研究者詳細

顔写真

フジワラ　ミツヒロ
藤原　充啓
Mitsuhiro Fujiwara
所属
大学院工学研究科　量子エネルギー工学専攻　原子核システム安全工学講座（エネルギー物理工学教育分野）
職名
助教
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

  • 修士（工学）（東北大学）

学歴 1

  • 東北大学　大学院工学研究科　量子エネルギー工学専攻博士後期課程

    1998年4月 ～ 2001年3月

委員歴 5

  • 青森県　青森県量子科学センター評議会委員

    2023年3月 ～ 継続中

  • 日本原子力学会　東北支部幹事

    2016年5月 ～ 継続中

  • 日本原子力学会　教育委員

    2011年7月 ～ 継続中

  • 日本原子力学会　オープンスクール小委員会委員

    2008年7月 ～ 継続中

  • 日本原子力学会　東北支部幹事

    2008年5月 ～ 2011年5月

所属学協会 4

  • 日本工学教育協会

  • プラズマ・核融合学会

  • 日本金属学会

  • 日本原子力学会

研究キーワード 3

  • ビーム応用

  • エネルギー材料

  • 原子力教育

研究分野 2

  • エネルギー / 核融合学 / 核融合炉用材料

  • エネルギー / 原子力工学 / 原子力教育

受賞 7

  1. 宮城県教育委員会協働教育推進功績表彰

    2023年4月　宮城県教育委員会

  2. 平成20年度 全学教育貢献賞

    2009年1月　東北大学

  3. JGN2アワード(地域貢献・人材育成賞)

    2008年1月　情報通信研究機構

  4. 平成18年度東北支部功績賞

    2007年4月　日本原子力学会東北支部

  5. 平成16年度 総長教育賞

    2005年1月　東北大学

  6. 平成16年度 全学教育貢献賞

    2004年10月　東北大学

  7. 第5回核融合エネルギー連合講演会若手優秀発表賞

    2004年　プラズマ・核融合学会

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論文 33

  1. Use of a slit feedback system based on a proportional-integral controller to improve long- and short-term voltage stability during microbeam experiments. 査読有り

    S. Matsuyama, M. Miwa, S. Toyama, M. Fujisawa, Y. Sato, Y. Kikuchi, M. Fujiwara, S. Suzuki, T. Nagaya

    International Journal of PIXE　Vol. 27　((3 & 4))　101-113　2017年

  2. Observation of ferrokinetics in a plant using the micron RI imaging system 査読有り

    T. Maruyama, K. Ishii, M. Fujiwara, S. Matsuyama, A. Terakawa, H. Arai, Y. Saneshige

    International Journal of PIXE　26　(1&2)　7-13　2016年

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s0129083516500029 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    We succeeded in observation of ferrokinetics in a plant (20 days radish) using the micron RI imaging which was previously developed in our laboratory, by improving two criteria: (i) adjustment of the iron solution for the plant’s intake; and (ii) measurement of the radioisotope, 55Fe in the course to take up solution in the plant. The accumulation of iron atoms in the plant was confirmed by the micro-PIXE and an appropriate density of iron was determined. Under an optimal condition of iron solution containing 55Fe, the ferrokinetics in the plant was investigated by use of the micron RI imaging system.

  3. In vivo 3D PIXE-micron-CT imaging of Drosophila melanogaster using a contrast agent 査読有り

    Shigeo Matsuyama, Naoki Hamada, Keizo Ishii, Yuichiro Nozawa, Satoru Ohkura, Atsuki Terakawa, Yoshinobu Hatori, Kota Fujiki, Mitsuhiro Fujiwara, Sho Toyama

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS　348　123-126　2015年4月

    DOI： 10.1016/j.nimb.2014.11.039 　

    ISSN：0168-583X

    eISSN：1872-9584

  4. 頭部用3次元PETの高空間分解能化

    田久創大, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, 菊池洋平, 松山哲生

    放射線　26　(1&2)　2015年

  5. 頭部用超高分解能PETの3次元位置敏感型CdTe検出器ブロックの性能評価.

    田久創大, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, 菊池洋平

    放射線　40　(4)　143-152　2015年

  6. MEASUREMENT OF DISTRIBUTIONS OF CESIUM AND RUBIDIUM IN RICE GRAINS USING MICRO-PIXE FOR DETAILED EXAMINATIONS OF CONTAMINATED FOOD

    S. KOSHIO, K. ISHII, S. MATSUYAMA, A. TERAKAWA, M. FUJIWARA, K. WATANABE, S. OSHIKAWA, K. KIKUCHI, S. ITOH, K. KASAHARA, S. TOYAMA, Y. SUZUKI, T. MATSUYAMA, T. KAMIYA, T. SATOH, M. KOKA, A. KITAMURA

    International Journal of PIXE　Vol. 24　(Nos. 1 & 2)　15-23　2014年

    DOI： 10.1142/S0129083514500028 　

  7. Development of a high-current microbeam system 査読有り

    S. Matsuyama, K. Ishii, S. Suzuki, A. Terakawa, M. Fujiwara, S. Koshio, S. Toyama, S. Ito, M. Fujisawa, T. Nagaya

    International Journal of PIXE　Vol. 24　(Nos. 3 & 4)　101-110　2014年

    出版者・発行元： Cyclotron and Radioisotope Center, Tohoku University

    DOI： 10.1142/S0129083514400038 　

  8. 3D imaging of human cells using PIXEμCT

    S. MATSUYAMA, K. ISHII, S. TOYAMA, K. WATANABE, S. KOSHIO, K. KASAHARA, S. ITO, A. TERAKAWA, M. FUJIWARA, Y. SUZUKI, A. CARMONA, S. ROUDEAU, R. ORTEGA

    International Journal of PIXE　Vol. 24　(Nos. 1 & 2)　63-68　2014年

    DOI： 10.1142/S0129083514500089 　

  9. An X-ray pinhole camera using metallic radioisotopes emitting only characteristic X-rays

    K. Ishii, H. Kawano, S. Inagaki, Y. Sato, T. Maruyama, M. Fujiwara, H. Arai, A. Terakawa, S. Matsuyama

    International Journal of PIXE　24　(03n04)　189-195　2014年1月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s0129083514400117 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    We developed an X-ray pinhole camera using a radio-isotope source that emits only X-rays.We investigated the performance of this system using a 55Fe source with phantom samples. We then applied it to investigate the movement of a 55Fe tracer in Japanese mustard spinach. We obtained X-ray images of the 55Fe tracer in the spinach samples, and found that 55Fe accumulated in the plant.

