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及びAg担持TiOを用いた電子ビーム照射による空気中キシレンの酸化分解箱田 照幸; 松本 加奈江; 水野 彰*; 広田 耕一
no journal, ,
塗料工場からの換気ガス中に含まれるキシレンなどの電子ビーム(EB)照射による分解処理技術の開発のために、EB照射と触媒であるTiO及び3-10wt%Ag担時TiOを併用して、キシレンやその副生成物の分解を促進する触媒設置条件を明らかにするととともに、触媒表面上の酸化反応を定量した。その結果、照射空間の下流への触媒導入により、照射副生成物のCOへの選択的な酸化が認められ、特にAg担持量が5wt%以上の場合に最大のCO生成量が得られることがわかった。さらに、非照射空間における副生成物の酸化反応では、O
が関与している可能性があることを明らかにした。
田口 光正; Baldacchino, G.*; 倉島 俊; 木村 敦; 勝村 庸介*; 広田 耕一
no journal, ,
重イオン照射による特異的な化学反応を詳細に理解するために、原子力機構TIARA施設において、AVFサイクロトロンからの重イオンをチョッパーにより任意のパルス幅で照射可能とするとともに、活性種挙動を直接観測するための高感度な過渡吸収システムの開発を行った。本システムを用いて、KSCN水溶液へ220MeV Cイオンを照射した時の光強度変化から、照射によって生成したOHラジカルとSCN
の反応により生じた(SCN)
に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10
レベルの吸光度が測定可能となった。
熊田 高之; 能田 洋平; 橋本 竹治; 小泉 智
no journal, ,
われわれはこの中性子小角散乱装置に、電子スピン共鳴法を用いた核スピン偏極装置を組合せ、低温固体中に生成したスパーの構造決定を行おうとしている。本発表では、現在開発中の核スピン偏極装置によって得られた基礎データを紹介する。
線架橋した非晶性PFAの特性浅野 雅春; 八巻 徹也; 前川 康成; 吉田 勝; 金賀 淳*; 榎田 貴司*
no journal, ,
架橋構造が付与されると、耐熱性,機械的性質等、高分子材料としての諸性質が改善される。分子構造を制御することで得た非晶性のテトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)は室温付近の低い温度領域(0-60
C)で線照射により架橋した。この非晶性PFAは12-42Cの範囲にガラス転移温度を有しており、照射時の分子運動性が高いことがこのような低温架橋の要因と考えた。架橋した非晶性PFAは、破断強度が上昇し、圧縮永久歪みは減少、さらに圧縮クリープ特性が改善された。また、照射雰囲気では空気存在下に比べアルゴン雰囲気下で照射した系の破断強度は高く、脱酸素による分解反応抑制の効果が示唆された。
中川 清子*; 太田 信昭*; 広田 耕一; 田口 光正
no journal, ,
ヒドロキシマレイミドを2-プロパノール中で線及びイオン照射(Ne-350MeV, C-220MeV, He-100MeV, He-50MeV)した。試料へのイオンの入射エネルギーはセルの上部に150-1000
mのアルミ箔を置くことで任意に変化させた。生成物を質量分析したところ、溶媒分子のラジカルが付加した化合物が生成することがわかった。また、分解のG値のLET依存性を調べたところ、いずれのイオン種においてもLETの増加に伴い減少したものの、Heイオンでは、CイオンやNeイオンなどの重イオンとは減少率が異なり、イオン種効果があるものと考えられる。
太田 信昭*; 中川 清子*; 西山 文隆*; 森下 憲雄; 大島 武
no journal, ,
直径12mm,厚さ0.5
1mm程度のペレット状ポリアニリンに対して、TIARAの3MVタンデム加速器を用いて窒素4価イオン(13.5MeV)及びリン4価イオン(15MeV)を注入した。イオン注入した試料を粉砕し、77Kで電子スピン共鳴(ESR)測定したところ、ポリアニリンラジカルのブロードなピークが観測された。また、ポリアニリンラジカル以外に、窒素イオン注入では2
10
ions/cm
以下で、リンイオン注入では610ions/cm以上で、新たな信号が観測された。
熊谷 友多; 永石 隆二; 山田 禮司
no journal, ,
酸化物微粒子共存下で生じる特異な放射線誘起反応に関する基礎的知見を得るため、酸性水溶液中でのCrO
の放射線誘起還元反応について、シリカナノコロイドの共存効果を調べた。CrO還元収量はシリカ共存により増加し、10wt%程度の添加で上限に達する傾向が見られた。この結果を踏まえて、OHラジカルの反応性の変化を調べるため、OHラジカル捕捉剤として
-butanolを含むCrO水溶液を用いて、還元量の変化を求めた。この場合にはシリカを添加しない水溶液中でも上限値に近い収量が観測され、シリカによる増加は見られなかった。CrO還元収量の増加について、放射線による水分解生成物の収量に基づいて考察を行った結果、通常は強い酸化性のためにCrOの還元を抑制するOHラジカルが、シリカの共存により、CrOの還元に寄与することが示唆された。
