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論文

Application of electron beams for the treatment of VOC streams

廣田 耕一; 酒井 洋樹*; 鷲尾 方一*; 小嶋 拓治

Industrial & Engineering Chemistry Research, 43(5), p.1185 - 1191, 2004/03

 被引用回数:41 パーセンタイル:79(Engineering, Chemical)

電子ビーム技術はVOC処理として有望な方法である。この技術の実用化のため、その指標となる90%以上の分解処理に必要なエネルギー(吸収線量)を求めた。実験室レベルで20種のVOCに対して電子ビーム照射を行った結果、そのエネルギーは、化学構造に関係し、OHラジカルとの速度定数から推測できることがわかった。この結果をもとに仕様を決めて行ったコスト分析では、自己遮蔽型の電子加速器と反応器を1つのユニットにすることにより、電子ビーム処理システムの設備コストを低減できることを明らかにした。

論文

Electron-beam treatment of PCDD/Fs in the flue gas from a municipal solid waste incinerator

廣田 耕一; 箱田 照幸; 田口 光正; 瀧上 眞知子*; 小嶋 拓治

Proceedings of 9th International Conference on Radiation Curing (RadTech Asia '03) (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00

流量1,000m$$^{3}$$/hN,温度200度の条件で、ダイオキシン類を含むごみ燃焼排煙に電子ビームを照射した。その結果、吸収線量の増加に伴いダイオキシン類の分解率が高くなり、14kGyでその値は90%に達した。また、ダイオキシンとフランの分解挙動について考察を行った。

論文

Electro-electrodialysis of hydriodic acid using the cation exchange membrane cross-linked by accelerated electron radiation

Arifal; Hwang, G.; 小貫 薫

Journal of Membrane Science, 210(1), p.39 - 44, 2002/12

 被引用回数:19 パーセンタイル:62.03(Engineering, Chemical)

HI$$_{x}$$溶液の電界電気透析における市販陽イオン交換膜(CMB)のH$$^{+}$$選択性を向上させるため、電子線架橋を試みた。照射膜の基本特性(膜抵抗,イオン交換容量,含水率)を測定した結果、イオン交換容量及び含水率は変わらないものの、膜抵抗に有意の減少が認められた。また、HI$$_{x}$$溶液([HI]=9.5mol/kg)の電解電気透析を、75$$^{circ}C$$,9.6A/dm$$^{2}$$の条件で行った結果、照射膜は、未照射膜に比べて、高いH$$^{+}$$選択性を示すことを確認し、予測した選択性向上の可能性を示した。

報告書

高性能燃料被覆管材質の研究; 平成11~12年度(フェーズ1)報告書(共同研究)

木内 清; 井岡 郁夫; 橘 勝美; 鈴木 富男; 深谷 清*; 猪原 康人*; 神原 正三; 黒田 雄二*; 宮本 智司*; 小倉 一知*

JAERI-Research 2002-008, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-008.pdf:7.85MB

本研究は、平均燃焼度100GWd/tを目指したABWR用の超高燃焼度MOXを念頭にした「高性能燃料被覆管材質の研究」のフェーズ1である。フェーズ1は、平成10年度に実施した基礎調査結果を踏まえて、平成11年度と平成12年度の2年間にわたり実施した。フェーズ1では、現用Zr系合金の使用経験データを解析して、超高燃焼度化にかかわる長期耐久性の支配因子を摘出及び高性能被覆管の要求特性に照らして耐食合金間の相互比較,フェーズ2の中性子照射試験等の基礎評価試験用候補材の選定を行った。

論文

Enhanced decomposition of dichloromethane in air by multi-pass electron beam irradiation

Wahyuni, S.*; 廣田 耕一; 箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司; 川本 二三男*; 椋木 康雄*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 73(8), p.1939 - 1943, 2000/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.53(Chemistry, Multidisciplinary)

塩化メチレンは、各種産業で使用され、かなりの分が最終的に大気へ放出され、大気汚染源の一つとなっている。従来、活性炭で処理されているが、コストが高いなどの問題がある。本研究では、塩化メチレンを100ppm前後含むモデル空気試料を調製し500ml容量のガラス照射容器に採取し、バッチ式で電子ビーム照射を行い、その分解挙動を調べた。その結果、1パス照射では分解率は線量を増しても65%位で飽和するが、低い線量率で間欠的に多重パス照射する方法によれば32kGyで100%近い分解率が得られることを見いだした。また、水を4ml添加して照射すると、1パス照射でも100%近い分解率が得られることを見いだした。本研究では、電子ビーム照射による塩化メチレンの分解及び上記多重照射効果並びに水添加効果のメカニズムも明らかにした。

