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論文

The Surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.

Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04

 被引用回数:86 パーセンタイル:0.14(Multidisciplinary Sciences)

小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。

論文

都市ゴミ燃焼排煙に含まれるダイオキシン類分析のための迅速試料調製法

瀧上 眞知子; 新井 英彦*; 廣田 耕一; 田口 光正; 箱田 照幸; 小嶋 拓治

環境化学, 14(1), p.13 - 23, 2004/03

日本原子力研究所は高浜クリーンセンターにおいて、ゴミ燃焼ガス中のダイオキシン類を電子ビームを用いて分解する実験を行った。試料の採取と前処理をJIS法にしたがって行うと少なくても2週間が必要である。しかし、排煙から試料を採取するために活性炭繊維からできたダイオキシン類吸着採取フィルタを採用することにより、試料からのダイオキシン類抽出にかかる時間は16時間から2時間半に短縮された。また、クリーンアッププロセスの改良により、JIS法の半分以下の時間でクリーンアップを行うことができた。この方法により、排煙試料の取り扱いに慣れていない実験者でもGC/MS使用を調製することができた。また、JISに比肩する正確さで、試料採取及び前処理を4日間で行うことが可能になった。

論文

Radiation-induced decomposition of trace amounts of 17 $$beta$$-estradiol in water

木村 敦; 田口 光正; 新井 英彦*; 平塚 浩士*; 南波 秀樹; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 69(4), p.295 - 301, 2004/03

 被引用回数:24 パーセンタイル:16.2(Chemistry, Physical)

水中に微量存在している17$$beta$$-エストラジオール(E2)の$$^{60}$$Co$$gamma$$線分解挙動を調べた。フェノールを用いた比較実験からE2とOHラジカルの反応速度定数を1.6$$times$$10$$^{10}$$mol dm$$^{-3}$$s$$^{-1}$$と求めた。LC-MS及びELISAによってそれぞれ求めたE2濃度及びE2-等価濃度はともに線量の増加に対して減少した。すなわち$$gamma$$線照射によりE2は指数関数的に濃度減少し、10Gyで完全に分解した。一方、E2等価濃度は10Gyでは残存し、30Gyで環境に影響を及ぼさないレベル以下まで減少した。

論文

Electron-beam decomposition of vaporized VOCs in air

廣田 耕一; 箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司

Radiation Physics and Chemistry, 65(4-5), p.415 - 421, 2002/11

 被引用回数:25 パーセンタイル:15.92(Chemistry, Physical)

空気雰囲気において、脂肪族系及び芳香族系揮発性有機化合物(VOC)に電子ビームを照射し、その分解挙動を調べた。脂肪族系では、クロロエテンがClラジカルによる連鎖反応を起こす一方、クロロメタンは熱電子によって分解することがわかった。また、主な生成物は一酸化炭素と二酸化炭素であった。芳香族系では、キシレンが最も分解しやすく、次いでクロロベンゼン,ベンゼンの順になった。これには、OHラジカルとの速度定数の大小関係のほか、分解によって生成する粒子状物質が関与していることがわかった。また、ガス状の分解生成物はカルボン酸やエステルなどの酸化物であることがわかった。

論文

The Real-time gas mass filter system for the analysis of products from trichloroethylene-air mixture during electron beam irradiation

箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司

Journal of Chemical Engineering of Japan, 34(10), p.1300 - 1308, 2001/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:74.18(Engineering, Chemical)

大気圧下の微量成分含有空気をキャピラリーチューブによりサンプリングし、微量成分を測定できる質量分析計の開発を行った。微量成分が空気成分と異なる質量数を有する場合には、本分析計により幾つかの微量成分を同時に、かつ連続的に測定できる。また二酸化硫黄、ベンゼン等の校正ガスを用いて、本装置の諸条件での性能評価を行った。また、空気中に含まれたトリクロロエチレンに電子ビーム照射したガスに、本装置を適用し、ジクロロ塩化アセチル、塩化カルボニル、塩素等の連続測定を行った。得られた結果から、10ppmvのトリクロロエチレンを完全酸化分解するためには、15kGyの吸収線量が必要であることがわかった。また照射ガスをアルカリ水溶液との反応することにより、完全酸化分解に必要な吸収線量が7kGyに低減できることを見いだした。さらにトリクロロエチレンの分解機構及び塩化カルボニルの生成機構を考察した。

論文

Electron-beam decomposition of carbon tetrachloride in air/nitrogen

廣田 耕一; 新井 英彦; 橋本 昭司

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 73(12), p.2719 - 2724, 2000/12

