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論文

Gamma-ray-induced loss of Er$$^{3+}$$-doped silica-core optical fiber

小山 武志*; 道口 信行*; 大木 義路*; 西川 宏之*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男

Japanese Journal of Applied Physics, 33(7A), p.3937 - 3941, 1994/07

 被引用回数:2 パーセンタイル:18.36(Physics, Applied)

エルビウムをドープした光ファイバに$$gamma$$線を照射し、損失の増加を解析した。損失は主としてEr$$^{3+}$$の還元により生成するEr$$^{2+}$$によって誘起されるが、Er$$^{3+}$$の濃度には依存しない。損失の増加はE$$gamma$$センターの生成式から導かれる2つの指数項と1つの直線項により表される。E$$gamma$$センターの生成に関するホールトラッピングが還元を誘起する電子を供給し、損失の増加に重要な役割を果たしていると考えられる。

論文

エルビウムドープ光ファイバにおける$$gamma$$線誘起損失の解析

小山 武志*; 道口 信行*; 西川 宏之*; 大木 義路*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男

DEI-93-165, 0, p.11 - 19, 1993/12

希土類元素の一種であるエルビウム(Er)をドープした石英系光ファイバの$$gamma$$線照射による光学的・物理的特性を測定し、損失増加曲線を解して損失のメカニズムを考察した。

論文

エラストマーの時間短縮照射試験方法の検討

伊藤 政幸; 日馬 康雄; 八木 敏明; 岡田 漱平; 吉田 健三

マテリアルライフ, 5(1-2), p.18 - 24, 1993/04

室温での低線量率(0.33kGy/h)長時間照射(基準条件)に対して、基準条件同様に試料の中心部まで酸化されることを前提として、照射時間を約十分の一にするために、次の二つの高線量短時間照射条件を選び、各条件における試料の劣化挙動を比較した。1)0.5MPaの酸素加圧下で、4.2kGy/hでの照射。2)70$$^{circ}$$Cの空気中で、5.0kGy/hの線量率での照射。試料として配合の異なる9種類のエチレン-プロピレンゴムを用い、最高2MGyまで照射後、100%モジュラスと破断伸びとの変化を検討し以下の結論を得た。酸素加圧下の場合には基準条件よりやや切断が多い傾向が認められ、70$$^{circ}$$Cの照射では、やや架橋が進む傾向が認められた。しかし、時間短縮照射条件でのデータ群は基準条件のデータを1.0とするとほとんどの試料について1.0$$pm$$0.25の範囲内にあり、時間短縮照射方法として両方法許容できると考えられる。

論文

電線絶縁材料の放射線・熱長時間劣化試験による寿命評価

日馬 康雄; 川上 和市郎; 神村 誠二*; 柳生 秀樹*; 大西 隆雄*

EIM-90-123, p.55 - 64, 1990/12

原子力発電所の安全性の確保ならびに長寿命化の観点から、原子力発電所用ケーブルに使用されている代表的な絶縁材料である2種類のポリ塩化ビニルを、広範囲の温度および放射線の複合環境に長時間暴露し、機械的性質の伸びを指標として、重ね合わせ法による解析を試みた。その結果、線量率、温度による加速係数を得、これらを用いて想定される原子炉の通常運転時の環境における寿命を推定した。その値は0.2Gy/h、60$$^{circ}$$Cに対して、伸びが初期値の1/2および絶対値で100%に至る時間は、一般ビニルで29.8(42.6)年、特殊耐熱ビニルで82.5(103.3)年であった。

