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ガスハイドレートに生成する放射線誘起ラジカルを利用したナノ反応場の可能性の追求

Research Project

Project/Area Number 15750008
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷 篤史  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10335333)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywordsメタンハイドレート / 電子スピン共鳴 / 自己保存性 / メチルラジカル / 照射効果 / γ線 / X線CT / 包接化合物 / 水素原子
Research Abstract

これまでの研究からメタンハイドレート中に生成するメチルラジカルは200Kあたりで減衰することがわかっていた.その温度は大気圧下でメタンハイドレートが分解する温度に近いことから,メチルラジカルの減衰はメタンハイドレートの分解と関係があるのではないかと示唆されていた.そこで,本年度は高圧力下でのラジカルの熱安定性について研究を行った.
高圧力下での試料の加熱実験装置を作成し,10MPaまでの圧力でメチルラジカルの熱安定性を調べたところ,10MPaであっても210Kあたりでメチルラジカルの減衰が見られた.10MPaにおけるメタンハイドレートの分解する温度は286Kと高いことから,少なくとも高圧力下ではメチルラジカルの減衰はメタンハイドレートの分解とは関係がなく,内部での反応によって起こることがわかった.このことから,天然のメタンハイドレートの温度圧力条件下では,ラジカルは安定して存在しておらず,自然放射線によって誘起されたメチルラジカルは消滅していることが推測される.
また,放射光施設(SPring-8)においてガスハイドレートと氷のX線μCTの撮影を試みた.このCT像の特徴は単色光(X線)による高分解能(1μm)なCT像を得ることができることにある.現段階では予察的な実験であるが,キセノンハイドレートや四フッ化メタンハイドレートでは,氷とガスハイドレート,空隙を区別することができた.将来,メタンハイドレートで議論となっている自己保存性のメカニズムをX線μCTという3次元その場観察から探ることが可能となるであろうと考えている.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 Other

All Journal Article (5 results) Publications (1 results)

  • [Journal Article] Preparation and characterization of a new inclusion compound with a ID molecular arrangement of organic radicals using a one-dimensional organic homogeneous nanochannel template2005

    • Author(s)
      Kobayashi, H..Ueda, T., Miyakubo, K., Toyoda, J., Eguchi, T., Tani, A.
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry 15・8

      Pages: 872-879

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ESR investigation of γ-irradiated natural methane hydrate from Blake Ridge Diapir, off east North America in ODP Leg 1642005

    • Author(s)
      Takeya, K., Tani, A., Yada, T., Ikeya, M.
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes 62・2

      Pages: 371-374

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Construction of imaging system for wide-field-range ESR spectra using localized microwave field and its case study of crystal orientation in suspension of copper sulfate pentahydrate2005

    • Author(s)
      Tani, A., Ueno, T., Yamanaka, C., Katsura, M., Ikeya, M.
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes 62・2

      Pages: 343-348

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nitrogen dioxide (NO_2) created by γ-rays in Antarctic ice and rime ice2005

    • Author(s)
      Yada, T., Norizawa, K., Tani, A., Ikeya, M.
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes 62・2

      Pages: 255-259

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Preliminary results of using ESR to examine biofilms2005

    • Author(s)
      Whitehead, N.E., Tani, A., Tazaki, K., Ikeya, M.
    • Journal Title

      Electronic Journal of Biotechnology 7・3

      Pages: 287-294

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Takeya: "Electron spin resonance on gamma-induced methyl radicals in methane hydrates"Japanese Journal of Applied Physics. 43. 353-357 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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