Advanced gel electrophoresis techniques reveal heterogeneity of humic acids based on molecular weight distributions of kinetically inert Cu-humate complexes

丸茂 和樹*; 松本 篤正*; 中野 純佳*; 渋川 雅美*; 斉藤 拓巳*; 原賀 智子; 齋藤 伸吾*

Environmental Science & Technology, 53(24), p.14507 - 14515, 2019/12

https://doi.org/10.1021/acs.est.9b05169

フミン酸(HA)は環境中に存在する不定形有機高分子であり、環境中の有害重金属や放射性金属イオンと錯形成し、それらの動態を制御している。そのため、土壌や河川の環境評価や放射性廃棄物処分の安全評価において、HAによる金属イオンの保持挙動を解明することが重要である。本研究では、HAに保持された銅イオンの分子量分布を評価するため、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(PAGE)を基盤とした新規分析法を開発した。本法により、HAに対して高い分離能を有し、かつ泳動場の汚染金属イオンを抑制することが可能となり、HAの分子量に対する精確な金属イオン分布を得ることに成功した。また、PAGE, UV-Vis測定および励起蛍光マトリクス-平行因子分析を組み合わせることにより、HAの分子量,金属イオン分布およびHA蛍光成分分布の相関を評価することにも成功した。本研究により、HA中の金属イオン配位サイトやHA蛍光成分はHAの分子量に対して不均一に分布しており、HAによる金属イオンの保持挙動は金属イオンの電荷や立体配位座によって大きく異なることを明らかにした。

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成24年度成果報告(共同研究)

中司 昇; 佐藤 治夫; 棚井 憲治; 中山 雅; 澤田 純之*; 朝野 英一*; 斉藤 雅彦*; 吉野 修*; 塚原 成樹*; 菱岡 宗介*; et al.

JAEA-Research 2013-034, 70 Pages, 2014/01

JAEA-Research-2013-034.pdf:9.11MB

原子力機構と原環センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約に関わる平成24年度の成果についてまとめたものである。具体的成果としては、平成20年度に策定した全体計画に基づき、緩衝材定置試験設備や、実物大の緩衝材及びオーバーパック(模擬)の展示を継続するとともに、ブロック式緩衝材定置試験設備の自動運転用ソフトウェアを製作した。また、緩衝材の浸潤試験を継続した。

高純度鉄基合金開発に関する研究(2); 高純度鉄基合金材料の作成・極微量分析・特性試験

安彦 兼次; 高木 清一; 若井 隆純; 青砥 紀身; 上野 文義; 永江 勇二; 加藤 章一; 斉藤 淳一

JNC TN9400 2003-034, 26 Pages, 2003/05

JNC-TN9400-2003-034.pdf:1.16MB

将来の高速炉実用化に向けて、安全性と経済性向上のための構造材料に対する種々の要求を踏まえた高速炉構造の最適材料設計・実用材開発に資するため、超高純度Fe-Cr合金を溶製し、それらの合金の高速炉環境下での試験(高温での機械的特性および溶融Na耐食性試験等)を行った。結果、以下の成果が得られた; (1)従来の合金技術では、Fe中Cr濃度が30%以上の合金は実用不可能とされていたが、超高純度化することによりFe中Cr濃度が60%に達しても、ある程度の引張特性および長時間クリープ特性を具備できる見通しが得られた。 (2)超高純度Fe-Cr合金を用いた実物大コンポーネントの試作を通じて、きわめて良好な製作性を確認し、実用的な構造物の製造見通しを得ることができた。

Application of the distributed database (Data-Free-Way) on the analysis of mechanical properties in neutron irradiated 316 stainless steel

藤田 充苗*; 衣川 純一*; 辻 宏和; 加治 芳行; 舘 義昭*; 斉藤 淳一*; 志村 和樹*; 中島 律子*; 岩田 修一*

Fusion Engineering and Design, 51-52, p.769 - 774, 2000/11

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(00)00237-4

金材技研、原研、サイクル機構及び科学技術振興事業団の4機関が共同して各々の得意分野の材料データを提供し、高速電送回線を介してインターネット上で相互利用が可能な分散型材料データベースシステム(データフリーウェイシステム)の開発を進めてきた。本報告では、このシステムの概要を紹介するとともに、データフリーウェイに収録されている316ステンレス鋼の照射関連のデータを用いて実施した引張延性、疲労特性等に関する定量的知見の抽出例等を紹介する。

Visualization study of molten metal-water interaction by using neutron radiography

