Systematic experiments for influence of methyl radical and hydrogen bond on neutron slowing down and scattering data derivation
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19K05339
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
Harada Masahide 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (50354733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安部 豊 京都大学, 工学研究科, 助教 (80378794)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | メチル基 / 水素結合 / 中性子の減速 / 系統的実験 / 散乱データ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、小型中性子源の開発や大型中性子源の高度化において重要となる、冷熱中性子源用減速材材料の中性子減速過程において、減速材の主成分である水素含有物質中のメチル基や水素結合が減速に与える影響を、室温気体試料用試料容器製作を行い、メチル基や水素結合を有する気体・液体試料を用いて、極低温状態での中性子非弾性散乱実験及び中性子透過実験により、系統的に測定し、全断面積及び二重部分断面積を導出し、理論計算との比較により、中性子減速過程に与える影響を解明することを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study was to obtain neutron transmission and scattering data for hydrogen-containing materials with methyl groups or hydrogen bonds systematically and to clarify the effects on neutron slowing-down processes. Firstly, sample cells were fabricated for the measurement, including a special sample cell handling samples that are gas state at room temperature and liquid or solid state at cryogenic temperatures. In the experiments, neutron transmission and scattering data of light water, heavy water, methanol, ethanol, benzene, toluene, xylene, methane, and hydrogen were measured in the temperature range from 20 K to 300 K on the neutron instruments (NOBORU and AMATERAS) at J-PARC. The measurement results show that material differences are not visible in the total cross sections but are clearly observed in the scattering data.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、20K～300Kの温度領域で、軽水、重水、メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタン、水素の中性子透過・散乱データを系統的に取得でき、打全断面積や二重微分断面積への変換を行うことができた。旧来のデータでは不十分だったこれらのデータを系統的に取得することができ、核データ分野のみならず、含有水素物質が重要となる中性子源開発、研究原子炉開発への波及が期待できる。また、理論計算の改良への大きな道筋をつけることが可能となる。
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Report
(5 results)
Research Products
(5 results)