  10. Improvement and recent applications of the Tohoku microbeam system 査読有り

    S. Matsuyama, K. Ishii, K. Watanabe, A. Terakawa, Y. Kikuchi, M. Fujiwara, H. Sugai, M. Karahashi, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Fujisawa, M. Ishiya, T. Nagaya, R. Ortega, A. Carmona, S. Roudeau

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS　318　32-36　2014年1月

    DOI： 10.1016/j.nimb.2013.06.056 　

    ISSN：0168-583X

    eISSN：1872-9584

  11. Improvement of the energy stability of the Tohoku Dynamitron accelerator for microbeam and nanobeam applications

    S. Matsuyama, M. Fujisawa, T. Nagaya, K. Ishii, A. Terakawa, Y. Kikuchi, M. Fujiwara, K. Watanabe, M. Karahashi, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Ishiya

    International Journal of PIXE　Vol. 23　(Nos. 1 & 2)　69-75　2013年

    DOI： 10.1142/S0129083513400081 　

  12. MEASURES AGAINST RADIOACTIVE CONTAMINATION DUE TO FUKUSHIMA FIRST NUCLEAR POWER PLANT ACCIDENTS PART III:REMOVING AND DECONTAMINATION OF CONTAMINATED SOIL

    K. ISHII, A. TERAKAWA, S. MATSUYAMA, A. HASEGAWA, K. NAGAKUBO, T. SAKURADA, Y. KIKUCHI, M. FUJIWARA, H. YAMAZAKI, H. YUHKI, S. KIM, I. SATOH

    International Journal of PIXE　Vol. 22　(Nos. 1 & 2)　13-19　2012年

    DOI： 10.1142/S0129083512400323 　

  13. MEASURES AGAINST RADIOACTIVE CONTAMINATION DUE TO FUKUSHIMA FIRST NUCLEAR POWER PLANT ACCIDENTS PART II:MEASUREMENT OF SPACE RADIATION DOSE RATES AND EXAMINATION OF CONTAMINATION IN FOOD

    K. ISHII, A. TERAKAWA, S. MATSUYAMA, A. HASEGAWA, K. NAGAKUBO, T. SAKURADA, Y. KIKUCHI, M. FUJIWARA, H. YAMAZAKI, H. YUHKI, S. KIM, I. SATOH

    International Journal of PIXE　Vol. 22　(Nos. 1 & 2)　7-12　2012年

    DOI： 10.1142/S0129083512400311 　

  14. MEASURES AGAINST RADIOACTIVE CONTAMINATION DUE TO FUKUSHIMA FIRST NUCLEAR POWER PLANT ACCIDENTS PART I:DAMAGE SITUATION OF THE GREAT EAST JAPAN EARTHQUAKE

    K. ISHII, A. TERAKAWA, S. MATSUYAMA, A. HASEGAWA, K. NAGAKUBO, T. SAKURADA, Y. KIKUCHI, M. FUJIWARA, H. YAMAZAKI, H. YUHKI, S. KIM, I. SATOH

    International Journal of PIXE　Vol. 22　(Nos. 1 & 2)　1-5　2012年

    DOI： 10.1142/S012908351240030X 　

  15. PIXE analysis of Individual Particles in Coal Fly Ash 査読有り

    Y. Hatori, S. Matsuyama, K. Ishii, A. Terakawa, H. Fujiwara, Y. Kawamura, S. Okura, M. Fujiwara, N. Hamada, K. Fujiki, C. Inoue, H. Yamazaki, Y. Hashimoto

    International Journal of PIXE　20　(1&2)　57-62　2010年10月

    DOI： 10.1142/S0129083510001975 　

  16. Effects of transmutation elements on the microstructural evolution and electrical resistivity of neutron-irradiated tungsten 査読有り

    T. Tanno, A. Hasegawa, J. C. He, M. Fujiwara, M. Satou, S. Nogami, K. Abe, T. Shishido

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　386-88　(C)　218-221　2009年4月

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2008.12.091 　

    ISSN：0022-3115

  17. Pr:LuAGシンチレータを用いたPET-Mammographyの基礎研究

    伊藤 繁記, 大内 憲明, 武田 元博, 石井 慶造, 松山 成男, 寺川 貴樹, 菊池 洋平, 藤原 充啓, 三宅 正泰, 熊谷 和明, 伊藤 正敏, 馬場 護, 山? 浩道, 山本 誠一, 吉川 彰, 薄 善行

    日本原子力学会 年会・大会予稿集　2009　144-144　2009年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本原子力学会

    DOI： 10.11561/aesj.2009f.0.144.0 　

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    現在、乳がんの早期発見のために、1-2mmの解像度を持つ対向型PET-Mammography(PEM)の開発を進めている。この装置は、放射線検出器に新しい高性能シンチレータPr:LuAGを用いることによって、高い解像度と高い検出効率を目指し、そのための基礎研究を行っている。

  18. Prototype of TlBr Detector Array for Ultra High Resolution PET 査読有り

    K. Ishii, K. Hitomi, M. Nakhostin, Y. Kikuch, M. Fujiwara, H. Yamazaki, S. Matsuyama, A. Terakawa

    2008 IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE (2008 NSS/MIC), VOLS 1-9　2984-+　2009年

    ISSN：1082-3654

  19. The educational activities of atomic partnership in Tohoku University since 2005 査読有り

    Mitsuhiro Fujiwara, Tadao Mogami, Yuichi Niibori, Akira Hasegawa, Hiromichi Yamazaki, Keizo Ishii

    Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (16PBNC)　P16P1377, 1-5　2008年10月13日

  20. Precipitation of Solid Transmutation Elements in Irradiated Tungsten Alloys 査読有り

    Takashi Tanno, Akira Hasegawa, Mitsuhiro Fujiwara, Jian-Chao He, Shuhei Nogami, Manabu Satou, Toetsu Shishido, Katsunori Abe

    MATERIALS TRANSACTIONS　49　(10)　2259-2264　2008年10月

    DOI： 10.2320/matertrans.MAW200821 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  21. Prototype of T1Br detector array for ultra high resolution PET 査読有り

