子分光(XPS)測定を用いて詳しく調べた。その結果、多層膜において、2474eVに現れるK吸収端は、S1s
(S-C)への遷移に起因するピークであるが、単層膜ではこのK吸収端は2484eVに観測され、S K吸収端が大きく異なるという特徴的な結果が得られた。XPS測定結果においても、S1sのピークが、単層膜で8eV高結合エネルギー側に化学シフトした位置に現れることを確認した。以上の結果から、化学結合に起因する電子がS原子から金原子側へ供与されることにより、S 1s軌道が深くなり、8eVもの強い結合により化学吸着が形成されていることがわかった。