論文

Characterization and evaluation studies on some JAERI dosimetry systems

小嶋 拓治; 須永 博美; 橘 宏行; 滝沢 春喜; 田中 隆一

IAEA-TECDOC-156, p.91 - 98, 2000/06

アラニン線量計を主として、原研で開発し使用している数種類の線量測定システムについて、線量率、放射線照射中の温度、線量計読み取り時の温度や素子の方向等が、線量応答に与える影響を定量的に明らかにした。これらにより、$$^{60}$$Co$$gamma$$線、0.15~3MeV電子線及び制動放射X線のリファレンス/トランスファー線量計あるいはルーチン線量計としての特性を評価した。これとともに、線量相互比較を通じて、これらの線量測定システムにより与えられる線量値の信頼性をチェックした。本成果は、1995年より行われたIAEAの研究協力計画「放射線プロセスにおける品質保証のための大線量測定システムの特性研究と評価」の一環として得られたものである。

論文

New trend of radiation application to polymer modification; Irradiation in oxygen free atmosphere and at elevated temperature

瀬口 忠男

Radiation Physics and Chemistry, 57, p.367 - 371, 2000/00

 被引用回数:25 パーセンタイル:83.13(Chemistry, Physical)

電子線を利用して、高分子を不活性ガス中において、大線量照射する技術を開発して、SiCのファイバーを合成することに成功した。これは、酸素を含まないため、耐熱性が著しく向上し、1700$$^{circ}$$Cに耐えるセラミック繊維である。また、高温でテフロンを照射することにより、架橋させることが可能となり、非晶性のテフロンが得られた。以上の2例は電子線の新しい利用法であり、照射技術を発展させることにより新材料が合成できた。

報告書

高温電子線照射容器の開発

春山 保幸; 大島 明博*; 池田 重利*; 須永 博美; 滝沢 春喜; 瀬口 忠男

JAERI-Tech 95-003, 18 Pages, 1995/02

JAERI-Tech-95-003.pdf:1.0MB

高分子等を高温で電子線照射する場合には、従来は試料支持台に熱媒体を流通させるか、直接電気ヒーターで加熱するかの方法がとられていた。しかし、その方法では熱伝導のための試料温度の均一性が得られないこと、また、電子線を照射すると試料温度が局所的に上昇して温度の制御ができなくなるなど、高温下での照射に著しい困難があった。本研究開発において、雰囲気に不活性ガスを用い、その対流によって照射物質の温度を制御する方法により、電子線を照射する容器を開発した。この容器を用いて、高分子のシートを200$$^{circ}$$Cから400$$^{circ}$$Cの範囲で制御でき、均一温度下で照射することが可能となった。

論文

Effect of concurrent irradiation with electrons on ion-induced amorphization in silicon

阿部 弘亨; 木下 智見*; P.R.Okamoto*; L.E.Rehn*

Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.298 - 302, 1994/00

Siのイオン照射誘起非晶質化に及ぼす同時電子照射効果について明らかにした。イオン・電子同時照射により、非晶質化は抑制され、抑制のために必要な臨界電子線束密度が求められた。それはイオン照射によるエネルギー付与密度、イオン線束密度、電子エネルギーに依存する。これより、イオン照射誘起非晶質化は、本質的に、イオン照射により生じるカスケードのオーバーラップによって生じることが判明した。さらに、同時電子照射による非晶質化の抑制効果は、カスケードが点欠陥の照射誘起拡散や電子励起によって不安定化することに起因することが明らかになった。

論文

Effects of concurrent irradiation with ions and electrons on accumulation process of damage cascades in silicon and germanium

阿部 弘亨; 木下 智見*; 傳田 康貴*; 園田 健*

Annu. Rep., HVEM LAB., Kyushu Univ., 0(17), p.17 - 18, 1993/00

原子炉内照射により、材料中には様々な欠陥が導入され、相乗して照射損傷が形成される。この相乗効果の理解には、加速器結合型電子顕微鏡は有用である。本研究では、九州大学の加速器結合型超高圧電子顕微鏡を用いて、SiとGe中のカスケード損傷蓄積過程の観察、および蓄積過程に及ぼす電子照射効果について明らかにした。イオン照射により、Si,Ge中には、白いドット状コントラストが観察された。これは、カスケード損傷に対応するものと考えられる。照射初期には、カスケード損傷は互いにオーバーラップすることにより、コントラストを呈することが判明した。また、同時電子照射により、カスケード損傷の蓄積は抑制されることが判明した。これは、電子照射により形成された点欠陥や、それらの照射誘起拡散などによるものであると考えられる。

論文

Effects of concurrent irradiation with ions and electrons on ion-induced amorphization in silicon

