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高橋 孝太朗*; 村上 里佳*; 伊藤 克祥*; 平田 芳信; 今泉 鉄平*; 西津 貴久*
Applied Food Research, 6(2), p.102466_1 - 102466_11, 2026/12
This study investigated the structural and physicochemical changes in bolus properties underlying the perception of melt-in-the-mouth sensation during the mastication of rice crackers. Oral processing was reproduced under controlled conditions using an artificial mastication device, and boluses prepared from four rice crackers with different melt-in-the-mouth characteristics were collected at 5, 10, 15, and 20 s of artificial mastication. Temporal changes in the median particle size, starch hydrolysis, bolus hardness, and bolus adhesiveness were analyzed. Dynamic sensory perception was evaluated using the Temporal Dominance of Sensations method. Principal Component Analysis (PCA) was performed to compare the temporal changes in bolus structure, physicochemical properties, and sensory perception among samples during mastication. Samples with a stronger melt-in-the-mouth sensation exhibited a more rapid reduction in particle size, reaching approximately 710-825 
m after 20 s of mastication, whereas samples with a weaker melt-in-the-mouth sensation retained larger particle sizes and remained above 1300 m even after 20 s. Starch hydrolysis and the associated changes in bolus hardness and adhesiveness occurred at earlier stages of mastication in rice crackers with a stronger melt-in-the-mouth sensation. PCA analysis demonstrated that rice crackers with a stronger melt-in-the-mouth sensation exhibited larger trajectory shifts during mastication, reflecting faster structural breakdown and physicochemical changes of the bolus, ultimately reaching a dispersed state. In contrast, samples with a weaker melt-in-the-mouth sensation showed limited trajectory changes and retained a more cohesive bolus structure, corresponding to slower structural transformation.
Zhang, Y.*; 丸澤 賢人*; 工藤 航平*; 諸岡 聡; Gong, W.; Harjo, S.; 宮本 吾郎*; 古原 忠*
Journal of Materials Science & Technology, 275, p.250 - 259, 2026/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)This study examines how substitutional alloying elements (Mn, Cr, Al, and Si) influence low-temperature tempering reactions in high carbon martensitic steels. Through comprehensive experimental techniques including 
neutron diffraction et al., the work clarifies how alloying modifies tempering kinetics by affecting carbon diffusion and phase nucleation. Al and Cr strongly suppress martensite tetragonality reduction and carbon redistribution, while retained austenite decomposes in two stages that are selectively delayed by different alloying elements. Overall, the tempering sequence and kinetics are shown to be governed by alloying-dependent control of carbon mobility and phase transformations.
黒野 泰平*; 高見 誠一*; 久保 正樹*; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 原山 勲
Journal of Supercritical Fluids, 235, p.106978_1 - 106978_9, 2026/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Physical)Supercritical water (SCW) is widely used as a reaction medium in various chemical processes; consequently, direct observation of reactants, including their phase and mixing behaviors under SCW conditions, has attracted significant interest. In this study, we visualized the behavior of water in a batch-type reactor during heating to supercritical conditions. A batch-type reactor with an elongated shape was used, and neutron radiography was applied to observe the behavior of water inside the reactor. The results show that water in a vertically oriented reactor exhibits bumping behavior at around 130
C during heating, whereas no such behavior is observed when the reactor is positioned horizontally.
