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森田 洋右; 八木 敏明; 池原 潤一郎*
電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-99-12, p.23 - 26, 1999/02
原子炉用電線ケーブル絶縁材の放射線と熱劣化を光音響法で調べた。波長を選択すれば、光音響法で高分子材料の劣化を検出することができた。これを電線ケーブルの劣化診断に応用した。
森田 洋右; 八木 敏明; 池原 潤一郎*
電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-99-13, p.27 - 30, 1999/02
原子炉用電線ケーブル絶縁材の放射線と熱劣化を発生ガス分析及び酸素消費量から解析した。この結果、100
C以下の低い温度領域での劣化の活性化エネルギーを精度よく求めることができた。活性化エネルギーは14~20kcal/molであり、従来知られていたものより低い値を示した。
森田 洋右; 小原 建治郎
電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-99-18, p.55 - 58, 1999/02
ITER遠隔装置用イメージファイバの耐放射線化を図るため、水素気流中でイメージファイバの照射試験を行った。水素気流中照射によりイメージファイバの耐放射線性は顕著に向上し、通常のファイバの10,000倍以上の耐放射線性の向上が見られた。照射ファイバの波長特性を調べた。
緒方 昭雅*; 仁田 真*; 谷 恒夫*; 八木 敏明; 森田 洋右
電気学会;誘電・絶縁材料研究会資料DEI-97-147
155, p.13 - 18, 1997/12
シングルサイト触媒ポリエチレン(S-PE)の原子力施設用ケーブル絶縁材としての可能性を評価するために、結晶化度の異なる種々のS-PEについて、電子線及び
線(空気中、酸素加圧下)照射を行った。これら絶縁材の耐放射線性は機械的特性の変化より調べた。結晶化度の高いS-PEの耐放射線性は電子線及び線照射とも従来のPEと同じ程度であったが、結晶化度の低いS-PEは優れた耐放射線性を示した。特に結晶化度が、約20~30%のS-PEは酸素加圧下照射(原子炉環境の低線量率を模擬する照射)での耐放射線性が従来のPEの約3倍高いことがわかった。
工藤 久明; 杉本 雅樹; 瀬口 忠男; 田頭 実*; 今川 吉郎*; 中井 宗明*
誘電・絶縁材料研究会資料, p.33 - 40, 1997/00
宇宙で人工衛星の熱制御材として使用されているフレキシブルOSRの耐放射線性を、加速器により電子線、陽子、鉄イオン照射した後に光学特性や表面抵抗率を測定することによって評価した。静止軌道上10年間に相当する照射後においても、劣化は軽微であった。線量率や加速エネルギーに対する依存性を調べたところ、光学特性変化にはほとんど依存性がみられなかったが、表面抵抗率は依存性を示した。
線照射効果八木 敏明; 森田 洋右; 瀬口 忠男; 大和 仁*; 米本 広憲*; 楠 晋*
DEI-95-128, 0, p.39 - 48, 1995/12
代表的なポリイミド、ポリアミドイミド及び変成ポリヒダントインワニスについて、高温、窒素雰囲気下及び室温、空気中での大線量照射における耐放射線性評価を絶縁破壊電圧、自己径巻付ピンホール、tan
の温度変化を調べて行った。高温(250C)、窒素雰囲気下の照射では3種類のワニスとも、架橋反応が進行し、tan曲線及びガラス転移温度は高温側に変化する。高温照射(N
中)での耐放射線性はポリイミドで100MGy、ポリアミドイミドで30MGy、変成ポリヒダントインで約10MGy有することがわかった。室温、空気中照射では高温照射に比べ耐放射線性は1/10以下に低下する。これらのことから、高温の特に窒素などの不活性ガス雰囲気では高分子有機材料の耐放射線性は室温、空気中照射に比べ、著しく良くなることが明らかとなった。
杉山 政彦*; 仁田 真*; 八木 敏明; 瀬口 忠男
DEI-94-88, 0, 9 Pages, 1994/12
難燃XLPE、特殊耐熱PVCを用い、空気中、酸素加圧下及び真空中で線照射を行い、ゲル分率及び機械特性とXMA分析より求めた酸化領域との関係を検討し、放射線劣化の特徴を調べた。照射試料のゲル分率は酸化層と架橋層の厚さによく対応し、ゲル分率測定から放射線劣化における酸化層を推定できることがわかった。機械特性はXLPE及びPVCとも酸化層の増加とともに低下し、特に、試料表面の酸化劣化が大きい試料ほど、ノッチ効果の影響は顕著に現れることが明らかになった。
