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論文

Radiation chemistry provides nanoscopic insights into the role of intermediate phases in CeO $_{2}$ mesocrystal formation

Li, Z.*; Piankova, D.*; Yang, Y.*; 熊谷友多; Zschiesche, H.*; Jonsson, M.*; Tarakina, N. V.*; Soroka, I. L.*

Angewandte Chemie; International Edition, 61(6), p.e202112204_1 - e202112204_9, 2022/02

https://doi.org/10.1002/anie.202112204

被引用回数：4 パーセンタイル：30.82(Chemistry, Multidisciplinary)

Ce(III)水溶液の放射線誘起酸化反応によるCeO $_{2}$ 形成過程を研究した。Ce(III)はガンマ線照射による水の放射線分解で生じるOHラジカルによりCe(IV)に酸化され、水に対する溶解度が減少するため析出し、最終的にはCeO $_{2}$ が生成する。この反応過程を透過型電子顕微鏡観察とX線結晶構造解析を用いて調べた。その結果、ガンマ線照射によって生成するCeO $_{2}$ は、いくつかの中間的な状態を経てメソ結晶体を形成することを明らかにした。水溶液中でCe(III)が酸化されると、CeO $_{2}$ 析出の前駆体としてアモルファスなCe(IV)水酸化物が生成する。その後、Ce(IV)水酸化物中でCeO $_{2}$ のナノ粒子が成長する。このCeO $_{2}$ ナノ粒子はアモルファス組織の中でゆっくりと配向性を有するようになり、ナノ粒子間の相互作用により規則的な構造を形成したメソ結晶体となる。さらに、このメソ結晶体を徐々に乾燥させることでメソ結晶体がさらに構造化した超結晶(supracrystal)となり、複雑な階層化アーキテクチャが形成されることを明らかにした。

論文

Structure of an aqueous RbCl solution in the gigapascal pressure range by neutron diffraction combined with empirical potential structure refinement modeling

Zhang, W. Q.*; 山口敏男*; Fang, C. H.*; 吉田亨次*; Zhou, Y. Q.*; Zhu, F. Y.*; 町田真一*; 服部高典; Li, W.*

Journal of Molecular Liquids, 348, p.118080_1 - 118080_11, 2022/02

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.118080

被引用回数：2 パーセンタイル：34.79(Chemistry, Physical)

3mol/kgのRbCl水溶液におけるイオンの水和・会合と水素結合した水の構造を、298K/0.1MPa, 298K/1GPa, 523K/1GPa, 523K/4GPaにおける中性子回折と経験的ポテンシャル構造精密化モデリングにより調べた。その結果、構造パラメータは温度と圧力に依存していることがわかった。高圧・高温条件では、RbとClの第二水和層がより明確になる。第一水和層におけるRbの平均酸素配位数は、配位距離を0.290nmから0.288nmに縮めながら、常圧では6.3だったのが、4GPaでは8.9に増加した。第一水和シェルのClの平均酸素配位数は、常圧で5.9、4GPaで9.1と圧力により増加し、対応する配位距離は0.322nmから0.314nmへと減少した。Rbと中心の水分子の第一溶媒和シェルにおける水双極子の配向は圧力に敏感であるが、Clの第一溶媒和シェルにおける水双極子の配向は温度圧力によらずあまり変化しなかった。Rb-Clの隣接イオンペアの数は、温度が高くなると減少し、圧力が高くなると増加する。水分子は密に詰まっており、極限状態では水分子の四面体水素結合ネットワークはもはや存在しない。

論文

Evaluation of sample cell materials for aqueous solutions used in quasi-elastic neutron scattering measurements

富永大輝*; 佐原雅恵*; 川北至信; 中川洋; 山田武*

Journal of Applied Crystallography, 54(6), p.1631 - 1640, 2021/12

https://doi.org/10.1107/S1600576721009687

被引用回数：4 パーセンタイル：55.82(Chemistry, Multidisciplinary)

For quasi-elastic neutron scattering (QENS) studies, sample cells made of pure or alloyed aluminum are frequently employed. Although the Al surface is protected by a passivating film, this film is not robust. Therefore, when the sample is an aqueous solution, chemical interactions between the Al surface and sample, promoted by corrosive entities such as chloride ions and certain conditions of pH, can compromise the integrity of the cell and interfere with the experiment. In this study, the corrosion susceptibilities of Al and its alloys were investigated by subjecting them to various treatments; the results were compared with those of other candidate materials with low chemical reactivity. This work showed that alloys with higher Al content and boehmite-coated surfaces are resistant to corrosion. In particular, for Al, the resistance is due to a reduction in the contact area achieved by reducing the surface roughness. QENS measurements of empty sample cells made of these materials revealed two results: (1) the profile of the cell fabricated with a copper-free Al alloy showed a minor dependence on the scattering vector magnitude and (2) reducing the real surface area of Al effectively suppresses its scattering intensity, while boehmite coating strengthens the scattering. Cells fabricated with Mo, Nb and single-crystal sapphire can be used as alternatives to Al because of their low scattering intensity and reduced dependence on .

