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論文

ガンマ線照射を模擬した湿度制御環境での腐食モニタリング

大森 惇志*; 秋山 英二*; 阿部 博志*; 端 邦樹; 佐藤 智徳; 加治 芳行; 井上 博之*; 田口 光正*; 清藤 一*; 多田 英司*; et al.

材料と環境, 69(4), p.107 - 111, 2020/04

ガンマ線照射による水のラジオリシスで生成する酸化剤が炭素鋼の気相中の腐食に及ぼす効果を評価するために、オゾンをモデル酸化剤として用いて50$$^{circ}$$Cの湿度制御下に導入し、ACMセンサを用いた腐食モニタリングを行った。ACM電流はオゾンの濃度に伴って高くなったことから、オゾンによる腐食促進の効果が示された。これはオゾンの還元反応あるいは水への溶解反応が早く、カソード反応を促進したためと考えられる。

報告書

抵抗溶接法の開発(3)(ODS鋼強度評価用試験片の製作)

遠藤 秀男; 関 正之; 石橋 藤雄; 平 一仁*; 塚田 竜也*

JNC-TN8410 2000-007, 89 Pages, 2000/03

JNC-TN8410-2000-007.pdf:6.28MB

1.目的 平成9年度に試作したODS鉄製被覆材(フェライト系ODS鋼(以下、「F系ODS」と称す。)とマルテンサイト系ODS鋼(以下、「M系ODS」と称す。))の強度特性及び抵抗溶接部の接合強度を確認することを目的として、内圧封入型クリープ試験片、引張試験試験片、内圧バースト試験及び急速加熱バースト試験片を製作した。2.試験方法 抵抗溶接法を用いて試験片の製作を行うあたり、溶接条件設定試験を兼ねてODS鋼の溶接特性を確認するとともに、試験片製作時には、接合部の健全性を保証するために必要な項目の洗い出しと検証を実施した。また、接合強度を確認するために、引張試験(RT,600,700,800$$^{circ}C$$)と参考までに内圧クリープ試験を実施した。3.試験結果と考察 3.1溶接特性について(1)被覆管の肉厚が厚くなると、接合界内部における被覆管内厚の減少が生じた。これは、被覆管側のコレットチャックによる冷却効果が弱まり、接合部近傍における加熱範囲が拡張し、バリとして接合面外へ排出されたものと考える。また、被覆管の偏肉が大きくなると、肉厚の薄い方は異常発生を生じた。均一な接合継ぎ手を得るためには、予熱電流を下げ、時間を長くし、高加圧力で行い、溶接時における接触抵抗を低く抑えられる条件にする必要がある。(2)M系ODS及びF系ODS被覆管と高強度フェライトマルテンサイト鋼(以下、「62PFS」と称す。)端栓の組合せでは、接合部近傍の硬さが増加した。しかし、溶接後熱処理(710$$^{circ}C$$-10分)を行うと、その硬さは、母材と同等の硬さまで回復した。これらの材料を溶接する場合は、溶接後に熱処理が必要となる。3.2接合強度について(1)引張試験結果は、一部を除き母材と概ね同様な強度を示した。しかし、F系ODS被覆管と62FS端栓の組合せでは、接合部に細粒組織が、M系ODS被覆管では、接合部近傍の被覆管側に炭化物が析出した。これらの析出物等が高温(800$$^{circ}C$$)引張試験において接合部から破断した要因と考えられる。(2)M系ODS(M91材)材を用いて参考のために、内圧クリープ試験を実施した。破断設定時間は、100hと300hの2試料とし、いずれも管部からの破断であり、接合部は健全であった。(3)今後は、析出物等と接合強度の関係を確認する目的からシャルピー衝撃試験等を行い、接合部の破壊ジン性評価を行う。また

