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小川 修一*; 吉越 章隆; Tang, J.*; 堰端 勇樹*; 高桑 雄二*
Japanese Journal of Applied Physics, 59(SM), p.SM0801_1 - SM0801_42, 2020/07
被引用回数：7 パーセンタイル：35.48(Physics, Applied)この論文では、SiO
/Si界面付近の点欠陥生成を介したSi酸化反応の統一モデルに関するレビューをする。この点欠陥は放出されたSi原子と空孔からなり、このダングリングボンドにおいてO分子の解離吸着が起きる。点欠陥の生成速度が、酸化にともない誘起される歪み、SiとSiO間の熱膨張係数の違いに起因する熱歪み、熱励起によるSi放出の速度および吸着熱の組み合わせによって与えられることを示す。
山本 正弘
材料と環境2016講演集(CD-ROM), p.1 - 8, 2016/05
材料と環境2016の「岡本剛記念講演」として講演する。腐食事象に対し、実環境での腐食を実験室的に再現する独特の試験方法を考案し、得られたデータの解析結果を基に実際の腐食現象を支配する要因を解明することに注力してきた結果について説明する。具体的には、海洋環境と放射性物質を含む原子力施設の腐食現象に関してこれまでに実践してきた内容を示す。
小嶋 拓治
放射線と産業, (95), p.64 - 68, 2002/09
原研では、平成12年11月から平成14年2月まで、高崎市ほか4町村衛生施設組合の高浜クリーンセンターにおいて、200
の実排煙を対象に、電子ビームによる排煙中ダイオキシンの分解技術の開発を行った。この結果、以下が得られた。(1)ダイオキシンの分解率(照射前に対する照射後のダイオキシン濃度の比)として、線量3kGyで約50%,10kGyで約80%、及び14kGy以上では所期の目標である90%上が得られた。(2)今回の試験規模を約6倍することにより4,000m
/hの実規模へのスケールアップが可能とみなされ、実用化に向けた有意な基礎データが得られた。(3)電子ビーム照射前後における排煙について、環境ホルモン様の毒性をELISA法により調べた結果、毒性を50%以上低減できた。(4)ジフェニルエーテル(DPE)や塩化DPEなど、ベンゼン環やエーテル結合を持つ模擬有機物質を用いた、200における反応生成物の解析により、反応機構として、ダイオキシンの分解初期では、構造を維持したままの塩素の解離よりもエーテル結合の切断やベンゼン環の開環が主として起こっていることが推定された。
宮田 定次郎*; 高田 準一; 井田 正明*; 中吉 直隆*; 小池 忠雄; 塚本 導雄; 渡邊 浩二*; 西尾 軍治*
JAERI-Tech 2000-035, p.64 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-035.pdf:3.17MB
硝酸によるピューレックス溶媒(TBP,n-ドデカン)の熱分解の反応特性及び反応機構を明らかにするため、示差走査熱量計(DSC)、加速速度熱量計(ARC)等の熱分析装置並びにガスクロマトグラフ(GS)及びガスクロマトグラフ/質量分析計(GC/MS)等の分析装置による各種検討を行った。その結果、ステンレス製の密封セルを用いた硝酸配位の30%TBP/70%ドデカン混合溶媒のDSC測定では、約170と約320に極大となる発熱ピークが得られ、前者は硝酸と溶媒及びTBPの脱アルキル化により生成した硝酸ブチルとの反応におもに起因し、後者は硝酸とドデカンとの反応により生成したニトロドデカン自身の熱分解に起因することなどを明らかにするとともに、ARCによる検討では、硝酸とTBPとの反応及び硝酸n-ブチル自身の熱分解の活性化エネルギーがそれぞれ123.2及び152.5kJ/molであることなどを明らかにした。また、得られた結果に基づき、本反応の反応機構を推論した。
柴田 俊夫*; 瀬尾 眞浩*; 杉本 克久*; 水流 徹*; 井上 博之*
JNC TJ8400 2000-013, 38 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-013.pdf:3.25MB
これまでに核燃料サイクル開発機構(旧動燃事業団)が実施してきたオーバーパックに関する研究成果についてレビューし評価をおこなったのに引き続き、腐食防食協会の中に専門家による委員会を継続した。腐食科学の観点から、材料選定の考え方、実験方法、寿命評価手法など、より具体的な指針として役立てるべく、個別現象解析モデルの研究をおこなった。本書が、今後の研究開発の過程で利用され、オーバーパックに関する研究に役立つことを期待するものである。