    K. Ishii, K. Hitomi, M. Nakhostin, Y. Kikuch, M. Fujiwara, H. Yamazaki, S. Matsuyama, A. Terakawa

    IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record　3709-3710　2008年

    DOI： 10.1109/NSSMIC.2008.4774135 　

    ISSN：1095-7863

  22. FDG imaging of 1mm tumor with an ultra high resolution animal PET 査読有り

    K. Ishii, Y. Funaki, Y. Kikuch, H. Yamazaki, S. Matsuyama, A. Terakawa, M. Fujiwara, R. Iwata, T. Kodama, Y. Watanabe, N. Tanizaki, D. Amano, T. Yamaguchi

    2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BIOMEDICAL IMAGING: FROM NANO TO MACRO, VOLS 1-4　1589-+　2008年

    ISSN：1945-7928

  23. Effects of transmutation elements on neutron irradiation hardening of tungsten 査読有り

    Takashi Tanno, Akira Hasegawa, Jian-Chao He, Mitsuhiro Fujiwara, Shuhei Nogami, Manabu Satou, Toetsu Shishido, Katsunori Abe

    MATERIALS TRANSACTIONS　48　(9)　2399-2402　2007年9月

    DOI： 10.2320/matertrans.MAW200722 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  24. 講義と連携していない学生実験における実験前インストラクションの設計

    陳輝, 藤原充啓, 岩崎信

    大学の物理教育(日本物理学会)　13　(1)　29-33　2007年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN：1340-993X

  25. 核融合炉での固体核変換を模擬したタングステン合金の中性子照射硬化

    丹野 敬嗣, 長谷川 晃, 野上 修平, 賀 建超, 藤原 充啓, 宍戸 統悦, 佐藤 学, 阿部 勝憲

    日本原子力学会 年会・大会予稿集　2006　(0)　798-798　2006年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本原子力学会

    DOI： 10.11561/aesj.2006f.0.798.0 　

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    タングステンが核融合炉で中性子照射されることによって生じる固体核変換元素が材料に与える影響を評価するため、照射条件から想定される組成のタングステン合金をアーク溶解で作成した。これにJOYOを用いて中性子照射を行い、照射後試験として微小硬さ試験を行った。各条件での照射硬化量から、合金中に含まれる核変換元素Re、Osの照射特性に対する影響を考察した。

  26. Improvement of corrosion resistance of vanadium alloys in high-temperature pressurized water 査読有り

    M Fujiwara, T Sakamoto, M Satou, A Hasegawa, K Abe, K Kaiuchi, T Furuya

    MATERIALS TRANSACTIONS　46　(3)　517-521　2005年3月

    DOI： 10.2320/matertrans.46.517 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  27. Fabrication and characterization of W-Re-Os alloys for studying transmutation effects of W in fusion reactors 査読有り

    HC He, A Hasegawa, M Fujiwara, M Satou, T Shishido, K Abe

    MATERIALS TRANSACTIONS　45　(8)　2657-2660　2004年8月

    DOI： 10.2320/matertrans.45.2657 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  28. Influence of Cr, Ti concentrations on oxidation and corrosion resistance of V-Cr-Ti type alloys 査読有り

    M. Fujiwara, K. Takanashi, M. Satou, A. Hasegawa, K. Abe, K. Kakiuchi, T. Furuya

    Journal of Nuclear Materials　329-333　(1-3)　452-456　2004年8月1日

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2004.04.090 　

    ISSN：0022-3115

  29. Mechanical properties and microstructures of high-chromium V-Cr-Ti type alloys 査読有り

    K Sakai, M Satou, M Fujiwara, K Takanashi, A Hasegawa, K Abe

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　329　(1-3)　457-461　2004年8月

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2004.04.089 　

    ISSN：0022-3115

  30. Effects of doping elements on oxidation properties of V-Cr-Ti type alloys in several environments 査読有り

    M Fujiwara, K Natesan, M Satou, A Hasegawa, K Abe

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　307　(1)　601-604　2002年12月

    DOI： 10.1016/S0022-3115(02)01101-7 　

    ISSN：0022-3115

  31. Effects of doping elements on oxidation properties of low-activation vanadium alloys 査読有り

    M Fujiwara, K Natesan, M Satou, A Hasegawa, K Abe, T Takahashi, T Sugawara, T Shishido

    MATERIALS TRANSACTIONS　42　(6)　1048-1051　2001年6月

    DOI： 10.2320/matertrans.42.1048 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  32. Oxidation and hardness profile of V-Ti-Cr-Si-Al-Y alloys 査読有り

    M Fujiwara, M Satou, A Hasegawa, K Abe

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　283　(II)　1311-1315　2000年12月

    DOI： 10.1016/S0022-3115(00)00386-X 　

    ISSN：0022-3115

    eISSN：1873-4820

  33. Rapid oxidation and its effects on mechanical properties of V-Ti-Cr-Si type alloys 査読有り

    M Fujiwara, M Satou, A Hasegawa, K Abe

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　258　1507-1511　1998年10月

    DOI： 10.1016/S0022-3115(98)00214-1 　

    ISSN：0022-3115

    eISSN：1873-4820

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MISC 47

  1. ドラッグデリバリーシステムと荷電粒子線併用治療のためのカプセルにおける薬剤担持および放出特性の評価

    長尾理那, 寺川貴樹, 藤原充啓, 松山成男, KIM Seong-Yun, 伊藤辰也, 新堀雄一, 千田太詩, 佐藤和宏

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2019　2019年

  2. ドラッグデリバリーシステムと荷電粒子線の併用治療のためのマイクロカプセル開発

    長尾理那, 寺川貴樹, 藤原充啓, 金聖潤, 伊藤辰也, 佐藤和宏, 新堀雄一, 千田太詩, 鳴海慶一郎, 渡會穂玖斗

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　42nd　2018年

  3. 東北大学量子エネルギー工学専攻におけるこれまでの原子力共生教育活動

    藤原充啓, 高田修司, 寺川貴樹, 新堀雄一, 長谷川晃, 石井慶造

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2017　2017年

  4. ウエーブガイドを用いた3次元元素分布測定法の開発

    松山成男, 植木裕, 鈴木脩平, 畠山泰輔, 今泉光太, 藤原充啓, 寺川貴樹

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2017　2017年

  5. 「放射線裁判」~放射線の基礎から応用までを楽しく,わかりやすく伝えるための取り組み

    藤原充啓, 高田修司, 寺川貴樹, 新堀雄一, 長谷川晃, 石井慶造

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　64th　2017年

  6. ミクロンRIイメージングシステムのピンホールコリメータ径微細化による植物中の鉄動態観察の高分解能化

    谷口弘樹, 實重雄磨, 藤原充啓, 寺川貴樹, 石井慶造

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2017　2017年

  7. 食物ベースのIDA対策に向けたミクロンRIイメージングシステムによる植物中の鉄分布測定

    谷口弘樹, 實重雄磨, 藤瀬慶彦, 玉井一貴, 藤原充啓, 寺川貴樹, 寺川貴樹, 石井慶造

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　41st　2017年

  8. マイクロパターンガス検出器を用いた粒子線プロファイルモニターの多段ガス電子増幅による高感度化

    鴫原健太, 寺川貴樹, 藤原充啓, 人見啓太朗, 細川響, 梶山愛, 藤瀬慶彦, 鳴海慶一郎, 長尾理那, 細川裕之, 野上光博, 牛島寛章, 若山雄太

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　41st　2017年

  9. 二次電子イメージングを用いたマイクロイオンビーム自動収束システムの開発

    鈴木脩平, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 藤原充啓, 関大輝, 佐多大地, 今泉光太, 畠山泰輔