論文

金属硝酸塩水溶液のマイクロ波加熱特性ならびに金属酸化物の粉末性状評価

瀬川智臣; 川口浩一; 石井克典; 鈴木政浩; 深澤智典*; 福井国博*

粉体工学会誌, 57(9), p.485 - 494, 2020/09

使用済燃料の再処理工程において、硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液をマイクロ波加熱脱硝法により混合酸化物粉末に転換している。ラボスケールの基礎実験において研究開発された知見に基づき、工学規模への適用性の評価や金属硝酸塩水溶液の様々なマイクロ波加熱脱硝特性データを取得するため、硝酸セリウム,硝酸コバルト,硝酸銅水溶液を用いてマイクロ波加熱特性及び金属酸化物粉末特性の研究を行った。脱硝反応の進行速度は位置により差がみられ、周縁部の方が中心部に比べて脱硝反応が速く進行した。硝酸セリウム水溶液ではポーラスな硬い乾固体、硝酸コバルト水溶液では発泡乾固体、硝酸銅水溶液では粉末状生成物が得られることが分かった。生成物の脱硝率及び平均粒子径は、硝酸セリウム水溶液,硝酸コバルト水溶液,硝酸銅水溶液の順に大きくなることを確認した。数値シミュレーションにより、金属硝酸塩水溶液の底面周縁部はマイクロ波により加熱されやすく、脱硝反応が周縁部から開始する実験結果と一致することを明らかにした。

論文

-radiation and H $_{2}$ O $_{2}$ induced oxidative dissolution of uranium(IV) oxide in aqueous solution containing phthalic acid

熊谷友多; Jonsson, M.*

Dalton Transactions (Internet), 49(6), p.1907 - 1914, 2020/02

https://doi.org/10.1039/c9dt03952j

被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

使用済核燃料を直接地層処分した場合には、放射線に起因する化学反応によって使用済核燃料の母材である二酸化ウランが6価ウランに酸化され、その結果ウラニルイオンとして水に溶け出す。この溶解反応の速度は地下水成分に影響される。深地層環境においても地下水には有機物が含まれることから、二酸化ウランへの吸着が考えられる有機酸の影響を研究した。本研究では、フタル酸を用いて二酸化ウランへの吸着挙動を調べ、フタル酸が吸着した二酸化ウランの溶解挙動を調べた。その結果、フタル酸は二酸化ウランに強く吸着されるが、放射線の模擬として過酸化水素を用いた反応では、ウランの溶解挙動は炭酸塩水溶液と同等であった。この結果から、吸着フタル酸は二酸化ウランの表面で生じる酸化還元反応にはほとんど影響を与えないことが分かった。一方で、放射線照射による二酸化ウランの溶解反応は、フタル酸水溶液中では抑制された。この結果から、水の放射線分解で生じるラジカル種は水溶液中でフタル酸と反応し、二酸化ウランの酸化が進みにくくなることが示唆される。

論文

Ion hydration and association in an aqueous calcium chloride solution in the GPa range

