Chemical species identification of ions incident on water by beta-NMR
Project/Area Number |
18K11920
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
|
Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
|
Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
Keywords | 核磁気共鳴 / 不安定核 / 水 / 化学分析 / 窒素 / 溶液NMR / 放射性核ビーム / 化学シフト / 液体NMR / 不安定核ビーム / 窒素イオン / イオンビーム / ベータ線検出核磁気共鳴 / 化学種同定 |
Outline of Final Research Achievements |
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of short-lived radioactive isotope 17N injected into water were measured by means of the beta-ray detected NMR method. As a result, we found that nitrogen ions injected into water form at least two chemical species. Furthermore, by achieving higher resolution of the spectrum, a splitting of the low-frequency component of the spectrum was shown to be due to a spin-spin coupling between 17N-1H. This strongly suggests that nitrogen ions in water form compounds with hydrogen.
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
水や氷へのイオン照射によって形成される化学物質に関する研究は、宇宙での化学進化や生物学的な興味からこれまでにも行われてきた。しかし、従来の照射後に化学分析を行う方法では、微量な生成物質に対し十分な感度を得る事は困難であった。本研究で実施した、水中における放射性同位体 17N の高分解能ベータNMR 分光の成果により、従来の安定核の NMR 法では不可能であった、ビーム照射時の NMR 化学分析の実現に大きく近づいたと言える。
|
Report
(5 results)
Research Products
(50 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Chemical states of Fe atoms in iron hydride2020
Author(s)
M. Sato, Y. Kobayashi, Y. Yamada, M. K. Kubo, M. Mihara, W. Sato, T. Nagatomo, A. Okazawa, Y. Sato, M. Kiji, K. Mamano, S. Sato, and A. Kitagawa
-
Journal Title
Proc. The Specialists' Meeting on Nuclear Spectroscopy and Condensed Matter Physics Using Short-Lived Nuclei VI
Volume: KURNS-EKR-8
Pages: 17-20
Related Report
-
[Journal Article] Development of Oxygen NMR probe nucleus 19O2020
Author(s)
M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, R. Wakabayashi, N. Okimoto, M. Fukutome, T. Izumikawa, N. Noguchi, M. Ogose, T. Ohtsubo, D. Nishimura, A. Gladkov, A. Kitagawa, and S. Sato
-
Journal Title
Proc. The Specialists' Meeting on Nuclear Spectroscopy and Condensed Matter Physics Using Short-Lived Nuclei VI
Volume: KURNS-EKR-8
Pages: 21-24
Related Report
-
[Journal Article] Development of highly polarized unstable nuclear beams for materials science use2020
Author(s)
M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, M. Tanaka, R. Wakabayashi, M. Fukutome, N. Okimoto, T. Izumikawa, D. Nishimura, S. Momota, N. Noguchi, M. Ogose, H. Takahashi, A. Gladkov, H. Nishibata, T. Nagatomo, A. Ozawa, T. Ohtsubo, T. Minamisono, A. Kitagawa, and S. Sato
-
Journal Title
2019 Annual Report of the Research Project with Heavy Ions at NIRS-HIMAC
Volume: QST-R-17/HIMAC-148
Pages: 167-168
Related Report
-
[Journal Article] In-beam Mossbauer spectra for 57Mn implanted sulfur hexafluoride2020
Author(s)
Y. Yamada, Y. Sato, Y. Kobayashi, T. Ando, N. Takahama, K. Some, M. Sato, M. Mihara, K.M. Kubo, W. Sato, J. Miyazaki, T. Nagatomo, J. Kobayashi, A. Okazawa, S. Sato, A. Kitagawa
-
Journal Title
Hyperfine Interactions
Volume: 241
Issue: 1
Pages: 15-15
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Beta-NMR of short-lived nucleus 17N in liquids2019
Author(s)
M. Mihara, T. Sugihara, M. Fukuda, A. Homma, T. Izumikawa, A. Kitagawa, K. Matsuta,T. Minamisono, S. Momota, T. Nagatomo, H. Nishibata, D. Nishimura, K. Ohnishi, T.Ohtsubo, A. Ozawa, S. Sato, M. Tanaka, R. Wakabayashi, S. Yagi, R. Yanagihara
-
Journal Title
Hyperfine Interactions
Volume: 240
Issue: 1
DOI
Related Report
Peer Reviewed
-
[Journal Article] πパルスによるH2O中17N の精密NMRスペクトル測定2019
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 南園忠則, 田中聖臣, 若林諒, 柳原陸斗, 杉原貴信, 大西康介, 八木翔 一, 西畑洸希, 長友傑, 泉川卓司, 本間彰, 大坪隆, 西村太樹, 百田佐多生, 小沢顕, 北川敦志, 佐藤眞 二
-
Journal Title
Proc. The Specialists' Meeting on Nuclear Spectroscopy and Condensed Matter Physics Using Short-Lived Nuclei V
Volume: KURNS-EKR-4
Pages: 54-56
Related Report
-
[Journal Article] 物性プローブとしての高偏極不安定核ビーム生成法の開発2019
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 田中聖臣, 若林諒, 泉川卓司, 西村太樹, 百田佐多生, 西畑洸希, 長友 傑, 小沢顕, 大坪隆, 南園忠則, 北川敦志, 佐藤眞二
-
Journal Title
2018 Annual Report of the Research Project with Heavy Ions at NIRS-HIMAC
Volume: QST-R-13/HIMAC-147
Pages: 178-179
Related Report
-
[Journal Article] π パルスによるH2O 中17N の精密NMR スペクトル測定2019
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 南園忠則, 田中聖臣, 若林諒, 柳原陸斗, 杉原貴信, 大西康介, 八木翔一, 西畑洸希, 長友傑, 泉川卓司, 本間彰, 大坪隆, 西村太樹, 百田佐多生, 小沢顕, 北川敦志, 佐藤眞二
-
Journal Title
KURNS-EKR
Volume: 4
Pages: 54-56
Related Report
Open Access
-
-
-
-
-
[Presentation] 偏極19Oビームを用いた固体酸化物形燃料電池材料YSZ中の酸素イオン伝導率の評価2022
Author(s)
大谷優里花、三原基嗣、松多健策、福田光順、若林諒、沖本直哉、福留美樹、木村容子、高山元、杉崎尭人、田口諒、泉川卓司、野口法秀、生越瑞揮、佐藤弥紗、高津和哉、大坪隆、西村太樹、高橋弘幸、菅原奏来、Aleksey Gladkov、石山博恒、北川敦志、佐藤眞二、百田佐多生、奥村寛之、森口哲朗、小沢顕、冨田啓介、要直登、矢野朝陽
Organizer
令和3年度京大複合研専門研究会「短寿命RI を用いた核分光と核物性研究VIII」
Related Report
-
-
-
-
-
[Presentation] Chemical states of nitrogen in water studied by beta-NMR spectroscopy2021
Author(s)
M. Mihara、Y. Ohtani、Y. Kimura、R. Wakabayashi、N. Noguchi、M. Ogose、T. Izumikawa、H. Takahashi、M. Sato、K. Takatsu、G. Takayama、S. Momota、H. Okumura、M. Fukuda、M. Fukutome、D. Nishimura、K. Matsuta、T. Minamisonoi、T. Ohtsubo、A. Ozawa、T. Nagatomo、A. Kitagawa、S. Sato
Organizer
3rd Int. Conf. on HYPERFINE Interactions and their Applications (HYPERFINE2021)
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] ハルバッハ配列磁石を用いた小型β-NMR装置の開発2021
Author(s)
木村容子, 三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 大谷優里花, 高山元, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 佐藤弥紗, 高津和哉, 大坪隆, 高橋弘幸, 百田佐多生, 奥村寛之, 森口哲朗, 小沢顕, 北川敦志、佐藤眞二
Organizer
令和2年度京大複合研専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究VII」
Related Report
-
[Presentation] 溶液中のβ-NMR 分光のための高分解能化について2021
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 大谷優里花, 木村容子, 福留美樹, 高山元, 南園忠則, 西村太樹, 高橋弘幸, 泉川卓司, 大坪隆, 野口法秀, 生越瑞揮, 佐藤弥紗, 高津和哉, 百田佐多生, 小沢顕, 長友傑, 北川敦志, 佐藤眞二
Organizer
令和2年度京大複合研専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究VII」
Related Report
-
[Presentation] 酸化物形燃料電池材料YSZ中19Oの偏極緩和時間の温度依存性2021
Author(s)
大谷優里花, 三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 沖本直哉, 福留美樹, 木村容子, 高山元, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 佐藤弥紗, 高津和哉, 大坪隆, 西村太樹, 高橋弘幸, 菅原奏来, Aleksey Gladkov, 北川敦志, 佐藤眞二, 百田佐多生, 奥村寛之, 森口哲朗, 小沢顕
Organizer
令和2年度京大複合研専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究VII」
Related Report
-
[Presentation] 19Oの偏極ビーム生成と固体燃料電池研究への応用2021
Author(s)
大谷優里花, 三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 沖本直哉, 福留美樹, 木村容子, 高山元, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 佐藤弥紗, 高津和哉, 大坪隆, 西村太樹, 高橋弘幸, 菅原奏来, Aleksey Gladkov, 北川敦志, 佐藤眞二, 百田佐多生, 奥村寛之, 森口哲朗, 小沢顕
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
Related Report
-
[Presentation] ハルバッハ配列磁石を用いた小型β-NMR装置の開発2021
Author(s)
木村容子, 三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 大谷優里花, 高山元, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 佐藤弥紗, 高津和哉, 大坪隆, 高橋弘幸, 百田佐多生, 奥村寛之, 森口哲朗, 小沢顕, 北川敦志, 佐藤眞二
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
Related Report
-
[Presentation] 電池材料研究のための高偏極リチウム及び酸素同位体ビーム開発2020
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 沖本直哉, 福留美樹, 大谷優里花, 木村容子, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 大坪隆, 西村 太樹, 高橋弘幸, 菅原奏来, Aleksey Gladkov, 石山博恒, 北川敦志, 佐藤眞二, 森口哲朗, 小沢顕, 杉山純
Organizer
新学術領域研究「宇宙観測検出器と量子ビームの出会い。新たな応用への架け橋。」領域研究会(第2回領域全体会議)
Related Report
-
[Presentation] 短寿命酸素NMRプローブ核19Oの物質科学利用2020
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 沖本直哉, 福留美樹, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 大坪隆, 西村太樹, 高橋弘幸, 菅原奏来, Aleksey Gladkov, 北川敦志, 佐藤眞二
Organizer
日本物理学会 2020 年秋季大会
Related Report
-
[Presentation] 酸素 NMR プローブ核 19O の開発2020
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 若林諒, 沖本直哉, 福留美樹, 泉川卓司, 野口法秀, 生越瑞揮, 大坪隆, 西村太樹, Aleksey Gladkov, 北川敦志, 佐藤眞二
Organizer
令和元年度京大複合研専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究VI」兼「第11回停止・低速RIビームを用いた核分光研究会」
Related Report
-
[Presentation] 物性プローブとしての高偏極不安定核ビーム生成法の開発2019
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 南園忠則, 若林諒, 田中聖臣, 杉原貴信, 大西康介, 八木翔一, 西村太樹, 泉川卓司, 大坪隆, 本間彰, 小沢顕, 西畑洸希, 長友傑, 北川敦志, 佐藤眞二, 百田佐多生
Organizer
平成 30年度HIMAC共同利用研究成果発表会
Related Report
-
[Presentation] Beta-NMR of short-lived nucleus 17N in liquids2019
Author(s)
M. Mihara, T. Sugihara, M. Fukuda, A. Homma, T. Izumikawa, A. Kitagawa, K. Matsuta, T. Minamisono, S. Momota, T. Nagatomo, H. Nishibata, D. Nishimura, K. Ohnishi, T. Ohtsubo, A. Ozawa, S. Sato, M. Tanaka, R. Wakabayashi, S. Yagi, R. Yanagihara
Organizer
International Conference on HYPERFINE Intereractions and their Applications (HYPERFINE 2019)
Related Report
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Beta-NMR of short-lived nuclei in liquid media for g-factor measurements2018
Author(s)
M. Mihara, T. Sugihara, K. Matsuta, M. Fukuda, M. Tanaka, R. Wakabayashi, K. Ohnishi, S. Yagi, T. Minamisono, T. Izumikawa, S. Momota, A. Homma, T. Ohtsubo, D. Nishimura, A. Ozawa, T. Nagatomo, S. Sato, A. Kitagawa
Organizer
4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
Related Report
Int'l Joint Research
-
[Presentation] πパルスによるH2O中17N の精密NMRスペクトル測定2018
Author(s)
三原基嗣, 松多健策, 福田光順, 南園忠則, 田中聖臣, 若林諒, 柳原陸斗, 杉原貴信, 大西康介, 八木翔一, 西畑洸希, 長友傑, 泉川卓司, 本間彰, 大坪隆, 西村太樹, 百田佐多生, 小沢顕, 北川敦志, 佐藤眞二
Organizer
平成 30 年度 KUR 専門研究会「短寿命 RI を用いた核分光と核物性研究 V」
Related Report
-
-