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2016　2016年

  10. 大電流マイクロビームシステムの開発

    鈴木脩平, 松山成男, 寺川貴樹, 藤原充啓, 今泉光太, 畠山泰輔, 植木裕, 及川紘奈

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　40th　2016年

  11. マイクロパターンガス検出器と多チャンネル電荷読み出し回路を用いた粒子線検出システムの開発

    鴫原健太, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, 佐藤剛志, 稲野浩太郎, 実重雄磨, 細川響, 梶山愛

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　40th　2016年

  12. ピンホールコリメータを用いた植物中における鉄の高空間分解能動態観察のための研究

    実重雄磨, 谷口弘樹, 藤原充啓, 松山成男, 寺川貴樹

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　40th　2016年

  13. ミクロンRIイメージング法による植物中の鉄の動態観察技術の開発

    実重雄磨, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 藤原充啓, 新井宏受

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2016　2016年

  14. 大電流マイクロビームシステムの開発 II

    松山成男, 石井慶造, 寺川貴樹, 藤原充啓, 遠山翔, 伊藤峻, 笠原和人, 藤澤政則, 永谷隆男, 佐多大樹

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2015　2015年

  15. ミクロンRIイメージング法による植物中の鉄の動態観察技術の開発

    丸山隆史, 石井慶造, 藤原充啓, 松山成男, 寺川貴樹, 新井宏受, 石井慶造, 藤原充啓, 松山成男, 寺川貴樹, 新井宏受, 實重雄磨

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　39th　2015年

  16. α粒子線治療装置の基礎研究

    佐藤剛志, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, 金田賢, 松山哲生, 久保亮介, 増山昌孝, 稲野浩太郎

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　38th　2014年

  17. 腫瘍内への陽子線局所照射技術の開発

    稲野浩太郎, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, 金田賢, 松山哲生, 藤田明穂, 増山昌孝, 久保亮介, 平方遥子, 佐藤剛志

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　38th　2014年

  18. 福島原発事故による放射性セシウムの汚染検査と除染活動

    石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, 長久保和義, 櫻田喬雄, 佐藤光義, 長谷川晃, 山崎浩道, KIM S., 結城秀行, 佐藤伊佐務

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2012　2012年

  19. マイクロビームを用いた室内エアロゾルの個別粒子分析

    松山成男, CATELLA Guillaume, 石井慶造, 山崎浩道, 菊池洋平, 寺川貴樹, 藤原充啓, 藤木広太, 濱田尚樹, 羽鳥悦脩, 伊藤友紀, 平石信吾, 三浦勇一, 深谷篤生, ZITNIK Matjaz, NATASA Grlj, PELICON Primoz

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2011　2011年

  20. 福島第一原子力発電所事故に対する東北大学の取り組み(1)線量測定・汚染検査・除染

    石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, 長久保和義, 櫻田喬雄, 佐藤光義, 長谷川晃, 山崎浩道, KIM S., 結城秀行, 佐藤伊佐務

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2011　2011年

  21. PIXEミクロンCTによる生きたままのショウジョウバエの3次元断層画像撮影法の開発

    濱田尚希, 石井慶造, 松山成男, 山崎浩道, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, 川村悠, GUILLAUME Catella, 大倉曉, 藤川誠, 橋本悠太郎, 伊藤友紀, 羽鳥悦脩, 藤木広太

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2010　2010年

  22. ヘリカルスキャン法に基づいたPIXEミクロンCTの開発

    川村悠, 石井慶造, 松山成男, 山崎浩道, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, NAKHOSTIN M., 大倉曉, 藤川誠, 橋本悠太郎, CATELLA G., 濱田尚希, 羽鳥悦脩, 藤木広太, 伊藤友紀, 藤澤政則

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2010　2010年

  23. 超高分解能半導体PETを用いたγ線CTに関する研究

    田川篤志, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 菊池洋平, 藤原充啓, 山下航, 伊藤友紀, 康永盛欽, 川村太冴, 高橋侑土, 山崎浩道

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2010　2010年

  24. PIXEを用いた動画像撮影技術の研究

    川村悠, 石井慶造, 松山成男, 山崎浩道, 菊池洋平, 藤原充啓, 寺川貴樹, 渡辺未樹, 坪井真太郎, 山中健太郎, 大倉曉, 藤川誠, 濱田尚希, 羽鳥悦脩, 藤木広太

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  25. 粒子線治療効果を上げるための抗がん剤のがん細胞への集積度の研究

    伊藤友紀, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 菊池洋平, 藤原充啓, 川村悠, 大倉曉, 藤川誠, 羽鳥悦脩, 濱田尚希, 藤木広太, 山崎浩道, 船木善仁, 橋本悠太郎

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  26. マイクロビーム分析法を用いた石炭灰の個別粒子分析

    羽鳥悦脩, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, NAKHOSTIN Mohammad, 藤原充啓, 川村悠, 大倉曉, 藤川誠, GUILLAUME Catella, 濱田尚希, 藤木広太, 山崎浩道, 橋本悠太郎

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  27. 東北大学マイクロビームシステムの高性能化

    松山成男, 石井慶造, 坪井真太郎, 山崎浩道, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, NAKHOSTIN Mohammad, 川村悠, 山中健太郎, 渡邊未樹, 橋本悠太郎, 大倉曉, 藤川誠

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  28. マイクロパターンガス検出器を用いた粒子線治療ビームモニターの開発

    小屋田寛, 寺川貴樹, 石井慶造, 松山成男, 藤原充啓, NAKHOSTIN Mohammad, 菊池洋平, ESMAILI-TORSHABI Ahmad, 有川潤, 富樫貴紀, 山下航, 秋山久樹, 伊藤友紀, 田川篤志, 康永盛欽, 山崎浩道

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  29. PIXEミクロンCTのためのスパイラルスキャンの導入

    川村悠, 石井慶造, 松山成男, 山崎浩道, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, NAKHOSTIN M., 大倉曉, 藤川誠, 橋本悠太郎, 濱田尚希, 羽鳥悦脩, 藤木広太, CATELLA G.

