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瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 鈴木 政浩; 深澤 智典*; 福井 国博*
粉体工学会誌, 57(9), p.485 - 494, 2020/09
使用済燃料の再処理工程において、硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液をマイクロ波加熱脱硝法により混合酸化物粉末に転換している。ラボスケールの基礎実験において研究開発された知見に基づき、工学規模への適用性の評価や金属硝酸塩水溶液の様々なマイクロ波加熱脱硝特性データを取得するため、硝酸セリウム,硝酸コバルト,硝酸銅水溶液を用いてマイクロ波加熱特性及び金属酸化物粉末特性の研究を行った。脱硝反応の進行速度は位置により差がみられ、周縁部の方が中心部に比べて脱硝反応が速く進行した。硝酸セリウム水溶液ではポーラスな硬い乾固体、硝酸コバルト水溶液では発泡乾固体、硝酸銅水溶液では粉末状生成物が得られることが分かった。生成物の脱硝率及び平均粒子径は、硝酸セリウム水溶液,硝酸コバルト水溶液,硝酸銅水溶液の順に大きくなることを確認した。数値シミュレーションにより、金属硝酸塩水溶液の底面周縁部はマイクロ波により加熱されやすく、脱硝反応が周縁部から開始する実験結果と一致することを明らかにした。
瀬川 智臣
粉体工学会誌, 55(10), P. 547, 2018/10
本発表は2018年3月に著者が提出し、学位を授与された論文の紹介記事である。使用済燃料の再処理工程において、マイクロ波加熱直接脱硝法により、硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液から酸化ウラン・酸化プルトニウム混合酸化物粉末を製造しており、マイクロ波加熱のエネルギー利用効率の改善および粉末品質の向上を目的とし、マイクロ波加熱による金属硝酸塩水溶液から金属酸化物粉末の生成メカニズムの評価を行うとともに、マイクロ波アクセプタ添加によるマイクロ波加熱の最適化およびマイクロ波加熱と電気ヒータ加熱を併用したハイブリッド加熱による粒子性状制御法の検証を行い、各手法の有効性を明らかにした。
土方 泰斗*; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 村田 航一*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 武山 昭憲; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; et al.
Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.130 - 133, 2015/11
In order to develop semiconductor devices with MGy radiation resistivity, we are developing power metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors (MOSFETs) based on silicon carbide (SiC) semiconductors. The 
-ray irradiation responses of power SiC-MOSFETs were studied under various irradiation temperatures and humidity with various gate-bias conditions. Making comparisons between these responses, the optimum device operating condition and a better device structure were derived and MGy resistivity was achieved. Besides, -ray irradiation tests for a motor-driver circuits consisting of SiC-MOSFETs were carried out, and as a result, their continuous operation up to 2 MGy was confirmed.
武山 昭憲; 松田 拓磨; 横関 貴史; 三友 啓; 村田 航一; 牧野 高紘; 小野田 忍; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; et al.
Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.134 - 137, 2015/11
Influence of -ray irradiation under high temperature and high humidity circumstance on the electrical characteristics of Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) was investigated. The drain current (I
)-gate voltage (V
) curves shifted to the negative voltage side and no significant further shift was observed with increasing the dose above 10 kGy. Suppression of the negative shift of threshold voltage (V
) means that positive charges generated by irradiation were thermally annealed by elevated temperature during irradiation. The leakage current slightly increased at 5 and 10 kGy, however, those values recovered to be approximately the initial value above 40 kGy. Humidity circumstance attributed to remarkable suppression of the leakage current in comparison with dry circumstance.
