| 研究概要 |
CaOとPdの混合層を有するPd多層膜に重水素を透過させる方法で、CsからPr、SrからMo、BaからSmへの元素変換現象が三菱重工のグループを中心に報告されている。2011年12月に神戸で行われた固体内核変換に関わる会議「JCF12」においても、CsからPrへの変換が確認されたとの他グループによる報告があった。本研究は、その現象理解と変換効率の向上および機能性希少元素である希土類元素(Pr)の生成を視野に入れた材料工学的研究である。今年度は、これまでに引き続き核変換現象が生じるとされているCaOとPdの混合層を有するPd多層膜を用いて水素および重水素透過実験を行い、元素変換効率向上化ガイドラインを作るために、反応生成物をSIMSやICP-Massを用いて分析・評価した。
特に今年度は電気化学的手法を用いて、Pd多層膜の表面付近の電位を制御することで重水素密度を増加させ、反応生成量の増加を試みた。反応生成物をSIMSやICP-MSを用いて評価したところ、これまで同様133Cs⇒141Pr、182W⇒190Ptの変換が認められた他、質量数139La、140Ce,142Ceと思われる元素も検出された。これらの元素がどのような変換によって生成されたかについての解釈は今後の課題である。
反応生成物の総量を質量分析のイオン強度の総量から換算した結果、従来のng/cm2オーダーの生成量がμg/cm2オーダーへと大幅に増加し、電気化学水素透過法の有用性が確認された。
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