Neutron spectrum change with thermal moderator temperature in a compact electron accelerator-driven neutron source and its effects on spectroscopic neutron transmission imaging

石川 裕卓*; 甲斐 哲也; 佐藤 博隆*; 加美山 隆*

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(2), p.221 - 227, 2019/02

https://doi.org/10.1080/00223131.2018.1561339

We simultaneously measured neutron spectra and the temperature of a polyethylene moderator at the Hokkaido University Neutron Source (HUNS) driven by a compact electron accelerator to observe the effect of any temperature change on the reliability of spectroscopic transmission measurement. The ratio of the neutron effective temperature and the moderator temperature was constant in HUNS case, although both increased by 4-5 K within one hour after the start of accelerator-operation. This indicated that the neutron effective temperature was well estimated by the moderator temperature. The effect of the temperature change can be easily avoided by excluding data collection before the moderator warms up. These results suggested that the monitoring of moderator temperature is recommended in such neutron sources with a thermal neutron moderator to guarantee reliability of spectroscopic transmission measurement without sacrifices of cost, simplicity and maintainability.

ポリエチレンの放射線分解ガス生成と線量計への応用

春山 保幸; 須永 博美; 荒川 和夫; 瀬口 忠男

JAERI-Tech 2002-084, 105 Pages, 2002/11

JAERI-Tech-2002-084.pdf:2.01MB

ポリエチレン(PE)を真空中で線照射すると、水素ガスが発生し、その量は全発生ガスの99%を越え、線量にほぼ比例している。しかし線量が大きくなると、徐々に比例関係からずれて飽和する傾向を示す。この定量的な関係をPEに生成する2重結合による放射線分解の保護効果のモデルで解析した。超高分子量PEは水素ガス発生の割合がより高く、かつ再現性が高いことから、線の線量計に応用できる。数kGyから約10MGyの広い線量範囲に渡り、99%の精度で計測できる。

Experimental data on polyethylene shield transmission of quasi-monoenergetic neutrons generated by 43- and 68-MeV protons via Li(p,n) reaction

中尾 徳晶*; 中島 宏; 中尾 誠*; 坂本 幸夫; 中根 佳弘; 田中 進; 田中 俊一; 中村 尚司*

JAERI-Data/Code 98-013, 46 Pages, 1998/03

JAERI-Data-Code-98-013.pdf:2.14MB

原研高崎研の90MV-AVFサイクロトロンに設置された、ビーム状準単色中性子発生装置において、43及び68MeV陽子のLi(p,n)反応により生じる中性子を用いて、厚さ183cmまでのポリエチレン遮蔽体を透過する中性子の測定を行った。中性子のエネルギースペクトルを、BC501Aシンチレーション検出器及びボナーボール検出器を用いて、中性子反応率分布を、核分裂計数管及び固体飛跡検出器を用いてそれぞれ測定した。また、中性子レムカウンターを用いて、中性子線量当量を測定した。本報告書は、ベンチマーク計算に供するために、これら実験データを数値によって公開したものである。

NSRR実験におけるポリエチレンおよび水素化ジルコニウムの減速材としての特性

中村 武彦; 山崎 利; 傍島 眞

JAERI-M 94-029, 99 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-029.pdf:3.49MB

原研では、NSRRを用いた第I期および第II期実験として軽水発電炉の燃料棒の反応度事故時の挙動を調べる実験を行っている。この実験に続き、高速炉燃料をナトリウム冷却条件でパルス照射する第III期実験を計画し、現在、ナトリウムを実験用カプセルに充填するためのナトリウム純化ループの建設および試作実験カプセルの製作を行っている。NSRRでは実験燃料を破損させるに十分な高い過出力を実験燃料に与えるためには、NSRR炉心からの中性子を十分に減速させる必要がある。従来の軽水炉燃料実験では、軽水を冷却材/減速材として利用して来たが、ナトリウム冷却条件で行う高速炉燃料実験ではポリエチレンあるいは水素化ジルコニウムを使う必要がある。これらの減速材の性能を炉内実験で調べ、軽水と同等の能力がある事を確認した。また、温度特性実験ではいずれの減速材も300Cまでは分解等によるガス発生も小さく問題なく使用出来る事が分った。

ESRによるポリエチレンの架橋反応の研究; 架橋反応に及ぼす酸化防止剤の影響

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。

高分子の照射効果はどこまで解明されているか,3;モデル化合物からのアプローチ

瀬口 忠男

放射線と産業, 0(58), p.31 - 35, 1993/00

高分子に対する放射線照射効果、特にポリエチレンの架橋と分子鎖切断について、課題を解説した。パラフィンの照射効果を基に、ポリエチレンで起こりうる反応機構を推論した。

ポリエチレン・フォームに対する放射線照射効果

B.Tang*; 梶 加名子; 吉沢 巌*; 小原 長二*; 畑田 元義

JAERI-M 91-134, 47 Pages, 1991/09

JAERI-M-91-134.pdf:1.16MB

連続気泡型ポリエチレンフォームの放射線加工を行う時の基礎データとして、連続気泡型ポリエチレンフォームを電子線照射したときの強伸度及びゲル分率の変化、また照射後の加熱の効果について検討を行った。未照射フォームは化学架橋により、約50%のゲル分率を示す。このフォームに電子線照射することにより、ゲル分率は約30%増大したが、強度は、室温、70C及び100Cのいずれにおいても殆ど変化しなかった。しかし、70C及び100Cにおける伸度は小さくなり、化学架橋に更に放射線架橋を加えることにより、高温での伸びを防げることが明らかになった。また寸法安定性は電子線照射により著しく改善された。

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

https://doi.org/10.1016/1359-0197(91)90193-6

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。

ポリエチレンフォームの難燃化

梶 加名子; 吉沢 巌*

ポリファイル, 26(9), p.25 - 27, 1989/00

原研と三和化工(株)との共同研究の成果である放射線グラフト重合によるポリエチレンフォームの難燃化技術を概説し、難燃性ポリエチレンフォームの安全性を紹介する。

高分子フィルムに対するプロトン照射効果

河西 俊一; 貴家 恒男; 須永 博美; 上松 敬; 瀬口 忠男; 河野 功*

EIM-86-125, p.49 - 54, 1986/00

高分子に対するイオン照射効果を検討するために、広い面積に均一なプロトン照射が可能な装置を試作した。またCTAフィルム線量計を用いた吸収線量評価法を確立した。それらを用いて、PE、PP、PET、PESの4種類の高分子についてプロトンと電子線照射との比較を行った。1粒子あたりで比較するとプロトンは電子線に比べて、約20~25倍の照射効果を示したが、線量換算をするとPE、PPでは差が認められなかった。しかし、芳香族高分子、特にPESでは、プロトン照射のほうが劣化が少なくなった。プロトンで照射したPESの赤外吸収スペクトルは電子線照射の場合と多少異なっており、両者の損傷の機構が違う可能性があることがわかった。