山口敏男*; 西野雅晃*; 吉田亨次*; 匠正治*; 永田潔文*; 服部高典

European Journal of Inorganic Chemistry, 2019(8), p.1170 - 1177, 2019/02

https://doi.org/10.1002/ejic.201900016

被引用回数：16 パーセンタイル：74.57(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

2mol dm $^{-3}$ CaCl重水水溶液の中性子回折測定を常温常圧および常温1GPaで行った。イオン水和と会合および水溶液を原子レベルで明らかにするためS(Q)を経験ポテンシャル構造精密化(EPSR)モデリングにより解析した。2つの圧力において、Ca $^{2+}$ イオンはCa-O距離2.44、Ca-D距離3.70で7つの水分子により囲まれており、陽イオンの水和に圧力は影響しないことを示している。一方でCl $^{-}$ イオンは圧力に対し劇的な変化を示し、加圧によりCl-O距離の3.18から3.15の減少を伴い、Cl $^{-}$ イオンへの酸素の配位数は7から14に変化した。しかしながらここで、Cl $^{-}$ イオン周りの水素の配位数は、Cl-D距離が2.22から2.18へ減少しつつも、66.7とあまり変わらなかった。また溶媒の水の圧力変化は大きく、O-O距離は2.79から2.85に減少し、酸素原子の配位数は4.7から10.3に増大する。一方、水素原子は、加圧によらずO-D距離1.74、配位数も1.2のままであった。これらのことは、OD結合が加圧により大きく曲がることを示している。この水素結合の変化が、Cl $^{-}$ イオンまわりの酸素の配位数の大きな増大を引き起こしたものと思われる。

論文

線照射下における炭素鋼の腐食挙動に及ぼす塩化物濃度の影響

本岡隆文; 上野文義

材料と環境, 64(6), p.220 - 223, 2015/06

http://doi.org/10.3323/jcorr.64.220

低線量率での塩化物水溶液中での炭素鋼の腐食挙動を、500Gy/hの線照射下で塩化物イオン濃度の異なる塩化物水溶液を用いた腐食試験により調査した。照射により腐食速度は増大し、腐食速度はある塩化物イオン濃度で極大となった。腐食増大には塩化物水溶液の放射線分解で生成する酸化性化学種が関与していた。主な酸化性化学種は酸素と過酸化水素であり、放射線下での炭素鋼の腐食は酸素と過酸化水素の拡散過程に支配されていた。腐食速度の塩化物イオン濃度依存性と酸化性化学種濃度の塩化物イオン濃度依存性には良い対応関係が認められた。

論文

Curium(III) species and the coordination states in concentrated LiCl-aqueous solutions studied by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy

有阪真; 木村貴海; 永石隆二; 吉田善行

Journal of Alloys and Compounds, 408-412, p.1307 - 1311, 2006/02

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.04.127

被引用回数：6 パーセンタイル：42.74(Chemistry, Physical)

時間分解レーザー誘起発光分光法を適用し、高濃度塩化リチウム(LiCl)水溶液中の3価キュリウムの化学種と配位状態を調べた。3価キュリウムの発光寿命及び発光スペクトルから、その第1配位圏中の水分子数( $_{H2O}$ )と化学種の分布をそれぞれ決定した。さらに、化学種の分布に基づき、第1配位圏中の塩化物イオン数( $_{Cl}$ )を算出し、配位数( $_{H2O}$ + $_{Cl}$ )を評価した。LiCl濃度が6M以下の領域では、3価キュリウムの第1配位圏は水分子のみによって占められており、配位数は一定であることを明らかにした。6M以上の領域では、3価キュリウムが塩化物イオンと内圏錯体を生成していることを明らかにし、特に、10M以上の領域では、トリクロロ錯体及びテトラクロロ錯体が生成していることを見いだした。また、その配位数は6Mから10Mの領域では一定であったが、10M以上の領域ではLiCl濃度の増加に伴い減少することを見いだした。高濃度LiCl水溶液中におけるこのような配位数の減少はランタノイドでは見いだされておらず、アクチノイド特有の現象と考えられる。

論文

Yield of OH radicals in water under high-density energy deposition by heavy-ion irradiation

田口光正; 小嶋拓治

Radiation Research, 163(4), p.455 - 461, 2005/04

https://doi.org/10.1667/RR3330

被引用回数：25 パーセンタイル：57.4(Biology)

OHラジカルとの反応速度定数の大きなフェノールを選び、その水溶液に220MeV C及び350MeV Neイオンを照射し、生成物の定性・定量分析を行った。3種類の構造異性体を持つ酸化反応生成物(ハイドロキノン,レソルシノール及びカテコール)について、その生成収量を、水中で進行方向に連続的に減弱するイオンエネルギーの関数として微分解析し、各生成物の収率(微分G値)を求めた。トラック内に生成した水素原子や水和電子とフェノールとの反応ではこれらの反応生成物は生じないので、生成物収率との比例関係からOHラジカルの微分G値を求めた。この結果、微分G値は、水中における重イオンの比エネルギーが減少するに伴い小さくなることがわかった。また、同じ比エネルギーでは原子番号が大きくなるにつれて、小さくなることがわかった。

