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原子核の手法によるウルトラファインバブルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03948
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

谷垣 実  京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (90314294)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードウルトラファインバブル / 内部圧力 / γ線放出非対称度 / 超微細相互作用 / 不安定核 / 摂動角相関 / 摂動角相関測定 / ウルトラファインバブルの寿命 / Xe / 摂動角相関法
研究成果の概要

キセノンガスのウルトラファインバブルの内部圧力の直接測定に成功した。キセノンガス中の放射性ヨウ素のγ線放出非対称度がガス圧に依存することを利用し、気泡内に熱中性子照射で生成したヨウ素125のγ線放出非対称度を測定した。得られた圧力は従来の泡でよく成立するヤングラプラスの式からの予測よりも低く、何らかの圧力補償機構の存在が強く示唆される結果となった。またウルトラファインバブル水中のインジウムの水和イオンとウルトラファインバブルの相互作用を摂動角相関法により観測し、pH=10付近でウルトラファインバブルが水和イオンの状態に影響を与えていることを示唆する結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウルトラファインバブルの持つ高い機能性は産業界の幅広い分野で注目され応用が進んでいるものの、基礎特性や機能発現のメカニズムについては、従来の気泡研究で用いられた観測手法の適用が困難になることから十分進んでいなかった。今回の研究はウルトラファインバブルの新たな研究手法を提示しただけでもなく、基礎特性の理解につながる成果でもある。基礎特性の理解が進むことで、ウルトラファインバブルの機能性の活用の原理的裏付けやより適切な活用方法の確立につながる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Direct Measurement of the Internal Pressure of Ultrafine Bubble Using Radioacitve Nuclei2022

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tanigaki, Takuya Yamakura, Yoshikatsu Ueda, Akihiro Taniguchi, Yomei Tokuda, Yoshitaka Ohkubo
    • 学会等名
      4th International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering (MMPE 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Measurement of the Internal Pressure of Ultrafine Bubble Using Radioacitve Nuclei2022

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tanigaki, Takuya Yamakura, Yoshikatsu Ueda, Akihiro Taniguchi, Yomei Tokuda, Yoshitaka Ohkubo
    • 学会等名
      Conference on Nanobubbles, Nanodroplets and their Applications (nanobubble 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Measurement of the Internal Pressure of Ultrafine Bubbles by Using Radioactive Nuclei as Probe2021

    • 著者名/発表者名
      M. Tanigaki, T. Yamakura, Y. Ueda, D. Hayashi, A. Taniguchi, Y. Tokuda, Y. Ohkubo
    • 学会等名
      5th International symposium on Application of High-voltage, Plasma & Micro/Nano(Fine) Bubbles to Agriculture, Aquaculture and Food Safety
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct Measurement of the Internal Pressure of Ultrafine Bubble2021

    • 著者名/発表者名
      M. Tanigaki, T. Yamakura, Y. Ueda, D. Hayashi, A. Taniguchi, Y. Tokuda, Y. Ohkubo
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Hyperfine Interactions and their Applications (HYPERFINE 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不安定核をプローブとしたウルトラファインバブルの研究2021

    • 著者名/発表者名
      谷垣実、山倉拓也、上田義勝、林大寿、谷口秋洋、徳田陽明、大久保嘉高
    • 学会等名
      ファインバブル学会連合会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 摂動角相関法を用いたXe-ウルトラファインバブル(Xe-UFB)の内部圧力測定2020

    • 著者名/発表者名
      谷垣実、山倉拓哉、上田義勝、谷口秋洋、徳田陽明、大久保嘉高
    • 学会等名
      第6回ファインバブル学会連合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Measurement of The Internal Pressure of Ultrafine Bubble Using Radioacitve Nuclei2019

    • 著者名/発表者名
      M. Tanigaki, T. Yamakura, Y. Ueda, A. Taniguchi, Y. Tokuda, Y. Ohkubo
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct measurement of the internal pressure of ultrafine bubble by a technique of nuclear physics2019

    • 著者名/発表者名
      M. Tanigaki, T. Yamakura, Y. Ueda, A. Taniguchi, Y. Tokuda, Y. Ohkubo
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Application of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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