| 研究課題/領域番号 |
22K04994
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
横山 啓一 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 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究嘱託 (60354990)
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| 研究分担者 |
関口 哲弘 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 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (20373235)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | テラヘルツ波 / 同位体分離 / フラーレン / EOサンプリング / セシウム / ヨウ化セシウム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、量子ウォークによる同位体分離スキームの原理実証と基盤技術の開発を目指す。熱的な揺らぎや乱雑さに埋もれた微少な差異しかない混合物を如何にして高い秩序状態に分別するか、という根源的な問題への挑戦である。近年注目されている量子系特有の数理統計学的性質(量子ウォーク)を物理実装することにより、古典論では不可能に思えるこの問題に対して解決の糸口を見出そうとする試みと言える。本研究課題の補助事業期間内に、基本原理の実証としてテラヘルツ波による35Cl/37Clの同位体選択的塩化メチル回転分布移動実験及びフラーレン類によるセシウム回収原理実証実験に挑戦し、関連基盤技術の開発に資することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
光反応の実証研究では同位体選択的な回転分布移動の実証に向けてテラヘルツ波発生照射システムの構築を目指している。京都大学ナノハブ拠点のCr:Forsteriteフェムト秒レーサーシステムを利用して有機結晶によるテラヘルツ波発生照射系を整備しているが、今年度は、波形計測の際に問題となる高強度励起光による有機結晶の屈折率変化の影響を調べた。さらに検討を重ねる必要があると思われる。
回収原理の実証研究では、フラーレンによるCsI/Cs分別回収の設計に重要な基礎的知見を得るため、Cs原子あるいはCsI分子を吸着・吸蔵したフラーレンを加熱した時の拡散挙動を調べた。具体的には、フラーレン薄膜上に形成されたCs/CsI蒸着パターンのアニーリング挙動を高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーにおいて光電子顕微鏡（PEEM）により観察した。形状変化及び光電子収量変化から200ー300℃で拡散が顕著になることがわかった。今後さらに詳しい解析を試みる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
光反応の実証研究においては、テラヘルツ波電場強度の評価技術は基礎的に重要な技術であり十分な検討が必要である。回転分布測定系の構築に至っていないが、それに向けて前進していると考える。また、回収原理の実証研究では、回収反応のデザインに必要な現象理解のための基礎研究を継続した。これらのことから回収反応系の設計に向け前進しているということができ、進捗状況としては、おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本原理の実証研究では、回転分布測定系の構築を目指してテラヘルツ波発生・照射系の整備を進める。回収反応の実証研究では反応系の設計に必要な基礎的知見を集積するためにPEEMによるフラーレン薄膜上のCs/CsIの挙動の観察を継続する。
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