瀬口 忠男
低エネルギー電子線照射の応用技術, p.21 - 27, 2000/01
電子線による高分子の架橋について、基礎的な反応の機構を解説した。架橋と高分子の構造、電子線照射環境(酸素の効果、添加剤の効果、温度の効果)を中心に記述した。
*
PNC TJ1601 98-003, 57 Pages, 1998/03
放射性核種の地中移行プロセスにおいては、含水酸化物等の亀裂充填鉱物や有機分解縮合成物(フミン物質)などが、核種の地下水-固相間の分配に大きな影響を与えると予想される。しかし、これらの物質においては、錯生成官能基が固体や高分子の骨格に固定されていることによる効果と、組成および構造が不均一な混合物であることによる効果が重畳しており、相互作用は複雑となる。そこで、フミン物質のモデル物質として、組成が均一な高分子弱酸であるポリアクリル酸を選び、その酸解離およびNp(V)との相互作用を調べた。酸塩基滴定の結果によれば、高分子弱酸の酸解離は、解離度が大きくなる程抑制され、イオン強度が高くなるほど促進される。この結果に基づき、解離度とpH、イオン強度との関係を記述するモデルを確立した。また、溶媒抽出法により得られたNp(V)のポリアクリル酸錯体の見かけの生成定数は、解離度の増加と共に増大し、イオン強度の増加と共に減少した。これらは、カルボキシル基によるNpO2+への配位が一座から多座に変化すること、および、多電荷を持つ高分子陰イオン近傍へのNpO2+の凝集に対するNa+の競争によるものとを考えた。
清水 雄一
J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1, 0(9), p.1275 - 1278, 1997/00
本論文は、XeFエキシマレーザー(351nm)からの高強度円偏光を用いる酒石酸の効率的な不斉合成について述べたものである。ラセミ酒石酸に集光した右円偏光を照射すると、L-酒石酸の濃度は照射と共に減少するが、D-酒石酸の濃度は照射によってもほとんど変化しない。このように、右円偏光を用いてD-酒石酸を選択的に濃縮できることがわかった。一方、左円偏光を用いた場合には、L-酒石酸を選択的に濃縮できることがわかった。これらの結果から、高強度の円偏光を用いると、その向きを変えるだけで酒石酸のエナンチオマーを選択的に効率よく合成できることが明らかになった。このエナンチオマー区別反応のフルエンス依存性から、XeFレーザーからの高強度の円偏光を用いる酒石酸の不斉合成反応は酒石酸のカルボキシル基の2光子吸収過程を経る脱カルボキシルのような光分解反応を通して進行することを明らかにした。
清水 雄一; 杉本 俊一*; 河西 俊一; 鈴木 伸武
Laser Chem., 17, p.97 - 108, 1997/00
過酸化水素存在下でのマレイン酸溶液の光化学反応をエキシマレーザーを用いて研究した。レーザー光の波長効果の研究から、オキシ酸の生成にはXeF光(351nm)が有利であることがわかった。XeF光による水溶液中の反応では、グリコール酸が主生成物であり、酒石酸生成の選択率は非常に小さかった。しかし、水に1,4-ジオキサンを添加すると、その選択率は急激に増大し、ジオキサン溶液中では、約80%の選択率が得られた。このように、少量の過酸化水素を含むマレイン酸の1,4-ジオキサン溶液を室温でXeFレーザー光照射すると、酒石酸が選択的に直接合成できることを見出した。一方、メタノール、N,N´-ジメチルホルムアミド、アセトニトリルおよびテトラヒドロフラン溶液中の反応では、酒石酸の選択率は水溶液中の反応に比べてほとんど増大しなかった。これらの結果に基づいて、酒石酸の選択的生成の反応機構を考察する。
清水 雄一; 河西 俊一
Chemistry Letters, 0(11), p.935 - 936, 1996/11
過酸化水素の存在下でアクリル酸の水溶液を高強度のXeFレーザー光(351nm)で照射することによる乳酸の新規な直接合成法について述べる。乳酸の収量はレーザー光の照射量と過酸化水素の添加速度に大きく依存し、最大収量での乳酸生成の量子収率と選択率はそれぞれ0.3および50%であった。生成物分析の結果から、過酸化水素のレーザー光分解で高密度に生成したOHラジカルはアクリル酸の
と
位の炭素に均等に付加して、乳酸とヒドロアクリル酸を1:1で生成することがわかった。
青砥 紀身; 黒田 哲宏; 平川 康
PNC TN9410 97-055, 128 Pages, 1996/07
