2023 Fiscal Year Research-status Report
Studies on the stability of ultra fine bubble by use of radioactive isotopes as probe
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21K03854
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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) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ウルトラファインバブル / 摂動角相関 / 不安定核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにpH=7~8と10.5付近で発見したインジウム111のスピン緩和に対する影響の研究をさらに進めた。これまでと同様に酸素のウルトラファインバブル水にインジウム111をプローブ核として導入し、これまで測定していなかったpH=4に調整した試料について摂動角相関法によるスピン緩和の測定を行った。Demilleらの結果では、pH=3.0で見られた単調なスピン緩和がpH=3.7で失われており、この領域がインジウムの作る水和イオンの形態がかわる境界領域と考えられ、ウルトラファインバブルの影響の有無がよりわかりやすくなるのではと考えたためである。比較対象としてウルトラファイン バブルを含まない水についてもpH=4に調整して測定した。またこれまでの測定に比べて十分な統計量を得ることで、差異についてより詳細に捉えられるようにした。水の場合のスピン緩和スペクトルは20 nsまでで急激なスピン緩和が進み、その後平坦な 形状が続く形になっており、pH=3.7の場合のDimilleの結果と矛盾しないものだった。ウルトラファインバブルもほぼ同じ形状であるが、20 nsまでの急激なスピン緩和の緩和速度と60 ns未満の区間での平坦部分において水の場合と僅かではあるが差が出ることがわかった。引き続きpH依存性をとっていくことで、pHを大きくしていくにつれこの差がどのように変化してpH=7~8で見られた差異につながるかを細かく追跡する予定である。そのほか計測器系の改良を行いデータ収集の効率をさらにあげた。
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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
インジウム111での摂動角相関測定を通じたウルトラファインバブルの界面や安定性に関する新たなデータが得られており、目的とするウルトラ ファインバブルの特性理解に必要な知見の蓄積が順調に進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
インジウム111のスピン緩和測定は当初の研究計画には含まれていなかったものの、ウルトラファインバブルの安定性や界面の特性、周囲との相互作用の研究の上で新たに明らかになった非常に重要な本課題の成果である。明らかとなったpH依存性について引き続き測定を継続して精度を上げる。これにより、ウルトラファインバブルの界面の機能性発現に関する知見を得る。
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| Causes of Carryover |
測定の際に必要となる消耗品について、すでに保有しているものを流用することが可能であったことから費用が想定より少なく済んだため。次年度はpH依存性を調べるための摂動角相関測定の回数を増やし、きめ細かいpH依存性をとるために使用する予定である。
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