論文

フォトンカウンティング法を利用した重イオン光吸収測定技術の開発

田口光正; 小嶋拓治

JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.141 - 142, 2004/11

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Review-2004-025-p0117-p0247.pdf

本研究では、シングル重イオン照射によって生成する活性種挙動の時間変化を追跡することにより化学反応メカニズムを解明することを目的として、照射による活性種を反応初期から動的に観測する測定法の開発を行った。セル内の試料水溶液の上面にモニター光を発するための薄膜シンチレーターを設置し、イオンビーム下流側から発光を観測する、高時間分解能な分光測定法を開発した。水溶液試料上面のシンチレーターを通過したイオンからの発光は水溶液を通過し光ファイバーに集光される。この時の特定波長での発光強度(I0)はイオン入射直後に最大値を示し減衰する。また、シンチレーターを通過し水溶液中に入った重イオンは水分子と反応し、OHラジカルや水和電子などの活性種を生成する。これら活性種と水溶液中の溶質分子とが反応してできた反応中間体はシンチレーターからの特定波長の光を吸収するため、その分減衰した発光強度(I)が観測される。KSCN水溶液に220MeV Cイオン照射した場合、照射直後の数10ナノ秒の発光強度に差異が観測された。これは照射初期に生成するOHラジカルとの反応で生成した(SCN) $_{2}$ $^{-}$ ラジカルの吸収に由来すると考えられる。

論文

molecular dynamics study of polarization effects on ionic hydration in aqueous AlCl $_{3}$ solution

池田隆司; 平田勝; 木村貴海

Journal of Chemical Physics, 119(23), p.12386 - 12392, 2003/12

https://doi.org/10.1063/1.1627323

被引用回数：43 パーセンタイル：78.96(Chemistry, Physical)

第一原理分子動力学法を用いて、常温常圧下での0.8M AlCl $_{3}$ 水溶液中のAl $^{3+}$ 及びCl $^{-}$ の水和構造とそのダイナミクスを調べた。第一原理シミュレーションから得られたAl $^{3+}$ 及びCl $^{-}$ の水和構造はどちらも実験とよく一致した。水和水の分子構造及び構成分子とイオンの双極子モーメントを詳細に検討したところ、カチオン,アニオンのどちらに対してもその水和構造とダイナミクスに分極効果が重要な役割を演じていることがわかった。Al $^{3+}$ の加水分解についても言及した。

論文

Differential analyses of transient species initially produced in single heavy ion track; Nuclear and specific energy dependence

田口光正; 小嶋拓治

JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.141 - 142, 2003/11

酸素飽和フェノール水溶液への重イオン照射の結果、OHラジカルが付加置換反応した3種類の構造異性体を持つ生成物(ハイドロキノン,レソルシノール及びカテコール)がd同定された。これらの生成収率は入射エネルギーに対して一次以上の増加率であった。この生成収量を、水中で進行方向に連続的に減弱するイオンエネルギーの関数として微分解析して得られた各生成物の収率(微分G値)は、線照射により得られるG値の1/2から1/10の範囲であった。線照射の場合では、これら生成物の総G値は、OHラジカルの生成G値の90%以上であることから、イオン照射では高密度に生成したラジカルの再結合反応が酸化反応よりも速く起こるため微分G値が小さくなると考えられる。また、C及びNeイオンともにOHラジカルの微分G値は比エネルギーが減少するに伴い小さくなることがわかった。さらに、同一比エネルギーでは、微分G値はCイオンの方が大きかった。このように微分G値は核種と比エネルギーに依存することがわかった。なお、Cイオンに関しては、LaVerneが低エネルギーCイオンで求めたG値とよく整合した。

論文

Decomposition of phenolic endocrine disrupting chemicals by potassium permanganate and -ray irradiation

阿部康弘*; 瀧上眞知子; 杉野公二*; 田口光正; 小嶋拓治; 梅村智也*; 角田欣一*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 76(8), p.1681 - 1685, 2003/08

https://doi.org/10.1246/bcsj.76.1681

被引用回数：5 パーセンタイル：26.49(Chemistry, Multidisciplinary)

