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平出 哲也
JPS Conference Proceedings (Internet), 25, p.011021_1 - 011021_2, 2019/03
水中の放射線分解では非常に強い反応性をもつOHラジカルなどが形成される。OHラジカルは水分子のイオン化直後にカチオンと水分子の反応で形成される。一方、水に陽電子を入射するとそのトラックの最後で水分子をイオン化し過剰電子を作り、その過剰電子と入射陽電子がポジトロニウム(Ps)を形成できる。ここで、OHラジカル中の不対電子とPs中の電子はイオン化前には同じ軌道にいた電子対であり、イオン化の時刻には一重項である。これらの電子は一方はOHラジカル上の超微細結合定数を、もう一方はPs上の超微細結合定数をもち、電子のスピン状態は変化していく。このスピンの相関から、PsとOHラジカルの反応において、スピン交換反応の収率が時間に依存することとなり、長寿命の三重項Psの反応では量子ビートが観測される。この量子ビートの周期からOHラジカルの超微細結合定数を見積もることができ、超微細結合定数はOHラジカルの周囲の環境、つまり、水分子が作り上げる構造に依存することとなる。これらの方法により、水の構造、構造の中のOHの反応などを議論できるようになりつつある。
鈴木 覚; 河村 雄行*
JNC TN8400 2001-005, 41 Pages, 2001/04
水-粘土混合系の分子動力学計算によりNa型スメクタイトの層間水の振動スペクトルと層間水の構造の関係について研究した。得られた計算結果は、赤外分光法によるスメクタイトの層間水の観察結果とよい一致を示した。水分子の分子内振動スペクトルは水素原子の速度自己相関関数をフーリエ変換することにより得られる。層間水の伸縮振動スペクトルには、3400cm-1に最大強度を持つ幅の広いピークと3650-3700cm-1周辺のやや鋭いピークにより構成される。前者の幅広いピークはバルク水のような水分子のO-H結合の伸縮振動に帰属され、一方、後者のピークはシロキサン表面に水素結合により配向したO-H結合に帰属される。酸素-酸素間の動径分布関数より水素結合距離を評価したところ、水分子とシロキサン表面の水素結合距離(3.0
以上)は、水分子-水分子間のそれ(2.8)よりも大きいことがわかった。これらの結果は、水分子とシロキサン表面間の相互作用は、水分子を配向させる程度には大きいが、水分子-水分子間と比べると弱いということを示していると考えられる。
牛尾 一博*; 安藤 康正; 久保田 和雄; 笹島 晋*
JNC TJ1400 99-026, 217 Pages, 1999/02
現在、我が国においては高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究が鋭意進められている。特に核燃料サイクル開発機構(JNC)は当研究に関してこれまで中心的な役割を果たしてきている。また、最近の一般産業界では、環境対策の観点から様々な技術や材料の開発が進めれられており、今後、地層処分研究への適用も考えられる。本研究は、一般産業界で開発された様々な環境関連技術を調査し、地層処分システムヘの適用性を検討することを目的とした。第一に、産業廃棄物の最終処分場で用いられている環境技術を調ベ、かつ最終処分場に関する管理の考え方や適用される規制等についてまとめた。また、最終処分場の特徴や条件についてHLW処分場システムと比較・検討した。第二に、一般産業界で開発・利用されている構造材・耐久材について、その特性を調査し高レベル放射性廃棄物処分への適用性等を検討した。
尾崎 裕介; 小橋 昭夫; 尾上 博則
no journal, ,
本研究では、平滑化制約を用いた逆解析による効率的な水理地質構造の推定手法を提案する。水圧の逆解析による透水構造の推定は、広域の地下水流動特性を把握する有効な手法である。他方、推定する範囲が広域であり、かつ断層などの細かな構造を含む場合にはグリッドをある程度細かくして計算する必要があるため計算コストが高い。特に、本研究で適用するガウスニュートン法では、モデルパラメータを推定する際にモデルパラメータ数の大きさからなる行列を含む正規方程式を解く必要がある。そこで、本研究では新たに開発した前処理を施した反復法を用いて正規方程式を解くことにより、比較的低い計算コストで大規模な逆解析を可能とした。開発した手法を、瑞浪超深地層研究所を模擬した数値モデルを用いて数値テストを実施したところ、効率的に透水係数の分布を推定することができた。また、得られた結果は用いた解析モデルと調和的であり本手法の妥当性を検証できた。
平出 哲也
no journal, ,
水に陽電子を入射するとそのトラックの最後でも水分子をイオン化し、OHラジカルが形成される。一方、イオン化の際に形成した過剰電子と入射陽電子がポジトロニウム(Ps)を形成できる。ここで、OHラジカル中の不対電子とPs中の電子はイオン化前には同じ軌道にいた電子対であり、イオン化の時刻には一重項である。これらの電子は一方はOHラジカル上の超微細結合定数を、もう一方はPs上の超微細結合定数をもち、電子のスピン状態は変化していく。このスピンの相関から、PsとOHラジカルの反応において、スピン交換反応の収率が時間に依存することとなり、長寿命の三重項Psの反応では量子ビートが観測される。この量子ビートの周期からOHラジカルの超微細結合定数を見積もることができ、超微細結合定数はOHラジカルの周囲の環境、つまり、水分子が作り上げる構造に依存することとなる。今回、新たに構築した装置で15
C、10Cにおいて量子ビートの測定を行った。15Cから10Cの温度域の変化で、水の構造に変化が起こっている可能性を示す結果が新たに見出された。
