Irradiation degradation of adsorbents for minor actinides recovery

渡部 創; 佐野 雄一; 小藤 博英; 竹内 正行; 小泉 務

NEA/NSC/R(2015)2 (Internet), p.338 - 344, 2015/06

https://www.oecd-nea.org/science/docs/2015/nsc-r2015-2.pdf

Extraction chromatography is one of the promising technologies for minor actinides (MA; Am and Cm) recovery from high level liquid waste. Some types of solid adsorbents with extractants are used for the separation process, and they include consequently some organic species such as extractants to get an excellent separation performance. Therefore, the degradation behavior of the organic species in the adsorbents under radiation exposure is greatly important to discuss the safety and durability of the adsorbent. In this study, -ray irradiation experiments on TODGA/SiO-P adsorbent were carried out to investigate the degradation products from radiolysis of the adsorbent. The degradated organic species eluted from the adsorbent and those remaining inside the adsorbent were thoroughly identified by GC/MS, FT-IR and NMR analyses. Some species which suspected as hydrolysis products of TODGA were mainly detected. Since some radicals such as H or OH are generated by the -ray irradiation on water molecules, it was discussed that the radicals products from radiolysis of HNO solution are related to the degradation reaction the extractants.

Damage evaluation techniques for FBR and LWR structural materials based on magnetic and corrosion properties along grain boundaries

星屋 泰二*; 高屋 茂*; 上野 文義; 根本 義之; 永江 勇二*; 三輪 幸夫; 阿部 康弘*; 近江 正男; 塚田 隆; 青砥 紀身*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 29(4), p.1687 - 1690, 2004/06

高速炉(FBR)及び軽水炉(LWR)の構造材料の劣化評価のため、結晶粒界に沿った磁気及び腐食特性に基づく新しい評価技術の開発に着手した。経年化したFBR構造材料に対し、磁気的方法を適用し、き裂発生以前の初期段階のクリープ損傷を非破壊検出することができる。そこで、クリープ損傷を受けた常磁性のステンレス鋼について、自然磁化に対する負荷応力の効果を調べた。一方、イオン照射したステンレス鋼の粒界近傍の腐食特性及び光磁気特性はそれぞれAFM及びKerr効果顕微鏡を用いて評価した。これらの劣化はCr欠乏等の粒界近傍の性質変化によって引き起こされた。この結果、原子炉構造材料の劣化進行過程の初期段階は、粒界に沿った磁気及び腐食特性によって検出できることがわかった。

High energy ion irradiation effects on polymer materials,3

工藤 久明; 貴家 恒男; 瀬口 忠男

JAERI-Review 95-019, 0, p.77 - 79, 1995/10

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Review-95-019.pdf

種々の高分子材料にH、Heなどの軽イオンを照射したとき、力学特性、架橋・切断の挙動は吸収線量にのみ依存し、電子線や線照射と同一であることが確かめられた。放射線の種類により、LETは大きく異なるが、照射効果が同一であることは、反応の起る空間分布はLETにさほど依存しないこと、すなわち、LETは大きくても空間的エネルギー付与の密度は大きくならないことと解釈できる。

放射線遮蔽ゴムの耐放射線性

河西 明男*; 瀬口 忠男; 西井 正信; 山口 紀夫*; 渡辺 正*

JAERI-M 90-011, 59 Pages, 1990/02

JAERI-M-90-011.pdf:1.88MB

エチレンプロピレンゴム(EPDM)および塩素化ポリエチレン(CM)に鉛粉を充填した放射線遮蔽ゴムとコバルト60-線を照射して、その耐放射線性について検討した。これらの放射線遮蔽ゴムの線量に対する機械的、熱的特性、ゲル分率、膨潤比、発生ガス、酸素消費量等の変化を測定し、耐放射線性と劣化機構を考察した。

Analysis of does rate dependence on thermal combined ageing of polymer materials

瀬口 忠男

Proc.Int.Topical Meeting on Operability of Nuclear Power Systems in Normal and Adverse Environments, p.509 - 515, 1988/00

原子炉周辺で使用される有機材料の寿命を評価するために、放射線劣化と熱劣化の試験が行われるが、試験方法が妥当なものであるか否かを確かめる必要がある。有機材料が使用される環境は1Gy/n以下の低い線量率と50C前後の温度域であるから、放射線と熱の複合効果および放射線の線量率依存性の評価が重要である。 低線量率での劣化を模擬した酸素加圧下照射劣化と、照射後熱劣化して得られたデータを基にして、放射線と熱劣化が同時に起る条件での線量率依存性を解析し、使用環境での寿命推定法を検討した。