 被引用回数:7 パーセンタイル:60.37(Chemistry, Multidisciplinary)

空気及び窒素雰囲気中で、電子線による四塩化炭素の分解率を水分有り無しの場合について調べた。その結果、四塩化炭素10ppmで水分無しの場合、両雰囲気ともに分解率はおよそ90%であった。ところが水分有りの場合、窒素雰囲気では分解率にあまり変化が見られなかったのに対し、空気雰囲気ではその値は70%となった。これには酸素が関与していることがわかった。すなわち、窒素雰囲気ではおもにeにより四塩化炭素が酸化分解を起こすが、空気雰囲気ではeは酸素分子とも反応し、O$$_{2}^{-}$$となる。しかし、このO$$_{2}^{-}$$も四塩化炭素を酸化分解するため、見かけ上水なしの場合では、両雰囲気ともに分解率に大きな差は見られなかった。これに対し、水有りの場合O$$_{2}^{-}$$は水分子と反応しクラスターイオン(O$$_{2}^{-}$$(H$$_{2}$$O))を形成し、O$$_{2}^{-}$$による四塩化炭素の酸化分解を阻害するため、空気雰囲気で水分有りの場合、四塩化炭素の分解率が低下したことがわかった。

論文

電子ビームガス処理技術

橋本 昭司; 新井 英彦

電気学会技術報告, (810), p.46 - 50, 2000/10

本報告書は、電子ビーム照射による(1)燃焼排煙中のSO$$_{x}$$及びNO$$_{x}$$除去、(2)都市ごみ燃焼排煙の処理及び(3)揮発性有機物を含む排ガス処理技術の研究開発の現状及び今後の展望についてまとめた。即ち、(1)に関しては、現在中国で実用試験が進められており、また中部電力において本技術を採用したプラントが建設中である。(2)に関しては、松戸市焼却施設で実用試験が実施された。(3)に関しては、トリクロロエチレンなどを除去する研究が原研及び世界各地で進められている。今後、本技術はダイオキシンをはじめとする環境ホルモンの分解処理への発展が期待される。

論文

電子ビームのシミュレーションによる反応速度の推定

新井 英彦

電気学会技術報告, (810), p.56 - 58, 2000/10

電子ビーム照射により排煙中のSO$$_{x}$$及びNO$$_{x}$$を除去する技術は、現在世界的に注目されている。本報告では、このSO$$_{x}$$及びNO$$_{x}$$除去反応を電子計算機によりシミュレーションする方法の原理及び研究の現状などについてまとめた。代表的なプログラムは、ドイツ・カールスルーエ研究所で開発され、計算結果と実験値とのかなりよい一致が得られている。

論文

Enhanced decomposition of dichloromethane in air by multi-pass electron beam irradiation

Wahyuni, S.*; 廣田 耕一; 箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司; 川本 二三男*; 椋木 康雄*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 73(8), p.1939 - 1943, 2000/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:82.19(Chemistry, Multidisciplinary)

塩化メチレンは、各種産業で使用され、かなりの分が最終的に大気へ放出され、大気汚染源の一つとなっている。従来、活性炭で処理されているが、コストが高いなどの問題がある。本研究では、塩化メチレンを100ppm前後含むモデル空気試料を調製し500ml容量のガラス照射容器に採取し、バッチ式で電子ビーム照射を行い、その分解挙動を調べた。その結果、1パス照射では分解率は線量を増しても65%位で飽和するが、低い線量率で間欠的に多重パス照射する方法によれば32kGyで100%近い分解率が得られることを見いだした。また、水を4ml添加して照射すると、1パス照射でも100%近い分解率が得られることを見いだした。本研究では、電子ビーム照射による塩化メチレンの分解及び上記多重照射効果並びに水添加効果のメカニズムも明らかにした。

論文

上水・排水処理

新井 英彦

放射線利用における最近の進歩, p.183 - 192, 2000/06

近年、各種の有害物質や環境ホルモンによる上水・排水の汚染が世界的に大きな問題となっている。これらの物質による汚染濃度はppt~ppbレベルのものもあり、従来の水処理技術だけでは十分な対応が困難となっている。放射線照射による上水・排水処理技術は、これらの問題を解決する一つの方法と考えられ、世界の各地で研究が進められている。原研においても、これまで染色排水、汚泥脱離液の処理や下水放流水の殺菌処理技術の開発を進めてきた。本報告は、これらの状況を踏まえ、放射線照射による上水・排水処理技術について、その原理と特長について述べるとともに、各処理技術の概要についてまとめたものである。

論文

Low energy electron beam treatment of VOCs

橋本 昭司; 箱田 照幸; 広田 耕一; 新井 英彦

Radiation Physics and Chemistry, 57(3-6), p.485 - 488, 2000/03

 被引用回数:27 パーセンタイル:14.47(Chemistry, Physical)

種々の工業プロセスから環境中に放出される有機物は環境汚染の観点から問題となっている。原研では揮発性有機物を含むガスに放射線照射して分解する技術の開発研究を行っている。本研究ではベンゼンやトルエン等の芳香族化合物並びにトリクロルエチレンやテトラクロルエチレン等のクロルエテンへの放射線照射効果を調べた。その結果、芳香族化合物では分解のG値が1~2であり、濃度減少分の30~60%がエアロゾルに変換されることを明らかにした。一方、クロルエテンの場合では、エアロゾルはほとんど生成しなかったが、分解のG値は芳香族化合物の数十から百倍も大きく、その値は処理濃度が高いほど大きくなった。

論文

Dechlorination of chlorobenzene in air with electron beam

広田 耕一; 箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司

Radiation Physics and Chemistry, 57(1), p.63 - 73, 2000/01

 被引用回数:34 パーセンタイル:10.51(Chemistry, Physical)

初期濃度およそ20ppmの空気中クロルベンゼンに対して、4,8kGy及び4kGyにアンモニアを加えた場合の3種類について、塩素と炭素のマスバランスを調べた。その結果、4kGy照射により、除去されたクロルベンゼンのおよそ65%が脱塩素化していることがわかった。この値は8kGyでもほぼ同じとなった。アンモニアを加えることにより脱塩素化は促進され、およそ80%となった。また、クロルベンゼン分解により生成したガス状の物質を分析した結果、ギ酸と無機炭素の量が全ガス状物質のおよそ70%を占めることがわかった。さらに、FTIR等による分析により、ガス状物質の生成には脂肪族系酸化物が、エアロゾルの生成には有機窒素酸化物がそれぞれ関与していることがわかった。

論文

新たな期待高まる放射線による水処理技術

新井 英彦

放射線と産業, (82), p.22 - 25, 1999/06

近年、有害物質や環境ホルモンによる水環境汚染が大きな問題となっている。これらの物質の汚染濃度はppbレベルのものもあり、従来の水処理技術では十分な対応が困難となっている。放射線による水処理技術は、この問題を解決する一つの方法と考えられ、最近、上水原水の浄化、重金属の除去、環境ホルモンの除去などについて、世界の各地で精力的な研究が進められている。本報告は、これらの研究の概要をまとめたものである。

論文

電子ビームによる排ガス処理

新井 英彦

平成11年電気学会全国大会講演論文集, p.S.1.1 - S.1.4, 1999/03

現在、塗装工場や地下水浄化プラントなどからの排ガスの処理に電子ビームを利用しようとする研究が、原研を含め世界の各地で進められている。本報告では、これらの研究を概括し、今後の課題を整理した。研究の現状では、一部の排ガスについては、基礎実験から実地試験まで進み、反応メカニズムもある程度解明されてきている。しかし、今後実用化を推進するためには、(1)プロセスの最適化、(2)生成物の把握、(3)混合ガス系の基礎データ、(4)分解メカニズムの解明及び(5)現場試験の実施が課題となる。

論文

Cupric ion effect on decomposition of tert-butanol in water by $$gamma$$-ray irradiation combined with ozone

M.Lee*; 新井 英彦; 宮田 定次郎

Environmental Applications of Ionizing Radiation, p.341 - 351, 1998/00

t-ブタノールをモデル物質として、水中の有機物のオゾン併用$$gamma$$線照射による分解及び分解に及ぼす銅イオンの添加効果について調べた。この併用法によりt-ブタノールは連鎖的に分解され、1モルのt-ブタノールは0.5モルのアセトンと0.4モルの乳酸と0.1モルの他の有機酸(主としてピルビン酸)に変化した。銅イオンを微量添加すると、水中の全有機炭素(TOC)は大きく減少し、さらに乳酸とピルビン酸の生成量は著しく減少した。銅イオンでは、これらの有機酸は分解しないことから、銅イオンはこれらの有機酸の前駆体を効果的に分解するものと考えられる。

論文

Radiation-induced decoloration and sedimentation of colloidal disperse dyes in water

A.N.M.Bagyo*; 新井 英彦; 宮田 定次郎

Applied Radiation and Isotopes, 48(2), p.175 - 181, 1997/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:25.8(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

水に不溶性の分散染料を含む廃水は、通常の活性汚泥処理法及び放射線照射によっても処理が困難である。そこで、本報告では、放射線照射と沈降処理を組み合わせた方法による処理技術の検討を行った。その結果、照射だけでは、脱色の程度も小さく、また沈澱も生じないが、照射後に、試料水のpHを酸性条件にすると、効率よく分散染料が沈降化し、上澄液はほとんど無色となった。このような沈降化が起こる線量は、分散線量の種類によって異なり、2~8kGyであった。沈降化が起こるメカニズムについても考察した。

論文

Cyclodextrin addition effect on radiation-induced decomposition of chlorophenols in deoxygenated water

X.Huang*; 新井 英彦; 松橋 信平; 宮田 定次郎

Chemistry Letters, 0(2), p.159 - 160, 1996/00

シクロデキストリン(CD)は、その空洞部にベンゼン等の分子を閉じ込める性質がある。この特性を利用して、o-、m-及びp-クロロフェノールの放射線分解の選択性の向上を検討した。その結果、クロロフェノールの分解及び脱塩素化は、開口部が小さいシクロデキストリンほど強く抑制されることがわかった。OHラジカルの捕捉剤であるt-ブタノールの添加ではほとんど影響を受けないこと及びCDは水和電子とほとんど反応しないことから、CDによるクロロフェノール分解抑制効果は、CDに閉じ込められたことにより水和電子からの攻撃が制約されたことによると結論された。

論文

Enhanced phenol yield from radiation-induced decomposition of chlorophenols in deaerated water by addition of cyclodextrin and glucose

X.Huang*; 新井 英彦; 松橋 信平; 宮田 定次郎

Chemistry Letters, 0(4), p.273 - 274, 1996/00

シクロデキストリン(CD)は、その空洞部にベンゼン等の分子を閉じ込める性質がある。この特性を利用して、o-、m-、p-クロロフェノールの放射線分解の選択性の向上を検討した。その結果、主要生成物であるフェノールの収量がシクロデキストリンの添加により5~25倍に増加することが見い出された。これは、水和電子との反応で生じたフェノールラジカルがCDに閉じ込められ、フェノール生成の確率が高まるためであると考えられる。グルコースの場合は、効果はやや小さいが同様の効果が認められた。この場合は、フェノールラジカルがグルコースダイマーの間に閉じ込められるような現象が起きているものと考えられる。

論文

Pacifichem'95参加記

新井 英彦

放射線と産業, 0(69), p.36 - 37, 1996/00

1995年12月17日から同月22日までホノルルで開かれた1995環太平洋国際化学会議に出席して得た印象や新しい研究の動向について解説的にまとめた。同会議には、7000余名の参加者があり、筆者はこの中の環境への放射線利用に関するシンポジウムに参加して研究発表を行った。このシンポジウムでは、新型のコンパクトな電子加速器の発表やポーランド、ウクライナ、中国における排煙の電子線処理プラントの建設計画の発表やダイオキンに汚染された土壌の電子線処理計画など、注目すべき発表が数多くあったので、本報告ではこれらの要点をまとめた。

論文

Simulation of radiation-induced ozone decomposition in water in the presence of organic compounds

新井 英彦; 南波 秀樹; 宮田 定次郎; 新井 陸正; 作本 彰久*; 須永 博美

JAERI-Conf 95-003, 0, p.184 - 188, 1995/03

これまでに放射線とオゾンを併用すると水中の有機物が効果的に分解することを明らかにしたが、そのメカニズムについては不明な点が多かった。本報告では、t-ブタノールや酢酸などを含む水中でのオゾンの放射線照射による分解を、OH、e$$_{aq-}$$、O$$_{2-}$$、O$$_{3-}$$、HO$$_{2}$$、HO$$_{3}$$、HO$$_{4}$$などの活性種を含む約60の素反応に基づいてシミュレーションし、紫外線吸収法(UV法)から測定したオゾン分解速度と比較した。その結果、いずれの場合も、計算結果は、実測結果より幾分小さい値となったが、生成するパーオキサイドの分解を考慮に含めるとよい一致がみられた。また、本研究から、照射開始と共に、上記の活性種濃度は定常状態となり、その値を推定することができた。

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