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先進技術研究センター

Pd多層膜の重水素透過による元素変換の観測

技術の特徴(1) 世界に先駆け当社で発見

新しい元素変換
従来の元素変換
     
常温・常圧の重水素ガスを元素を添加した独自の反応膜に流すだけで元素変換可能。

元素変換法画像

■理論的解明は今後の課題。
 
     
加速器/原子炉による陽子・中性子等を利用→高エネルギーで大掛かりな施設が必要

施設画像

■理論的には確立。
 

技術の特徴(2) 独自のナノ構造反応膜


技術の特徴(2)画像

波及効果 学術的、社会的にパラダイムチェンジを引き起こす潜在力


(1)学術的波及効果
物性物理と核物理という異分野が融合した、フロンティア領域の学問分野を創成

(2)工学的/社会的波及効果
A:日本で産出しない戦略的貴重元素の生成
産業に不可欠だが輸入依存度の高い貴重元素(白金等)の創成
B:有害元素の変換処理
医療用・発電用放射性廃棄物処理による社会負担軽減
C:新エネルギー源
化石燃料の百万倍(原子炉相当)のエネルギー獲得
波及効果画像

実験結果概要  1.実験装置



実験結果概要  2-1.Cs→Pr変換実験結果


技術の特徴(2)画像
Pdの多層膜にCsを添加し、重水素ガスを透過すると、CsがPrに変換していくことが観測された。

実験結果概要  2-2.CsとPrの関係



CsからPrへの変換は原子番号が4、質量数が8増加している。

実験結果概要  3-1.Sr→Mo変換実験結果


技術の特徴(2)画像

Pdの多層膜にSrを添加し、重水素ガスを透過すると、 SrがMoに変換していくことが観測された。

実験結果概要  3-2.天然Moと異なる同位体比のMoの生成



Srが変換したMoの同位体比は、天然Moの値と異なっている。

実験結果概要  3-3.SrとMoの関係



SrからMoへの変換も原子番号が4、質量数が8増加している。

発表の反響 当社発見の注目度・信頼度上昇中


2002.7 当社論文が評価の高い学会誌(JJAP)に掲載
2002.9 米国NRLから共同研究の打診
2003.4 当社結果等の検証を目的とした原子力学会研究専門委員会「サブkeVエネルギー領域での凝集系核現象」設立
2003.8 ボストンの国際会議で発表 最も重要な発表と評価
2003.10 伊物理学会で当社発表内容の紹介が表彰受け
2004.3 イタリアINFN(核物理研)で招待講演
2004.3 国際凝集系核科学学会からGiuliano Preparata賞授与
2004.3 原子力学会総合講演で発表

再現実験 阪大・静岡大・伊INFN(核物理研) 再現実験成功
理研・NRL 生成物Pr検出取り組み中
再現実験準備中

協業状況 世界のCOEとの連携で研究推進


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