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添加によるマグネシウムボロハイドライドMg(BH
)
の水素放出反応の低温化効果Li, H.-W.*; 松村 大樹; 西畑 保雄; 秋葉 悦男*; 折茂 慎一*
日本金属学会誌, 77(12), p.627 - 630, 2013/12
被引用回数：4 パーセンタイル：27.35(Metallurgy & Metallurgical Engineering)マグネシウムボロハイドライドは、高い水素重量密度を持つ有力な水素貯蔵材料候補であるが、脱水素化温度が600K程度と高いことが実用化を妨げている。本研究においては、マグネシウムボロハイドライドに塩化チタンを添加することによって、脱水素化開始温度が360Kまで低下することを見出した。X線回折を用いた構造解析及び熱力学的解析の結果、塩化チタンはマグネシウムボロハイドライドと混合した段階においてすでに分解しており、チタン原子はマグネシウム原子との複合ボロハイドライドを形成していることが示唆された。この結果は、すでに報告されているX線吸収分光による結果と一致しており、この複合ボロハイドライド形成が脱水素化温度低下を促していることが示された。
林 巧; 鈴木 卓美; 奥野 健二
Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.1431 - 1435, 1994/00
被引用回数：19 パーセンタイル：82.24(Materials Science, Multidisciplinary)ジルコニウムコバルト-トリチウム化物からのヘリウム3(トリチウム崩壊生成物)の放出挙動を約3年半にわたり観測した。トリチウムの貯蔵を開始後、約2年までは実験条件(常温~250
C,水素比率(T/ZrCo)=0.3~1.5,及び水素の吸放出回数=1~10)下で3%以下の
He放出率であった。が、その後、一部の実験条件(常温~150C,T/ZrCo≒1.4,吸放出1回)にて、放出率が上昇、約25%となってきている。また、トリチウム化物中に蓄積されたHeは、ZrCoとの比で約0.2となってきている。このHeの放出率の上昇はウラン、エルビウム等他のトリチウム化物の報告とも良く一致している。通常のトリチウムの吸放出作業では、初期に蓄積したHeは放出されないので、上記のようにいずれ、Heの放出率が上昇してくる時期がくる。全く安全にトリチウムを貯蔵できるのは約2年程度までであることがわかった。
林 巧; 天野 順造; 奥野 健二; 成瀬 雄二
Fusion Technology, 21, p.845 - 849, 1992/03
トリチウムの長期的使用・貯蔵保管に耐える材料選択・開発を行なう場合、材料中の崩壊ヘリウム(He)の挙動に関する知見はトリチウムの挙動と共に重要である。本報では、当研究室で開発・実用化したジルコニウムコバルト合金を用い、そのトリチウム化物(ZrCoTn)からのHeの放出挙動を約1年半にわたり調べた。実験には各0.5gのZrCoを用いた小型のトリチウム貯蔵容器を使用し、ZrCoTnの放置温度(293-523K)、トリチウム化率(0.3,1.4)、および水素の吸放出回数(1,10)をパラメータとしてHeの放出量を圧力の経時変化と定期的ガス分析により測定した。結果、上記実験条件下でHeの放出率は全崩壊トリチウム量の約3%以下で、実験期間中ほぼ一定であった。さらに、ZrCoTn中のHeは、873Kまで昇温してほとんどのトリチウムが解離・崩壊しても放出されなかった。
長崎 正雅; 小西 哲之; 勝田 博司; 成瀬 雄二
Fusion Technology, 9, p.506 - 509, 1986/00
ジルコニウム・コバルト金属間化合物を合成し、ZrCo-H系の平衡圧を130C~400C、10Pa~130kPaの範囲で測定した。組成-圧力等温線(PC Isotherm)にはプラトーが存在し、その平衡圧はウラン-水素系のそれより約一桁高い。また水素の吸蔵・脱着サイクルにおいて、PC Isotherm上には顕著なヒステリシスがみられた。これらの結果に基づき、ジルコニウム・コバルトはウランゲッターの代替物としてトリチウムの回収・貯蔵・供給に使用できる見通しが得られた。すなわち、室温付近においては10
torr以下の分圧にまで水素を吸収する一方、400C以上ではその大部分を数100torrの圧力で放出することができる。また、この金属粉および水素化物粉のいずれも空気中で自然発火しないことも長所である。
寺岡 有殿
no journal, ,
V(001)表面からの重水素分子の脱離は表面酸化膜中の重水素の拡散で律速され、脱離温度特性は酸化膜の厚さと膜質で制御できる。表面近傍に存在する重水素分子の脱離は室温以上の温度領域にシフトさせることができる。一方、2原子会合で生成する重水素分子の脱離はそれより高温領域であり、その温度領域では酸化膜がほとんどなくなるため、本来の脱離温度特性を示す。重水素の脱離を酸化膜で制御できるか否かは、酸化膜の分解温度と金属本来の重水素脱離温度との関係によって決まる。
前川 康成; 長谷川 伸; 澤田 真一; Chen, J.; 橋本 直幸*; 磯部 繁人*
no journal, ,
原子炉建屋に適合する無電力爆発防止システムの安全性の確保を目的に、水素吸蔵材を水蒸気や酸素から保護する水素選択透過膜の開発を進めた。ガス透過性の高い多孔性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を出発基材として、放射線グラフト重合技術により、アクリル酸をグラフト重合したAAc-グラフト膜を作製した。AAc-グラフト膜のガス透過度は、グラフト率に依存すること無く、目標の水素透過度(10
mol/m
s Pa)よりも約2桁高い値だった。上記グラフト膜の空隙率は出発基材と同じレベル(55-60%)だったことから、放射線グラフト重合による高分子多孔膜の穴埋め効果が無いことがわかった。そこで、圧縮法により市販の多孔性PFDF膜の空隙率を20-30%に制御後、グラフト重合を試みたところ、水素透過度が10
mol/ms Pa台において、水蒸気透過性比(H/HO)7.8、窒素(酸素モデル)透過性比(H/N)6.0を示すAAc-グラフト膜が得られた。上記結果から、圧縮法と放射線グラフト重合を組み合わせた手法は、水蒸気,酸素に対して水素を選択的に透過する水素選択透過性隔膜の作製に有効であることが確認できた。
寺岡 有殿
no journal, ,
原子力機構は文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業を受託し、微細構造解析プラットフォームの実施機関のひとつとして4本の専用ビームラインを活用している。そのうち軟X線ビームライン: BL23SUに設置されている表面化学実験ステーションでは光電子分光と超音速分子線を併用して固体表面の化学反応を研究できる。表面化学実験ステーションの利用方法の説明として、水素貯蔵金属からの水素脱離の温度特性と表面酸化膜の状態の相関関係の研究事例について紹介する。