木村 麟太郎*; 墨田 岳大*; 大澤 崇人; 松野 航太*; 中島 邦彦*; 齊藤 敬高*
ISIJ International, 66(7), p.814 - 820, 2026/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Metallurgy & Metallurgical Engineering)高温熱電対法は、試料の急速加熱・冷却条件下で高温溶融物をその場で観察できるため、非常に有用である。しかし、この技術は広く利用されているにもかかわらず、電気回路や装置構成が複雑なため、保守や新規設置に手間がかかるという課題がある。本研究で開発した新しいシステムは、計測・制御用のグラフィカルプログラミング環境であるLabVIEWを用いることで、この技術的な課題を克服する。このシステムにより、高精度かつ高い自由度で温度制御が可能になる。また、従来の高温熱電対装置の電気回路を簡略化することで、基本的な工学知識のみで装置を製作できる。試験測定により、開発したシステムを用いた温度測定の信頼性と、複雑なパターン(例えば、振幅50度、周期1秒の正弦波)を持つ試料の温度制御における有望な可能性が実証された。さらに、開発したシステムを用いて試料溶融物をその場で観察することにより、CaO-SiO
-LiO系の時間-温度-変換図の作成が実証された。画像解析と組み合わせることで、結晶化のタイミングを定量的かつ機械的に決定することができ、人的分析による不確実性を効果的に排除することができた。
La中部 倫太郎; 遠藤 駿典; 神原 理*; 木村 敦; 小林 龍珠; 奥 隆之; 酒井 健二; 篠原 武尚; 高橋 竜太*; 土川 雄介; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011066_1 - 011066_5, 2026/06
本研究では、横偏極したLa中を伝播する偏極中性子を用いた過去の中性子透過データに基づき、時間反転対称性の破れを評価した。精密なスピン観測量および散乱振幅を解析に取り入れることにより、時間反転対称性を破る断面積に対して予備的な制限を与えた。
-curing condition on phase assemblage and mechanical response of C
S pastes; Insights from atomic, crystallographic, and macroscopic deformationsCho, S.*; Im, S.*; 冨永 亜希; 菖蒲 敬久; Bae, S.*; 他5名*
Journal of Building Engineering, 128, p.116694_1 - 116694_31, 2026/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Construction & Building Technology)This study investigates the microstructural characteristics of CS pastes subjected to various CO- curing regimes and their deformation mechanics at atomic, crystallographic, and macroscopic scales. Specifically, the effects of CO delivery methods and curing pressure are compared. In this studies conditions resulted in severe oscillation in the crystal and atomic scale stress-strain curves due to significant inhomogeneity in the matrix, as evaluated based on the radial distribution of pores. Enclosed CO with atmospheric pressure induced the formation of homogeneous and interlocked structures imparting constant strain propagation. This multiscale stress-strain analyses suggest that a uniform phase distribution facilitates load transfer between reaction products, thereby possibly improving mechanical performance. Additionally, these findings provide advanced insights into the relationships between CO-curing conditions, phase assemblage, and mechanical response.
伊能 慶太*; 梅川 尚嗣*; 網 健行*; 原山 勲; 栗田 圭輔; 飯倉 寛
混相流, 40(2), p.150 - 158, 2026/06
Recently, microchannel heat exchangers have begun to be used in air-conditioning units instead of ordinary fin-tube type heat exchangers. Although the microchannel heat exchanger offers several advantages, such as a large specific surface area, it also has disadvantages. One of them is the maldistribution of flow among parallel channels. To understand these phenomena, measuring the flow rate in each channel is quite important, but direct measurement has been very difficult. In this paper, the flow rate in each channel is evaluated using visualization images obtained by neutron radiography. The results provide information on flow characteristics, such as maldistribution and flow oscillation, and also confirm the validity of methods for estimating the flow rate.
栗田 圭輔; 飯倉 寛; 原山 勲; 土川 雄介; 諸岡 聡; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 齊藤 泰司*; et al.
