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春山 保幸; 橘 宏行; 小嶋 拓治; 岡本 次郎*; 柏崎 茂*; 松山 茂樹*; 柳生 秀樹*
Radioisotopes, 44(8), p.507 - 513, 1995/08
原子力施設等の放射線場で用いられている機器部品や電線被覆材等の耐放射線性の評価および余寿命の予測に必要な線量測定のため、アラニン/ESR線量計の低線量率、長時間照射下の特性を明らかにした。線量率0.45Gy/h、1.97Gy/hで総線量a/kGy、1kGyを25
Cから80Cの異なる温度で照射した模擬環境下で、アラニン線量計の有効性を調べた。また、照射中及び照射後の温度を変えて線量応答の安定性も明らかにした。アラニン線量計の線量応答は、0.45Gy/h、2000hの低線量率・長時間照射下においても、60C程度までであればその線量応答値は1kGyまで線量に直線的に比例し増加した。この線量率及び照射温度範囲では、補正なしで積算線量測定が可能であることが明らかとなった。線量応答値は照射中の温度に依存し、線量率の0.45及び1.97Gy/hで総線量0.1kGy及び1kGyでは、温度係数0.1%/Cの直線関係を示した。
柏崎 茂*; 松山 茂樹*; 柳生 秀樹*; 原 秀元*; 小嶋 拓治
JAERI-Conf 95-003, 0, p.270 - 274, 1995/03
アラニン/ESR(電子スピン共鳴)線量測定法は優れた大線量測定法として知られているが、取扱いが複雑で高価な読み取り装置を用いるため、放射線プロセスへの応用が進まなかった。しかし、均一形状かつ均質なアラニン線量計素子アミノグレイ=の大量製造法が開発され、ESR装置の分析パラメータ、複雑な調整手順及び価格を低減することが可能となった。この線量計素子専用に機能を単一化したワンタッチのリーダの開発を行った。従来試料交換の度に不可欠であった自動周波数制御(AFC)のON/OFFの省略など調整・測定手順の単純化を追求した。このリーダにより、1~100kGyの線量範囲を
1%(1
)以内で、かつ約10秒で読み取ることができる。装置の大きさは30cm立方体程度で重さは約14kgと小型軽量である。このリーダにより、アラニン/ESR線量測定法が放射線プロセスにおいて応用される引き金となることが期待される。
神村 誠二*; 柳生 秀樹*; 望月 修*; 大西 隆雄*; 八木 敏明; 瀬口 忠男
DEI-91-131, p.11 - 19, 1991/12
原子力発電所の主要な機器の一つである電線・ケーブルの寿命を精度高く予測する方法を開発するために、妥当な促進劣化試験方法およびケーブルの非破壊診断方法の研究を行った。2種類の低圧用CVケーブル(架橋PE絶縁/PVCシース)について、使用環境の基準条件(1Gy/h,50C)での劣化速度の20倍~300倍の加速劣化を行い、機械特性の変化を調べた。また、ケーブルの劣化は開発した劣化診断装置を用い、トルク値の測定より検討した。2種類のCVケーブルについて、加速試験による加速倍率の依存性から寿命を算出できる見通しが得られた。開発した小型の劣化診断装置を用いて求めたケーブルのトルク値とシースの破断伸びの間にはよい相関が得られた。シース材の劣化がケーブルの劣化を支配するとき、本装置によって電線・ケーブルの劣化を非破壊で求めることができる。
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、60C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。
八木 敏明; 森田 洋右; 川上 和市郎; 神村 誠二*; 柳生 秀樹*; 望月 修*; 大西 隆雄*
EIM-90-124, p.65 - 74, 1990/12
原子力発電所にとって重要な電線・ケーブルを非破壊的に診断する方法および測定装置の検討を行った。ケーブル試料に周期的なねじり歪を与え、それに応じたトルクを測定する装置を試作し、熱および逐次劣化(放射線
熱)した600V級低圧CVケーブルのトルク値と機械的特性の関係を調べた。ケーブル試料に与える歪に応じたトルク値の大きさは試料の硬さや柔らかさの程度によって変化する。本装置で求めたトルクの値と劣化ケーブルのシース材の破断伸びの間にはよい相関性が得られた。シース材の劣化がケーブルの劣化を支配するとき、本方法(歪-トルク応答)によって、電線・ケーブルの劣化状態を非破壊で定量的に求めることが出来る。
八木 敏明; 川上 和市郎; 神村 誠二*; 柳生 秀樹*
EIM-89-114, p.1 - 9, 1989/12
熱可塑性エラストマー(TPE)は加工が容易であることに加えて耐摩擦性等、優れた特性を持つため、電線・ケーブルをはじめ様々な分野で用途開発が進められている。本報告は耐放射線性が良いと期待されるウレタン系TPEについて、その構成成分であるポリオールの種類(エーテル系、エステル系等)およびジイソシアネード成分とポリオールの配合比が、熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)の耐放射線性にどのように影響するか調べた。エーテル系材料では、伸びの低下を指標にした場合、ジイソシアネート含有量が40数%付近に最適値を示すピークが観察された。また、ポリオールの種類により照射後のK原子の分布は著しく異なり、エーテル系、カーボネイト系は試料表面のみK原子の分布が見られる。一方、アジペート系、カプロ系、試料は試料全体に見られ、かつゲル分率は前者より小さいことが分かった。
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。