論文

3.1.4, 放射線固相重合に関する開発研究: 3.1.7, 耐放射線性試験研究の進展

中瀬 吉昭; 嘉悦 勲*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男

放射線化学の歴史と未来; 30年の歩み, p.306 - 325, 1990/11

3.1.4.トリオキサンの放射線固相重合の開発研究の歴史をまとめた。また、固相重合の発展として展開した低温放射線重合法による高分子材料の開発についてもまとめた。トリオキサンの場合、モノマー精製から安定化までの一貫したプロセスの工業化技術を確立し、テトラオキサンの場合、同時安定化固相重合プロセスを完成し、アセタール樹脂製造法として工業化技術を確立した。低温放射線重合では、ガラス性モノマーの固相重合をとりあげ、基礎研究から応用研究へと発展させバイオ関連技術を開発した。3.1.7.耐放射線性試験研究の必要性が、原子炉周辺で用いられる有機材料の重要性から確認されだし、照射効果の研究とともに、材料の健全性、信頼性の評価が必要となった。これにともない、試験条件の設定等評価のための試験法の開発が原子炉の安全運転のために必要なことなどの歴史をまとめた。

論文

放射線等環境下における誘電・絶縁材料調査専門委員会のデータベース構築活動

浜 義昌*; 大木 義路*; 日馬 康雄

EIM-90-44, p.75 - 82, 1990/04

電気学会絶縁材料技術委員会の下部委員会である放射線等環境下における誘電・絶縁材料調査専門委員会におけるデータベース構築活動を紹介する。当委員会では前委員会に引続き、耐放射線性に関するデータベース構築のための基本的なデータフォーマットの検討を進めてきたが、本報告では、これらデータフォーマットならびにデータベース構築上の問題点について報告する。

論文

絶縁材料の諸特性に及ぼす放射線酸化の影響

日馬 康雄; 川上 和市郎; 神村 誠二*; 柳生 秀樹*

EIM-89-116, p.21 - 29, 1989/12

絶縁材料の放射線劣化の主たる要因と考えられる酸化劣化の影響を調べるため、架橋ポリエチレン2種類(純粋及びモデル配合)ならびにポリ塩化ビニル2種類(同上)を種々の条件下(空気中高線量率下、空気中低線量率下におよび酸素加圧下高線量率)で照射し、機械的、電気的特性を調べた。その結果、酸化度と機械的性質の伸びとの間には極めて良い相関が得られた。また、電気的性質の絶縁抵抗と酸化度の間にもある程度の相関があることがわかった。誘電的性質としては誘電正接が酸化の影響を受けることがわかったが、静電容量は酸化の影響を殆ど受けないことがわかった。

論文

Effect of oxygen in the simulated LOCA environments on the degradation of cable insulating materials

日馬 康雄; 岡田 漱平; 伊藤 政幸; 八木 敏明; 吉川 正人; 吉田 健三; 町 末男; 田村 直幸; 川上 和市郎

Radiation Damage to Organic Materials in Nuclear Reactors and Radiation Environments, p.1 - 30, 1989/00

原子力発電所用ケーブルに使用される5種類の絶縁・被覆材料を種々の同時法ならびに遂次法LOCA模擬環境に暴露し、劣化に及ぼすLOCA模擬環境における酸素の影響を検討した。その結果、LOCA模擬環境における酸素は高分子物質の劣化を促進し、架橋より切断を優先させるとともに絶縁抵抗を低下させる原因となる極性物質の生成を促す。実験事実から、LOCA模擬環境に於て劣化に影響を与えると考えられる環境因子は酸素との関連に於て考慮しなければならないことがわかった。

論文

LOCA環境を逐次で加える際の照射条件の検討

伊藤 政幸; 日馬 康雄; 岡田 漱平; 八木 敏明; 吉田 健三; 川上 和市郎

EIM-88-137, p.59 - 69, 1988/12

LOCA模擬環境を逐次で加える際の放射線の照射条件を比較検討した。室温で1.0kGy/hでの照射(1)、時間短縮照射条件として70$$^{circ}$$Cの空気中で5.0kGy/hでの照射(2)と酸素加圧(0.5Mpa)で4.2kGy/hでの照射(3)の三条件である。線量はすべて1.5MGyとした。照射後試料を120$$^{circ}$$Cの蒸気-ケミカルスプレー環境(SC)およびSCに酸素を0.05MPa加えた環境(SCA)とに暴露した。暴露時間を変えた試料について機械的性質と絶縁抵抗値を測定した。

報告書

原子炉用電線類の健全性試験法に関する研究; SEAMATE-IIを用いた絶縁材料のLOCA時の劣化の研究

日馬 康雄; 岡田 漱平; 八木 敏明; 伊藤 政幸; 中瀬 吉昭; 吉川 正人; 田中 進; 川上 和市郎; 吉田 健三; 町 末男; et al.

