2020 Fiscal Year Research-status Report
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18K03948
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷垣 実 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (90314294)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ウルトラファインバブル / 摂動角相関測定 / 内部圧力 / ウルトラファインバブルの寿命 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、昨年度整備した角度設定の自動化システムの構築とその制御ソフトを活用し、試料設定後の測定を自動化して測定効率を向上させた。
この測定効率を向上させた測定系を活用し、追試験による圧力測定の結果の再現性の確認を行った。改めて行った圧力測定の結果は前回と矛盾しないものであることがわかり、これまでの測定のわかったヤングラプラス方程式から予想される値の数分の1であるという結果の信憑性が上がったことから、内圧と外圧および表面張力を釣り合わせる圧力補償機構の具体的な検討を進めた。一つの可能性として検討した泡の表面電荷のクーロン力による反発であるが、別グループが行ったXeのウルトラファインバブルのゼータ電位測定の情報をもとに検討した。しかしマイクロバブルと同様の電位であり、表面電荷は補償機構としては不十分である可能性を示唆していることがわかった。
また、ウルトラファインバブル中の気体を中性子照射で放射化し、生成されたXe-125の軌道電子捕獲に伴うγ線カスケードを測定することで、水中に残存するウルトラファインバブルの量を測定した。この結果、試料調製中の加減圧や輸送中の振動により、Xe水溶液であってもウルトラファインバブルが生成されることを示唆するデータが得られた。
さらにウルトラファインバブルと物質との相互作用の研究の可能性を探るため、In-111溶液をウルトラファインバブル水中に滴下してIn-111のスピン緩和時間を測定した。その結果比較的長い緩和時間が見られることがわかったが、詳細は現在解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナの流行やマシンタイムの制約などもあったが、概ね期待通りの成果が得られている。圧力測定の再現性の確認や測定系の効率向上も行われ、新たに放射線計測によるウルトラファインバブルの寿命測定の可能性も見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は概ね順調に進展していることから、測定効率の向上した測定系で引き続きウルトラファインバブル水に加える外部圧力や温度等を変えながら内部状態の変化を捉え、初年度の測定で明らかになった低い内部圧力の原因を探る。また放射化によるウルトラファインバブルの寿命測定も成功したことから、この手法によるさまざまな条件下でのウルトラファインバブルの寿命測定を試みる。また、In-111で始めたウルトラファインバブルと物質との相互作用の研究についても進展を目指す。
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| Causes of Carryover |
昨年度の新型コロナ流行による緊急事態宣言に伴う活動制限や、研究炉稼働スケジュールの変更に伴い、予定していた実験環境の整備や実験の準備及び実施が行えなかったため。ただし研究全体としては大きな遅滞はないため、昨年度と同じ方針で取り組むこととし、昨年度実施できなかった実験のための環境整備や実験を行う。
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