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2010 Fiscal Year Annual Research Report

陽電子を用いた天然岩石・鉱物中のナノ空孔解析

Research Project

Project/Area Number 21540317
Research InstitutionTokyo Gakugei University

Principal Investigator

中田 正隆  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (80180305)

Keywords鉱物 / 岩石 / 空隙 / ナノ空孔 / 陽電子 / ポジトロニウム
Research Abstract

1年目に引き続きポジトロニウム分光によるミクロ孔領域の空隙評価を継続した。併せて,水銀圧入法など他の空隙計測手法を用いた評価も行った。これにより,ポジトロニウム(Ps)分光だけがミクロ孔領域の空隙に対して感度が高いことがわかった。
次に,スメクタイト層間をPs分光により調査することを試みた。大気中測定では,オルソPs寿命2.2nsが21%得られた。この寿命は,空隙サイズにして約3Aに相当し,層間におけるオルソポジトロニウム成分と考えられる。真空中で測定すると,層間におけるオルソPs成分に加えて長いオルソPs寿命20nsが8%得られた。この長寿命成分は,ベーキング処理を行うと13%に増加した。得られたPs成分の挙動から,次のことが考えられる。大気中では,水分子が層間に多数吸着しているため,Psの多くは層間に存在し,そこで消滅している。真空を引くことによって層間の水分子が減少するため,放出してくるPs成分が増加する。ベーキング処理を行うと,層間の水分子がさらに減少するため,放出してくるPs成分がますます増加する。以上のことから,層間のPsと放出Psを用いれば,層間を介した物質移行を評価できることが示された。層間のPsと放出Psを用いて,バッチ試験によりセシウムを導入したスメクタイトの評価を行った。ナトリウム型スメクタイトの層間に,イオン交換によってセシウムが導入されると,層間に存在するナノ空孔の実効サイズが増加し,放出Ps成分が発生することがわかった。これは,ナトリウムと比較してセシウムの水和度が低いため,水分子が吸着しにくいためである。以上より,層間のPsと放出ポジトロニウムが,セシウムの層間を介した移行を評価する指標となり得ることがわかった。

  • Research Products

    (21 results)

All 2010 2009

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Characterizatin of open nanospaces in nanomaterials2010

    • Author(s)
      Kiminori Sato
    • Journal Title

      Proceedings of 2nd International Conference NANOCON 2010

      Pages: B11-B15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local atomic structures at grain boundaries in Gadolinium doped Cerium Oxides2010

    • Author(s)
      Tomomi Kosaka and Kiminori Sato
    • Journal Title

      High Temperature Materials and Processes

      Volume: 29 Pages: 373-379

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of Cs-loaded SiO2 glass by thermal analysis and positron annihilation spectroscopy2010

    • Author(s)
      K. Sato, H. Murakami, K. Ito, K. Hirata, and Y. Kobayashi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 225 Pages: 0120461-0120466

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of Gadolinium-doped Cerium Oxide by XRD, TG-DTA, impedance analysis, and positron lifetime spectroscopy2010

    • Author(s)
      S. Ohta, T. Kosaka, and K. Sato
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 225 Pages: 0120431-012045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geological Environment with Nanotechnology : Elemental Migration thgough Open Nanospaces2010

    • Author(s)
      Kiminori Sato, Koichiro Fujimoto, Masataka Nakata, Tamao Hatta, Naotatsu Shikazono
    • Journal Title

      Proceedings of 2nd International Conference NANOCON 2010

      Pages: PS31-PS35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanoscale Densification Mechanism of Gadolinium-Doped Ceria upon Sintering2010

    • Author(s)
      Tomomi Kosaka, Kiminori Sato
    • Journal Title

      Proceedings of 2nd International Conference NANOCON 2010

      Pages: B51-B54

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Free Volumes Associated with Sintering in Gadolinium Doped Ceria Solid Solutions2010

    • Author(s)
      Tomomi Kosaka, Kiminori Sato
    • Journal Title

      Journal of Nanomaterials

      Pages: 9351461-9351465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interlayer Spaces Associated with Hydration and Dehydration in Synthetic Saponite2010

    • Author(s)
      K.Sato, K.Fujimoto, M.Nakata, N.Shikazono
    • Journal Title

      IOP Conference Series : Materials Science and Engineering

      Volume: 15 Pages: 0120061-0120065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geological environment with respect to sub-nanoscale pores2010

    • Author(s)
      K.Sato, K.Fujimoto, M.Nakata, N.Shikazono
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Nanotechnology : Fundamentals and Applications

      Pages: 3351-3356

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improving the interfacial structure of nanocomposite magnets on an atomic scale2010

    • Author(s)
      Defeng Guo, Wei Li, Xiaohong Li, Yan Chen, Kiminori Sato, Xiangyi Zhang
    • Journal Title

      Journal of Physics D : Applied Physics

      Volume: 43 Pages: 3250031-3250035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Review of Positron-Age-Momentum Correlation (AMOC) Studies of Open Nanosplaces in Materials2010

    • Author(s)
      K.Sato, H.Murakami, Y.Kobayashi
    • Journal Title

      Topics in Chemistry and Material Science (eds.K.Hadjiivanov, V.Valtchev, S.Mintova, G.Vayssilov, Heron Press Ltd.)

      Volume: 4 Pages: 167-174

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ガドリニウム固溶セリアの焼結過程における緻密化の研究2010

    • Author(s)
      佐藤公法
    • Organizer
      京大原子炉専門研究会
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所(大阪府)
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] Geological environment with nanotechnology2010

    • Author(s)
      K.Sato
    • Organizer
      2nd International Conference NANOCON 2010
    • Place of Presentation
      ホテルフローラ(チェコ・オロモーツ)
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] Characterizatin of open nanospaces in nanomaterials2010

    • Author(s)
      K.Sato
    • Organizer
      2nd International Conference NANOCON 2010
    • Place of Presentation
      ホテルフローラ(チェコ・オロモーツ)
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] Elemental Migration through Nano-and Subnano-Scale Pores in Geological Environment2010

    • Author(s)
      K.Sato
    • Organizer
      36th International Symposium on Environmental Analytical Chemistry
    • Place of Presentation
      ベネト公会堂(イタリア・ローマ)
    • Year and Date
      2010-10-08
  • [Presentation] 陽電子消滅法によるガドリニウム固溶セリアの焼結過程の研究2010

    • Author(s)
      佐藤公法
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] Geological environment with respect to sub-nanoscale pores2010

    • Author(s)
      K.Sato
    • Organizer
      International Conference on Nanotechnology : Fun damentals and Applications
    • Place of Presentation
      オタワ大学(カナダ・オタワ)
    • Year and Date
      2010-08-06
  • [Presentation] Characterization of Nanodefect and Elemental Migration in Insulating Materials2010

    • Author(s)
      K.Sato
    • Organizer
      Europhysical Conference on Defects in Insulating Materials, EURODIM 2010
    • Place of Presentation
      ペーチ大学(ハンガリー・ペーチ)
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] 地質環境における石英生成メカニズムの研究2010

    • Author(s)
      佐藤公法
    • Organizer
      第47回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京都)
    • Year and Date
      2010-07-08
  • [Presentation] ポジトロニウムを用いた石英生成プロセスのナノ構造評価2009

    • Author(s)
      佐藤公法
    • Organizer
      資源地質学会第60回年会講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-06-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学部材とその製造方法2010

    • Inventor(s)
      佐藤公法, 内山英史, 浅地豊久, 人母岳
    • Industrial Property Rights Holder
      (株)立山マシン
    • Industrial Property Number
      特願2010-266041
    • Filing Date
      2010-11-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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