| 研究課題/領域番号 |
14380229
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鬼柳 善明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002202)
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| 研究分担者 |
澤村 晃子 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001316)
平賀 富士夫 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00228777)
加美山 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50233961)
金子 純一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90333624)
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| キーワード | メタンハイドレート / 中性子減速材 / 中性子非弾性散乱 / 中性子全断面積 / パルス中性子 |
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| 研究概要 |
昨年度実施した全断面積測定の結果を解析した所、実験データにおかしいところが見つかった。その原因としてメタン含有率測定法の誤差が大きいことが分かり、その改善を行った。従来はメタンハイドレートを水中または-50℃の灯油中で解離させ、出てくるメタンガスの量を測定し、メタン含有率を決定した。この方法では水中で解離させた場合、水中に試料を入れた途端に解離が始まり、最初に出てくるガスを収集出来ない。また、1ミリリットル単位での正確なガス量の測定は難しかった。今回は、メタンハイドレートを液体窒素温度で測定用セルに入れ、密閉した解離容器中でメタンハイドレートを解離し、出てきたガス量を流量計で測定する方式とした。しかし、この方式では、流量計に流れるガスの圧力が一定値以上でなければガス流量計は作動しない、試料の入っていない液体窒素温度の測定用セル測定時にも解離容器内の温度変化に伴う空気の膨張等によって流量が測定される、といった問題点があった。そこで、解離容器を密閉する際に、流量計が作動する圧力がかかる構造とし、温度補正を行い、メタン含有率をより正確に決定できるようにした。現在、中性子全断面積測定を行っており、この方法による含有量決定によって、正しい断面積値がでるものと期待している。
また、中性子非弾性散乱実験データに関して、自由回転モデルでデータ解析を行い、実験データのピーク位置と強度が再現できるかどうかを調べた。回転エネルギーレベルに関しては非常によく一致すること、また、運動量変化に対応する強度変化もうまく再現できることが分かった。このことによって、中性子断面積モデルとして回転は自由回転でよくあらわされることが明らかとなった。今後、分子内振動モードや格子振動について更に検討を進めていく予定である。また、減速材としての特性を調べるための実験の準備もすすめており、測定を次年度に行う予定である。
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