フェノール,ブチルフェノール(BuP),ビスフェノールA(BPA)等のフェノール系内分泌攪乱物質(P-EDCs)50M水溶液の分解を過マンガン酸カリウム(KMnO $_{4}$ )を用いて行い、 $^{60}$ Co線照射により生成したOHラジカルによるP-EDCsの分解と比較した。種々の有機酸及び無機炭素が、KMnO $_{4}$ 及びOHラジカルによるP-EDCsの分解で生成した。KMnO $_{4}$ 処理では、有機酸及び無機炭素は芳香族環の直接開裂で形成され、OHラジカル処理の場合にはOHラジカルの芳香族環への付加・置換反応に続く芳香族環の開裂により形成される。一方、BuP及びBPAを完全に取り除くために必要とされる電子数で分解効率の比較を行うと、KMnO $_{4}$ はOHラジカルとほぼ同等であったが、フェノールの100%分解では、KMnO $_{4}$ はOHラジカルの3倍量必要であった。しかし、フェノールを完全に有機酸及び無機炭素に変化させるために必要な電子数は720Mであり、両処理で同等であった。

論文

Monte Carlo simulation of strand-break induction on plasmid DNA in aqueous solution by monoenergetic electrons

渡邊立子; 斎藤公明

Radiation and Environmental Biophysics, 41(3), p.207 - 215, 2002/08

https://doi.org/10.1007/s00411-002-0161-8

被引用回数：21 パーセンタイル：51.29(Biology)

100eVから1MeVまでの単一エネルギーの電子線による水溶液中でのプラスミドDNAの鎖切断の誘発について、モンテカルロシミュレーションによって研究を行った。鎖切断生成のメカニズムとして水ラジカルによる間接作用のみに注目し、モデル化を行った。このモデルに基づき、DNAの一本鎖切断(SSB)と二本鎖切断(DSB)の線量効果関係をシミュレートし、それぞれの生成収率を計算した。この結果、SSBは線形,DSBは線形-二次の線量効果関係が得られた。DSBについては、線量効果関係が電子のエネルギーに大きく依存し、1keVの電子によるDSBの大部分は線形成分、すなわち単一事象によって生じることがわかった。また、SSBとDSBはそれぞれ1keVで最小値と最大値をとる逆のエネルギー依存性がみられ、1keVの電子のような放射線飛跡末端での間接作用による重篤なDNA損傷の生成しやすさが示唆された。これらの結果は、実験値をよく再現しており、本研究での鎖切断生成のメカニズムのモデルの妥当性を示すもので、生体への放射線作用に重要な役割を示すラジカルによる間接作用のDNA切断機構に関する理解が深まった。

報告書

TRACY transient experiment databook, 3; Ramp feed experiment

中島健; 山根祐一; 小川和彦; 會澤栄寿; 柳澤宏司; 三好慶典

JAERI-Data/Code 2002-007, 123 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-007.pdf:4.34MB

本書は、TRACY「ランプ給液」実験のデータ集である。TRACYは、低濃縮の硝酸ウラニル水溶液を用いて超臨界実験を行うための原子炉である。最大過剰反応度は3$であり、溶液の炉心タンクへの供給あるいはトランジェント棒と呼ばれる制御棒を炉心から引き抜くことにより反応度が添加される。ランプ給液実験では、燃料溶液を一定速度で炉心タンクに供給し、超臨界実験を開始する。本データ集は、データシートとグラフで構成されている。データシートには、実験条件及び測定したパラメータの代表値が表に記載されている。グラフには、出力及び温度の変化が描かれている。これらのデータは、核分裂性溶液の臨界事故研究及び臨界事故解析コードの検証に有用である。

報告書

TRACY transient experiment databook, 2; Ramp withdrawal experiment

中島健; 山根祐一; 小川和彦; 會澤栄寿; 柳澤宏司; 三好慶典

JAERI-Data/Code 2002-006, 176 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-006.pdf:6.33MB

本書は、TRACY「ランプ引抜」実験のデータ集である。TRACYは、低濃縮の硝酸ウラニル水溶液を用いて超臨界実験を行うための原子炉である。最大過剰反応度は3$であり、溶液の炉心タンクへの供給あるいはトランジェント棒と呼ばれる制御棒を炉心から引き抜くことにより反応度が添加される。ランプ引抜実験では、トランジェント棒を電動駆動により一定速度で炉心から引き抜き、超臨界実験を開始する。本データ集は、データシートとグラフで構成されている。データシートには、実験条件及び測定したパラメータの代表値が表に記載されている。グラフには、出力及び温度の変化が描かれている。これらのデータは、核分裂性溶液の臨界事故研究及び臨界事故解析コードの検証に有用である。

