平成29年3月博士課程修了予定者論文発表会

平成２９年１月５日（木）　会場： 先導原子力研究所　北2号館6階会議室

開始時刻／ 終了時刻	発表者氏名	指導教員	論　　文　　題　　目
9：00 11：00	高　雲	高橋　実 竹下健二	Experimental and Molecular Dynamics Study on Metallic Impurity Diffusion in Lead Alloys  (実験及び分子動力学法による液体鉛合金中の金属不純物拡散に関する研究)
革新的高速炉の冷却材候補である液体鉛ビスマス合金と核融合炉液体ブランケット材候補のリチウム鉛は構造材料との共存性に課題があり、高温部における構造材料の溶解腐食と酸化腐食、および質量移行による低温部での溶解不純物の析出が問題である。この物質輸送過程を予測する解析に当たり鉛合金に溶存した金属成分の拡散特性を知る必要がある。そこで構造材料である鉄鋼の主成分であるFeとNiの上記の鉛合金における拡散特性および拡散係数について毛細管法実験および分子動力学法解析により定性的及び定量的に解明した。鉛ビスマスにおける拡散の場合、FeまたはNi原子が拡散しながら凝集していくことがわかった。またFe及びNiはPbよりBiと親和性が強く、原子または凝集物周囲に多量のBi原子が存在していることは解析によって明白になった。一方、鉛リチウムの場合、拡散中にFeまたはNiの凝集現象が見られなかった。求めた拡散係数のアレニウス式から、Feが鉛合金における拡散はNiより温度による依存性が高いことがわかった。

開始時刻／ 終了時刻	発表者氏名	指導教員	論　　文　　題　　目
11：00 13：00	深津 勇太	塚原剛彦 小原　徹	Studies on Structural and Dynamical Properties of Water Molecules in Compacted Clays （圧密粘土間隙中における水分子の構造とダイナミクスに関する研究）
Understanding structure and dynamics of water in compacted clays is important for the long-term safety assessments of deep geological disposal. We developed a water filling system to fill 1 ~ 10 nm-scale interlayer and interparticle spaces in compacted clays such as montmorillonite and illite with water, and investigated properties of water confined in them using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy in the temperature ranges from ambient to supercooled state. We found that the water adsorbed on the pore surfaces existed as liquid state even at 183 K, and the layer thickness and molecular motions of the adsorbed water changed depending on pore sizes. Moreover, such unique water-surface interactions were found to affect diffusive behavior of ion species in nanospaces.

開始時刻／ 終了時刻	発表者氏名	指導教員	論　　文　　題　　目
13：00 15：00	塚田　圭祐	木倉宏成 林﨑規託	Study on Non-invasive Flow Rate Measurement of High Temperature Liquid and Steam Flow by Air-coupled Ultrasound （空中超音波を用いた配管内の高温液体および蒸気を対象とした非侵襲流量計測に関する研究）
原子力発電所などのプラントでは、出力管理のために流量の監視が行われている。流量の管理はエネルギー効率の改善可能である一方、高温液体や蒸気に対する非侵襲な計測手法が求められている。そこで本論文では、空中超音波を応用することで、高温液体計測へ向けて配管に非接触に流量計測が可能な空中超音波流量計を開発するとともに蒸気配管の流量計測のためにクランプオン式蒸気流量計を開発した。両流量計では、気体-固体界面における超音波の透過率を改善するために理論的、実験的に超音波入射角度を最適化した。また、配管を伝搬するガイド波に起因するノイズを除去する手法を考案し、流量計に実装し、開発した流量計を高温環境下において試験することで有効性を示した。

開始時刻／ 終了時刻	発表者氏名	指導教員	論　　文　　題　　目
15：00 17：00	齋藤　辰宏	井頭政之 片渕竜也	BNCT用陽子－リチウム反応中性子源からのガンマ線発生に関する研究 （Study on gamma-ray　generation from a proton-lithium reaction neutron source for BNCT）
浸潤性がんの治療に有効なホウ素中性子捕捉療法(BNCT: Boron Neutron Capture Therapy)の中性子源として小型加速器中性子源が注目されている。7Li(p,n)7Be反応を利用した加速器中性子源も有力な候補の一つとなっているが、リチウム標的に陽子ビームを照射すると中性子だけでなく、7Li(p,p’γ)7Liおよび7Li(p,γ)8Be反応によりγ線が発生するため、これらのγ線が治療時に患者の被曝線量に大きく影響する可能性があり、その被曝線量を評価することが重要である。しかし、γ線発生反応の核反応データが質・量ともに乏しく、評価が難しいのか現状である。そこで本研究では、本学の3UH-HCペレトロン加速器を用いて起こさせた7Li(p,p’γ)7Liおよび7Li(p,γ)8Be反応からのγ線をNaI(Tl)検出器で測定し、γ線発生量及び角分布を求めた。さらに得られた測定値を用いてγ線発生反応のBNCT患者線量への寄与をモンテカルロシミュレーションにより評価した。

開始時刻／ 終了時刻	発表者氏名	指導教員	論　　文　　題　　目
17：00 19：00	澁谷 達則	林﨑規託 竹下健二	超極細電子線によるコヒーレント照射顕微法の実証研究 （Coherent Microscopy based on Ultra-fine Electron Beam）
電子顕微鏡は、近年、軽元素試料や低次元物質を高コントラストに観測するため、低エネルギー化が進んでいる。しかし、電子線のエネルギーがｋｅＶ領域になると、球面収差の影響が大きくなり解像度が悪くなることや、対物レンズ内部での散乱角が大きくなるためイメージの結像が難しくなる問題が生じる。そこでその解決策として、レンズ系を使用しないコヒーレント照射法が考えられる。本研究では、平面状の光陰極から放出される平行な電子線に着目し、光源の最適化と放出される電子線のコヒーレンスを評価することで、この極細電子線によるコヒーレント照射の可能性を導き出した。さらに、実際にこの新奇な電子顕微鏡を開発し、その原理実証実験として多層グラフェン結晶からの電子回折波を観測することに成功した。