• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

量子ビームを用いた過酷事象下の軽水炉水化学技術確立のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H02667
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

室屋 裕佐  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード高温高圧 / 放射線分解 / 量子ビーム / ピコ秒時間分解分光 / 反応動力学計算 / 高温高圧水 / 過酷事象 / 放射線化学反応 / パルスラジオリシス / ガンマラジオリシス
研究開始時の研究の概要

高温高圧且つ高濃度溶質存在といった過酷条件下の放射線化学的知見を得るため、時間分解型のパルスラジオリシス法による過渡変化測定(不安定な中間体)と、非時間分解型のガンマラジオリシス法による生成物分析(準安定・安定な化学種)を合わせて実施する。得られた知見を反応動力学計算コードに組み込み、高温・高濃度水溶液の放射線分解反応過程を体系化する。

研究成果の概要

軽水炉炉心は強い放射線環境にあり、冷却水の放射線照射に伴う水の改質は構造材料の応力腐食割れや放射能移行に直結するため、その環境把握と制御はプラントの健全性確保に必要不可欠である。炉心環境の直接計測は困難であり、基礎科学的な知見に基づく評価と状態予測が必要である。既往の研究から純水の放射線分解反応に関する知見は充実しつつあるが、高温高圧且つ高濃度溶質存在といった過酷条件下の放射線化学的知見は極めて断片的である。本研究では量子ビームを用いてそのような環境下における反応機構解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子ビーム照射による物質の改質やその反応メカニズムを把握することは、原子力プラントを長期にわたって健全に保つための技術を根本から支えるものである。また得られた知見は、原子力分野に留まらず、量子ビームを活用する様々な産業(ナノリソグラフィー工学や放射線医学など)にも波及するものであり学術的にも高い価値を有する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Reduced graphene oxide composite aerogel prepared by europium-assisting radiation reduction as a broad-spectrum adsorbent for organic pollutants2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Peng、Chen Yizhi、Weng Hanqin、Muroya Yusa、Yamashita Shinichi、Zhao Yinhua、Lin Mingzhang
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 11 号: 6 ページ: 2804-2813

    • DOI

      10.1039/d2ta08576c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Decarboxylation efficiency of carboxylic acids as ligands of metal oxide nanocluster resists upon γ-ray irradiation2022

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Tomoe、Muroya Yusa、Ikeda Takuya、Komuro Yoshitaka、Kawana Daisuke、Kozawa Takahiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 号: 3 ページ: 036503-036503

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac4b43

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation Reveals a Change in the Structure of Liquid Water Near 150?°C, which May Explain Apparent Anomalies in High-Temperature Water Radiolysis2022

    • 著者名/発表者名
      Ndongo Assomo J. G. G.、Ebrahimi S.、Muroya Y.、Jay-Gerin J.-P.、Soldera A.
    • 雑誌名

      Chemistry Africa

      巻: 6 号: 1 ページ: 375-381

    • DOI

      10.1007/s42250-022-00513-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitization mechanism of metal oxide nanocluster resists with carboxylic acid ligands2022

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Tomoe、Muroya Yusa、Ikeda Takuya、Komuro Yoshitaka、Kawana Daisuke、Kozawa Takahiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 号: 8 ページ: 086508-086508

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac7dd3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study on radical dianions of carboxylates used as ligands of metal oxide nanocluster resists2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Kengo、Muroya Yusa、Ikeda Takuya、Komuro Yoshitaka、Kawana Daisuke、Kozawa Takahiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 60 号: 7 ページ: 076503-076503

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac06db

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-Radiation synthesis of ultrasmall noble metal (Pd, Au, Pt) nanoparticles embedded on boron nitride nanosheets for high-performance catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Yi Wang, Jialiang Chen, Lan Wang, Hanqin Weng, Zhihao Wu, Limin Jiao, Yusa Muroya, Shinichi Yamashita, Sheng Cheng, Fuhai Li, Hongbing Chen, Wei Huang, Mingzhang Lin
    • 雑誌名

      Ceramics Int.

      巻: 47 号: 19 ページ: 26963-26970

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2021.05.327

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Scavenging of "dry" electrons prior to hydration by azide ions: effect on the formation of H-2 in the radiolysis of water by Co-60 gamma-rays and tritium beta-electrons2021

    • 著者名/発表者名
      Sunuchakan Sanguanmith, Jintana Meesungnoen, Yusa Muroya, Jean-Paul Jay-Gerin
    • 雑誌名

      Can. J. Chem.