JAERI-M 88-178, 383 Pages, 1988/09

JAERI-M-88-178.pdf:9.0MB

現行試験法(推奨案)の妥当性の評価に資することを目的として、原子炉用電線に用いられる代表的に被覆・絶縁材のシート状試験並びにケーブルについて、原子炉用電線材料健全性試験装置(SEAMATE-II)を用いて、同時法並びに逐次法LOCA模擬環境下における試験条件が劣化に与える影響を調べた。同時法LOCA模擬環境では空気が存在すると線量率、環境温度が材料の機械的、電気的性質の劣化や吸水膨潤に大きな影響を与え、逐次法の劣化に比べて劣化が大きいこと、過渡温度条件、スプレイ事前劣化条件などは劣化に大きな影響を与えないことを明らかにした。

論文

絶縁材料のLOCA模擬環境下劣化に及ぼす事前劣化条件の影響

日馬 康雄; 八木 敏明; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 川上 和市郎

EIM-87-150, p.121 - 130, 1987/00

LOCA模擬環境暴露時における絶縁材料の劣化に及ぼす事前劣化条件の影響を調べるため、試験法推奨案ならびに酸素加圧下照射後熱劣化などによる事前劣化を与えた絶縁・被覆材料を同時法ならびに逐次法LOCA模擬環境に暴露し、機械的、電気的性質に及ぼす事前劣化条件の影響について検討した。その結果、事前劣化の条件はLOCA模擬環境暴露前の材料の劣化いは影響を与えるが、これらをLOCA模擬環境に暴露すると事前劣化段階での劣化挙動の違いは小さくなるか、殆んど見られなくなる場合が多い。しかしながら、材料の中には酸化劣化が物性に大きな影響を与えるものもあり、低線量率、長時間の現実の環境を模擬するためには、酸化劣化についての考慮が必要である。

論文

応力下で照射した電線絶縁材料の機械的特性の変化

八木 敏明; 日馬 康雄; 伊藤 政幸; 川上 和市郎

EIM-87-151, p.1 - 10, 1987/00

原子炉施設等の放射線環境下で使用される電線・ケーブル類は実際の布設状態に於て、多少曲がった状態にあり、引張および圧縮の両応力下で放射線劣化を受けることが考えられる。ゴム材料が無仲長状態で放射線劣化を受ける場合と一定量変形を受けた状態で放射線劣化を受ける場合とで機械的性質にどの程度影響が表われるか、ハイパロン、EPR、クロロプレン、シリコーンゴムを用い、試料の劣化に及ぼす予め付予する変形量の影響を調べた。

論文

エチレン-プロピレンゴムの放射線劣化の温度依存性の検討

伊藤 政幸; 日馬 康雄; 八木 敏明; 吉田 健三

EIM-86-126, p.55 - 62, 1986/00

生ゴムの種類や配合を異にする9種類のEPDMについて放射線劣化の温度依存性を調べた。 照射に伴うモジュラスの変化はEPDMの種類によって多様であるが、モジュラスの保持率と伸びの保持率との間には逆相関関係があることが明らかとなった。また、90~140$$^{circ}$$Cの範囲での照射劣化の見かけの活性化エネルギーを次の二つの基準で試料毎に算出した。 1)破断伸びが300%に達する線量のアレニウスプロット 2)破断伸びの保持率が0.5となる線量のアレニウスプロット 各方法で算出した値を平均値と標準偏差を求めると次の結果が得られた。 1)の方法5.6$$pm$$1.6kcal/mol(23.4$$pm$$7.5kJ/mol) 2)の方法5.1$$pm$$1.2kcal/mol(21.4$$pm$$5.2kJ/mol)

