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報告書

溶液系からのウラン及びネプツニウム化合物合成法

佐伯 正克

JAERI-Review 2003-030, 50 Pages, 2003/11

JAERI-Review-2003-030.pdf:3.41MB

本総説は、溶液系から合成可能なウラン及びネプツニウムの化合物を中心に、その合成法と性質についてまとめたものである。ウランに関しては、3価の化合物3種類,4価の化合物4種類,6価の化合物23種類についてやや詳しく述べた。ネプツニウムに関しては、5価及び6価の貯蔵液の調整法,3価の化合物4項目(6種類),4価の化合物8項目(19種類),5価の化合物28項目(29種類),6価の化合物10項目(14種類)及び7価の化合物5項目(9種類)についてやや詳しく述べた。 また、詳しく記述できなかった化合物については、第5章に化合物名を列挙し、参考文献を示した。ここで用いた資料は、ウラン及びネプツニウム化合物の物性を、主な研究手段としてメスバウア分光法を用いて調べる研究活動過程で集積したものである。そこで、最後にアクチノイドのメスバウア分光法に関する総説類を列挙した。

論文

Nuclear magnetic moment of the first excited state (I=2$$^{+}$$) of $$^{238}$$U

筒井 智嗣*; 那須 三郎*; 中田 正美; 正木 信行; 佐伯 正克; 生嶋 健司*; 安岡 弘志*; 中村 彰夫

Journal of the Physical Society of Japan, 67(8), p.2641 - 2644, 1998/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:54.55(Physics, Multidisciplinary)

UO$$_{2}$$$$^{235}$$U NMRと$$^{238}$$Uメスバウアー分光を行い、$$^{238}$$Uの第一励起状態のg因子を決定した。1.5Kでは$$^{235}$$U核位置において252.3$$pm$$0.5Tの内部磁場を生じ、$$^{238}$$U核は59.1$$pm$$3.9mm/sのゼーマン分裂を生じていることが明らかとなった。これらの結果から$$^{238}$$Uの第一励起状態(核スピン:I=2$$^{+}$$)におけるg因子の大きさがg$$_{ex}$$=0.254$$pm$$0.015$$mu$$$$_{N}$$と決定できた。また、$$^{238}$$Uメスバウアー分光から得られる内部磁場の大きさは磁気分裂(核のゼーマン分裂)1mm/sあたり4.27$$pm$$0.28Tであることが明らかになった。

論文

Ion-beam-induced reduction of iron oxide supported on porous glass

中島 幹雄; 佐川 千明

Radiation Physics and Chemistry, 53(1), p.31 - 36, 1998/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:15.58(Chemistry, Physical)

多孔質ガラスに担持した鉄酸化物微粒子を、40keVMe$$^{+}$$イオンで照射すると、Fe$$^{3+}$$が3Fe$$^{2+}$$への還元反応が起きた。この反応をメスバウアー分光法で追跡した。Fe$$^{2+}$$収率は、イオンの全照射量とともに増加し、最高約80%に達した。この異常な収率は還元反応がHe$$^{+}$$イオンの飛程を超えて起きていることを示している。さらにFe$$^{2+}$$収率は明らかな線量率依存性を示した。

論文

Mossbauer study on reduction behavior of iron oxide supported on porous glass: Hydrogen reduction and He$$^{+}$$ ion bombardment effect

中島 幹雄; 佐川 千明

Applied Radiation and Isotopes, 48(5), p.579 - 586, 1997/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:15.04(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

多孔質ガラスに担持した鉄酸化物の水素還元挙動及びイオン照射効果をメスバウアー分光法を用いて調べた。担持された鉄酸化物は四極子分裂を示す2つのダブレットから成るスペクトルを示し、$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$微粒子であると結論した。水素還元によって配位数の異なる2種のFe$$^{2+}$$化学種が生成し、四極子分裂を示す2つのダブレットが得られた。40keV He$$^{+}$$イオン照射でも、同様に2種のFe$$^{2+}$$化学種が生成し、水素還元の場合と類似のスペクトルが得られた。この時Fe$$^{2+}$$の収率は約80%にも達し、He$$^{+}$$イオンの飛程を超えて還元反応が起きていることが分かった。

論文

$$^{133}$$Cs 81keV準位の有効核電荷半径

村松 久和*; 田中 栄司*; 石井 寛子*; 伊東 誉*; 三沢 雅志*; 三浦 太一*; 小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明; 藤田 雄三*; et al.

KURRI-TR, 0, p.102 - 106, 1996/02

メスバウア遷移における核電荷半径の変化$$Delta$$R/Rは、異性体シフトを生じる有効核電荷半径という。メスバウアスペクトルの異性体シフトは$$Delta$$R/Rと核位置での電子密度の積に比例するので、$$Delta$$R/Rの値が知られていれば、異性体シフトの測定からプローブ原子の電子状態を定量的に議論できる。本研究では、アルカリ元素のメスバウア核種として有用な$$^{133}$$Csについて、81keV遷移の$$Delta$$R/Rを求める実験を行った。$$^{133}$$Csの親核$$^{133}$$Xeをイオン注入した試料について、核位置での電子密度は高分解能内部転換電子測定から、異性体シフトはCsClを吸収体にしたメウバウア測定から求め、予備的ではあるが、$$Delta$$R/R~0.5$$times$$10$$^{-4}$$を得た。

論文

Moessbauer and conversion-electron measurements of $$^{133}$$Xe-implanted sources for the determination of the change of nuclear charge radius in the 81keV transition of $$^{133}$$Cs

村松 久和*; 伊東 誉*; 三沢 雅志*; 三浦 太一*; 小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明; 藤田 雄三*; 小俣 和夫*; 矢永 誠人*; et al.