論文

新たな期待高まる放射線による水処理技術

新井 英彦

放射線と産業, (82), p.22 - 25, 1999/06

近年、有害物質や環境ホルモンによる水環境汚染が大きな問題となっている。これらの物質の汚染濃度はppbレベルのものもあり、従来の水処理技術では十分な対応が困難となっている。放射線による水処理技術は、この問題を解決する一つの方法と考えられ、最近、上水原水の浄化、重金属の除去、環境ホルモンの除去などについて、世界の各地で精力的な研究が進められている。本報告は、これらの研究の概要をまとめたものである。

論文

放射線照射の工業利用における安全確保,上

綿貫 孝司

フィルムバッジニュース, 0(232), p.6 - 10, 1996/04

放射線化学を始め食品照射などの放射線照射に用いられる照射用線源として1960年代に計画された照射用大出力X線発生装置(200kVp、1000mA)の概要と建設期に遭遇した技術的問題点等と現在における開発動向を述べる。また、「照射液体窒素中におけるオゾンの爆発危険性」および「放射線照射作業者にみられた皮膚障害事例」から放射線照射利用における安全確保の在り方を述べる。

報告書

自然環境汚染の影響と評価に関する調査研究(3)

not registered

PNC-TJ1533 96-005, 199 Pages, 1996/03

PNC-TJ1533-96-005.pdf:7.37MB

本調査研究の目的は、既に広域スケールでの環境影響評価に関する研究が進んでいる。地球温暖化、オゾン層破壊、酸性雨等、自然環境汚染の評価手法について調査するとともに、リスクの相対評価手法等の検討を行い、総合的に環境影響評価を行うための手法の基礎を確立することである。(1)広域影響評価手法の研究ソースターム評価の考え方、広域拡散影響評価手法の現状および移行に関与するパラメータに関する調査を行った。(2)リスクアセスメント手法の調査研究環境におけるリスク源、評価手法、評価の考え方に関する現状の調査を行った。

論文

低エネルギー電子加速器による天然ゴムラテックスの放射線加硫

幕内 恵三; 吉井 文男; 武井 太郎*; 木下 忍*; F.Akhtar*

日本ゴム協会誌, 69(7), p.500 - 506, 1996/00

低エネルギー(175、250、300keV)電子線による天然ゴムラテックスの放射線加硫を行った。かき混ぜ装置の付いた反応槽方式と回転ドラム方式の2方式について比較した。反応槽方式は、エネルギー利用効率の点でドラム方式よりやや有利であった。一方、回転ドラム方式には、連続照射という特徴がある。反応槽の場合、かき混ぜが不十分であると、粒子間の橋かけ密度が不均一となり、物性低下となる。回転ドラム方式では、照射中に発生するオゾンの除去が必要である。

論文

身近なところで役だっている放射線; 食品への利用

伊藤 均

SUT Bulletin, 0(11), p.25 - 29, 1996/00

近年、食品照射は多くの国で実用化が進展しており、臭化メチルなどオゾン層破壊の原因物質の代替法としても注目されている。放射線処理は紫外線やオゾン、加熱、薬剤技術より優れており、多方面への応用が可能である。低線量処理は発芽防止、殺虫処理が有望であり、多くの国で実用化されている。中線量照射は食中毒菌や腐敗防止を目的としており、米国やフランス、オランダ、ベルギーで実用化され始めている。香辛料の照射は20ヵ国以上で実用化されており、国際間で流通している。高線量処理は滅菌を目的としており、病人食、宇宙食、軍用食として実用化している国がある。照射食品の安全性は実験動物用飼料が25~50kGyの高線量で約30年も実用化していることが証明している。

論文

Simulation of radiation-induced ozone decomposition in water in the presence of organic compounds

新井 英彦; 南波 秀樹; 宮田 定次郎; 新井 陸正; 作本 彰久*; 須永 博美

JAERI-Conf 95-003, 0, p.184 - 188, 1995/03

これまでに放射線とオゾンを併用すると水中の有機物が効果的に分解することを明らかにしたが、そのメカニズムについては不明な点が多かった。本報告では、t-ブタノールや酢酸などを含む水中でのオゾンの放射線照射による分解を、OH、e$$_{aq-}$$、O$$_{2-}$$、O$$_{3-}$$、HO$$_{2}$$、HO$$_{3}$$、HO$$_{4}$$などの活性種を含む約60の素反応に基づいてシミュレーションし、紫外線吸収法(UV法)から測定したオゾン分解速度と比較した。その結果、いずれの場合も、計算結果は、実測結果より幾分小さい値となったが、生成するパーオキサイドの分解を考慮に含めるとよい一致がみられた。また、本研究から、照射開始と共に、上記の活性種濃度は定常状態となり、その値を推定することができた。