大洗工学センターで平成8年6月7日に実施された「ナトリウム漏えい燃焼実験-II」(「燃焼実験-II」)の実験セル内に配置された炭素鋼製床ライナ材について、(1)「ナトリウム漏えい燃焼実験-I」(「燃焼実験I)の受皿の減肉機構との違い(2)ライナ欠損発生位置の決定要因 を明らかにするデータ取得を目的に材料分析を実施した。実施した材料分析は以下の通り。1)金属組織観察 2)断面(金属材料
堆積物層)電子線プローブ・マイクロアナライザ(EPMA)分析 3)堆積物界面(堆積物/付着物側および材料側界面)のX線回折 得られたデータ及び知見に基づき、「もんじゅ」実機床ライナと「燃焼実験I」床受皿における減肉機構と「燃焼実験II」の床ライナに生じた減肉機構との違いを考察した。種々の検討に基づき、前者ではNa-Fe-O化合物の生成と物理的/化学的除去による反応進行が、後者では高温溶融塩腐食に似た機構が支配的となった減肉機構が働いたものと推察した。また、ライナ欠損発生場所はいずれも変形凸部の中腹を取り巻くように位置しており、上記機構の推定と合わせて大部分が溶融体界面から開口したものと推定した。
杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男
Material Chemistry 96: Proc. of Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, 0, p.587 - 593, 1996/00
ポリカルボシラン繊維を放射線により不融化し、そのセラミックSiC繊維への焼成過程の分解ガス、ラジカル、力学特性を解析して反応機構を解明した。この研究により不融化を放射線照射で行うことにより、繊維中の酸素濃度を0.3~25%の範囲で制御できること、セラミック化過程はラジカル反応であり、1000
Cの温度域ではSi原子に関する反応、1300CではC原子に関する反応であることが明らかになった。この低温度側の反応は、不融化の際に導入された酸素量により異なることが明らかになった。
成澤 雅紀*; 下田 学*; 岡村 清人*; 杉本 雅樹; 瀬口 忠男
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 68, p.1098 - 1104, 1995/00
被引用回数：41 パーセンタイル：83.69(Chemistry, Multidisciplinary)ポリカルボシラン及びポリシラザンから炭化ケイ素及び窒化ケイ素へのセラミック化過程を、ラジカル解析、ガス分析、X線回折等の手法により調べ、その熱分解反応機構を検討した。この研究により、セラミック化過程は2段階のラジカル反応であり、第一段階ではHとCH
の発生を伴って、有機高分子から無機のアモルファスへと変化する。第2段階へはアモルファス中に微細な-SiC結晶が成長する過程でありその際にHが発生することが明らかになった。
杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男
High-Temperature Ceramic-Matrix Composites II (HT-CMC2), 0, p.293 - 298, 1995/00
放射線不融化ポリカルボシランから、セラミックSiC繊維への焼成過程の反応を、分解ガス分析、フリーラジカル測定、力学的特性を調べて解析した。この研究によりセラミック化過程は、ラジカル反応であり、800~1200Kの温度域ではSi原子に関する反応、1000~1800Kの温度域ではC原子に関する反応であることが明らかになった。この低温度側の反応は、繊維中の酸素濃度により大きく異なることを見出した。
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。
清水 雄一
Radioisotopes, 43(3), p.147 - 156, 1994/03
本稿では、窒素飽和したアルコールに過酸化水素の存在下でエキシマレーザーからの高強度のKrFレーザー光を照射することによって、ジオールを高選択率・高量子収率で直接合成する研究、また炭酸ガスをメタンの存在下でArFレーザー光照射することによって、炭酸ガスを効率良く還元して一酸化炭素やエタンを生成する研究など、我々の研究成果を中心に述べる。さらに、これまでに報告されたレーザー有機化学反応の研究について数例紹介すると共に、この種の研究の今後の課題について簡単に触れる。
*
PNC TJ1609 94-001, 12 Pages, 1994/02
