黒鉛の格子振動の温度依存性と比熱の解析(協力研究)

仁平 猛*; 岩田 忠夫*; 岩瀬 彰宏

JAERI-Research 2001-045, 33 Pages, 2001/11

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KomatsuとNagamiyaによって提案された黒鉛の格子振動の半連続体モデルは、格子振動の分散関係を解析的に表すことに成功した唯一のもので、分散関係の表式には層面間距離弾性定数C,C,C,C,C及びがパラメータとして含まれている。ここで、は層面の曲げの弾性定数,は密度である。われわれは、これらのパラメータを温度の関数として取り扱うことにより、この半連続体モデルを改良する。以外のパラメータには既知の実験データ及びそれらから導いた関係を用いる。は、改良した半連続体モデルによる比熱の計算値を実験値に一致させることにより、温度の関数として求める。改良した半連続体モデルは、360K以下の広い温度範囲にわたって比熱の実験値をよく説明し、その温度範囲で熱伝導などの解析に用いることができる。は温度上昇とともに著しく減少するが、これはout-of-planeモード振動のsofteningが起こることを示す。比熱の実験曲線の温度による2階微分は格子振動の振動数分布についての情報を与える。低温比熱の解析から、Cの室温の値は0.41510dyn/cmであると確定される。

Effects of temperature during irradiation and spectrophotometry analysis on the dose response of aqueous dichromate dosimeters

H.H.Mai*; 橘 宏行; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 53(1), p.85 - 91, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(97)00295-8

低線量及び高線量測定用の二種類の銀添加重クロム酸溶液線量計について、Co-線に対する線量応答の照射中及び吸光度測定中の温度依存性を調べた。照射中の温度が5~25Cの範囲では、線量応答は基準とした25Cにおける応答と変わらなかったが、25~60Cでは温度とともに徐々に減少する。ASTEM1401-96では5~50C全範囲を直線近似し、約-0.2%/Cの温度係数を与えているが、今回の結果からは、照射温度Tの時の応答と25Cの時の応答との比Rは、R=1.022-2.7310T-2.4410Tで表すことができる。比較のため25~50Cの範囲を直線近似して求めた係数は、線量範囲2~10kGy及び10~50kGyについてそれぞれ-0.20及び-0.23%/CとASTMの値とほぼ一致した。吸光度測定中の溶液の温度がモル吸光係数に与える影響は、5~50Cの範囲では認められなかった。

Alanine-polystyrene dosimeters prepared by injection moulding

小嶋 拓治; 柏崎 茂*; Zhang, Y.*

Applied Radiation and Isotopes, 48(7), p.965 - 968, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(97)00010-9

放射線プロセス用実用線量計の開発を目的として、安価で大量製造が可能な射出成形法を用いたアラニン-ポリスチレン線量計素子について、プロセス線量レベルのガンマ線線量応答特性、精度、1kGyにおける照射中の温度の影響などの基本的な線量計特性を調べた。この結果、重量補正の有無によらず、0.1~100kGyの範囲で2%(68%信頼度)の精度が得られることがわかった。また1kGyにおける線量応答は、照射温度が5~45Cの範囲で+0.25%/C(25C基準)の係数をもつ温度依存性をもつこと、0.1~100kGyの範囲では照射後の線量応答は25C湿度40%の保存条件下では、少なくとも2ヶ月間は1%以下の減衰しかないことが明らかとなった。

Temperature dependence of equilibrium and rate constants of reactions inducing conversion between hydrated electron and atomic hydrogen

白石 浩二; G.R.Sunaryo*; 石榑 顕吉*

Journal of Physical Chemistry, 98(19), p.5164 - 5173, 1994/00

https://doi.org/10.1021/j100070a037

原子炉一次冷却水の放射線分解に於いて重要な反応に関する基礎データを得る事を目的として、水和電子と水素原子の間の平衡反応(e+HH及びe+NHH+NH)について250Cまで測定を行った。水素原子の解離定数pK(H)は、25Cでは9.6であるが250Cでは6.240.09まで低下する事がわかった。しかし、pK(H)のファントホフプロットは下に凸の曲率を示し、高温では水の誘電率が低下するため、(室温近傍からの外挿値よりも)解離しにくくなる事もわかった。解離定数の温度依存性から水和電子の比熱と評価したところC°(e)は25Cで-1111calKmolとなった。この値はアニオン種としては例外的に大きく、水和電子近傍の弱い結合を反映しているものと推定された。上記の平衡反応の反応速度のアレニウスプロットは、いずれも直線からのずれを示した。その原因についても考察を加えた。

原子炉構造機器用Cr-Mo系低合金鋼の長時間使用に伴なう材質劣化評価の2,3の問題点

鈴木 雅秀; 深谷 清; 古平 恒夫; 奥 達雄

日本原子力学会誌, 27(8), p.722 - 724, 1985/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.27.722

原子炉の構造物には低合金鋼が多く使用されいているが、原子炉冷却材の出口温度の高温化に伴い、高温で使用される機械が多くなり、高温強度特性の良好なCr-Mo鋼への期待が高まっている。日本原子力研究所で開発が進められている多目的高温ガス実験炉(VHTR)の圧力容器に使用予定の2-1/4Cr-1Mo鋼および主ボルトとしての1Cr-0.5Mo-0.3V鋼もその1例である。原子炉の健全性・信頼性の確保のためには、構造材料について材質的な面から十分に検討しておく必要があるが、この中で材質の経年変化の評価は重要であるにも関わらず甚だ難しい。というのは、予測評価には現象の機構的把握が前提として必要であるにもかかわらず現状では十分でないこと、および予測評価のための加速試験の方法が確立していないことが多いからである。一般的に、熱処理による組織調整法を用いて所定の強度、靭性を保持している材料では、高温で長時間保持された後も、これらの性質が保証されるか否かは定かではない。

Effect of irradiation temperature on the radiolysis of methane

新井 英彦; 永井 士郎; 松田 光司; 畑田 元義

Radiation Physics and Chemistry, 17, p.151 - 157, 1981/00

メタンの放射線反応によりC以上の炭化水素の合成の可能性を検討するため、50~280Cの温度域でメタンの電子線照射実験を行なった。その結果、照射温度上昇によりほとんど全部の生成物の収量の増加がみられ、特に、150C以上で大きな増加が見られた。また、高温での照射はオレフィンの生成に有利であることが判明した。これらの実験結果をラジカルの反応性に基づいて考察した。