瀬口 忠男; 八木 敏明; 三井 久安*; 熊澤 良二*; 塩野 武男*; 牛木 雅隆*; 中村 宏*; 小野 真一*; 村瀬 知丘*
DEI-94-92, 0, p.37 - 45, 1994/12
熱可塑性ポリイミド(TPI)ケーブルについて、高温(250C)処理、放射線照射(線、電子線)及び高温線照射を行い、電気特性及び機械特性の変化を調べた。TPI同軸ケーブルは窒素中、250Cの熱劣化、空気中、10MGyの線照射及びヘリウム中(室温)、100MGyの電子線照射に対し、機械特性の低下が少なく、優れた耐放射線性を示す。窒素中、250Cの線照射では、5MGyまで電気特性は変化しないが、機械特性は線量とともに低下する。高温同時照射では著しく架橋が進行することがDSC測定により明らかになった。
八木 敏明; 森田 洋右; 瀬口 忠男; 池原 潤一郎*
電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-94-90, 0, p.21 - 28, 1994/12
EPR、XLPE、PVC及びハイパロンについて、化学発光分析により放射線酸化後の熱酸化速度の温度依存性を調べた。放射線酸化で生成される過酸化物の分解で化学発光は増大するが、室温で長時間放置するか、真空中高温で短時間処理すると消滅する。この消滅の過程で材料の劣化は加速されないことがわかった。放射線酸化を行うとその後の熱酸化は加速されるが、試験した4種類の絶縁材料では高温から室温付近まで、熱酸化の活性化エネルギーが変わらず、55~60kJ/molの値を得た。
川俣 貴*; 永井 正幸*; 森田 洋右; 八木 敏明; 瀬口 忠男
電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-94-91, 0, p.29 - 36, 1994/12
芳香族系高分子であるポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の非晶性(PEEK-a)と結晶性(PEEK-c)及び5種類のポリイミド(KAPTON、UPILEX-R、UPILEX-S、REGULUS-R、REGULUS-P)フィルムについて、ヘリウムガス中で電子線照射を行い、機械特性と電気特性より耐放射線性を評価した。体積固有抵抗は300MGy照射で低下が1桁以下と優れた耐放射線性を示した。また、破断伸びの低下線量(伸びが初期値の半分になる線量)より求めた耐放射線性は7種類とも50MGy以上であることがわかった。
八木 敏明; 森田 洋右; 瀬口 忠男
DEI-93-155, p.19 - 26, 1993/12
添加剤の種類を変えたエチレンプロピレンゴム(EPR)を用い、放射線酸化後における熱酸化速度の温度依存性を化学発光分析により調べるとともに、添加剤(特に酸化防止剤)の化学発光への影響を調べた。多環状芳香族系の酸化剤は酸化防止作用とは無関係に化学発光を著しく増感させ、特に長波長側の発光を誘発させることが分かった。これはEPRの酸化で生成される、カルボニルの励起エネルギーが添加剤に移動しているものと推定された。化学発光の活性化エネルギーは添加剤の種類にさほど依存せず、50~60KJ/molであることが確かめられた。このことから化学発光分析法を用いることにより、実用環境での酸化劣化速度を推定する見通しを得た。
Y.S.Sobianto*; 勝村 庸介*; 石榑 健吉*; 久保 純一*; 工藤 久明; 瀬口 忠男
DEI-93-156, p.27 - 34, 1993/12
高分子材料の放射線酸化劣化を解明するため、モデル化合物として、n-C
H
のパラフィンを用いて、放射線酸化を行い、反応機構を解析した。酸化に伴う酸素の消費と分解ガスや酸化生成物を測定分析した。液相の放射線酸化で、酸素の消費量はG値で6.5
0.3と求められた。一方、酸化生成物はカルボン酸で、そのG値は5.60.5となり、酸素の大部分はカルボン酸に転換していることがわかった。
山崎 孝則*; 瀬口 忠男
DEI-93-157, 0, p.35 - 44, 1993/12
ポリエチレンの化学架橋反応の過程をESRで測定しフリーラジカルの生成、消滅の反応挙動を追跡して、ラジカルの種類や反応温度依存性を明らかにした。また、添加した酸化防止剤の効果をラジカルの反応性を直接観測することにより調べ、架橋に対する阻害の度合いを明らかにした。