三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 斉藤 泰司*; 杉本 純; 森山 清史

Nucl. Eng. Des., 189(1-3), p.391 - 403, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0029-5493(98)00263-5

水蒸気爆発の粗混合過程における溶融物液滴の水中での挙動を調べるため、物質による中性子の減衰特性を利用した中性子ラジオグラフィを用いた可視化を行った。このために高感度かつ高速度の中性子ラジオグラフィ装置を開発した。実験体系は金属を650Cまで加熱して溶融する炉と高さ40cm、幅20cmのアルミニウム製の矩形重水プールから成り、ウッドメタルを溶融して連続したジェットまたは液滴として重水中に落下させて、溶融金属の分散及び混相流挙動を可視化した。得られた画像から、水、蒸気または空気泡、溶融金属のジェットまたは液滴、雲状の金属細粒を区別できることがわかった。また、実験後デブリを回収し、粒径分布と形状を調べて混合挙動との関係を検討した。

Visualization study of molten metal-water interaction by using neutron radiography

三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 斉藤 眞弘*; 山本 靖*; 森山 清史; 杉本 純

Proc. of Int. Seminar on Vapor Explosions and Explosive Eruptions, p.101 - 109, 1997/00

本研究の目的は、水蒸気爆発の粗混合過程を調べるため、水中に落下させた溶融金属のふるまいを中性子ラジオグラフィー法により可視化することである。この目的のため、高フレーム中性子ラジオグラフィー法を用いた、高感度、高速イメージシステムを製作した。実験装置は、るつぼとテスト部より構成され、るつぼは溶融金属を650Cまで加熱可能である。テスト部に重水を満たし、溶融金属(ウッズメタル)を重水中に落下させた。高フレーム中性子ラジオグラフィー法により、重水中の溶融金属ジェットのブレークアップや塊り挙動を観察した。その結果、液体、蒸気ないし空気泡、溶融金属ジェットのブレークアップないし液滴、微粒化後の溶融金属小球の密集部などを識別できることを明らかにした。実験後に溶融金属デブリを収集し、ブレークアップ挙動とデブリ球の径と形状の関連について調べた。

Nb基およびMo基耐熱合金の材料設計と評価; 動燃-豊橋技科大, 共同研究成果報告書

森永 正彦*; 斉藤 淳一*; 村田 純教*; 加納 茂機; 古井 光明*; 舘 義昭; 井上 聡*

PNC TY9623 95-001, 165 Pages, 1995/03

PNC-TY9623-95-001.pdf:5.61MB

次世代原子力システムの構造材料には、高温強度特性に優れ、しかも比重が他の高融点金属よりも小さいNbおよびMoが有望視されている。最近の高温液体金属技術の進歩に伴い、これら超耐熱合金の開発は、原子力プラントの高性能化のために不可欠であると思われる。これまでの共同研究によって耐熱合金の設計とその特性評価を行い、暫定的第1次選定合金を選択した。本研究では、暫定的第1次選定合金の加工性、液体Li耐食性ならびに溶接性を明らかにし、原子力システムの要求特性を満たす合金系ならびに添加量の最適選定を行うことを目的とする。(1)加工性:暫定的第1次選定合金を含む種々の実験合金を用いて3点曲げ試験を行い、加工性の予測法を検討した。(2)液体Li耐食性:最長500時間の液体Li腐食試験を実施し、変化重量,腐食解析ならびに成分分析を行った。また純金属の試験も併せて行った。(3)溶接性:暫定的第1次選定合金のTIG溶接を初めて行い、溶接の可否を調査した。(1)加工性:Nb基合金の曲げ降伏応力および曲がり角度は、硬さを介してd軌道エネルギーレベル差(Md)によって予測できる。すなわちNb基合金の加工性に対する設計指針は、合金のデルタMdを0.05以下に設定することである。また、Mo基合金の加工性を良好に保つためには、Reの添加が有効であることを明らかにした。(2)液体Li耐食性:Nb基合金では長時間の腐食により深さ40ミューmの亀裂が観察された。Mo基合金はNb基合金に比べて優れた耐食性を示した。両合金の表面には試料カプセルからの元素移行による粒状晶出物が確認された。液体Li耐食性を向上させるためには、変化重量および1200度Cの液体Liに対する高融点金属の溶解度の観点から、酸化物生成自由エネルギーが大きい元素の添加が有効であることを見い出した。(3)溶接性:暫定的第1次合金は十分に溶接が可能であることを明らかにした。また、NbへのW添加は溶接性を向上させることを示した。対象合金中ではMo-15Re-0.5Zr合金が最も優れた溶接性を有することがわかった。得られた設計指針を用いて、トータルバランスに優れるMo基1次選定合金を以下のように決定した。・Mo基合金・・・・・・Mo-15Re-0.1Zr,Mo-15Re-0.5Zr Nb基合金については、液体Li腐食に伴う亀裂の発生の問題がある。今