論文

電子線・オゾン併用法による汚泥脱離液の処理

細野 雅一; 新井 英彦; 藍沢 正樹*; 下岡 敏雄*; 清水 建*; 杉山 昌*

水処理技術, 36(5), p.11 - 17, 1995/00

汚泥の脱水等の工程で生じる脱離液は、生物によっては分解されにくい有機成分を多量に含むため通常の活性汚泥法では処理が困難であり、効果的な処理技術の開発が望まれている。本研究では、このような汚泥脱離液を、先ず、回分式活性汚泥法で化学的酸素要求量(COD)を90%程度除去した後、電子線照射とオゾン酸化を併用して処理する試験を行った。この併用法により6kGyの照射でCODは20mg/lに低減された。この低減効果は、0.6mg/lの銅イオン(II)を添加することにより著しく増大した。反応機構及びモデルプラントについても検討を加えた。

報告書

自然環境汚染の影響と評価に関する調査研究(1)

松本 史朗*

PNC-TJ1533 94-002, 217 Pages, 1994/03

PNC-TJ1533-94-002.pdf:7.96MB

本調査研究の目的は、既に広域スケールでの環境影響評価に関する研究が進んでいる、地球温暖化、オゾン層破壊、酸性雨等、自然環境汚染の評価手法を調査し、原子力分野への応用の可能性を検討することである。このため、本年度は上記目的達成のための第一段階として以下の調査を実施した。(1)地球規模の自然環境問題に関する調査・地球温暖化、酸性雨、都市域の大気汚染に関する調査を行った。(2)自然環境汚染に対するアセスメントの調査・土壌汚染、植物汚染、汚染土壌修復技術に関する検討を行うとともに、表層土壌における無機態元素の分布と動態について検討するため、多元素同時分析手法による土壌中無機元素の測定について検討を行った。

論文

Decomposition of t-butanol in water by $$gamma$$-irradiation combined with ozone; Cupric ion effect

M.J.Lee*; 新井 英彦; 宮田 定次郎

Chemistry Letters, 0(6), p.1069 - 1070, 1994/00

t-ブタノールは、オゾン酸化あるいはオゾン併用$$gamma$$照射によって容易には分解されない物質である。しかしながら、微量(10$$^{-3}$$モル/l以下)の銅(II)イオンの添加により全有機炭素(TOC)の除去速度が増大することが見い出された。反応主成物としてアセトン及び各種の有機酸の生成が認められたが、これらの生成物のうち、特に有機酸類が銅イオンの添加により分解が促進されることがわかった。

論文

世界における放射線加工処理の動向,IMRP国際会議から; 食品照射の動向

伊藤 均

放射線と産業, 0(57), p.16 - 19, 1993/00

北京で開催された第8回放射線プロセス国際会議では食品照射に関係した報告が異常に多かった。また、この会議に続いてRCA食品照射研究調整会合が開催された。ここでは、これらの会議全体の印象について報告する。近年、環境問題がクローズアップされているが、食糧の国際間貿易、長期保存などで広く使用されてきている臭化メチル、二臭化エチル、酸化エチル等の燻蒸剤がオゾン層破壊、発癌性に関係するとして次々と使用が禁止されつつある。代替法としては放射線処理法が有望視され、WHOも再度照射食品の安全性を宣言した。米国では鶏肉中のサルモネラ殺菌のための実用照射がいよいよ開始される情勢にあり、各国政府とも食品照射に対する取りくみが本格化しつつある。このため、我が国でも食品照射を再評価する必要があると思われる。

