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今村 雅弘*; 千々松 正和*; 杉田 裕; 菊池 広人*; 村田 澄彦*; 雨宮 清*; 斎藤 敏明*
土木学会論文集, (673), p.61 - 70, 2001/00
本報告は、緩衝材の施工で発生すると考えられる継目部の力学および浸潤特性についてまとめたものである。緩衝材の充填方法の違いを反映した圧縮成型供試体と現場施工供試体を準備し、一面せん断試験および透水試験を実施した。その結果、ベントナイト緩衝材の継目部分はせん断強度が小さく、また、卓越した透水経路となることを確認できた。しかし、ベントナイト緩衝材が飽和、膨潤することで、継目部分が強度や透水性に与える影響は低減することが明らかになった。
千々松 正和*; 杉田 裕; 菊池 広人*; 今村 雅広*; 村田 澄彦*; 斎藤 敏明*
JNC TN8400 99-036, 86 Pages, 1999/09
高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工バリアシステムでは、廃棄体周辺を緩衝材によって覆うことが考えられている。緩衝材の候補材料の一つであるベントナイトには、低透水性、自己シール性、核種吸着性、熱伝導性、化学的緩衝性、オーバーパック支持性、応力緩衝性等が期待されており、これらの機能を評価することを目的として、数々の室内試験が実施されている。また、緩衝材の施工方法としては、現場締固め方式とブロック積み重ね方式が考えられている。ブロック積み重ね方式は、あらかじめ地上施設にて製作したブロックを地下処分場に積み重ねて緩衝材とするため、施工上、現場締固め方式と比べると簡便なものとなる。しかし、この場合、ブロックの継ぎ目部分が弱面となったり、隙間が生じて卓越した水分浸潤の経路となる可能性がある。したがって、ブロック積み重ね方式の場合、緩衝材内の物理的挙動を評価する上で、この継ぎ目部分の力学および浸潤特性を評価することが重要であると考えられる。そこで、ブロックの一体部分および継ぎ目が粘土の膨潤により圧着した部分に関して一面せん断試験を実施した。さらに、緩衝材が飽和している期間に強度特性がどの程度影響を受けるのか検討した。また、現場締固め方式に関しては、緩衝材全体を一度に施工することは不可能であるため、緩衝材内に打ち継ぎ目部分はブロック積み重ね方式における継ぎ目部分に比べると隙間は小さいものの、その影響については把握しておく必要がある。そこで、ここでは、釜石粘土充填・熱負荷試験において施工した粘土を対象に一体部分と打ち継ぎ目部分の強度特性の差について検討した。さらに、緩衝材と岩盤との接触部分のせん断強度特性の取得も行なった。また、浸潤特性に関しては、ブロックの一体部分および継ぎ目部分を対象に透水試験を実施し、排水量の経時変化、取得された透水係数に関して比較検討を行なった。また、現場施工した粘土の一体部分および打ち継ぎ目部分に関しても透水試験を実施し、結果の比較検討を行なった。以上の試験の結果、次のようなことが分かった。・飽和度50%のベントナイト緩衝材の強度は飽和度が100%のベントナイト緩衝材よりも大きい。・飽和度が50%の場合、一体型供試体のせん断強度は分離型供試体に比べて大きく、ベントナイト緩衝材の変形は、ブロックの継ぎ目部分で発生する可能性が大きいと考えられる。・継ぎ目
千々松 正和*; 松本 一浩*; 村田 澄彦*; 杉田 裕; 菊池 広人*; 斎藤 敏明*
PNC TN8410 98-058, 46 Pages, 1998/04