Proceedings of 12th World Conference on Neutron Radiography; Springer Proceedings in Physics, Vol.348, p.244 - 251, 2026/06
JRR-3の再稼働後、CNRFではイメージングプレートを用いた撮像しか実施できなかった。イメージングプレートを用いた撮像では、高精細な画像を取得できる。しかしながら、CT撮像や動画撮像等で必要となる連続的な撮像や、定量性の高い画像の取得には不向きであった。このため、CNRF用の新たな撮像系としてカメラシステムを導入した。カメラは浜松ホトニクス製のORCA Flash4.0である。これに暗箱やシンチレータ(SCINTACOR製)を組み合わせることでカメラシステムを構築した。本発表では、このカメラシステムの性能評価に加え、CNRFの利用実績や撮像例について紹介する。
La中部 倫太郎; 遠藤 駿典; 神原 理*; 河村 しほり; 木村 敦; 小林 龍珠; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 酒井 健二; 篠原 武尚; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2026(6), p.063D01_1 - 063D01_15, 2026/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)本研究では、横偏極したLa標的を透過する偏極中性子における時間反転対称性の破れ(TRIV)効果に対する初めての制限を報告する。我々は、密度行列形式に基づいて透過非対称度を定式化し、三階までのテンソル偏極項を含むLaの前方散乱振幅を明示的に取り入れた。この形式を、
eVの
波共鳴近傍におけるスピン依存断面積を測定するために取得された既存の透過データに適用した。これらのデータはP奇・T奇観測量に最適化されたものではないため、到達可能な感度には本質的な制限があるものの、実験データに対して本形式を検証する有用な機会を与える。統計的に有意なTRIV信号は観測されなかった。パラメータ空間における大域的な
構造を解析することにより、90%信頼水準で
という上限値を得た。これは、共鳴平均されたTRIV断面積に対する上限値
に対応する。これらの結果は、本研究で用いた理論的枠組みの妥当性を示すとともに、偏極中性子透過実験における将来の専用TRIV探索に向けた指針を与えるものである。
菖蒲 敬久; 諸岡 聡; 徐 平光; 柴山 由樹
材料, 75(6), p.495 - 500, 2026/06
中性子回折法を利用することにより金属材料を中心とした大型構造材料中の内部応力・ひずみ・変形といった状態を観察することができる。本解説ではこの中性子回折法を利用した研究事例として研究用原子炉JRR-3に設置されている中性子応力測定装置RESAにおける研究成果を紹介する。
小林 大志*; Moniruzzaman, M.*; 元川 竜平; 佐々木 隆之*
Applied Geochemistry, 202, p.106780_1 - 106780_11, 2026/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Geochemistry & Geophysics)The geochemical environment for lanthanide (Ln) oxides and hydroxides involves aquatic system processes where Lns are mobilized or immobilized by dissolution and precipitation. In the current study, solubility experiments were performed using lanthanum (La), europium (Eu), and thulium (Tm) oxides as starting materials in the undersaturation method and La, Eu, and Tm nitrate solutions as starting materials in the oversaturation method. After aging at 25 or 90C for given periods, the crystal structure, particle size, and solid-phase surface-charge states were investigated to interpret the La, Eu, and Tm solubilities. In aqueous systems, La is stable as La(OH)(cr), which dominates the bulk structure, surface-charge state, and solubility. In the oversaturation method at 25C, the presence of fine primary La(OH)(cr,np) particles with higher solubility was observed, suggesting the possible particle-size effect. However, in the undersaturation method at 90C, the surface-charge state was found to be more negative than that of other solid phases, resulting in lower solubility. The EuO and Eu(OH) stabilities are competitive in aqueous systems. The bulk solid phase was Eu(OH)(cr) in the oversaturation method at 25 and 90C, and in the undersaturation method at 90C, whereas the surface-charge state appeared to be controlled by EuO when aged at 90C. The stability of TmO increased further, so that TmO(cr) dominated the bulk, surface-charge state, and solubility, aged at both 25 and 90C in the undersaturation method. In contrast, Tm(OH)(am) was formed using the oversaturation method and dominated the bulk, surface-charge state, and solubility at both temperatures. These findings are expected to provide important clues for understanding the evolution of lighter-to-heavier Ln oxides and hydroxides in aqueous systems, which is important for radioactive waste disposal.