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  30. γ線CT値の阻止能との相関

    田川篤志, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 藤原充啓, MOHAMMAD Nakhostin, 菊池洋平, ESMAILI-TORSHABI Ahmad, 有川潤, 富樫貴紀, 山下航, 秋山久樹, 小屋田寛, 伊藤友紀, 康永盛欽, 山崎浩道

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  31. PIXE専用小型サイクロトロンにおける中性子の発生

    藤川誠, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 菊池洋平, 藤原充啓, 川村悠, 山崎浩道, 佐々木廣, 前田晃輔, 山口成厚

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  32. 生きたままのショウジョウバエの3次元断層画像を収得するための研究

    大倉曉, 石井慶造, 松山成男, 山崎浩道, 寺川貴樹, 菊池洋平, 藤原充啓, 川村悠, 藤川誠, 羽鳥悦脩, 濱田尚希, 藤木広太

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  33. PIXEを用いたミクロンCTの高解像力化

    濱田尚希, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, NAKHOSTIN Mohammad, 藤原充啓, 川村悠, 大倉曉, 藤川誠, 羽鳥悦脩, 藤木広太, 山崎浩道, 橋本悠太郎

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  34. α線による治療効果の基礎研究

    康永盛欽, 寺川貴樹, 石井慶造, 松山成男, 藤原充啓, MOHAMMAD Nakhostin, 菊池洋平, ESMAILI-TORSHABI Ahmad, 有川潤, 富樫貴紀, 山下航, 秋山久樹, 小屋田寛, 伊藤友紀, 田川篤志, 山崎浩道

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  35. サブミリPIXEを用いたマウス脳の元素画像分析

    藤木広太, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, NAKHOSTIN Mohamamad, 藤原充啓, 川村悠, 大倉曉, 藤川誠, 羽鳥悦脩, 濱田尚希, 山崎浩道, 橋本悠太郎, 櫻井映子

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  36. カスケードインパクターを用いた個別粒子分析法の開発

    松山成男, 石井慶造, 山崎浩道, 菊池洋平, 藤原充啓, 寺川貴樹, 川村悠, 山中健太郎, 坪井真太郎, 渡辺未樹, 大倉暁, 藤川誠, 橋本悠太郎, PRIMOZ Pelicon, MATJAZ Zitnik

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2009　2009年

  37. 大型実験装置を題材とした高大連携物理実験授業「加速器物語」における柔軟な連携形態模索の実践報告

    小山田 誠, 岩崎 信, 三石 大, 最上 忠雄, 長谷川 晃, 藤原 充啓, 陳 輝

    年会論文集;日本科学教育学会　30　403-404　2006年8月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本科学教育学会

    ISSN： 0913-4476

  38. 29aB18P 核融合炉用耐食性バナジウム合金の開発とその腐食特性評価(真空・第一壁・材料)

    工藤 貴浩, 藤原 充啓, 佐藤 学, 長谷川 晃, 阿部 勝憲

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(22)　79-79　2005年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  39. 23aB26P 低放射化バナジウム合金の微量添加元素による耐酸化性の向上に関する研究(真空・第一壁・材料, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    谷口 大輔, クスマ デウィ, 佐藤 学, 藤原 充啓, 長谷川 晃, 阿部 勝憲

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(21)　106-106　2004年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  40. 23aB23P 核融合炉用バナジウム合金とMHD絶縁被覆用セラミクス材との接合界面健全性評価(真空・第一壁・材料, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    藤原 充啓, Pint Bruce A., 佐藤 学, 長谷川 晃, 阿部 勝憲, 室賀 健夫

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(21)　105-105　2004年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  41. 23aB28P 低放射化バナジウム合金とイットリウム酸化物の接合被覆に関する研究(真空・第一壁・材料, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    澤田 智世, 佐藤 学, 藤原 充啓, 長谷川 晃, 阿部 勝憲

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(21)　107-107　2004年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  42. 23aB25P 低放射化バナジウム基高Cr合金の腐食特性評価(真空・第一壁・材料, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)

    工藤 貴浩, 山北 英治, 藤原 充啓, 佐藤 学, 長谷川 晃, 阿部 勝憲

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(21)　106-106　2004年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  43. 26aB25P 低放射化V-Cr-Ti系合金の耐食性・耐酸化性に及ぼすCr濃度の影響(真空・第一壁・材料)

    藤原 充啓, 高梨 健太郎, 坂本 敏哉, 長谷川 晃, 阿部 勝憲, 垣内 一雄, 古屋 武美

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(19)　79-79　2002年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  44. 26aB24P 耐食性低放射化バナジウム合金開発のための高Cr化とその機械的特性評価(真空・第一壁・材料)

    坂井 和貴, 森 武志, 高梨 健太郎, 藤原 充啓, 坂本 敏哉, 長谷川 晃, 阿部 勝憲

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(19)　79-79　2002年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  45. 29pA25P V-Cr-Ti系合金のCr添加による耐食性の向上(加熱/炉設計)

    坂本 敏哉, 藤原 充啓, 阿部 勝憲, 宍戸 統悦, 花田 修治, 垣内 一雄, 古屋 武美

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(18)　139-139　2001年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  46. 29pA21P 耐食性・耐照射性に優れたバナジウム基高クロム合金の開発研究(プラズマ壁相互作用・材料/電源・マグネット)

    坂本 敏哉, 藤原 充啓, 阿部 勝恵, 高橋 利次, 菅原 孝昌, 宍戸 統悦, 渡辺 貞夫, 花田 修治

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(17)　170-170　2000年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

  47. 29pA20P 低放射化バナジウムV-4Ti-4Cr系の耐食性と微量添加元素による改善(プラズマ壁相互作用・材料/電源・マグネット)