線誘起損失の解析小山 武志*; 道口 信行*; 西川 宏之*; 大木 義路*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男
DEI-93-165, 0, p.11 - 19, 1993/12
希土類元素の一種であるエルビウム(Er)をドープした石英系光ファイバの線照射による光学的・物理的特性を測定し、損失増加曲線を解して損失のメカニズムを考察した。
森田 洋右; 山本 哲*; 福地 圭介*; 川神 裕志*
DEI-93-166, p.21 - 30, 1993/12
大型照射施設や原子力発電所などの放射線照射下で広い範囲にわたって環境の温度を測定する方法が求められている。本報告では光ファイバのラマン散乱光を用いた温度測定法を利用して、照射下での温度を実時間で広い範囲にわたって測定する方法を検討した。このために、光ファイバの種類、レーザ光波長、線線量率、線量を種々変化させて、ファイバの照射損失増加量、ラマン散乱光の測定を行った。この結果、石英コアファイバの特定の波長域で上記の温度測定が可能であることが明らかとなった。
O,HO,HDO中のポジトロン消滅寿命平出 哲也
DEI-93-172, p.81 - 90, 1993/12
DO、HO、HDO中でポジトロン消滅寿命を測定し、ポジトロニウム(Ps)の形成収率の重水素濃度依存性について調べた。その結果、収率の変化は重水素濃度に対し線形に変化することがわかった。過去にパルスラジオリシスによって行われた実験による考察(C.D.Jonahら)によると重水の濃度に線形に依存することが予想されたがその予想とは一致しなかった。そこで水和電子とイオンのジェミネート再結合において水分子の運動が見かけ上速度を律しているというモデルを提案し、それによってパルスラジオリシスの結果をポジトロン消滅寿命測定の結果と矛盾なく説明した。
伊藤 政幸
DEI-92-112, p.49 - 55, 1992/12
エチレン-プロピレンゴムの放射線劣化を例として、ゴムの機械的性質の劣化に関して以下の提案を行う。1.ゴムの寿命の指標として破断伸びに注目することが一般的であるが、この指標にはゴムの腰の強さ(モジュラス)や強度の要素が入っていない。そこで、これらの要素をも含む応力-歪曲線の面積を「Tensile Energy」と名付け、これをゴムの寿命の指標とする。2.モジュラスの対数と破断伸びの対数との関係を「モジュラス-破断伸びプロフィル」と名付け、このプロフィルを用いると劣化に伴って起きる切断と架橋の比率が時間の経過と共に変化する様子が、求められる事を明らかにした。
八木 敏明; 瀬口 忠男
DEI-92-114, p.63 - 71, 1992/12
電線・ケーブル絶縁材料の放射線と熱による複合劣化から寿命を推定するために、酸化劣化を高感度で検出できる化学発光分析法について検討した。エチレンプロピレンゴム(EPR)を用い、低温から高温までの広い温度域における酸化速度を調べるとともに、放射線照射による熱酸化の加速を解析した。酸素中で照射を行うと、試料の発光量は線量に依存して増大し、各温度での発光量はごく初期にピーク値をもつ曲線となる。一方、照射後真空中熱処理により照射中に蓄積した発光種を消滅させた場合には発光量は線量に依存するが経過時間に対しては一定の値を示す。この時の発光量は40Cから140Cの温度領域においてアレニウスの式に従い、その活性化エネルギーは58kJ/molの値を得た。この値は機械的特性の劣化より求めた均一酸化領域での値に対応していることが分かった。
八木 敏明; 瀬口 忠男; 奥田 智昭*; 金光谷 和彦*; 橘 忠男*
DEI-91-126, p.45 - 53, 1991/12
原子炉の重要な機器の一つである電線・ケーブルの寿命を出来る限り、短時間の試験で推定する試験法を開発するために、電線に広く使用されている高分子材料の放射線と熱の加速試験を行った。EPR、ハイパロンについて、基準の使用環境(1Gy/h,50C)での劣化速度の50倍~1000倍の加速劣化(同時劣化および逐次劣化)を行った。劣化の度合は機械特性の変化より調べた。EPR、ハイパロンとも加速倍率50倍~1000倍の範囲における破断伸びの低下速度は加速倍率にほぼ比例して増大し、その劣化挙動は各加速倍率においてよく似ている。また、50倍~1000倍加速試験より求めた寿命の精度はEPRで3年、ハイパロンで1年であった。EPRは逐次劣化の加速試験で求めた寿命が同時劣化試験より若干大きい傾向を示すが、ハイパロンは両方の試験でよく一致することが分かった。
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。