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論文

Crossliking of polymers in heavy ion tracks

小泉 均*; 田口 光正; 小嶋 拓治; 市川 恒樹*

JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.143 - 144, 2003/11

数平均分子量60,000のポリジメチルシロキサンに220MeV C$$^{5+}$$,350MeV Ne$$^{8+}$$、及び460MeV Ar$$^{13+}$$イオンビームをそれぞれ照射した。試料はイオンの飛程より十分厚くした。照射後の試料をヘキサンに溶解し、メンブレンフィルターでろ過し、不溶分の重量を測定した。ポリジメチルシロキサンの$$gamma$$線照射ではゲル化線量以下においてゲルは生成せず、ゲル化線量以上から重量が急激に増加し、ゲル分率は1に近づく。一方、イオンビーム照射の場合は、イオンのそれぞれの飛跡に沿ってゲル細線が生成するため重量はフルエンスに比例する。ゲル細線一つあたりの収量はC$$^{5+}$$,Ne$$^{8+}$$,Ar$$^{13+}$$イオンそれぞれ1.1x10$$^{-14}$$ g ion$$^{-1}$$, 4.8x10$$^{-14}$$ g ion$$^{-1}$$,2.0x10$$^{-14}$$ g ion$$^{-1}$$となる。ここでゲル細線を円筒であると仮定すると、その半径はそれぞれ1.1nm,4.8nm、 及び6.0nmであった。

論文

Chemical effects of heavy ion beams on organic materials

小泉 均*; 市川 恒樹*; 田口 光正; 小林 泰彦; 南波 秀樹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 206, p.1124 - 1127, 2003/05

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)00936-4
 被引用回数：8 パーセンタイル：50.24(Instruments & Instrumentation)

アラニン,アジピン酸及びポリジメチルシロキサンについて重イオン照射効果を調べた。アラニン及びアジピン酸に$$gamma$$線,220MeV C,350MeV Ne、及び175Mev Arイオンを照射したところ、生成したラジカルのG値は、この順で減少した。$$gamma$$線照射の場合、これらラジカルのG値は高線量照射で減少する。トラック内の局所的な高線量領域が、重イオン照射でのG値の減少の原因と考えられる。一方、ポリジメチルシロキサンにおいては、この高線量領域においてゲル化が起こり、重イオン飛跡に沿った細線ができることが確認された。

論文

Crosslinking of polydimethylsiloxane in heavy ion tracks

小泉 均*; 田口 光正; 小林 泰彦; 市川 恒樹*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 179(4), p.530 - 535, 2001/09

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(01)00632-2
 被引用回数：7 パーセンタイル：48.68(Instruments & Instrumentation)

TIARA施設AVFサイクロトロンによる460MeV,Arイオンを照射したポリジメチルシロキサンから、ヘキサンに不溶な成分がメンブランフィルターにより分離された。不溶物の質量は照射したイオン数に比例した。このことから、トラック内の高い線量領域でゲル化が起こり、個々のトラック内でゲル細線が生成したと考えられる。ゲル細線の質量は照射前のポチジメチルシロキサンの分子量(Mn)に比例し、ゲル細線の半径はMnの増加に伴い増大した。また、ゲル化線量はMnの増加に伴い低下した。ゲル細線の半径は低LET放射線照射時の架橋のG値から数nmと見積もられた。この値はゲル化線量とトラック内線量分布との関係から良く説明できる。

報告書

分子動力学法によるNa型スメクタイトの層間水の振動スペクトルの研究

鈴木 覚; 河村 雄行*

JNC TN8400 2001-005, 41 Pages, 2001/04

JNC-TN8400-2001-005.pdf:1.1MB

水-粘土混合系の分子動力学計算によりNa型スメクタイトの層間水の振動スペクトルと層間水の構造の関係について研究した。得られた計算結果は、赤外分光法によるスメクタイトの層間水の観察結果とよい一致を示した。水分子の分子内振動スペクトルは水素原子の速度自己相関関数をフーリエ変換することにより得られる。層間水の伸縮振動スペクトルには、3400cm-1に最大強度を持つ幅の広いピークと3650-3700cm-1周辺のやや鋭いピークにより構成される。前者の幅広いピークはバルク水のような水分子のO-H結合の伸縮振動に帰属され、一方、後者のピークはシロキサン表面に水素結合により配向したO-H結合に帰属される。酸素-酸素間の動径分布関数より水素結合距離を評価したところ、水分子とシロキサン表面の水素結合距離(3.0$$AA$$以上)は、水分子-水分子間のそれ(2.8$$AA$$)よりも大きいことがわかった。これらの結果は、水分子とシロキサン表面間の相互作用は、水分子を配向させる程度には大きいが、水分子-水分子間と比べると弱いということを示していると考えられる。

論文

イオンビームトラック内での高分子架橋

小泉 均*; 市川 恒樹*; 田口 光正

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.93 - 94, 1999/10

イオンビームはその飛跡にそって高密度にエネルギー付与する。これまでの結果からイオントラック内では数十kGyから数MGyが局所的に照射された効果が引き起こされていることがわかった。この線量は、放射線架橋型高分子のゲル化線量に達している。イオントラック内の高線量の部分ではゲル化が起こり、イオントラックに沿ってゲルの曲線が生成する。この細線の形状からイオントラック内の化学反応に関する情報が得られるはずである。ポリジメチルシロキサンを脱気後6$$mu$$mのハーバーフォイル窓付きの金属製セルに入れ、窓を通して350MeV Ne,175MeV Ar,520MeV Krイオン照射した。照射後の試料をヘキサンに溶解し、メンブランフィルターでろ過した。ろ紙上に残ったものを洗浄後、ろ紙をヘキサンに浸し超音波洗浄器にかけることで不溶成分を分散させ、マイカ上に滴下した。不溶物は、原子間力顕微鏡及び走査電子顕微鏡で観察したところ、幅数十nmの不溶物が観測された。

論文

トリシロキサンの放射線照射効果,ガス発生および重合に対するフェニル基の効果について

徳永 興公; 阿部 俊彦

日本化学会誌, 1975(2), p.228 - 233, 1975/02

3種類のフェニル・メチル・トリシロキサンの$$gamma$$-線照射を行ない、発生する気体の収率、分子量の変化、酸素の影響、液体クロマトグラムの測定を行なった。水素とメタンの収率は、フェニル基含有率が高くなるとともに減少した。また、ベンゼンの収率は、フェニル基合有率が高くなるにつれて増加した。特に、フェニル基合有率が最も高いトリシロキサン(F-6)におけるベンゼンの収率は、他の2種類の場合に比べ非常に高い値を示した。この現象は、中央の珪素原子に2個のフェニル基が結合した場合、立体障害により、フェニルラジカルとトリシロキサンラジカルとの再結合反応が妨げられるために起こるものと考えられる。照射により、トリシロキサンの分子量は増加し、酸素によって、高分子量物質は減少し、重合は抑制された。このことは、重合過程にラジカル反応が関与していることを示している。

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