    藤原 充啓, 佐藤 学, 阿部 勝憲, Natesan Ken

    プラズマ・核融合学会年会予稿集　(17)　169-169　2000年

    出版者・発行元： プラズマ・核融合学会

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書籍等出版物 14

  1. 自然科学総合実験(2016年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2016年

  2. 自然科学総合実験(2015年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2015年

  3. 自然科学総合実験(2014年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2014年

  4. 自然科学総合実験(2013年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2013年

  5. 自然科学総合実験(2012年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2012年

  6. 自然科学総合実験(2011年版)

    須藤彰三, 藤原充啓, 掲載五十

    東北大学出版会　2011年

  7. 自然科学総合実験(2010年版)

    須藤彰三, 藤原充啓, 掲載五十

    東北大学出版会　2010年

  8. 自然科学総合実験(2009年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2009年4月

  9. 自然科学総合実験(2008年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2008年4月

  10. 文化系のための自然科学総合実験

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2008年3月

  11. 自然科学総合実験(2007年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2007年4月

  12. 自然科学総合実験(2006年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2006年4月

  13. 自然科学総合実験(2005年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2005年4月

  14. 自然科学総合実験(2004年版)

    須藤彰三, 藤原充啓

    東北大学出版会　2004年4月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 12

  1. 原子力関連出前授業における大学生の主体的参加を促進する事による教育効果向上に関する研究 競争的資金

    藤原 充啓

    2018年6月 ～ 2019年3月

  2. 原子力サイト近郊で実施するエネルギー関連出前授業における教育効果検証に関する研究 競争的資金

    藤原 充啓

    2017年6月 ～ 2018年3月

  3. 原子力関連サイト近郊における教育機関と連携した小、中学生向けエネルギー関連教育方法に関する研究 競争的資金

    藤原 充啓

    2016年7月 ～ 2017年7月

  4. 原子力関連サイト近郊における小、中、高校生向け放射線教育方法に関する研究 競争的資金

    藤原 充啓

    2015年7月 ～ 2016年3月

  5. ナノスケールの界面設計に基づいた異種材料接合の限界強度の解明とその向上

    佐藤 学, 藤原 充啓, 長谷川 晃

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2007年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    次世代の原子力システムや核融合炉システムで必要とされる異種材料接合面における接合機構に関する基礎的な理解を深めること及びその接合強度についての知見を得ることを目的として、第一原理計算に基づく接合強度の計算を行うと供に被覆接合体を作製し、皮膜の構造解析や接合強度の直接測定実験を含めた研究手法を駆使し接合被覆の制御因子の把握と機構の理解を深めました。異種材料としてセラミックスと金属との組み合わせを対象としました。 第一原理計算による最大理想界面強度の評価ではバナジウムとカルシアやマグネシウム、ニッケルとジルコニアを対象として計算を行いました。理想界面強度では原子間の結合が単位面積当りにどれだけあるかが強度に影響を及ぼし、したがって結晶方位や原子間結合を生じる原子間の距離が重要なパラメータであることがわかりました。 被覆接合体の作製では核融合炉用構造材料としてのバナジウム合金と酸化物セラミックスとしてイットリアを中心に行い、スクラッチ試験法やレーザー衝撃試験法による評価を行いました。酸化物皮膜としては雰囲気を制御した環境での酸化熱処理による方法やスパッタ法による皮膜作製を行いました。皮膜の付着力あるいは剥離強度についてはスクラッチ試験法によりせん断の強度の評価を試みました。バナジウム合金とイットリア皮膜との界面の評価では皮膜の結晶性とともにバナジウム合金へのイットリウムの微量添加も付着力の向上に効果があることが示唆されました。レーザー衝撃による方法では引張の応力を界面に負荷できるので第一原理計算での評価と直接比較できる可能性があります。プラズマ溶射法やスパッタ法で作製したイットリア皮膜とバナジウム合金との引張方向の接合強度についてはイットリアの添加効果は明瞭に観察されませんでしたが、測定の精度向上と合わせてイットリウム添加の影響について今後詳細な検討を行うことに有効と考えられます。

  6. 軽水炉プラント機器材料の補修・保全後の長期信頼性検証技術の高度化

    長谷川 晃, 佐藤 学, 藤原 充啓, 野上 修平

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2007年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究の目的は、軽水炉の炉心構造材料であるオーステナイトステンレス鋼中に、運転中に蓄積する核変換ヘリウム(He)が原因となっって、補修などのために溶接処理を受けたときの熱履歴によって発生する粒界割れについて、加速器照射を使ってHeを注入し、材料の健全性を予測する手法の高度化をはかることである。核変換を模擬するために最初にHeを加速器で注入し、溶接熱履歴をいくつかの熱処理によって模擬し、さらにその後の使用に相当する照射損傷を再度加速器で与え、これらの試料の微細組織観察により劣化挙動を評価した。 対象試料はSUS316であり、Heを加速器で室温にて10〜1000appm注入した、溶接を模擬した熱処理は850-1050℃でおこなった。熱処理後の再照射は最大0.5dpaまで行い、HAZなどを中心に微細組織観察を行った。He気泡は、He量の増加、熱処理温度の上昇、照射後のはじき出し損傷量とともに成長するのが観察された。また、熱処理後の0.5dpaの再照射により、熱処理なしでは見られない結晶粒界上でのHeバブルの成長が顕著になることが明らかとなった。 本研究により、変換で生成したHeの溶接熱処理による成長が、He量、加熱時間、溶接後の再照射などによって大きくなることが明かとなった。特に結晶粒界上でのHeバブルの成長は脆化の原因となることが知られており、溶接材においても劣化の主な原因となる。それ故、軽水炉構造材料の補修後の長期信頼性確保のためには、溶接前の補修部分のHe量や、溶接時の熱入力などを極力抑えるためによ溶接条件を精密に制御することが必要となる。さらに溶接部材の補修後の定期的な検査間隔の設定などが重要になる。これらの他にもHeバブルを成長させる熱応力や周期的な熱サイクルなどについても十分な吟味が必要と考えられる。今後はこれらの因子についての詳細な検討が必要となることが予想される。