Ca
Ir
O
酒井 宏典; 大野 浩之*; 大場 紀章*; 加藤 将樹*; 吉村 一良*
Physica B; Condensed Matter, 329-333(2), p.1038 - 1039, 2003/05
被引用回数：4 パーセンタイル：26.91(Physics, Condensed Matter)パイロクロア型イリジウム酸化物PbCaIrOの合成を固相反応を用いて行った。4.2Kから300Kまで電気抵抗と帯磁率を測定した。これらの化合物は金属的伝導を示し、帯磁率はCurie-Weiss則に従う。PbサイトをCaで置換すると金属的伝導が抑制される。
東 正樹*; 斎藤 高志*; 石渡 晋太郎*; 吉田 裕史*; 高野 幹夫*; 高坂 祐樹*; 高木 英典*; 内海 渉
Journal of Physics; Condensed Matter, 14(44), p.11321 - 11324, 2002/11
被引用回数：11 パーセンタイル：50.69(Physics, Condensed Matter)数万気圧の高圧下におけるX線回折実験の結果をもとに、種々の遷移金属酸化物の単結晶育成を行った。(VO)PO
, CaNaCuCl, CaFeO
の結果について報告する。
藤井 靖彦*; 赤塚 洋*; 野村 雅夫*; 鈴木 達也*; 佐分利 禎*; 徳浪 理恵*; 田中 拓
JNC TY9400 2000-009, 41 Pages, 2000/03
JNC-TY9400-2000-009.pdf:1.22MB
再処理プロセスにおける構造材のように、
線照射下にある金属材料は電子に起因する化学作用が想定される。特に、硝酸溶液などの種々の分解生成物が生じ、金属材料に作用するおそれがある。このような分野の研究の手段として核燃料サイクル開発機構の大電流電子線加速器を用いた線環境下における材料腐食機構の解明および材料評価システムの構築を目指して研究を行う。本報告書では、その予備実験として東京工業大学のプラズマ実験装置を用いて金属材料の酸化現象について研究を行い、電子の影響について議論した。
安岡 弘志
Journal of the Physical Society of Japan, 69(suppl.B), p.161 - 172, 2000/00
長い歴史を持つ、核磁気共鳴法(NMR/NQR)によるバナジウムや銅酸化物の研究の中から、磁性や超伝導にかかわっているスピンと電荷の特異な性質について解説した。特に高温超伝導銅酸化物やバナジウム酸化物の金属状態において電荷の不均一分布が存在すること、また絶縁体バナジウム酸化物において電荷秩序に伴う転移が存在すること、さらに高温超伝導体でのスピンギャップの性質を明らかにした。これらの研究より、強く相関した電子系で特徴づけられる金属酸化物の微視的な性質や従来の理論では解釈できない不思議な性質が明らかになった。
福田 卓*; 長崎 晋也*; 颯田 秀雄*; 田中 知*; 鈴木 篤之*; 田中 忠夫; 村岡 進
Radiochimica Acta, 82, p.239 - 242, 1998/00
酸化還元に敏感なTRU核種の地層構造物質への吸着脱離挙動を調べるため、鉱物の主要な構成成分であるMnO,FeOOH及びAlOを対象として、酸化還元に敏感なTRU核種模擬元素:Ce(III)及び安定な元素:Nd(III),Eu(III)のバッチ法による吸着実験及び脱離実験をpH条件を変化させて実施した。吸着実験において、MnOに対するCeの吸着率は、Ce-FeOOH系、Ce-AlO系、Nd-MnO系及びEu-MnO系に比較して大きく、Ce(III)からMn(IV)への電子移動を伴うCeの酸化物反応が関与している可能性を示した。脱離実験の結果、一部のCeはMnO粒子と結合した形態で脱離する過程を含むことを見いだした。これらの結果をもとに、MnO界面におけるCeの吸着メカニズムと酸化還元のメカニズムについて検討した。
線分解発生水素量に及ぼす共存金属成分の影響中吉 直隆; 宮田 定次郎
日本原子力学会誌, 38(12), p.992 - 1000, 1996/00
被引用回数：1 パーセンタイル：14.44(Nuclear Science & Technology)著者らは、硝酸水溶液の
Co線照射により発生する水素量に及ぼす金属化合物の影響について実験室規模の試験装置を用いて調べた。照射実験は、19種類の金属化合物(硝酸金属塩および金属酸化物)を用いて線量率0.31~4.5kGy/h、金属化合物濃度0.01~1.5M、硝酸イオン濃度2.5~3.0M、温度10~60