Radiation resistance of polymer insulating materials

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。

ガラス/エポキシ系積層板の放射線劣化挙動とその耐水性

宇田川 昂; 河西 俊一; 萩原 幸

EIM-84-130, p.19 - 25, 1984/00

電子線照射したガラス/エポキシ系FRPの曲げ強度を20000Mradまで調べた。さらに照射後の環境による促進劣化を調べるため、熱または水にさらした後の曲げ強度も合わせて検討した。さらに曲げ破壊面を電子顕微鏡で観察し、ガラス繊維と母材樹脂の接着状態を調べた。一方吸収線量に伴う母材樹脂の2次転移温度の劣化を測定することにより、放射線および環境劣化のメカニズムを考察した。その結果、放射線による強度低下には、繊維と樹脂の界面(接着系)の劣化による界面剥離と、樹脂の劣化によるラミネート樹脂層における層間剥離の二種類があることを見い出した。照射線量とともに樹脂の二次転移点は大幅に下がり、照射後二次転移点以上の温度にさらしたFRPは劣化が促進されるが、水による促進効果は吸水率1%(150C熱水中2時間浸せき)以下では観測されなかった。

放射線照射したゴム材料の沸騰スプレイ液中における膨潤挙動

八木 敏明; 日馬 康雄; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 吉川 正人; 吉田 健三

JAERI-M 83-072, 35 Pages, 1983/05

JAERI-M-83-072.pdf:0.88MB

ゴム材料を、LOCA模擬環境に暴すと著しく吸水膨潤し、それが原因となって機械的性質、電気的性質が低下することがある。この現象には、放射線、熱、スプレイ液組成、ゴムの種類、配合など、種々の因子が関係している。本報は、組成、配合の判った各種のゴム材料を沸騰しているスプレイ液(水または薬液)に浸潰した際の、吸水膨潤率を測定し、あらかじめゴム材料に与えて置いた放射線劣化および熱劣化との関係を明らかにしたものである。試験した8種類のゴム材料は、放射線量が増すと、顕著な膨潤を示すようになる。また、薬液中にくらべ、沸騰水中の膨潤は約2倍大きい。ネオプレンとハイパロンのあるものは、膨潤率が最大になる線量が存在し、それ以上照射すると逆に膨潤率が減少する。真空中で照射した試料の膨潤は著しく低くなり、酸化劣化反応が膨潤現象に密接に関連していることをうかがわせている。

酸素加圧下照射による電気絶縁材料の促進劣化

瀬口 忠男; 吉田 健三

EIM-82-113, p.49 - 58, 1982/00

原子炉で使用される電線ケーブルが原子炉の通常運転時にどの程度劣化するかを推定するために、ケーブル絶縁材料の促進劣化を行った。低い線量率で長期間の放射線を照射するかわりに、酸素加圧下で高線量率の照射を行った。この照射のために開発した照射装置について概要を述べる。次に本装置を使い、CV,PN,PHケーブルについて、線量率、酸素加圧などの照射条件と放射線酸化との関係を明らかにした。また種々の条件で照射した後熱劣化させたときの材料の複合劣化をしらべ、促進劣化法について検討した。

電線絶縁材料の低線量率における放射線酸化劣化

瀬口 忠男; 荒川 和夫

EIM-81-91, p.11 - 20, 1981/00

原子炉用電線ケーブルの劣化を評価する試験方法を開発するために、絶縁用高分子材料の放射線酸化劣化を種々の条件で行ない比較検討した。酸素加圧下で510rad/h,110rad/hの条件で照射した場合と空気中で510rad/hで照射した場合の劣化は実用配合の材料に対して等価であった。熱と放射線の複合劣化については線量率が510rad/hで、90Cおよび120Cの同時劣化を行ない、酸素加圧下照射後熱劣化した逐次劣化と比較した。熱劣化は放射線酸化の影響を著しく受けることを明らかにし、照射線量の効果を定量化した。この結果をもとに熱と放射線の相乗効果を示す式を導き、同時法劣化における材料の寿命を推定する関係式を導いた。これらの式から求められた劣化と実験で得られた値が一致することが示された。