瀬古 典明; Fatmuanis, B.*; 玉田 正男
no journal, ,
放射線グラフト重合によりリン酸基を導入した吸着材はスカンジウムに対して良好な吸着性能を示すが、吸着材中に捕集されたスカンジウムを吸着後に溶出回収することが困難であった。溶離剤の選定を行った結果、吸着材中のスカンジウムを定量的に回収することが可能となり、吸着-溶離による吸着材の耐久性は、初期の吸着容量を維持した状態で10回程度使用可能なことがわかった。
永石 隆二; 熊谷 友多; 山田 禮司
no journal, ,
酸化チタン粉末を添加した酸性水溶液に放射線又は光を照射して、セリウムCe(IV)イオンの還元を測定した。放射線照射下では粉末添加による還元量の増加はギ酸の添加によらないが、光照射下ではギ酸添加で還元量が倍になった。一方、粉末に白金族元素を担持して放射線照射すると、還元量は担持しない場合に比べて増加した。これらの結果と光触媒反応の発生機構をもとに、放射線を照射した酸化物が水溶液中の反応にどのように関与するかを考察した。
平出 哲也
no journal, ,
イオン液体は安全で環境にやさしい溶媒であり、使用済核燃料などの再処理への利用も期待される。このようなイオン液体中の放射線化学は、放射線場での利用において成功するために重要である。陽電子消滅寿命測定、時間分解陽電子-電子運動量分布(AMOC)測定を行い、イオン液体中では過剰電子が溶媒和されるまでに30ピコ秒程度かかっていることを示す結果が得られた。これは他の手法による研究で報告されている結果と一致するものであり、通常の分子液体中に比べ非常に長い。これはまた、分子液体などに比べ反応が遅く見えることから、スパー内のいろいろな反応機構の研究が可能になると考えられ、イオン液体によって新しい興味深い研究を行うことが可能となる。
Lin, M.; 熊谷 友多; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介; Lampre, I.*; Coudert, F.*; Boutin, A.*; Mostafavi, M.*
no journal, ,
本研究は、さまざまな温度で異なる濃度のLi
及びMg
の陽イオンを含むDO中の水和電子の吸収スペクトルをパルスラジオリシスにより測定するとともに、量子古典分子動力学法(QCMD)シミュレーションを用いて吸収スペクトルのシフトの温度や塩濃度の依存性を解析した。
藤井 健太郎; 横谷 明徳; 鹿園 直哉
no journal, ,
軟X線照射によって乾燥DNA中に生じる分子主鎖切断及び酸化的塩基損傷の収率を定量化した。試料となるDNAフィルムは真空乾燥機中に30分保持することでDNA分子周囲の水和水を取り除いた。得られたフィルム状の試料(6.510g/cm)をSPring-8・BL23SUに設置されたイオン質量分析用真空チェンバに導入し、炭素,窒素及び酸素K殻励起領域の単色軟X線(270, 380, 435及び560eV)を室温で照射した。照射後試料をTE緩衝液で回収し、主鎖切断によるコンフォメーション変化をアガロース電気泳動法により調べた。また、塩基損傷の収率はFpg及びEndo IIIの二種類の塩基除去修復酵素(グリコシレース)で処理(37C, 30min)し、酵素の持つAPエンドヌクレース活性により塩基損傷部位を主鎖切断に変換することで定量した。得られた一本鎖切断(SSB)及び酵素で認識された塩基損傷(ESS)の照射エネルギー依存性をFigure 1に示した。270, 380及び435eVでは、SSB及びESSの両者とも収率がほぼ一定(1210
/Gy/Da)であるのに対し、酸素K殻吸収端より高エネルギー側の560eVではこれらの収率が顕著に(2倍程度)増加した。
溝手 範人*; 片貝 秋雄; 玉田 正男; 松岡 広成*
no journal, ,
ゴムの滑り摩擦において、ウェット摩擦から乾燥摩擦へ移行した直後から摩擦極大ピークが発生し、雨上がりの自動車ワイパー駆動モーターへの過負荷を与える。本研究では電子線同時照射グラフト法により加硫ゴム表面の親水化を行い、親水性とセミドライ摩擦の相関について調べた。2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)のグラフト率は520kGyと照射線量の増加に伴って大きくなり、最大1.8%まで達した。また、10kGy以上ではモノマー濃度が3070wt%と高いほどグラフト率は大きくなり、HEMAのグラフト率は照射線量とモノマー濃度により0.51.8%の範囲で制御できることがわかった。HEMAのグラフト率が1.8%まで増大した時、接触角は70度まで低下する。この結果から、HEMAのグラフトにより加硫ゴム表面の親水化が可能になった。親水化した加硫天然ゴム及び疎水化した加硫天然ゴムの最大摩擦係数と乾燥摩擦係数との差を表すデルタと接触角の関係を比較検討した結果、疎水化では接触角が大きくなるとデルタが小さくなり、逆に親水化で接触角が小さくなるとデルタが大きくなることがわかった。このことから、電子線同時照射グラフト法により、セミドライ摩擦状態を制御できることが確認できた。HEMAのグラフトによる親水化によってセミドライ摩擦は増加するが、一方でワイパーシステムの払拭性が改善された。