論文

絶縁材料のLOCA模擬環境下における吸水特性の変化

八木 敏明; 日馬 康雄; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 川上 和市郎

EIM-86-129, p.1 - 10, 1986/00

電線・ケーブル材料をLOCA模擬環境の様な厳しい条件下に暴すと著しく吸水膨潤する。これらの吸水膨潤現象はLOCA環境時の健全性に及ぼす重要な因子であるため、電線材料である、ハイパロン、EPR、架橋PE、クロロプレン等について、吸水膨潤に及ぼす逐次法LOCA条件の影響を調べた。その結果、照射したゴム材料の給水率は線量および線量率に依存し、線量が増すほどまた低線量率照射程大きくなる。またレーダチャートを用い、LOCA模擬環境下での吸水率に及ぼす影響因子を総合的に比較すると、特に蒸気暴露温度、照射雰囲気、添加空気圧等の影響が大きいことがわかった。そしてこれらゴム中に吸水した水は親水基等に化学的に結合した水よりゴム中のボイド等に物理的に取り込まなれた水が大部分であることが明らかになった。

論文

LOCA模擬逐次法における前照射条件および蒸気暴露条件が絶縁材料の劣化におよぼす影響,I; 機械的性質

日馬 康雄; 八木 敏明; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 川上 和市郎

EIM-86-130, p.11 - 21, 1986/00

LOCA時に想定される放射線、高温の水蒸気、スプレイ、空気などからなる複合環境下における絶縁材料の劣を放射線とその他の環境を逐次与える逐次法により模擬する方法を検討するため、5種類の絶縁・被覆材料を種々の逐次法環境に暴露し、環境条件が劣化に与える影響を調べた。本報告では、逐次法前照射時の温度、蒸気環境温度ならびにスプレイが絶縁材料の機械的性質におよぼす影響を調べた。また、これまでに得られた広範囲の実験結果を比較し、材料毎の劣化の特徴を明らかにするため、レーダーチャートによるデータの比較を行った。その結果、機械的性質の劣化に影響を与える環境条件として、線量、線量率、照射雰囲気が大きな影響を与えることが明らかになった。また機械的性質に関しては、前照射を酸化雰囲気で行ない、高温の蒸気環境に暴露することにより最も厳しい同時環境下の劣化を模擬できることが明らかになった。

論文

LOCA模擬逐次法における前照射条件および蒸気曝露条件が絶縁材料の劣化におよぼす影響,II; 電気的性質

岡田 漱平; 日馬 康雄; 八木 敏明; 伊藤 政幸; 川上 和市郎

EIM-86-131, p.23 - 31, 1986/00

LOCA模擬逐次法における絶縁材料の絶縁劣化に関して次のような結果が得られた。 1.逐次法の第1段階である前照射時の温度の影響を調べた。エチレンプロピレンゴムと架橋ポリエチレンは、前照射の段階では、照射温度依存性を示し、高温ほど絶縁低下が大きかった。しかし照射後、第2段階である空気を含む蒸気曝露を行うと、極性基、水、酸素が関与する反応が複雑に競合し、前照射温度の影響は必ずしも明瞭ではなくなる。シリコーンゴムは、顕著な前照射温度の影響を示さなかった。 2.酸化雰囲気で前照射した後、蒸気曝露環境の温度の影響を調べたところ顕著な温度効果が見られた。 3.スプレイの有無の影響を調べた。架橋ポリエチレンとシリコーンゴムには影響が見られず、エチレンプロピレンゴムでは、配合により影響の出かたに差があった。

