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論文

Hydrogen isotope behavior on Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$

Ryan, O.*; 小田 卓司*; 大矢 恭久*; 田中 知*; 土谷 邦彦

JAERI-Conf 2004-012, p.136 - 139, 2004/07

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Conf-2004-012.pdf

チタン酸リチウム(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)は、核融合炉ブランケット用トリチウム増殖材の第1候補材として有望視されている。Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$からのトリチウム放出挙動を把握するため、表面における水素同位体の状態や水分の吸脱着特性を明らかにする必要がある。このため、光電子分光法(XPS, UPS)及び赤外分光法(FT-IR)を用いて、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$表面での水分吸脱着特性,水素同位体の化学状態及び表面の酸化還元状態を調べた。その結果、前処理を施していない試料に対してArスパッタリングを行ったLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$表面は、Li, O, Tiの順に選択的にスパッタされ、Li組成比の減少,Ti$$^{4+}$$のTi$$^{3+}$$への還元が観察された。その後の加熱実験では、400$$^{circ}$$C付近でTiの酸化,Li組成比の増加,-OHの消滅が見られ、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の価電子構造はTiO$$_{2}$$に近い状態になった。加熱後の水蒸気曝露により、水は解離吸着したが、LiOH相は形成されなかった。

報告書

分子動力学法によるNa型スメクタイトの層間水の振動スペクトルの研究

鈴木 覚; 河村 雄行*

JNC TN8400 2001-005, 41 Pages, 2001/04

JNC-TN8400-2001-005.pdf:1.1MB

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$$AA$$以上)は、水分子-水分子間のそれ(2.8$$AA$$)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。

論文

A Study on irradiation-induced structural change of lithium orthosilicate by infrared spectroscopy analysis with MNDO calculation

中沢 哲也; 八巻 大樹; 野田 健治

Journal of Nuclear Materials, 248, p.121 - 127, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00168-2
 被引用回数：9 パーセンタイル：59.76(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、Li$$_{4}$$SiO$$_{4}$$の照射損傷の基礎的知見を得るため、120MeV酸素イオンを照射したLi$$_{4}$$SiO$$_{4}$$の光音響赤外分光(FT-IR PAS)スペクトルを測定し、分子軌道計算(MNDO)による振動計算を用いて解釈した。照射は室温において、10$$^{18}$$~10$$^{20}$$ions/m$$^{2}$$の範囲で行った。その後、照射した試料のFT-IR PASスペクトルを室温で測定した。その結果、照射前には観測されなかったPASシグナルが1050cm$$^{-1}$$付近に確認された。また、MNDO法による種々のシリケイトクラスターの振動計算の結果と照射した試料のPASスペクトルの比較から、照射により出現した1050cm$$^{-1}$$付近のPASシグナルはSi$$_{2}$$O$$_{5}$$シート及びSi$$_{2}$$O$$_{4}$$網目構造を持つリチウムシリケイトクラスターの架橋酸素の運動に関連した振動に帰属された。照射に起因した分解及び重合反応が照射領域で起きていると考えられる。

論文

カマン・カレホユック遺跡出土鉄遺物の自然科学的研究,第2報; 放射光蛍光X線分析と顕微赤外分光による2次元非破壊状態分析

中井 泉*; 永野 哲志; 田口 勇*

アナトリア考古学研究,Vol.2(カマン・カレホユック2), p.15 - 24, 1993/00

当研究室では地下水・岩石相互作用に関する基礎研究の一部として、岩石中の水、鉄及び希土類元素等の化学形の分析を主に分光法により行なっている。このうち顕微赤外分光法は試料中のOH基やH$$_{2}$$Oに敏感なため、金属表面の鉄さびの非破壊分析にも適している。本報は、トルコのカマン・カレホユック遺跡出土古代鉄器の自然科学的研究の一部として、顕微赤外分光法及び放射光蛍光X線分析法の適用例を示し、古代の鉄遺物へのこれらの方法の有効性を検討したものである。

報告書

湿潤ベントナイト中での炭素鋼の腐食生成物の分析

長田 和男*; 永野 哲志; 中山 真一; 村岡 進

JAERI-M 92-004, 12 Pages, 1992/02

JAERI-M-92-004.pdf:0.5MB

高レベル放射性廃棄物オーバーパック容器の長期耐久性評価試験の一環として、緩衝材である湿潤ベントナイト中での炭素鋼の腐食試験を行った。腐食生成物の分析は赤外分光計および色彩色差計により行った。95$$^{circ}$$C湿潤ベントナイト中のものは、他の条件下のものと比較して、腐食速度がかなり大きいことがわかった。これは、95$$^{circ}$$Cでは、試料に接している部分のベントナイトに含まれる水が蒸発し、乾燥することによって、隙間ができ、ベントナイトと試料の接触が不均質になって、局部腐食が進行したためと考えられる。この局部腐食した部分をフーリエ変換赤外分光光度計で分析した結果、$$alpha$$-FeO(OH)(ゲーサイト)の他に$$gamma$$-FeO(OH)(レピドクロサイト)も生成していることがわかった。また、色彩色差計により95$$^{circ}$$C湿潤ベントナイト中の腐食生成物を分析した結果、$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$(ヘマタイト)の生成も確認できた。

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