C、液深8~85cmの条件下で行った。その結果、水素発生のG値は添加する金属化合物の種類と濃度によって異なり、線量率1.8kGy/h、硝酸イオン濃度2.5M、温度30C、液深14cmの場合、0.3Mの金属化合物の添加により水素発生のG値は、無添加に比べ液撹拌下照射では最大約14%、液静下照射では最大約67%それぞれ増加することがわかった。また、酸素と窒素の発生のG値について調べた結果も報告する。
not registered
PNC TJ1609 95-002, 34 Pages, 1995/02
核燃料再処理施設における火災および爆発事故シナリオのひとつにアジ化水素酸による爆発事故が挙げられる。アジ化水素酸に起因する爆発事故は極めて限られた条件のもとで起きると考えられており、現在の国内のプロセス条件では発生するとは考え難い。しかし、アジ化水素酸の工程内における定量的挙動の解明は、現状で十分とは言えないこと、また、将来、アジ化水素酸の発生が有意となるプロセスを採用する可能性もあることから、プロセスの安全性の一層の向上および安全裕度の明確化のためにアジ化水素の挙動を把握しておく必要がある。昨年の「アジ化水素の工程内挙動に係わる研究」では、アジ化水素酸についての基礎的データの取得を目的として既往の文献に基づいた調査を行った。本研究では昨年の調査結果に基づき、マスフローシミュレーションに必要な基礎データをさらに収集した。また、これまでの調査結果をもとにアジ化水素の溶液内マスフローシミュレーションを行い、再処理工程内におけるアジ化水素の挙動について検討した。
吉田 浩; 岡本 真実*; 小田原 修*; 寺井 隆幸*
JAERI-M 92-217, 54 Pages, 1993/02
ITER計画では第一壁、ダイバータ等のプラズマ対向面にベリリウムの使用の可能性が検討されている。低Z材の金属BeがO,HOに対し高いゲッタリング効果を有し、しかもトリチウムのトラッピングがグラファイトに比べて格段に少ないことによる。また、固体増殖ブランケットでは金属Beを増倍材とする設計が主流となっている。核融合炉開発におけるベリリウム研究は始まったばかりであり、種々の雰囲気ガス、金属材料、酸化物及びリチウムセラミックスとの高温(~500~1000C)下における化学的共存性についての熱力学的データは極めて少ない。本報告書では、Be製錬、ガス冷却型発電用原子炉の分野における即往研究を概括し、反応速度、平衡定数、反応生成物、反応メカニズム等のデータを整理した。また、原研及び各国の核融合炉開発におけるベリリウム関連研究の概要と主要結果を紹介した。
中瀬 吉昭
JAERI-M 92-017, 33 Pages, 1992/03
金属カルボニルの気相放射線分解を試みた。鉄、クロム、コバルト等の金属カルボニルは、大気圧下で加熱すると容易に蒸発、昇華し、気相における線、電子線照射により微粉末を生成する。電子線照射等で得られた微粉末は、~30nm
の超微粒子であるが、電顕観察、粒径測定、熱分析、元素分析、マイクロビーム分析等の結果から、金属酸化物であることがわかった。これらの金属酸化物には、CO,HO及び若干の有機(炭素)化合物が含まれており、400Cまでの加熱で容易に重量減少が起る。紫外線分解についても検討した。
竹内 末広
KEK-89-21, p.151 - 156, 1990/01
原研物理部では高周波超電導に関連した研究活動として(1)タンデム加速器後段加速器としての超電導ブースターの開発、(2)金属酸化物超電導体を用いた超電導空洞の研究、(3)超電導空洞を用いた自由電子レーザーの開発研究が進められている。この高周波超電導に関する国際ワークショップで上記3テーマについて計画と現状を報告する。要点を挙げると(1)はニオブ製1/4波長型超電導空洞の開発が成功し最大で7VW/mという高い加速電界を得た。そしてブースターの本格的な製作が始まった。(2)は実際にYBaCuOのバルク材を用いて空洞の試作に成功し高いQ値が得られた。(3)については超電導空洞について現在予備研究中であり、計画について述べる。
中島 健次; 梶本 亮一; 山田 和芳*; 堀金 和正*
no journal, ,
遷移金属酸化物へのキャリアドープは、非常に様々な現象を引き起こし集中的な研究の対象となってきた。層状酸化物LaMO
(M: 3d金属)は、そのような研究モデル物質の1つであるが、Co系については、Co
のスピン状態が種々の状態を取り得るなどさらに複雑性を持つ。そのような中で、我々は酸素ドープしたLaCoO
の単結晶について、四季分光器を用いて磁気揺動の測定を行った。
線照射によりSiC MOSFETsに生成される電荷の線量依存武山 昭憲; 松田 拓磨*; 横関 貴史*; 三友 啓*; 村田 航一*; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; et al.