論文

絶縁用EPRの水中照射による電気絶縁抵抗の変化

吉川 正人; 瀬口 忠男; 日馬 康雄; 吉田 健三

EIM-85-160, p.73 - 81, 1985/00

原子炉で使用される電線ケーブルの試験法の検討の一環として、エチレンプロピレンゴムの放射線と水蒸気との複合劣化を同時法で行ない、電気絶縁抵抗と吸水膨潤比の測定により検討した。 酸素が含まれない条件では、温度が上昇するにつれて試料内に含まれる水の放射線分解による水酸基などの蓄積により吸水膨潤比が増加するとともに絶縁抵抗が低下した。 酸素が含まれる場合には、40$$^{circ}$$Cから温度の効果が顕著に現われ、吸水膨潤比が増大して絶縁抵抗も急激に低下した。これらの結果は放射線照射後水蒸気曝露した逐次法とは異なるものであった。

論文

放射線照射したシリコンゴムの薬液中における劣化

八木 敏明; 日馬 康雄; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 田村 直幸; 川上 和市郎

EIM-85-161, p.83 - 92, 1985/00

各種ゴム材料をLOCA模擬環境に曝すと吸水膨潤あるいは重量減少挙動を起こし、これらが原因となって機械的性質、電気的性質が低下することがある。これまで吸水膨潤挙動については配合の明らかなゴム材料について研究を行い、酸化劣化反応が膨潤現象に密接に関連していることを明らかにした。 本報告は重量減少挙動を詳しく調べるため、種々の配合のシリコーンゴムについての照射条件ならびに薬液処理条件と劣化との関係を検討した。その結果、シリコーンゴムは照射により薬液中で劣化されやすくなり、劣化量は線量および暴露温度に依存する。空気中高線量率照射と酸素加圧下照射はゲル分率、膨潤比および薬液中での劣化挙動がほとんど同じであるが真空中照射試料とは大きく異なる。また空気中酸素加圧下および真空中照射試料の劣化にはシリカ、難燃剤等の影響が大きいことが明らかになった。

論文

絶縁材料の劣化に及ぼす放射線・蒸気環境の複合効果

日馬 康雄; 岡田 漱平; 八木 敏明; 伊藤 政幸; 吉田 健三; 田村 直幸

EIM-85-162, p.93 - 102, 1985/00

原子炉の想定事故であるLOCA(冷却材喪失事故)時に想定される種々の劣化因子の中で劣化に大きな影響を与える放射線と蒸気環境を別々にあるいは同時または逐次に与えた際の劣化挙動について機械的性質の伸びを指標として調べ、相乗効果の有無を検討した。その結果、架橋ポリエチレンを除くハイパロン、EPR、クロロプレン、シリコーンゴムなどの材料は環境因子を同時に与えると相乗効果がみられ劣化が促進される。また放射線と蒸気環境を逐次に与えた場合、試料によっては照射による損傷がその後の劣化に影響を与えることがあり、これらは配合の違いにより影響を受けることがわかった。一方、架橋ポリエチレンについては、熱によるアニール現象が認められ、同時環境に暴露した方が劣化が少ない。また、逐次に与えた場合にも伸びが回復するなど照射による損傷は蒸気環境暴露中に回復することが明らかになった。

論文

逐次法LOCA模擬試験における放射線照射条件の検討; EPDMの機械的性質に及ぼす照射条件の検討

伊藤 政幸; 岡田 漱平; 八木 敏明; 日馬 康雄

EIM-85-163, p.103 - 116, 1985/00

仮想事故であるLOCA環境を逐次法で模擬するための放射線照射条件を検討した。試料は電線の絶縁材として使用されているエチレン-プロピレンゴム(EPDM)で、生ゴムの種類と配合されているエチレン-プロピレンゴム(EPDM)で、生ゴムの種類と配合を変えた9種類である。 照射はLOCAシュミレーション期間に近い約200日間に最大2.0MGy照射した。(0.33kGy/h)また時間短縮試験に資するためにこれより約10倍高い線量率での照射も行った。この際試料が不均一酸化状態となるのを防ぐために酸素加圧下、空気中70$$^{circ}$$C、での二つの方法で照射した。 照射後引張り試験によってモジュラス、破断伸び、破断強度を測定した。三条件での劣化挙動を総合的に検討した結果、上に述べた二つの時間短縮方法はおおむね妥当と判断できる。

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