論文

紫外線・放射線・オゾンによる殺菌技術

伊藤 均

食品と開発, 27(6), p.9 - 14, 1992/00

紫外線殺菌、放射線殺菌、オゾン殺菌の機構は類似した点があり、DNAに作用する点とか酸化作用を有する点が共通している。また、これらの処理法は加熱と異なり生鮮食品にも適用でき有害物質が残留しない点ですぐれている。しかし透過力の点では著しい差があり、放射線処理法が最もすぐれている。一方、殺菌装置の簡便さから見ると紫外線が最も使用しやすく、オゾンも取扱いに注意すれば小さな装置で安価に使用可能である。放射線殺菌の場合は装置が大型で、小さな企業では設置が困難と思われる。処理コストも放射線殺菌は紫外線やオゾン、薬剤、加熱などと比べ割高となるが、大量連続処理が短時間で可能とか梱包状態の最終製品でも処理可能、など総合的に評価すると低コストになる可能性がある。ここでは各種殺菌法の基礎的な原理について解説する。

論文

食品加工における微生物制御; 加熱によらない殺菌技術,紫外線,放射線,オゾン

伊藤 均

日本食品工業学会誌, 38(1), p.72 - 77, 1991/01

食品中の微生物を殺菌する方法として加熱処理が行われてきた。しかし、加熱法の欠点は食品内部までの均一温度処理が困難であり、生鮮食品に適用できないことである。また耐熱性菌の殺菌には120$$^{circ}$$C以上の高温処理が必要で栄養成分等の損失も著しい。加熱以外の物理的殺菌法として紫外線と放射線処理法がある。オゾン殺菌も強力な酸化力を利用する点で物理的処理法に類似している。このうち紫外線とオゾンは食品表面および粉末食品、液状食品の殺菌に利用でき、放射線処理法は放射線の種類により食品表面だけでなく包装食品、冷凍食品の殺菌まで巾広く適用できる。これらの殺菌法は殺菌機構が類似しておりDNAが損傷を受けやすい点とか酸化作用を受けやすい点、処理後に有害物質が残留しない点が共通している。一方、装置の簡便さからは紫外線、オゾン法がすぐれ、透過力からは放射線処理法が最もすぐれている。

報告書

オゾン-アンモニア添加による石炭燃焼排煙中の窒素酸化物、硫黄酸化物除去

南波 秀樹; 鈴木 伸武; 徳永 興公

JAERI-M 89-177, 18 Pages, 1989/11

JAERI-M-89-177.pdf:0.61MB

オゾンとアンモニアを添加することにより、石炭燃焼模擬排煙(NO:510ppm,SO$$_{2}$$:1030ppm,H$$_{2}$$O:8%,O$$_{2}$$:15%,N$$_{2}$$:77%)中のNo$$_{x}$$とSO$$_{2}$$は非常に効果的に除去できることが分かった。70$$^{circ}$$Cで、940ppmのオゾンと3400ppmのアンモニアを添加した時のNO$$_{x}$$とSO$$_{2}$$の除去率は、それぞれ87%、84%にまで達した。本処理法による主生成物は、赤外吸収測定により、硫酸アンモニウムならびに硝酸アンモニウムであることが分かった。本方法による脱硝ならびに脱硫の詳細な反応機構について述べる。

論文

放射線-オゾン併用処理による水中のフルボ酸の除去

新井 英彦; 宮田 定次郎; 新井 陸正; 作本 彰久

水道協会雑誌, 53(4), p.35 - 42, 1984/00

塩素殺菌処理により水道水中に発ガン性の疑いのあるクロロホルム等のトリハロメタンが生成していることが、ここ数年来、世界的に問題となり、その対策が急がれている。このトリハロメタンは、上水原水中に天然に含まれているフミン質類と塩素との反応で生じたものと考えられている。本研究では、フミン質類の中でも処理が特に困難とされている水中の微量のフルボ酸の除去を、放射線とオゾンとを併用する処理法で検討した。この方法による処理により水中のフルボ酸の濃度を、トリハロメタンの生成が十分に抑制できる程度(全有機炭素量、TOC、で1mg/l以下)にまで短時間で効率よく低下させることができた。また、この処理法によると、TOCの除去速度が、PH、オゾン濃度、処理温度および共存するイオンの影響をほとんど受けないことを明らかにし、この処理法がフルボ酸の有効な除去法となり得ることを示した。