高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工バリアシステムでは、廃棄体周辺を緩衝材によって覆うことが考えられている。緩衝材の候補材料の一つであるベントナイトには、止水性、自己シール性、核種吸着性、熱伝導性、化学的緩衝性、オーバーパック支持性、応力緩衝性等が期待されており、これらの機能を評価することを目的として、数々の室内試験が実施されている。また、緩衝材の施工方法としては、原位置締固め方式とブロック積み重ね方式が考えられている。原位置締固め方式の場合、打ち継ぎ目はあるものの、その部分に隙間は生じず、緩衝材は一体となるため耐久強度も期待できるが、施工の機械化が困難であったり、施工期間が長期化することが予想される。一方、ブロック積み重ね方式は、あらかじめ作成したブロックを積み重ねていくため、施工上はるかに簡便なものといえる。しかし、この場合、ブロックの継ぎ目部分が弱面となったり、隙間が生じて卓越した水分浸潤の経路となる可能性がある。原位置締固め方式により施工された緩衝材の場合は、ベントナイトが一体となっており、現在取得中のデータを用い評価を行なうことが可能であると考えられるが、ブロック積み重ね方式の場合、緩衝材内の物理的挙動を評価する上で、この継ぎ目部分の力学および浸潤特性を評価することが重要であると考えられる。したがって、本論では、ブロック積み重ね方式を対象にブロック一体部分およびブロックの継ぎ目部分の力学特性および浸潤特性について検討を行なった。力学特性に関しては、一面せん断試験を実施し検討した。試験の対象としたのは、ブロック一体部分、ブロック継ぎ目部分およびブロック継ぎ目部分がベントナイトの膨潤により圧着した部分である。また、浸潤特性に関しては、水分拡散試験によりブロック一体部分とブロック継ぎ目部分との比較を、飽和透水試験によりブロック一体部分とブロック継ぎ目部分がベントナイトの膨潤により圧着した部分との比較を行なった。また、経済性、熱伝導性を高めるためにベントナイトにケイ砂を混合した材料(ケイ砂混合ベントナイト試料)についても、そのせん断特性に関してベントナイト単体材料と比較検討した。その結果、次のようなことが分かった。・水分の飽和度が高くなるにつれ緩衝材の強度は低下する。・水分の飽和度が低い場合はブロック部に比べ継ぎ目部のせん断強度はかなり小さくなり、弱
-irradiation on mixtures of DNA and bovine serum albumin斎藤 宏之*; 古澤 和也*; 土橋 敏明*; 長澤 尚胤
no journal, ,
デオキシリボ核酸(DNA)はダイオキシン類のような平面構造を有する化合物をインターカレーション(選択的挿入)によって吸着する。このインターカレーションを利用したDNA環境浄化材料を開発するためには、DNAを水に対して不溶化する技術が必要である。そこでサケ白子由来高分子量DNAと放射線架橋型生体高分子である牛血清アルブミン(BSA)との混合物に線を照射してDNAを不溶化し、発がん物質であるアクリジンオレンジ(AO)の吸着特性について調べた。BSAの濃度を5-20%に変化させたDNAを0.5%含んだ混合水溶液を調製し、線を照射した。室温で2日間、超純水に浸漬してゲル分率を測定した結果、線量が高くなるにつれて、ゲル分率が増加し、弾性を持ったゲルを形成した。線量が100kGyでBSA単独では濃度が20%でゲル分率が50%であるのに対して、DNAを添加した系ではゲル分率が約80%に増加し、ゲル化を促進することを見いだした。乾燥試料1gあたりに吸着されたAO量は、BSA濃度の増加により低下する傾向であったが、100kGy照射して作製したDNA/5%BSAハイブリッドゲルのAO吸着量は、最大で0.025gであった。
線照射によるゲル合成斎藤 宏之*; 古澤 和也*; 長澤 尚胤; 玉田 正男; 土橋 敏明*
no journal, ,
デオキシリボ核酸(DNA)はダイオキシン類のような平面構造を有する化合物をインターカレーション(選択的挿入)によって吸着する。このインターカレーションを利用した環境浄化材料を開発するためには、DNAを水に対して不溶化する技術が必要である。そこで、放射線橋かけする生体高分子として牛血清アルブミン(BSA)を選定し、BSA-鮭白子由来DNA-水三成分系に対する線照射によるゲル合成を行った。さらに、発がん物質であるアクリジンオレンジ(AO)の吸着特性について調べた。室温で2日間、超純水に浸漬してゲル分率を測定した結果、線量100kGyでBSAの20%水溶液においてゲル分率が20%となるが、DNAを0.5%添加することで約80%となりゲル化が促進した。発ガン性物質のモデルとしてアクリジンオレンジの吸着評価を行った結果、BSA単独(10%, 100kGy)に対し、DNAを添加することで、15倍である乾燥ゲル1gに対してアクリジンオレンジを0.015