柏崎 茂*; 松山 茂樹*; 八田 敏正*; 柳生 秀樹*; 小嶋 拓治; 田中 隆一; 森田 洋右
EIM-88-124, p.61 - 67, 1988/12
近年、原子力発電や宇宙開発の発展に伴い放射線照射下で使用される材料、機器部品の信頼性評価が重要となっている。このためには、信頼性試験・実環境下試験において正確な線量評価が必要である。このような目的に使用される線量計は、精密度、線量測定範囲及び安定性の点でこれまでにない厳しい条件を満たすことが要求されている。これらの要求を満たす全く新しい線量計素子「アミノグレイ」の特性及び応用について報告する。
山本 康彰*; 柳生 秀樹*; 瀬口 忠男
EIM-88-135, p.39 - 47, 1988/12
高分子絶縁材料の放射線劣化を防止するために、耐放射線性付与剤(アンチラッド)の効果をESRによるラジカル濃度の変化、酸化による酸素消費量の測定で検討した。エネルギー移動型のアンチラッドを添加した場合には、ラジカルの生成量が減少するのに対して、酸化防止型のアンチラッドの場合には、初期の生成されるラジカル濃度はさほど変わらないが、アンチラッドに捕捉されたラジカルと高分子鎖にできたラジカル間の反応が促進され、酸化物が抑制されることが確認された。77kの低温でラジカル生成の量を測定することによって、有効な添加剤の選択ができることが予測された。
瀬口 忠男; 柳生 秀樹*; 山本 康彰*
Hitachi Cable Rev., (4), p.37 - 42, 1985/00
ゴム、プラスチック、芳香族高分子材料の耐放射線性を酸素加圧下
線照射法による促進試験で評価した。この促進試験は低線量率で長期間放射線照射したときの高分子材料の劣化を模擬するものである。種々の高分子材料について、通常の方法で評価した耐放射線性とは大きく異なることが見い出された。促進劣化試験で得られた各種高分子材料の耐放射線性のデータは原子炉関係の放射線の場で使用される材料の寿命を推定するのに有効であると考えられる。
森田 洋右; 瀬口 忠男; 吉田 健三; 山本 康彰*; 柳生 秀樹*
EIM-84-129, p.9 - 18, 1984/00
近年、ポリイミド系を始めとする新たな高分子絶縁材料が開発され、利用されるようになってきた。しかし、これらの材料の耐放射線性試験は一般に、高線量率の線、あるいは電子線照射で行なわれており、低線量率で長期間(例えば、数百rad/h,数十年)に相当する試験はほとんど行なわれていない。本研究では各種耐熱絶縁ワニス(ポリイミド,ポリエステルイミド,ポリアミドイミド,変性ポリエステル系)をえらび、これらに低線量率照射を模擬する酸素加圧下照射(酸素圧、7kg/cm
G,30kg/cmG)を行い、ワニスの照射劣化を主に電気特性やゲル分率によって評価した。また、放射線の他に熱,熱水蒸気を組合せた複合劣化試験を行ないワニスの劣化挙動も調べた。これらの結果、ポリイミドワニスが優れた耐放射線性を低線量率照射条件においても示すことが明らかとなった。
瀬口 忠男; 荒川 和夫; 吉田 健三; 山本 康彰*; 柳生 秀樹*
EIM-83-132, p.53 - 61, 1983/00
各種の芳香族高分子材料の耐放射線性、特に低線量率長期間照射条件における耐放射線性をしらべるために、酸素加圧下照射を行ない、電気絶縁抵抗,比重,引張り試験を行なった。また比較のために空気中高線量率照射も行ない、同じ測定をした。ポリイミド,ポリエーテルイミド,ポリアミド,ポリエーテルケトンは酸素加圧下照射による放射線酸化劣化に対しても、400Mrad以上の耐放射線性を示した。これに対し、ポリサルホン,ポリエーテルサルホン,ポリブチレンテレフタレート,ポリカーボネイトは50~100Mradで、伸びが著るしく低下した。
瀬口 忠男; 貴家 恒男; 吉田 健三; 柳生 秀樹*; 山本 康彰*
EIM-82-114, p.95 - 67, 1982/00
各種高分子材料の耐放射線性、特に低線量率長期間照射による耐放射線性を評価するために、25種類の高分子材料(厚さ1mmのシート状試料)を酸素加圧下で線照射して、放射線酸化劣化させた。照射劣化後、引張り試験、電子試験、比重やゲル分率の測定を行ない、劣化の度合を検討した。従来行なわれている空気中高線量率照射の劣化と比較し、耐放射線性を評価した。
瀬口 忠男; 荒川 和夫; 早川 直宏; 町 末男; 柳生 秀樹*; 反町 正美*
EIM-80-94, p.21 - 28, 1980/00
原子炉で使用されるケーブル絶縁材料の寿命を試験する方法を開発するために、放射線と熱の複合劣化を検討した。熱劣化後放射線照射(逐次法)、放射線照射後熱劣化(逆逐次法)、放射線と熱の同時劣化(同時法)による劣化を架橋ポリエチレンとエチレンプロピレンゴムについて行ない、比較検討した。材料の配合により、三つの劣化方法で大きな相違のあることが明らかにされた。
栗山 将; 早川 直宏; 中瀬 吉昭; 小椋 二郎*; 柳生 秀樹*; 笠井 耕一*
IEEE Transactions on Electrical Insulation, 14(5), p.272 - 276, 1979/00
軽水炉周辺で多用されるケーブル用高分子材料は高さ100rad/m程度の線量率を浴びる。実際の材料の耐放射線性の加速試験では、5
10
~110
rad/mの線量率範囲で評価されている。ここでは110
,510,110,510rad/mの線量率範囲をえらんで、実用に供せられている化学架橋ポリエチレン、エチレン・プロピレンゴム及び含塩素系ポリエチレンの実用物性の測定(機械的及び電気的特性、容積膨潤比 etc.)から線量率効果を検討した。その結果、化学橋架pEの放射線損傷の線量率依存性は著しいが、EPR及び含塩素系PEのそれは余り表れないことが明らかにされた。