  7. ITと大学大型実験装高と連携した新しい高校大学連携物理教育プログラム開発と評価

    岩崎 信, 長谷川 晃, 最上 忠雄, 藤原 充啓, 三石 大

    2005年 ～ 2006年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究では,東北大学工学部量子科学館加速器を大型実験装置の例として,高度にITを活用した高校生向きの科学実践型課外授業を開発し,SSH高校生に最適なプログラムのモデル:ブレンディングモデルを開発実践した.大型実験装置現場での授業:実地授業を中心として,導入学習としての事前eラーニング遠隔授業,締めくくりの学習としての事後遠隔リアルタイム授業の3部構成を開発し実践で検証した. 授業の目標は、体験目標:加速器の運転、ビーム照射、物質の変化体験.向上目標:学んだ(学ぶ)知識の総合的運用,『エネルギー』と『物質』(原子・イオン)の2つのキー概念で理解.先端的な装置の研究や実用の活用について体験的に理解.達成目標:用いるイオン加速器のシステムとしての構造や構成を理解し加速器を運転することで身体的に獲得する.17年度は埼玉県SSH2年生〜20人、18年度は山口県SSH3年生2人加えて実施された。事前,実地は東北大学のオープンキャンパスを含む夏休み時期に独立に,事後は合同で11月下旬にJGN2を利用して実施した.生徒達の高い加速器概念獲得状況の確認と、アンケート調査等により良好な評価を得た。 キーは,生徒たちにとって難解な加速器を"分かる"状態に導くことと、同時にある種"分からない"状態も作り,好奇心,探索心を誘起させ,努力する気持ちを惹起させること.つまり、既習知識の活用の場面と新知識獲得への挑戦的文脈を実践的に用意した.大型装置は存在感があるが,それを生徒達が理解し,運転し,使い,関連する多様な生起現象を思考する身体的実験環境は,科学的論理的思考の基礎となる対象の科学的認識モデル形成を自然に促進する.大学の大型実験装置,教員,院生,それらの活動や思考や説明との接触は,"異文化"との濃厚な接触であり,将来の創造性,独創性発揮(直観や洞察)によい影響を与えると確信する.

  8. ホットディッピング・気相熱処理法による低放射化バナジウム合金のMHD被覆開発

    阿部 勝憲, 長谷川 晃, 佐藤 学, 藤原 充啓

    2004年 ～ 2004年

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    核融合炉用構造材料としての低放射化バナジウム合金は液体リチウムによる増殖・冷却システムを採用することによりその特長を発揮できます。このためには絶縁性セラミックス被覆を開発し、強磁場と液体金属流動との相互作用で生じるMHD圧力損失を低減することが求められます。絶縁性セラミックス被覆を配管内面に施すことにより、冷却材である液体金属リチウム中の誘導電流を抑制することができ、必要な冷却効率を得るための流速を確保することあるいは不用な応力負荷を配管に生じさせないことができるようになります。液体金属リチウム中で共存性に優れたセラミックスがこれまでの研究により選定されてきましたが、主に用いられている物理蒸着法は広い面積や複雑な形状に対する被覆に不向きです。本研究では大面積かつ複雑形状への被覆に有効と考えられる被覆方法、すなわちホットディッピング(溶融浸漬法)と気相拡散熱処理の組み合わせる方法について基礎的な工程の確立を試みました。V-4Cr-4Ti合金およびV-4Cr-4Ti-Si-Al-Y合金を作製し、まず、高純度溶融アルミニウム中へのバナジウム合金の浸漬を行いました。アルミニウム被膜の厚さは引き上げ速度に依存しますが試験片にほぼ均一に厚さ約20μmのアルミニウム被膜を作製できることが分かりました。陽極酸化によるアルミナの作製を試み、陽極酸化後の熱処理により結晶性が改善できることが分かりました。気相熱処理試験については純ヘリウムガスと濃度調整した標準ガスとの混合比を制御した分圧制御装置を組み込んだ熱処理を作製しました。酸化物セラミックスの熱処理による結晶性の向上には酸素分圧だけではなく熱処理温度が重要であることが分かりました。被膜の密着性に関しては曲げ試験や引張り試験により評価するともに第一原理計算による評価もあわせて行いました。

  9. 低放射化バナジウム合金における希土類酸化物制御による耐食性被膜の高性能化

    藤原 充啓

    2003年 ～ 2004年

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    本研究では核融合炉用低放射化バナジウム合金の実用化のため、(1)希土類元素による表面酸化物被膜安定性向上、(2)酸化物被膜とマトリクスの密着性向上、および(3)マトリクスの耐酸化性向上、のそれぞれより高性能耐食性MHD被覆を開発することを目的としており、本年度は(1)、(2)に関して希土類酸化物候補材料を選定し、バナジウム合金との接合界面安定性評価を行った。また、昨年度に行った(3)に関連するマトリクスにおける耐酸化性、耐食性向上に関する結果を集約し、論文投稿を行った。 得られた結果は以下の通りである。 ・希土類酸化物候補材料として、バルク材を用いた液体Li中長時間浸漬試験での安定性を考慮し、Er_2O_3とY_2O_3を選定した。 ・バルクセラミクスとバナジウム合金を用いた固相拡散接合試験を行った結果、Y_2O_3を用いた場合でに安定した接合界面を作製することが出来なかった。1100℃までの試験では接合させることが出来ず、1200℃以上では接合した場合でも試料取り出し等の非常にわずかな衝撃で界面が剥離した。これは界面において反応層をほとんど作らないことによると考えられ、今後はバナジウム表面にDCスパッタ法により厚さ約1ミクロンの金属Yを予め被覆し、この被覆層を媒介とする酸素の拡散により、界面の強化を検討する予定である。 ・Er_2O_3を用いた試験では1100℃以上の試験において、良好な接合界面を作製することができた。しかし、線膨張係数の違いから、冷却速度が速い場合、Er_2O_3内部にクラックが進展し、健全性を保つことが出来ないことが明らかとなった。 ・上記試験において作製したEr_2O_3/バナジウム合金界面において、現在、液体Li中浸漬試験を実施しており、共存性評価試験を進行中である。 ・研究目的の(3)に関して、昨年度にマトリクスの耐酸化性向上を目的として試作したバナジウム基高Cr合金の耐酸化性および耐食性に関してと、熱処理による微細組織や機械的性質の変化に関しての2編の論文投稿を行うことが出来た。

  10. イオンビーム照射を用いた原子炉炉内材料の保全技術の開発

    長谷川 晃, 佐藤 学, 藤原 充啓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    2002年 ～ 2004年