Hyperfine Interactions (C), p.396 - 399, 1996/01

RIをプローブとする核物性的研究として、メスバウア核$$^{133}$$Csの81keVの遷移について、遷移の前後の核電荷半径の変化$$Delta$$R/Rを求める実験を行った。$$Delta$$R/R$$neq$$0の場合、$$Delta$$R/Rと核位置での電子密度の積に比例して、メスバウアスペクトルに異性体シフトを生じる。外殻電子の状態は位置での電子密度に反映されるので、異性体シフトの測定からプローブ原子の置かれている状態を定量的に議論するために$$Delta$$R/Rの値が必要である。本研究では、$$^{133}$$Csの親核$$^{133}$$Xeをイオン注入した試料について、核位置での電子密度は高分解能内部転移電子測定から、異性体ソフトはCsClを吸収体にしたメスバウア測定から求め、予備的ではあるが、$$Delta$$R/R$$sim$$0.5$$times$$10$$^{-4}$$を得た。

論文

原研TIARA-ISOLを用いた研究の現状

関根 俊明; 小泉 光生; 長 明彦

KURRI-KR-3, 0, p.13 - 17, 1996/00

平成4年に高崎研TIARAにISOL(オンライン同位体分離器)を設置した。これまでに短寿命アイソトープの核分光学的研究では、新核種$$^{127}$$Pr、$$^{125}$$Prを同定するとともに、高効率$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定装置を利用して新しいエネルギー準位を見出して来た。RIのイオン注入による核物性的研究では、$$^{133}$$Xeを種々の金属試料に注入して$$^{133}$$Csメスバウア遷移における核有効半径を決定する研究が進展している。また、ISOLにおいて重要なイオン源に関しては、共鳴イオン化を利用するレーザーイオン源の開発を進めている。

論文

Moessbauer spectroscopic study on Eu-Nb complex oxides

佐伯 正克; 中田 正美; 正木 信行; 中村 彰夫

SIF Conf. Proc., Vol. 50 (ICAME-95), 0, p.119 - 122, 1996/00

ペロブスカイト型Eu-Nb酸化物を合成し、$$^{151E}$$uメスバウア分光法及びXRD法でその特徴を調べた。Eu$$_{2}$$O$$_{3}$$とNbO又はNbとの混合物を高真空下で加熱する合成過程のEuの還元速度は、NbよりNbOの方が速いことが分かった。また、四極子分裂に対する電場勾配が一連の化合物中で、正、負ともに出現することを初めて見いだした。さらに、Eu$$^{3+}$$の異性体シフトの値としては、これまで報告された酸化物系化合物中で、飛びぬけて大きい値を見いだした。この値はEu-Oの結合距離と一次の相関があることが分かった。Eu-Oが短くなり、共有結合性が増しても4f電子は結合関与せず、5d、6s、6p軌道の関与があるためと考えられる。

論文

New charge state of neptunium observed by Moessbauer emission spectroscopy in aged AmO$$_{2}$$

佐伯 正克; 中田 正美; 正木 信行

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(8), p.864 - 866, 1994/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:28.43(Nuclear Science & Technology)

約15年前に入手したAm-241線源を用い、発光メスバウア分光法により線源中のNpの化学状態を調べた。200Kではほぼ4価と5価の状態のみであり,これまでの報告と比較して、線源の化学形は二酸化物であると結論した。80Kでは小さいが新たな第3の吸収が認められた。7Kでは第3の吸収は4価の吸収より大きくなったが、第3の吸収と4価の吸収の和と5価の吸収の比は温度によらず一定であった。第3の吸収の異性体シフトは核外電子密度が高い側へシフトしているが、4価の範囲内に入っていること、及び強い温度依存性を持つことから、Amを置換して格子点に入ったNpであるが、近くに電子を捕捉した酸素空孔が存在している状態であり、長期間保管中に自己放射線損傷が進み、検出されるようになった状態であると結論した。

論文

原研高崎TIARA-ISOLによる研究の現状

関根 俊明; 小泉 光生; 長 明彦*; 市川 進一

KURRI-TR-377, 0, p.19 - 21, 1993/04

高崎研イオン照射研究施設(TIARA)に設置したオンライン同位体分離器(ISOL)は、安定同位体を用いた調整を経てオンライン実験が可能になっている。これまでに$$^{195}$$MeVの$$^{36}$$ArビームとMoターゲットとの反応により、質量数126~132のPr,La,Ce等のアイソトープを表面電離型イオン源を用いて同位体分離した。質量数127では、半減期10$$pm$$5秒で減衰する新しい$$gamma$$線を見出した。この$$gamma$$線は新核種$$^{127}$$Prに帰属する可能性が高く、更に感度を高めた実験により確認する。その他、ISOL用レーザーイオン源の開発、RI注入によるメスバウア分光の状況についても報告する。

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