報告書

TRACY transient experiment databook, 1; Pulse withdrawal experiment

中島健; 山根祐一; 小川和彦; 會澤栄寿; 柳澤宏司; 三好慶典

JAERI-Data/Code 2002-005, 158 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-005.pdf:6.55MB

本書は、TRACY「パルス引抜」実験のデータ集である。TRACYは、低濃縮の硝酸ウラニル水溶液を用いて超臨界実験を行うための原子炉である。最大過剰反応度は3$であり、溶液の炉心タンクへの供給あるいはトランジェント棒と呼ばれる制御棒を炉心から引き抜くことにより反応度が添加される。パルス引抜実験では、トランジェント棒を空気圧により約0.2秒で引き抜き、超臨界実験を開始する。本データ集は、データシートとグラフで構成されている。データシートには、実験条件及び測定したパラメータの代表値が表に記載されている。グラフには、出力,圧力及び温度の変化が描かれている。これらのデータは、核分裂性溶液の臨界事故研究及び臨界事故解析コードの検証に有用である。

報告書

高粘性流体を用いた天然亀裂岩体の透水試験-NETBLOCK試験報告-

鐵桂一*; 澤田淳

JNC TN8430 2001-006, 65 Pages, 2001/10

JNC-TN8430-2001-006.pdf:15.23MB

NETBLOCKではこれまで、亀裂交差部の透水性を把握するための試験を行ってきた。しかし、試験で使用した岩体は透水性が高いため、制御可能な試験条件下で亀裂内の流れが乱流となる可能性が指摘されている。亀裂内の流れが乱流である場合、亀裂開口幅、透水量係数を過小評価してしまうため、層流状態を達成する必要がある。本試験では、水よりも粘性の高い流体(高粘性流体)を用い、これまで使用してきたT字に交差した天然亀裂を持つ花崗岩を用いた。また高粘性流体は、メチルセルロース系の水溶液を使用した。高粘性流体を用いることにより、マノメータを広い範囲で使用でき、測定の精度を上げることができた。また、0.1wt%以上の高粘性流体を用いることで、岩体亀裂内の流れが層流になる結果が得られた。

論文

Improvement of mechanical properties of hydrogel by irradiation of polymers in aqueous solution with -carrageenan

幕内恵三; 吉井文男; Aranilla, C. T.*; Zhai, M.*

JAERI-Conf 2000-001, p.192 - 195, 2000/03

ポリエチレンオキサイド(PEO)やポリビニルピロリドン(PVP)水溶液の放射線照射でつくられるハイドロゲルは、不純物を含まず生体親和性にすぐれているが、脆弱であるという問題がある。海藻多糖類である-carrageenan(-CA)は、胞子野戦分解型のポリマーであるが、PEOやPVP水溶液に-CAを添加して照射すると、ポリマーの放射線橋かけを促進することを見いだした。-CAの主鎖切断ラジカルがPEOやPVPの側鎖切断ラジカルと結合すると推定される。-CAの添加でハイドロゲルのゲル強度が高まった。これらのゲル強度は-CAの添加量と線量に依存した。15wt.%のPVPハイドロゲルでは20kGyでゲル強度は10Nであったが、-CAを5wt.%添加したものでは140Nになった。-CA添加ハイドロゲルは、-OSO $_{3}^{-}$ 基があるため多量の水を吸収できるという特長がある。

論文

Radiation degradation of alginate and chitosan

長澤尚胤*; 吉井文男; 三友宏志*; 久米民和

JAERI-Conf 2000-003, p.107 - 119, 2000/03

ベトナム原子力研究所との共同研究により多糖類の一種であるアルギン酸が照射により低分子化し添加すると植物の生育を促進することを見いだした。そこで分子量測定と照射で起こる着色について検討した。分子量は水溶液中に照射した方が固体照射よりも分解しやすい。水溶液の50kGy照射により分子量が510 $^{5}$ のものが610 $^{3}$ になる。固体では同じ分子量のものを得るのに水溶液の場合の10倍の線量を要した。分解のG値は固体照射の2に対し、水溶液照射では4050になる。着色については、(1)照射中のN $_{2}$ バブリングで激しく起き、酸素バブリングでは着色が起きない。(2)照射着色した試料はオゾン処理により脱色する。これらの事実から、アルギン酸の着色は照射中の二重結合の生成によるものであり、その位置は、C $_{4}$ とC $_{5}$ の間であると推定した。キトサンもアルギン酸と同じような分解挙動を示す。