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故の収束作業用ロボットへの応用が期待される炭化ケイ素(SiC)金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の実環境での耐放射線性を検証するため、高温・加湿雰囲気下でSiC MOSFETへ線を照射し、酸化膜中に発生する固定電荷と、酸化膜-SiC界面に生ずる界面準位密度の線量依存を調べた。耐圧1.2kV、定格電流20A、ゲート酸化膜厚45nmのnチャネル4H-SiC MOSFETを、温度150C、湿度100%に保ち線照射を行った。線量率3.61kGy(SiO)/hで総線量1800kGyまで照射を行い、途中、試料を取り出してドレイン電流(I)-ゲート電圧(V)を測定・解析することで酸化膜中の固定電荷及び界面準位密度を求めた。比較のため、加湿せずに高温照射(乾燥窒素中150C)のみの条件での照射試験も行った。その結果、高温・高湿度での照射の場合、高温のみでの照射と比べて、酸化膜中の固定電荷および界面準位の生成が抑制され、電気特性の劣化が少ないことが判明した。
線照射耐性におけるSiC-MOSFETの構造最適化武山 昭憲; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 村田 航一*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; et al.
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故の収束作業用ロボットへの応用が期待される炭化ケイ素(SiC)金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の放射線耐性強化研究の一環として、SiC MOSFETのゲート酸化膜厚と線照射劣化の関係を調べた。耐圧1.2kV、定格電流20A、ゲート酸化膜厚35nmまたは60nmのnチャネル六方晶(4H)SiC MOSFETに、乾燥窒素雰囲気下、線量率3.61kGy(SiO)/hで総線量6.8MGyまで線を照射した。途中、試料を取り出してドレイン電流(I)-ゲート電圧(V)を測定・解析することでしきい値電圧の線量依存性を調べた。その結果、酸化膜厚60nmのMOSFETは高線量側でしきい値電圧が大きく低下するが35nmのものは大きな劣化が見られなかった。このことより、酸化膜を薄くすることでSiC MOSFETの放射線耐性強化が可能であることが判明した。
線照射効果に及ぼすゲートバイアスの影響武山 昭憲; 村田 航一*; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; et al.
no journal, ,
炭化ケイ素(SiC)金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を回路に接続しスイッチング動作させながら線照射を行うと、SiCMOSFET単体で照射した場合に比べ電気特性の劣化が抑制されることを見出しているが、その原因は明らかとなっていない。そこでSiCMOSFETのゲートに電圧を正バイアス(+4.5V)から無バイアス(0V)にスイッチさせながら線照射を行い、電気特性の変化を調べた。その結果、照射中に正バイアスから無バイアスに印加電圧を変化させると、しきい値電圧Vの負電圧シフトが大幅に抑制される現象が観察された。これより、無バイアスでの照射により、正バイアス印加での照射により大きく劣化していた特性が回復するため、スイッチング動作させて照射したSiCMOSFETの電気特性の劣化が抑制されているということが結論できた。
NiOにおける磁気励起の二重性中島 健次; 梶本 亮一
no journal, ,
LaNiO+
(=0.02, 0.11)について、中性子非弾性散乱により最大200meVまでのエネルギー領域に渡って磁気励起の詳細を調べた。低エネルギー側においては、過去の報告、=0の系の相互作用J=31meV(量子効果による再規格化を考慮しない場合)から、=0.02でJ=18.1meV、=0.11でJ=6.4meVと矛盾しない大きく相互作用が抑えられた励起が観測された。同時に、これまで十分なデータがなかった高エネルギー側についても、2次元反強磁性的分散をほぼゾーン境界まで観測することができ、それらは=0.02では=0の系同様の相互作用で記述できる一方、=0.11ではそれよりも若干の再規格化が見られる。本発表では、これら2種類の励起の詳細について、関連する銅酸化物、コバルト酸化物における過去の報告と比較しながら議論する。
林 優作*; 上田 光敏*; 河村 憲一*; 入澤 恵理子; 小松 篤史; 加藤 千明; 大久保 成彰
no journal, ,
高温の液体鉛ビスマスによる腐食からステンレス鋼を保護するためには、表面に保護性の酸化皮膜を形成させる必要がある。液体鉛ビスマス中の酸素濃度が低下し、保護性酸化皮膜がステンレス鋼表面から消失するような場合を想定し、金属酸化物の還元・酸化現象を利用した抵抗変化型センサを考案した。本報告では、作製したセンサの動作原理を実験的に確認すると共にその応答性を評価した。