熊田 高之
波紋, 36(2), p.62 - 65, 2026/05
スピンコントラスト変調(SCV)は、中性子と陽子のスピン偏極を制御することで散乱コントラストを調整する手法である。重水素置換と異なり、単一試料で連続的かつ可逆的なコントラスト制御が可能である。過去30年で、装置の小型化・高性能化、定量解析の確立、偏極効率や材料適合性の向上が進み、小角散乱・反射率・回折への応用が実現した。本稿では、その発展の歴史、技術的進展、応用例、今後の展望を概説する。
岩瀬 裕希*; 有馬 寛*; 原田 雅史*; 熊田 高之
波紋, 36(2), p.84 - 88, 2026/05
触媒層(CL)における水管理は固体高分子形燃料電池(PEFC)の性能向上に重要であるが、CL内部の水を直接観察することは困難である。本研究では、小角中性子散乱(SANS)データから得られる構造パラメータに基づき、触媒層中のアイオノマー内の水体積を定量する新しい解析手法を提案した。その結果、アイオノマー中の水体積は中湿度以上で湿度に対してほぼ線形に増加し、高湿度で高分子電解質膜(PEM)中の水量と同程度に達することが分かった。さらに、軽水重水交換を用いた時間分解SANS測定により、CL中の水はPEMよりも強く束縛され、交換ダイナミクスが遅いことが明らかになった。これらの結果は、CL中の水が主としてアイオノマー相に強く結合し、炭素担体を被覆するナノメートル厚のアイオノマー薄膜における閉じ込め効果が重要であることを示している。
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人
波紋, 36(2), p.80 - 83, 2026/05
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is based on the 10B reaction, which produces high energy secondary particles that selectively damage tumor cells. Therefore, accurate evaluation of boron reactions under neutron irradiation is important for dose assessment and treatment verification. Because the boron capture reactions produce a 478 keV prompt gamma-ray with sufficient penetration depth in tissue, detection of this gamma-ray provides spatial information on boron and allows evaluation of the delivered dose. In this study, we developed a prompt gamma-ray measurement system using a CdTe double-sided strip detector (CdTe-DSD) for in situ monitoring. Performance tests were conducted at the Japan Research Reactor-3 (JRR-3) using boron solution phantoms under neutron irradiation conditions. Prompt gamma-rays emitted from boron capture events were successfully detected, and two-dimensional visualization of boron-containing samples was demonstrated. These results indicate the feasibility of CdTe-DSD-based prompt gamma measurements for boron reaction monitoring in BNCT environments.
能田 洋平*; 熊田 高之; 他7名*
Journal of Applied Crystallography, 59(2), p.492 - 512, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Multidisciplinary)We elucidated the polymer adsorption layer structure in filler-rubber systems by using spin-contrast-variation small-angle neutron scattering on partially and fully swollen filler rubber samples with and without a silane coupling agent. The difference in polymer volume fraction between the polymer adsorption layer and the outside matrix was very small in less swollen states but significant in the fully swollen state.
Jiang, L.*; Wang, H. H.*; Su, Y. H.; 徐 平光; 篠原 武尚; Xia, B.*; Wang, Y. W.*
Journal of Materials Science, 61(14), p.9754 - 9775, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)In this study, pulsed neutron Bragg-edge transmission imaging was employed to characterize plastic deformation of high-manganese austenitic steel during cryogenic impact fracture. Electron backscatter diffraction was used to examine the microstructural evolution. The results reveal that the Bragg-edge width was identified as the critical value for large plastic deformation. Both crack initiation and stable crack growth regions exhibited higher levels of plastic deformation, twin density, and dislocation density compared to unstable crack growth regions. As the test temperature decreased from 273 K to 77 K, the transition point from stable to unstable crack growth occurred earlier. This is responsible for the reduction in impact absorbed energy. These findings provide new insights into the cryogenic toughening mechanism of high-manganese steel.
-containing porous hydrogel via freeze-crosslinking for efficiency and salt-robust dye Decolorization杉田 剛; 上田 祐生; 中部 倫太郎; 森 勝伸*; 南川 卓也; 関根 由莉奈
Journal of Photochemistry and Photobiology A; Chemistry, 473, p.116773_1 - 116773_9, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Physical)高効率かつ広範な耐塩性を備えた光触媒材料の開発は、持続可能な廃水処理における主要な課題である。本研究では、凍結架橋法によりWOを封入したハイドロゲル(WFG)を開発した。この材料は共存塩の存在下でも高い活性を維持した。共焦点レーザー走査顕微鏡により、200m未満の相互接続されたチャネルが確認され、良好な透水性を保証した。また、コントラストマッチング小角中性子散乱により、封入されたWOの二次粒子サイズ(約300nm)が水懸濁液中の粒子サイズと一致することが示された。可視光照射下において、WFGはインジゴカルミン(INC)を懸濁状態のWOよりも1.5倍、WO被覆ガラス板よりも3.7倍速く脱色した。共存塩類(NaNO、NaCl、NaSO
、NaHPO)は脱色効率に影響を与え、NaNOとNaSOは反応を促進する一方、Cl
とHPOは反応を抑制した。これはイオン強度と陰イオン種が接触効率と電荷移動に影響を与えることを示唆している。
Xia, B.*; Wang, H. H.*; Su, Y. H.; 徐 平光; 篠原 武尚; Wang, Y. W.*
Materials Science & Engineering A, 957, p.149940_1 - 149940_7, 2026/04
被引用回数：1 パーセンタイル：76.28(Nanoscience & Nanotechnology)The cryogenic fracture mechanism of high-Mn austenitic steels was investigated using a quasi-in situ experiment of interrupted Charpy impact test, together with electron backscatter diffraction and neutron Bragg-edge transmission imaging. The results show that voids coalesce through void sheeting at 77 K, a fracture mechanism associated with superior cryogenic toughness. The widely and ring-like distributed deformation twins ahead of the crack tip contribute limitedly to alleviating strain localization at 77 K. However, by suppressing the increase in stress triaxiality, deformation twins play a key role in promoting void sheeting and preventing the transition to quasi-cleavage fracture. This work lays the foundation for subsequent investigations into cryogenic toughening.