g吸着したことから、汚染物質除去材としての応用が期待される。
線照射による牛血清アルブミン-DNAゲル合成及びその物性評価斎藤 宏行; 古澤 和也*; 長澤 尚胤; 玉田 正男; 土橋 敏明*
no journal, ,
デオキシリボ核酸(DNA)は発ガン性物質をインターカレーション(選択的挿入)によって吸着する。この吸着機能を利用し発がん性物質の浄化材として応用するために、DNAと放射線橋かけ型タンパク質である牛血清アルブミン(BSA)を用いて、DNA含有ゲルを線照射により合成した。ゲル分率,膨潤度並びに発ガン性のモデル物質であるアクリジンオレンジの吸着特性について調べた。10%のBSA水溶液にDNAを含有量0.5%になるようにブレンドし、線照射した結果、線量の増加に伴いゲル分率が増加する傾向が見られ、120kGy以上では80%前後のゲル分率となった。また、ゲル化し始める線量を比較するとBSA単独ゲルは100kGyでゲル分率が20%となるが、BSA/DNAゲルは同線量で80%となりゲル化が促進した。一方、膨潤度は線量の増加とともに減少する傾向が見られ、100kGyでは乾燥ゲル1gに対して約100倍吸水した。ほぼ同等の膨潤度(約150膨潤ゲルg/乾燥ゲルg)を有するBSAゲル,BSA/DNAゲルを用いて、アクリジンオレンジ吸着特性を評価した。DNAが増加するにつれて吸着量も増加し、DNAが1.0%含有すると約3倍(0.006g)吸着し、膨潤度が25から150に増加すると、吸着量は約2倍向上することがわかった。以上のことから線照射により合成したBSA/DNAゲルのDNA含量,膨潤度を変化させることにより、発ガン性物質の吸着量を制御した浄化材を作製できることを見いだした。
遠藤 聖*; 中井 啓*; 吉田 文代*; 白川 真*; 山本 哲哉*; 松村 明*; 澤幡 浩之*; 川手 稔*; 斎藤 公明; 熊田 博明; et al.
no journal, ,
原子炉JRR-4施設における小動物照射は、動物実験における倫理的側面,設備,人員などの諸課題について検討、解決しながら実施する必要がある。従来の放射線管理のみの物質照射と比較し、管理運営上の課題が多い。しかしながら、BNCTの新規薬剤合成、あるいは照射技術の改良などには、腫瘍増殖抑制試験といった少なくとも小動物を用いた実験が必須であると考えられる。原子力機構、小動物照射にかかわる国内研究グループ及び東京大学大学開放研究室が協力連携し、中性子ビーム設備を利用した新しい小動物照射装置の開発に取り組んでいる。この装置は、既存の配管や孔などを利用したレール方式で、他の照射を行いながら一度に4
6匹程度を照射できるものである。これまでは、限られた利用日に小動物実験を実施してきたが、利用日の制限が緩和されることが予想される。本報告は、JRR-4における小動物照射の現状と課題を検討したものである。
線照射により調製されたDNA-BSAハイドロゲルの吸着特性斎藤 宏之*; 土橋 敏明*; 古澤 和也*; 長澤 尚胤; 玉田 正男
no journal, ,
多糖類誘導体よりもDNAとの親和性が大きく複合体を形成すると考えられるタンパク質である牛血清アルブミン(BSA)を用いて、DNA含有ゲルを合成し、発ガン性物質のモデルであるアクリジンオレンジ(AO)吸着性を調べた。このAOはインターカレーションによりDNAに吸着される代表的な化学物質である。10%BSA水溶液にDNA(0, 0.25, 1%)水溶液を等容混合した混合溶液に線を100kGy照射して得られたゲルを用いて、媒質中のAOが吸着された割合の時間変化を解析した結果、double exponential型の式にフィッティングして吸着が時定数の異なる2つの過程からなることから、DNAへのインターカレーションとBSAによるイオン吸着によることがわかった。フィッティングにより得られたパラメータから見積もられるAO平衡吸着量がDNA濃度の増加とともに大きくなることから、DNAのAO吸着機能は放射線照射によってゲル化・複合化も維持されていることが示唆された。