核燃料再処理施設における火災および爆発事故シナリオのひとつにアジ化水素による爆発事故が挙げられる。これまでにアジ化水素による爆発事故についての報告は、その爆発も極めて限られた条件のもとで起こるとされており、再処理施設では多量のアンモニアの発生下で銀と化合したアジ化物(アジ化銀)と考えられる化合物の爆発例しか報告されておらず、現状の国内の化学プロセス条件では爆発が発生することは考え難い。しかし、プロセス内での定量的挙動の解明が現状十分とは言えないこと、および将来、アジ化水素の発生が有意となるプロセスを採用する可能性があることから、これらプロセスの安全性の一層の向上および安全裕度の明確化のためにアジ化水素の挙動を把握しておく必要がある。本研究では、アジ化水素についての基礎的データの取得を目的として既往の文献に基づいた調査を行った。特に、アジ化水素酸の再処理工程内における、(1)生成・分解メカニズムに関する調査、(2)マスフローシミュレーションに必要なデータに関する調査、の2点を中心に作業を行った。調査の結果は、それら文献のリストをまとめて一覧とし、それらの要旨を記載した。
浅野 闘一*
PNC TJ1211 94-006, 181 Pages, 1994/02
緩衝材による化学的緩衝作用とは、粘土鉱物のイオン交換反応により支配される。また、核種の移行挙動は、緩衝材との相互作用及び緩衝材の空隙特性によって支配される。本年度は、粘土鉱物(スメクタイト)のイオン交換反応モデルに関する研究を進めるとともに、クニゲルV1を用いてUとAmの実効拡散係数を測定した。1.固溶体モデル開発のための試験研究及びモデル研究(1)スメクタイトのイオン交換反応モデルに関する検討Na型スメクタイトについて、K+、Ca2+、Mg2+、H+とのイオン交換平衡定数を測定した。その結果、それぞれのイオン交換平衡定数(Ln Kex)は、1.19、-0.25、0.64、1.17と求まった。またPHREEQEを用いてイオンの分配平衡を計算し、実測値との比較検討を行った。その結果、K+及びH+との分配平衡については、理想固溶体モデルによりほぼ推定可能であることがわかった。Ca2+及びMg2+については、塩化物イオン(CaCl+、MgCl+)によるイオン交換反応を考慮する必要があった。(2)平成4年度のイオン交換試験データ及び固溶体モデルのレビュー平成4年度に実施したNa型スメクタイトのイオン交換試験の結果と、MX-80について取得されたSpositoのイオン交換平衡定数を用いて計算した結果を比較した。その結果、両者はほぼ一致することから、Spositoのイオン交換平衡定数を用いて、Na型スメクタイトのイオン交換平衡を推定することはほぼ可能であることが示された。2.ベントナイト中での核種の実効拡散係数の測定(1)Uの実効拡散係数の測定クニゲルV1を用いてUの実効拡散係数を測定した。クニゲルV1の乾燥密度が0.4、1.0、1.4、2.0g/cm3の場合、実効拡散係数はそれぞれ4.0
10-11、1.210-11、2.610-12、3.510-12m2/sと測定された。(2)Amの実効拡散係数の測定試験容器への吸着が問題となったため、試験溶液を酸性(pH2)に調整して実効拡散係数を測定した。クニゲルV1の乾燥密度が0.8、1.4、1.8g/cm3の場合、実効拡散係数はそれぞれ7.410-11、5.210-11、1.810-11m2/sと測定された。
成澤 雅紀*; 下田 聰夫*; 杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男
Ceramics, Powders, Corrosion and Advanced Processing (Trans. of Materials Research Soc. Jpn., Vol.14A), 0, p.827 - 830, 1994/00
ポリカルボシラン及びポリシラザンからSiC及びSiNのセラミック化過程を、ラジカル解析、ガス分析、X線回折で調べ、その反応機構を検討した。この研究により、セラミック化過程は2段階のラジカル反応であり、第一段階はHとCHの発生を伴って、有機ポリマーから無機のアモルファスへと変化する。第二段階では非晶質中に微細な-SiC結晶が成長する過程であり、その際にHが発生することが明らかになった。
村上 隆; 佐藤 努; 渡辺 隆*
American Mineralogist, 78(3), p.465 - 468, 1993/00
スメクタイトイライト反応は続成あるいは熱水変質によって起こり、地球表面の低温地球化学を理解する上で重要な反応の一つである。高分解能電子顕微鏡(HRTEM)はその反応機構を調べる有力な一手段であるが、スメクタイトがHRTEMの高真空下で収縮し、イライトと区別できなくなるため有効な活用ができなかった。試料を鏡筒に入れる前から液体窒素温度にし、その温度のまま観察することにより、イライト/スメクタイトの微細構造が明確に調べられる手法が開発された。観察された微細構造から、スメクタイトイライト反応機構として、溶解・核成長と固相転移両方の可能性が考えられる。