端 邦樹; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; Fu, H.*; 工藤 久明*; 中川 恵一*; 中川 秀彦*
no journal, ,
脳梗塞用薬剤であるエダラボンとその誘導体の抗酸化性を、パルスラジオリシス法を用いて測定した。エダラボンと酸化性ラジカルとの反応性から、OHラジカルの反応の特異性が示唆された。また、エダラボン誘導体とOHラジカルとの反応速度定数の評価を、生成物の直接測定やDMPOを用いた競争反応によって測定した。
山下 真一*; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*
no journal, ,
高LET放射線である重粒子線が形成する円筒状トラック構造を想定した拡散モデルシミュレーション(DK計算)を実施し、これまで蓄積してきた純水中での一次収量測定結果などを再現し得るトラック構造の検討を行った。この際、提案されている線量分布の比較やモンテカルロシミュレーション(MC計算)の計算結果を統計処理して得た分布との比較も行った。
Fu, H.*; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 端 邦樹
no journal, ,
パルスラジオリシス法を用いて、ラジカル捕捉剤シリビンと一酸化ラジカル(OH
, Br
, N
, NO, CO, CClO)との反応性を、生成物の吸収スペクトルや反応速度定数を測定することにより調べた。中性溶液中でのdGMP-OHやトリプトファンラジカルのシリビンによる修復能についても報告する。
高橋 宏行*; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 熊谷 友多; 工藤 久明*
no journal, ,
芳香族化合物の一つである安息香酸を溶質とする高温水溶液の放射線反応について実験的に検討し、各水分解生成物との反応による反応中間体の高温での吸収スペクトル特性,安息香酸イオンとOHの反応速度定数の温度依存性を測定した。また、この反応速度定数を利用して高温でのOHのpK
値を測定・評価した。
佐伯 誠一; 室屋 裕佐*; 長澤 尚胤; 玉田 正男; 工藤 久明*; 勝村 庸介*
no journal, ,
カルボキシメチルセルロース(CMC)の高濃度水溶液は放射線照射によって橋かけ反応が起こりゲル化する。水の放射線分解生成物であるOHラジカルがCMC高分子鎖と反応により高分子ラジカルが生成し、高分子ラジカル同士が橋かけ反応していると考えられている。この橋かけ反応メカニズムを解明するため、放射線照射後のCMC水溶液中に生成する高分子ラジカルの挙動について検討した。パルス状の電子線照射した10mM濃度のCMC水溶液の紫外可視吸収(UV)スペクトルを測定した結果、約30分間の遅い吸光度減衰が観測され、照射する線量を大きくするほど初期吸光度が大きくなることがわかった。また、CMCが高濃度及び高分子量になるほど吸光度減衰は遅くなった。そのため高分子ラジカルの初期収量は線量に、また反応速度はCMC水溶液の粘性に影響を受けると考えられる。OHラジカルによって生成する高分子ラジカルについては、過酸化水素の光分解によるOHラジカルとの反応を用いたESR測定を行い、6位の炭素(C
)にあるカルボキシメチル基の第二級炭素から水素が引き抜かれたラジカルであると推定した。
保科 宏行; 瀬古 典明; 笠井 昇; 岡田 健治; 植木 悠二; 玉田 正男; 弥富 洋介; 尾方 伸久
no journal, ,
地層処分のための地質調査研究では、坑道の掘削に伴う地下水の湧出が問題に挙げられている。東濃瑞浪超深地層研究所の立て坑からの湧水(30m
/h)には環境基準値を超えるフッ素・ホウ素が含有しており、大規模な排水処理設備を設けて処理を行っている。一方、放射線グラフト重合法により作製した繊維状のグルカミン型吸着材はホウ素に対して良好な性能を示し、かつ高速での除去処理が可能である。そこで、本吸着材を用いて、地下湧水中に溶存するホウ素除去試験を行った結果、空間速度50h
から500hの広範囲においてホウ素除去が可能であった。
関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖
no journal, ,
X線照射に伴う解離生成過程にはX線励起による直接的な解離のほかに固体内部から非弾性散乱を通じて生じる高エネルギー二次電子の衝突励起による成分が含まれる。超高真空容器内で回転可能な飛行時間質量分析装置(R-TOF-MS)を開発し、X線の直線偏光に依存する解離イオン脱離の質量スペクトルを測定した。偏光に依存する成分は少なくとも、X線励起による直接解離によると仮定できる。一方、偏光に依存しない成分を二次電子による間接過程の成分と仮定した。塩化ベンゼン(C6D5Cl)凝集固体を試料として、2つの反応機構の比を見積る試みを行った。Cl内殻共鳴励起ではC-Cl切断により生じるCl+収量に大きな偏光依存性が示され、直接過程は90%以上に達した。Cl励起でも、C-D切断により生じるD+収量には大きな偏光依存性は示されないという、結合切断サイト選択性が見いだされた。