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    軽水炉炉内構造材料であるオーステナイトステンレス鋼では中性子照射下において粒界およびその近傍においてCrやNiの偏析が起こることが知られている。このような局部的な化学組成の変化によって表面腐食が起こり、その局部腐食により粒界き裂発生につながり、ひいては応力腐食割れを引き起こす可能性がある。しかし粒界近傍での非常に狭い領域での粒界偏析は粒子線照射下でしか発生しないために、その腐食の挙動への影響については十分明かにはされていなかった。本研究では、加速器による水素イオンビーム照射を用いて、SUS304に照射照射温度をパラメータとして変えて照射することで、粒界において偏析量・偏析幅の異なる試料を作製した。本研究ではイオン照射した微小試験片に電気化学的再活性化法を適用し、はじき出し損傷による照射誘起偏析が原因と考えられている照射誘起応力腐食割れへの腐食挙動変化の影響を調べる試験手法を開発することを目的として行った。 水素イオン照射したSUS304ステンレス鋼の腐食挙動をEPR法とTEMによる微細組織観察法を用いて、300,400,500℃で0.1,0.5および1dpa照射した試料について行った。その結果は以下のようにまとめられる。 1.EPR法を用いたステンレス鋼の腐食挙動の評価のために、3mm直径の微小円板試料を用いる方法の有効性が確認された。 2.300および400℃で照射した試験片ではEPR法で表面にピットが観察された。0.1dpa照射で粒界に照射誘起偏析が起こったが、粒界腐食は観察されなかった。この条件で照射では粒界の腐食抵抗は保持されていると考えられる。 3.500℃照射では粒界に腐食溝が観察されたが表面ピットは観察されなかった。腐食溝の幅と深さは照射量の増加とともに増大した。こらから高温照射で照射誘起偏析は増加する一方、照射欠陥は回復するためにピットの原因となる粒内の化学的活性度は低下したものと考えられる。 4.以上の結果を元に粒界の腐食特性と照射誘起偏析および微細組織発達の関係について検討した。 以上のことより、加速器による水素イオン照射とEPR試験法を組み合わせることで、中性子照射したオーステナイトステンレス鋼の腐食の挙動を評価するために有効な研究手法が開発されたと結論付けられた。

  11. 日欧における高融点材料技術開発に基づく低放射化高熱流束システム設計と要素研究

    阿部 勝憲, 藤原 充啓, 佐藤 学, 長谷川 晃, 野田 信明, 栗下 裕明

    2003年 ～ 2003年

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    将来のエネルギー源としての核融合炉の実現を目指すためには、プラズマ制御のための不純物除去を行うダイバータや、プラズマからの熱や粒子を受け止めるプラズマ対向壁などの高熱流束機器の開発が核融合プラズマの制御と核融合炉の安全性確保のための炉工学上の重要な開発課題の一つと考えられている。日欧においてこれまでもタングステンやモリブデンなどの高融点金属材料の開発・研究が行われ、それぞれ多くの成果を上げてきた。これらの技術及び知識ベースを集約することにより、安全性及び経済性に優れた低放射化高熱流束機器の設計と要素開発を格段に進めることが可能と考えられる。これらの研究機関の連携を深め、材料開発と中性子照射特性の研究実績や今後の研究計画を融合させ、設計許容範囲の広い高融点金属材料のデータベースを構築のための共同研究立ち上げのために、日本国内での国際ワークショップの開催と、EUの研究機関の調査を行った。 平成15年12月10日に、京都国際会館において開催中の第12回核融合炉材料国際会議(12月8-12日)に合わせて、第一回目のワークショップ(IEA高融点金属材料ワークショップと共催)を開催した。ワークショップにおいてはそれぞれの研究の現状と今後の研究計画について検討を行い、今後さらに研究協力を進めていくこと、さらに平成16年3月の日本からの調査研究グループの研究交流に関する打ち合わせのための訪問とさらなる連携を深めることが合意された。 平成16年3月14-20日に研究分担者である長谷川晃・東北大助教授と、栗下裕明・東北大助教授がEUの核融合研究の中心機関であるドイツ・ガルヒンのEFDAを訪問し、EUの高熱流束機器開発の中心的な役割を果たしているH.Bolts博士(マックスプランク研究所)らと日本における高融点金属合金の開発とその照射特性評価および核変換効果などについて研究成果についてディスカッションを行った。さらに日本の高熱流束機器開発の現状と将来計画について紹介し、EU側の高融点金属材料を使ったダイバータ機器の設計研究などとの研究協力について検討を行い、新合金などの材料の相互供給や照射特性などの相互評価と共通データベースの構築を目指した今後の共同研究立ち上げに向けて協議を続けていくことで合意した。

  12. 原子炉照射環境計測の高度化のための照射履歴記憶素子の開発

    阿部 勝憲, 長谷川 晃, 佐藤 学, 藤原 充啓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2003年

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    温度履歴を検出するために、炭化珪素の試験片上に銅メッシュを用いてマスキングをし、照射領域と非照射領域を作ったものに、ヘリウムイオンを室温で3MeVのエネルギーで注入し表面にはじき出し損傷によるスエリング領域を作製し、この試料に対して、最高1200℃までの加熱を行い、照射領域の剥離挙動とその他の領域の表面剥離の挙動を調べ、温度履歴検出性能について調べてきた。これまでに剥離が顕著になる温度がヘリウムの照射量に対して異なること、特に900℃までに剥離を起こさない低照射量の場合、その後の900℃の加熱によっても剥離が起こらないことが明らかとなっている。本年度はヘリウムを注入した基板の材料による挙動を調べるために、これまで使用していた多結晶炭化珪素(β-SiC)に加えて、より高純度でかつ結晶粒界の影響のない単結晶炭化珪素(α-SiC)への試験を行った。その結果昇温脱離スペクトルの解析では、粒界の有無によるヘリウムの放出挙動に大きな変化は認められなかった。1200℃以上の焼鈍ではキャビティが粒界にトラップされることが我々のこれまでの研究で明かになっているが、温度履歴モニターに関わる表面隆起領域の体積変化や剥離が顕著な数百度以下の温度領域では、基板の結晶性の影響はほとんどないと結論された。 これらの結果とこれまで得られた結果を基に、照射環境下における温度履歴記憶素子としての可能性を検討した。その結果、室温でHeイオンを照射したSiCの加熱による表面剥離と照射欠陥の回復との関連と検討した。その結果、表面剥離挙動の温度依存性と、Heイオン照射のフルエンス依存性から、マイクロメッシュを使って多結晶のβ-SiC上に570keVまたは1.7MeVのエネルギーで0.5〜1.2x10^<22>ions/m^2のHeイオンを室温で照謝することで作製した微小隆起配列をもつ素子を用いて、その加熱後の表面剥離の挙動を観察することで、約300〜1000℃までの範囲で加熱温度の推定が可能となると考えられる。

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