      巻: 99 号: 11 ページ: 881-889

    • DOI

      10.1139/cjc-2020-0504

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Reaction mechanisms and EB patterning evaluation of Sn-complex-side-chain polymer used for EUV lithography2023

    • 著者名/発表者名
      Yui Takata, Yusa Muroya, Takahiro Kozawa, Satoshi Enomoto, Bilal Naqvi, Danilo De Simone
    • 学会等名
      SPIE Advanced Lithography + Patterning program
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiolysis of water at elevated temperatures relevant to hydrogen addition technique: roles of a reaction between H-atom and water molecule2022

    • 著者名/発表者名
      Yusa Muroya, Shinichi Yamashita, Phantira Lertnaisat, Jintana Meesungnoen, Jean-Paul Jay-Gerin, Yosuke Katsumura
    • 学会等名
      Symposium on Water Chemistry and Corrosion in Nuclear Power Plants in Asia 2022 (AWC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スズ含有レジストの放射線誘起反応機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      高田結以、室屋裕佐、古澤孝弘、榎本智至、Bilal Naqvi、Danilo De Simone
    • 学会等名
      日本原子力学会2022年秋の大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] トラック拡散モデル計算による高温水の中性子ラジオリシス初期過程の研究2022

    • 著者名/発表者名
      室屋裕佐、和田陽一、石田一成、清水亮介、古澤孝弘
    • 学会等名
      放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] パルスラジオリシス法による有機物フリーな白金水溶液中におけるナノ粒子形成過程(4)2022

    • 著者名/発表者名
      室屋裕佐、石田一成、和田陽一、清水亮介、古澤孝弘
    • 学会等名
      日本原子力学会2022年春の大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酸化鉄微粒子存在下の水の放射線分解による発電2022

    • 著者名/発表者名
      島岡桃子、上野左京、板倉左奈、後藤颯太、橋本真一、室屋裕佐、堤内要
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Study on beam-induced transient reaction process of carboxylic acids used as ligands of metal oxide nanocluster resists2021

    • 著者名/発表者名
      Yusa Muroya
    • 学会等名
      International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decarboxylation and polymerization processes of metal resist ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoe Otsuka, Yusa Muroya, Takahiro Kozawa, Takuya Ikeda, Yoshitaka Komuro, Daisuke Kawana
    • 学会等名
      International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トラック拡散モデル計算による高温水の中性子ラジオリシス初期過程の研究2021

    • 著者名/発表者名
      室屋裕佐、和田陽一、橘正彦、石田一成、清水亮介、古澤孝弘
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年秋の大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メタルレジスト配位子の放射線誘起反応過程の解明2021

    • 著者名/発表者名
      大塚友惠、室屋裕佐、古澤孝弘、池田卓也、小室嘉崇、川名大助
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年秋の大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MA分離変換技術の有効性向上のための柔軟な廃棄物管理法の実用化開発 (37)高レベル廃棄物顆粒体の概念仕様2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木晶大、遠藤洋一、稲垣八穂広、有馬立身、室屋裕佐、松村達郎、石井克典、川口浩一
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年秋の大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gamma radiolysis study on solid nitrate calcines of reprocessing liquid waste for flexible nuclear waste management2020

    • 著者名/発表者名
      Yusa Muroya, Akihiro Suzuki and Yoichi Endo
    • 学会等名
      8th Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Primary Process of Beam-Induced Reaction of Metal Resist Ligands2020

    • 著者名/発表者名
      Kengo Ikeuchi, Tomoe Otsuka, Yusa Muroya, Takahiro Kozawa, Takuya Ikeda, Yoshitaka Komuro and Daisuke Kawana
    • 学会等名
      33rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メタルレジスト配位子のビーム誘起反応初期過程の解明 (2)2020

    • 著者名/発表者名
      池内健吾、大塚友惠、室屋裕佐、古澤孝弘、池田卓也、小室嘉崇、川名大助
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MA分離変換技術の有効性向上のための柔軟な廃棄物管理法の実用化開発 (29)HLW顆粒体の長期貯蔵時の化学安定性評価2020

    • 著者名/発表者名
      室屋裕佐、稲垣八穂広、有馬立身、鈴木晶大
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MA分離変換技術の有効性向上のための柔軟な廃棄物管理法の実用化開発 (27)優れた全体システムのための顆粒体か焼温度の選定2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木晶大、遠藤洋一、深澤哲生、室屋裕佐、松村達郎、稲垣八穂広、有馬立身
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 改訂 原子炉水化学ハンドブック 日本原子力学会 水化学部会 編2022

    • 著者名/発表者名
      室屋裕佐、杉野亘、赤峰浩司、、阿部博志、内田俊介、河村浩孝、込山有人、荘田泰彦、高木純一、長瀬誠、塙悟史、久宗 健志
    • 総ページ数
      398
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339066623
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi