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論文

Temperature dependence of radiation effects on polymers

田畑 米穂*; 大島 明博

Macromolecular Symposia, 143, p.337 - 358, 1999/08

 被引用回数:33 パーセンタイル:76.6(Polymer Science)

World Polymer Congress (MACRO 98) において講演したものを論文としてまとめたものである。炭化水素系及び炭化フッ素系高分子材料に対する放射線効果の温度依存性を調べまとめた。放射線効果は、温度の影響を受け、その原因を高分子鎖の分子運動の違いによるモルフォロジーの変化によるものと結論した。また、コンフォメーション及びコンフィギュレーションの違いによっても、放射線効果は異なることを明らかにした。

論文

Radiation-induced free radicals and their behaviour in crosslinked polytetrafluoroethylene(PTFE)

大島 明博; 瀬口 忠男; 田畑 米穂

Polymer International, 48, p.996 - 1003, 1999/00

 被引用回数:21 パーセンタイル:64.83(Polymer Science)

室温並びに液体窒素温度において$${gamma}$$線を照射し、架橋ポリテトラフルオロエチレン(RX-PTFE)中に誘起されるフリーラジカルの挙動をESRにより観察した。RX-PTFE中に捕捉されるラジカルは真空中ではおもに、アルキル型であり、空気中では、過酸化ラジカルであった。捕捉ラジカルのG値は、約3程度とPTFEの数十倍の値を示し、RX-PTFEの架橋密度に依存し増加傾向にあった。また、過酸化ラジカルを酸素不在下で加熱処理するとアルキルラジカルを誘起し、この反応は、フッ素原子の引抜き反応によることが明らかになった。

論文

Evidence for radiation induced crosslinking in polytetrafluoroethylene by means of high-resolution solid-state F high-speed MAS NMR

加藤 悦子*; 杉沢 寿志*; 大島 明博*; 田畑 米穂*; 瀬口 忠男; 山崎 俊正*

Radiation Physics and Chemistry, 54(2), p.165 - 171, 1999/00

 被引用回数:71 パーセンタイル:97.34(Chemistry, Physical)

ポリテトラフルオロエチレンの分子構造に及ぼす高温照射効果を固体高分解能$$^{19}$$F MAS NMRを用いて研究した。340$$^{circ}$$Cの高温で電子線照射したPTFEの架橋構造を示すCFの信号を直接観察した。10MGyで架橋したPTFEは、24個のCF$$_{2}$$グループにつき1個の架橋点があることを測定し、その時の架橋のG値を求めると0.8I/100eVとなった。

論文

Temperature effects on radiation induced phenomena in polystyrene having atactic and syndiotactic structures

高鹿 和信*; 大島 明博*; 蔵本 正彦*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 55(4), p.399 - 408, 1999/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:71.72(Chemistry, Physical)

アタクティク及びシンディオタク構造を有するポリスチレンについて、77Kから473Kの温度範囲で照射を行い、その後、ガス発生、架橋と切断及び力学特性を調べ、照射温度依存性を検討した。H$$_{2}$$ガスの発生は、ガラス転移点以上の温度での照射では特に増大した。またその収率は、立体構造の違いを反映していた。架橋は室温で進行したが、照射温度の増大とともに切断のG値が増大した。G(H$$_{2}$$),G(x),G(s)値は、ポリスチレンのモルフォロジーと立体規則性に関連していることが明らかになった。

論文

ESR study on free radicals trapped in crosslinked polytetrafluoroetylene(PTFE), 2;Radical formation and reactivity

大島 明博*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 55(1), p.61 - 71, 1999/00

 被引用回数:69 パーセンタイル:97.26(Chemistry, Physical)

613Kで放射線照射を行い架橋させたPTFEを試料として77K、室温(297K)での、真空及び空気存在下でコバルト-60$$gamma$$線照射により生成するラジカルの収量と挙動の測定を、ESRで測定し、その特性を議論した。

論文

Radiation induced free radicals and its behaviors in crosslinked polytetrafluoroethylene (PTFE)

大島 明博; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Proceedings of IUPAC World Polymer Congress 37th International Symposium on Macromolecules (MACRO 98), P. 56, 1998/00

室温及び77Kで$$gamma$$線を照射し放射線架橋ポリテトラフルオロエチレンに誘起されるフリーラジカルの挙動をESRにより、研究した。架橋PTFEに捕捉それるラジカルのG値は、未架橋PTFEに比べ数十倍の値を示し、架橋密度と依存して増大する傾向にあった。また、フリーラジカルは、酸素と容易に反応し、過酸化ラジカルに転換するが、架橋密度が高くなると、酸素の拡散速度が遅くなり、完全に酸化されるまでの時間が長くなることが判明した。加えて、過酸化ラジカルを真空中で加熱するとフッ素原子の引抜き反応が起こり、アルキルラジカルを誘起することを見いだした。

論文

Radiation induced crosslinking of polytetrafluoroethylene (PTFE)

大島 明博; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Preprints of 6th SPSJ International Polymer Conference, P. 237, 1997/00

耐熱性や耐薬品性,電気絶縁性に優れたポリテトラフルオロエチレンは、耐放射線性が極めて悪く、放射線場での利用には不適切な材料であった。われわれのグループは、特殊条件下でポリテトラフルオロエチレンが放射線架橋することを見いだした。また、架橋体の諸特性を評価し、その結果を報告する。

論文

ESR study on free radicals trapped in crosslinked polytetrafluoroethyene (PTFE)

大島 明博*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 50(6), p.601 - 606, 1997/00

 被引用回数:66 パーセンタイル:97.03(Chemistry, Physical)

放射線架橋PTFEに生成されるフリーラジカルの挙動を調べ、架橋の特徴を解析した。架橋PTFEに$$gamma$$線を77K及び室温で真空中照射し、捕捉されるラジカルをESRで測定した。架橋PTFEに生成されるラジカルのESRスペクトルの強度は、未架橋のものに比べ数十倍も大きくなったが、そのスペクトルの分解能は、架橋密度の増大に伴って低下した。架橋PTFEに捕捉されるラジカルは室温でも比較的安定であるが、110$$^{circ}$$C前後の$$alpha$$分散で減衰した。これらのことから、架橋PTFEに捕捉されるラジカルの多くは、架橋により形成された非晶領域に捕捉されることが明らかになった。

論文

Temperature effect on radiation induced reactions in ethylene and tetrafluoroethylene copolymer (ETFE)

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 50(5), p.519 - 522, 1997/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:84.32(Chemistry, Physical)

エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)における放射線誘起反応に及ぼす温度の影響を考察した。弾性率と降伏点強度は線量とともに増大した。その現象は特に融点以上での照射の場合顕著であった。結晶化熱量についても融点付近での照射による変化は他の温度に比べきわめて大きいことがわかった。また、ETFEの250nm付近の光吸収バンドは照射温度の増加に伴い長波長側に移動した。その結果、架橋と共役二重結合は広い温度領域でおき、それらの反応は、温度の増加によって加速される。

論文

Temperature effects on radiation induced phenomena in polytetrafluoroethylene (PTFE); Change of G-value

大島 明博*; 池田 重利*; 工藤 久明; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 50(6), p.611 - 615, 1997/00

 被引用回数:55 パーセンタイル:95.69(Chemistry, Physical)

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の放射線照射効果の温度依存性について実験を行った。示差走査熱分析計を用い、結晶化の熱量($$Delta$$Hc)を測定した。「諏訪の関係式」を用いて分子量(Mn)を算出した。この分子量の変化を基に、分解のG値の温度依存性を導出した。さらに結晶融点での架橋のG値についても推定した。

論文

Improvement of radiation resistance for polytetrafluoroethylene(PTFE) by radiation crosslinking

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 49(2), p.279 - 284, 1997/00

 被引用回数:85 パーセンタイル:98.1(Chemistry, Physical)

放射線架橋ポリテトラフルオロエチレンの耐放射線性を引張試験及びDSCによる熱分析から調べた。未架橋のPTFEに比べ、架橋したものでは、真空中・室温の条件では数百倍にその耐放射線性は向上した。

論文

Change of molecular motion of polytetrafluoroethylene(PTFE) by radiation induced crosslinking

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 49(5), p.581 - 588, 1997/00

 被引用回数:46 パーセンタイル:94.34(Chemistry, Physical)

放射線架橋ポリテトラフルオロエチレンの分子運動性の変化を動的粘弾性試験により調べた。架橋によりその分子運動は抑制された。特に、室温転移である$$beta$$転移が消滅し、$$gamma$$転移が高温側にシフトした。未架橋のものと比較することにより、その運動性の帰属を明らかにできた。

論文

Improvement of radiation resistance for polytetrafluoroethylene (PTFE) by radiation cross-linking

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Material Chemistry 96: Proc. of Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, 0, p.755 - 761, 1996/00

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を融点直上の340$$^{circ}$$Cで放射線架橋させ、照射線量を変えることで架橋密度の異なる架橋PTFEをつくった。この架橋PTFEの耐放射線性を、室温、真空中及び空気中で$$gamma$$線照射を行い、力学特性と熱特性の変化から評価した。500kGy架橋PTFEの場合、その耐放射線性は、真空中の時、1MGyで未架橋のものの300倍、空気中では、250MGyで125倍に向上しており、架橋によって著しく耐放射線性が向上していることがわかった。

論文

Temperature effects on radiation induced phenomena in polymers

田畑 米穂*; 大島 明博*; 高鹿 和信*; 瀬口 忠男

Radiation Physics and Chemistry, 48(5), p.563 - 568, 1996/00

ポリテトラフルオロエチレンとポリスチレンの放射線照射効果に及ぼす温度依存性について調べた。ポリテトラフルオロエチレンは、融点直上で架橋するが、融点以下の温度では主鎖切断を起こす。しかし、77Kの極低温では、その切断は抑制される。一方、ポリスチレンは、室温照射では効果的に架橋するが、ガラス転移点異常の温度での照射では、切断が支配的になる。また、アタクテックとシンジオタクテックの構造の違いによりその照射効果は異なるとともに、結晶や非晶の違いにおいても照射効果の違いを観察した。

論文

Radiation induced crosslinking of polytetrafluoroethylene

大島 明博*; 田畑 米穂*; 池田 重利*; 乙幡 和重*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

JAERI-Conf 95-003, 0, p.487 - 491, 1995/03

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に対し、酸素不在下において室温から融点を超える高温域までの各温度で電子線照射を行い、引張試験及び熱分析を行った。融点以上の340度前後で照射したものは、モジュラスや降伏点強度が増加し、結晶化熱量が減少した。これらのことからPTFEは、溶融状態照射で架橋することがわかった。また、架橋体について、室温・空気中での$$gamma$$線照射による耐放射線性を引張試験により評価したところ、未架橋のPTFEに比べ100倍以上耐放射線性が向上していることがわかった。

論文

Radiation induced crosslinking of polytetrafluoroethylene

大島 明博*; 田畑 米穂*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

Radiation Physics and Chemistry, 45(2), p.269 - 273, 1995/00

 被引用回数:174 パーセンタイル:99.75(Chemistry, Physical)

PTFEシートを真空下において室温から380$$^{circ}$$Cまでの種々の温度で$$gamma$$線及び電子線照射を行った。照射温度とともに破断強度及び破断伸びが低下した。しかし、PTFEの結晶化融点(327$$^{circ}$$C)付近における照射では、強度及び破断伸びの低下は著しく抑制された。融点以下の照射では、強度及び伸びは数kGyで低下した。しかし、340$$^{circ}$$Cの溶融状態での照射では、力学的特性が半減する線量は1MGyであった。また、溶融状態で照射した場合、熱分析からPTFEの結晶性は線量とともに減る。一方、引張試験によるモジュラス及び降伏点強度は線量とともに増大した。これらのことから、真空中、融点付近の溶融状態での放射線照射により、PTFEは架橋を起こすといえる。

論文

Reactions of sulfur dioxide with ammonia

広田 耕一; 新名 俊明*; E.Anwar*; 南波 秀樹; 徳永 興公; 田畑 米穂*

環境科学会誌, 6(2), p.143 - 150, 1993/00

反応温度45~105$$^{circ}$$C、水分の有無の条件下で、NO、酸素及び窒素の混合ガス中のSO$$_{2}$$とNH$$_{3}$$の反応について研究を行った。この反応は、水分存在下で反応温度65$$^{circ}$$C以下において起り、この反応による白い生成物は反応容器及びフィルター表面に均一に付着した。この生成物を水に溶かして分析した結果、生成物の主成分は硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム及び亜硫酸水素アンモニウムであると考えられる。この反応は反応容器及びフィルター表面に吸着した水層中で起ると考えられる。

論文

Effects of radiation on paraffins as polymer-model compounds, IV; Fast-neutron irradiation effects

瀬口 忠男; 早川 直宏; 田村 直幸; 勝村 庸介*; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 37(1), p.141 - 146, 1991/01

n-C$$_{20}$$H$$_{42}$$、n-C$$_{24}$$H$$_{50}$$の高速中性子照射効果を$$gamma$$線照射効果と比較して検討した。2量体及び3量体の架橋生成物の分析を行い、収率、化学構造を測定した。しかし、$$gamma$$線照射の場合と比べて差が認められなかった。高速中性子はLETが$$gamma$$線の200倍も高いが、活性種の生成から架橋反応に到る過程で分散し、低LETの$$gamma$$線と同じ結果を与えるものと考えられる。

論文

Irradiation effects of polymer-model compounds

瀬口 忠男; 勝村 庸介*; 林 成幸*; 早川 直宏; 田村 直幸; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 37(1), p.29 - 35, 1991/00

ポリエチレン、エチレンプロピレン共重合体のモデル化合物としてn-パラフィンとスクワランの$$gamma$$線照射効果を発生ガス分析、分子量測定で解析した。結晶状態、ガラス相及び液相での架橋のG値を正確に求めることができた。照射によって二重結合が生成するが、この二重結合によって架橋が優先的に起ることが見い出された。分子鎖の切断はきわめて小さく、架橋のG値に比べると1/100以下と推定された。ポリマーと対比すると、架橋及び分子鎖の切断に対する結晶と非晶の役割はモデル化合物の結晶と液相にそれぞれ対応すると考えられた。

論文

Ions in carbon dioxide at atmospheric pressure, 5; Reactions in CO$$_{2}$$-CO-CH$$_{4}$$-H$$_{2}$$O mixtures and coolant chemistry

池添 康正; 小貫 薫; 清水 三郎; 中村 洋根*; 田川 精一*; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 36(3), p.279 - 284, 1990/00

原子炉冷却材として用いられる炭酸ガス中のイオン反応を調べた。518K、大気圧のCO$$_{2}$$-CO(2.9%)-CH$$_{4}$$(40ppm)-H$$_{2}$$O(18ppm)混合ガス中の安定なイオン種は、H$$_{3}$$O$$^{+}$$・mH$$_{2}$$O・nCO$$_{2}$$とCH$$_{3}$$CO$$^{+}$$・nCO$$_{2}$$の2種類であった。さらに反応(7)の反応速度(CO)$$_{2+}$$・CO$$_{2}$$+CH$$_{4}$$$$rightarrow$$CH$$_{3}$$CO$$^{+}$$・CO$$_{2}$$、HCO$$^{+}$$・CO$$_{2}$$(7')定数を測定し、室温では10$$^{-12}$$cm$$^{3}$$s$$^{-1}$$より小さく、518Kでは1.3$$times$$10$$^{-10}$$cm$$^{3}$$s$$^{-1}$$であることを明らかにした。これらの反応の原子炉冷却材の化学作用に関する寄与を論じた。

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