Guerinoni, E.*; 上田 祐生; 元川 竜平; Zemb, T.*; Pellet-Rostaing, S.*; Dourdain, S.*
Langmuir, 42(12), p.8313 - 8321, 2026/03
被引用回数：1 パーセンタイル：75.13(Chemistry, Multidisciplinary)Third phase formation in liquid-liquid extraction poses operational challenges by inducing organic phase separation, limiting extraction efficiency and process safety. Here, we employ combined ultra-small-angle X-ray (USAXS) and neutron scattering (USANS) to elucidate pre-transitional structures occurring during uranium extraction by tri-octylamine (TOA) in octane as diluent. SAXS highlights uranium-filled aggregates, while SANS captures all aggregates, regardless of uranium content. Extending the q-range from 0.004 to 3 
reveals two distinct populations: small spherical reverse micelle-like aggregates (radius 11 AA) and larger fluctuating domains exceeding 150 nm, consistent with Ornstein-Zernike critical fluctuations. Increasing TOA concentration amplifies these superstructures until divergence, the formation of a third phase. This study demonstrates that phase instability originates from the hierarchical condensation of water-filled aggregates around uranium-filled aggregates, rather than from simple micelle growth. Predicting such instability therefore requires accounting for the complete distribution of species, including water. The U-U distance in neighboring aggregate forming a supercluster is evidenced without ambiguity. Understanding such multiscale pre-transitional phenomena offers new routes to predict and mitigate phase separation in solvent extraction processes critical for nuclear fuel recycling.
元川 竜平
四季, 70, P. 1, 2026/03
JRR-3は1990年の改造以降、物質・材料科学から生命科学、原子力材料、RI・半導体製造に至るまで幅広い分野を支えてきた研究炉である。2011年の東日本大震災で長期停止したが、関係者の尽力により2021年に再稼働し、その後は安定運転と利用の回復が続いている。しかし、再稼働は目的ではなく、現在の学術・社会の要請に応える新たな役割を果たすことこそが重要である。中性子科学を取り巻く環境はこの十数年で大きく変化し、J-PARCMLFの本格稼働やNanoTerasu、電子顕微鏡・データ科学の発展により、研究者は中性子源を使い分ける時代に入った。この中でJRR-3は研究炉としての強みを再定義する必要がある。装置利用には偏りが生じ、小角散乱やイメージングは逼迫する一方、パルス中性子源が優位な分野では利用が減少している。現実を踏まえ、重点分野に資源を集中する方針が求められている。具体的には、新SANS装置の建設やスピンエコー装置の高度化が進行中であり、これらは材料設計への貢献を通じて学術と産業の双方から国際競争力を高める改革である。また、京都大学研究用原子炉の停止や新試験研究炉計画など、国内の研究炉環境の変化もJRR-3の役割を一層重要なものにしている。JRR-3は過去の姿を再現するための炉ではなく、日本の中性子科学基盤を将来にわたり支えるために改革を進め続ける研究炉である。その将来像を関係者とともに考え、具体化していくことが期待されている。