Effect of ionic interaction on the entrapping of drug into porous microspheres and drug release characteristics

斉藤 健司*; 細井 文雄; 幕内 恵三; 小石 真純*

Chem.Pharm.Bull., 35(5), p.2045 - 2051, 1987/05

https://doi.org/10.1248/cpb.35.2045

セルロースを主成分とする多孔性微粒子にCo-線を前照射したのち、モデル薬物としてサリチル酸を溶解させたメタクリル酸アミノエステルと接触させ、グラフト重合により徐放性微粒子を調製した。未照射の多孔性微粒子はサリチル酸に対し吸着能を示さないが、メタクリル酸メチル(MMA)とメタクリル酸ジエチルアミノエステル(DE)やメタクリル酸ジメチルアミノエステル(DM)をグラフト重合させると粒子内に薬物が包括された。包括量はグラフト率の増加に従って直線的に増加した。包括量とグラフトポリマー中のアミノエステルグループの数の比がグラフト率に無関係に一定値になることから、薬物はアミノエステルと塩を形成し粒子内に導入されることがわかった。また、このような系では塩の解離度が包括量及び薬物の放出速度に重要な役割を果たすことが明らかになった。

酸化鉄を含む多孔性微粒子によるアスピリン含有カプセルの調製

斉藤 健司*; 細井 文雄; 幕内 恵三; 小石 真純*

高分子論文集, 43(1), p.51 - 58, 1986/00

https://doi.org/10.1295/koron.43.51

酸化鉄ゾルで処理した多孔性微粒子に線を照射した後、アスピリンとメタクリル酸メチル混合溶液及びメタクリル酸メチルを接触させ、後グラフト重合による徐放性微粒子の調製を試みた。溶出試験は水-メタノール混合溶液を使用した。グラフト粒子からのアスピリン溶出量は、多孔性微粒子にアスピリンのみを吸着したときと比較して著しく増加した。粒子表面及び内部に酸化鉄を固定するとグラフト微粒子のアスピリン吸着量が増加した。グラフト粒子からのアスピリンの溶出は粒子内で重合したポリマーマトリックスからの溶出と粒子芯部に分散し微粒子のゲル障壁を通して溶出する2つの機構が混在した。酸化鉄含有微粒子における溶出速度はグラフト率の影響をあまり受けなかった。

高レベル廃棄物地層処分システムの設計研究, IV; 概要報告書, 昭和58年度

荒 弘重*; 福光 健二*; 飯塚 友之助*; 石井 卓*; 泉谷 泰志*; 今津 雅紀*; 櫨田 吉造*; 長谷川 誠*; 前田 政也*; 矢部 幸男*; et al.

PNC TJ199 84-04VOL1, 20 Pages, 1984/03

PNC-TJ199-84-04VOL1.pdf:0.88MB

地層処分場の処分ピットの間隔は小さいことが経済性や施設規模の面から望ましいが,固化体は発熱体なので許容上限岩盤温度に見合う間隔を設けなければならない。冷却貯蔵期間・埋設密度・岩盤熱物性が異なる場合について軸対象熱伝導解析と3次元熱伝導解析を行なって,許容上限岩盤温度を100とした場合の処分ピット間隔を次のように得た。・固化後30年貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔84m・固化後100年以上貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔2mさらに,施設のスケールファクター(1万本,2万本,4万本),岩盤の種類(硬岩,軟岩),冷却貯蔵期間(30年,100年,500年)を変えた中から6案の処分しせつ設計し,コストを概算した結果,固体化1本当りの処分コストは3600万本/本(貯蔵期間100年以上,硬岩の場合)から8000万円/本(貯蔵期間30年以上,軟岩の場合)と推定された。また,岩盤内空洞の地震時の被災例,観測例および安定性に対する解析的研究例について文献調査した結果,良好な岩盤に堀削した空洞の耐震性の高さが明らかとなった。なお,昭和55年58年度の研究開発成果について総括し,報告書は2分冊に分けて作成した。