報告書

3MeV 75kW電子加速器設置報告

四本 圭一; 須永 博美; 水橋 清; 田中 隆一; 田村 直幸

JAERI-M 9345, 34 Pages, 1981/03

JAERI-M-9345.pdf:1.11MB

原研高崎研究所では昭和51年度~52年度に2号加速器(電子加速器)の更新を行った。新加速器は、定格出力3MeV、25mAのダイナミトロンで、旧加速器の出力3MeV、5mAに比べ5倍の出力を有している。本加速器を収納する建家として、旧2号加速器用建家を遮蔽増強などの改造を行って利用した。建家改造工事は52年5月~11月に、加速器の据えつけ調整が12月~53年3月に行われ、所定の性能を有することを確認した。本加速器は昭和53年4月より各種の竃子線照射実験に幅広く利用されており、順調な稼動を続けている。

論文

水中における有機化合物のオゾン酸化

宮田 定次郎; 新井 陸正

水処理技術, 22(2), p.145 - 152, 1981/00

水中における$$alpha$$,$$beta$$-不飽和酸のオゾン酸化機構を考察する目的で、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、およびクロトン酸をモデル物質として、オゾン化反応の経時変化、反応温度の影響、消費オゾン量、生成物分布などを調べた。その結果、本反応が陽性オゾン試薬の攻撃であること、初期オゾニドはマルコウラニコフの法則に従って開裂すること、ならびに水中においてもCriegee機構が適用しうることが明らかにできた。

論文

Treatment of waste water

鷲野 正光

Radiation Physics and Chemistry, 18(1-2), p.383 - 388, 1981/00

原研では放射線による廃水処理プロセスを以下の三つの観点から研究して来た。まず工業排水中の難分解性物質の分解処理が可能であることを、染料、ニグニン、フタル駿エステル、フノール等について示した。次に、大型化によって経済性の向上が期待される加速器の利用技術の研究を行った。電子線の飛程内の廃水中の酸素濃度を高く維持して放射線酸化処理を行う方法として二重管式気泡塔型の照射装置を試作し、染色廃水などによる実験を行った結果、効果的に処理し得ることが解った。第三に在来技術との組み合わせによる必要線量の低減化法の研究を行い、PVA,界面活性剤などを含む廃水には照射後に凝集沈殿を行う方法が、染色廃水には活性汚泥処理後に放射線酸化する方法がそれぞれ効果的であることを示した。またオゾン酸化と放射線酸化には相乗効果があると見出した。両者の併用によって、TOC除去に必要な線量が著しく低減できる。

論文

有機化合物の放射線照射併用オゾン酸化処理

宮田 定次郎; 新井 陸正; 鷲野 正光

水処理技術, 21(2), p.129 - 137, 1980/00

生物処理困難なリグニン,タンニン酸,フミン酸,アゾ染料,フェノールおよび0-クロルフェノールについて、放射線照射とオゾン酸化との併用による処理を検討した。その結果、以下の諸事実が明らかになった。オゾンあるいは放射線照射単独で処理するよりもはるかに効率よく、しかも完全にTOCを除去できる。TOC除去速度は有機化合物濃度およびオゾン濃度に影響されない。したがって、オゾン濃度を下げることによってオゾンの利用効率を上げることができる。酸化力の弱いHO$$_{2}$$ラジカルがオゾンによって効率よくHOラジカルに変換される。Cl$$^{-}$$とCO$$_{3}$$$$^{2}$$$$^{-}$$イオンによって反応が阻害されるが、これはpHを5~6に調整することによって避けることができる。反応後に過酸化物が残存しない。

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