阿部 弘亨; 木下 智見*; P.R.Okamoto*; L.E.Rehn*

Annu. Rep., HVEM LAB., Kyushu Univ., 0(17), p.19 - 20, 1993/00

Siはイオン照射により非晶質化するが、電子照射によっては非晶質化しない。この現象には、カスケード損傷の蓄積と安定性が寄与していると考えられるが明らかではない。本研究では、アルゴンヌ国立研究所のタンデム加速器結合型超高圧電子顕微鏡を用いて、Siのイオン照射誘起非晶質化に及ぼす、同時電子照射効果を明らかにした。イオン・電子同時照射により、照射誘起非晶質化が抑制された。抑制に必要な臨界の電子線束密度を測定した結果、軽イオンほど臨界電子線束密度がイオン線束密度に依存することが判明した。これは照射誘起非晶質化が、カスケード(サブカスケード)のオーバーラップにより進行することを示している。また、サブカスケードは電子同時照射に対して不安定であり、主として点欠陥の照射誘起拡散及び電子励起によって不安定化することが明らかになった。

論文

Effects of concurrent irradiation with ions and electrons on accumulation process of damage cascades in germanium and silicon

阿部 弘亨; 木下 智見*; 傳田 康貴*; 園田 健*

Proc. Jpn. Acad., Ser. B, 69(7), p.173 - 178, 1993/00

原子炉材料の照射損傷を評価するために、加速器結合型超高圧電子顕微鏡を用いた、イオン・電子同時照射を行い、カスケード損傷と点欠陥との相乗効果について明らかにした。イオン照射により、Si,Ge中には、カスケード損傷に対応した白いドット状コントラストが観察された。その密度は、照射時間とともに増大し、そしてある飽和値に達した。速度方程式を用いた解析により、カスケードはオーバーラップすることによりコントラストを呈すること、電子照射によってカスケードの蓄積が抑制されること、が判明した。同時電子照射により形成された点欠陥やその照射誘起拡散によって、カスケードが消滅することが示された。

論文

Photoelectron spectroscopic and surface resistance measurements of TiO$$_{2}$$ and V$$_{2}$$O$$_{5}$$ after rare-gas sputtering

佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 磯部 昭二*

Surface and Interface Analysis, 20, p.682 - 686, 1993/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:22.06(Chemistry, Physical)

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$を1.5~15keV He$$^{+}$$,Ar$$^{+}$$,Xe$$^{+}$$で照射し、絶縁体から半導体の変化することを見い出した。表面電気伝導度は1$$times$$10$$^{17}$$Ar$$^{+}$$/cm$$^{2}$$の線量で数10$$Omega$$$$^{-1}$$cm$$^{-1}$$であった。XPSによる検討の結果、表面酸素量は減少しTi(II),Ti(III),V(IV)などの還元化学種が生成していることがわかった。また、UPSスペクトルのE$$_{F}$$レベル近傍に新たにピークが出現し、この非結合性3d電子がチャージキャリアーになると考えた。伝導度測定及びXPS測定のデータより、イオン1個当りの酸素欠損量が求められ、8keVHe$$^{+}$$で60個、8keVAr$$^{+}$$で110個、8keVXe$$^{+}$$で300個と決定された。

報告書

Annual report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry, Japan Atomic Energy Research Institute, No.22; April, 1988 - March 31, 1989

大阪支所

JAERI-M 91-054, 44 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-054.pdf:1.04MB

本報告書は大阪支所において昭和63年度に行われた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、レーザー有機化学反応の研究、電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、光化学反応による有機化合物の合成に関する研究、及び線量測定の基礎研究などである。

論文

Irradiation effects of excimer laser radiation and electron beam on polypropylene and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer films

河西 俊一; 清水 雄一; 杉本 俊一; 鈴木 伸武

Polymer, 32(6), p.979 - 983, 1991/00

 被引用回数:11 パーセンタイル:53.71(Polymer Science)

ポリプロピレン(PP)およびエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)共重合体フィルムに対するArFおよびKrFエキシマレーザーからの高強度紫外光照射効果を検討し、電子線照射の場合と比較した。PPにKrFレーザー光、または電子線を照射すると高分子の劣化が観測されたが、ArFレーザー光の照射では高分子は劣化せず、老化防止剤としてPPに添加されているBHTの選択的分解が起こった。一方、ETFEでは、ArFレーザー光および電子線照射では高分子に酸化物や二重結合が生成したが、KrF光照射では高分子の炭化が観測された。この効果の差は、これらの照射により生成する吸収バンドがKrFレーザー光発振波長に近いため、KrFレーザー光照射で大きな劣化を起こしたものであることを明らかにした。

論文

Degradation behaviour of fiber reinforced plastic under electron beam irradiation

園田 克己*; 山本 康*; 橋本 修*; 小野 利夫*; 富田 春彦*; 宇田川 昂; 江草 茂則; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 田村 直幸

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 28(10), p.1950 - 1956, 1989/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Physics, Applied)

電子線照射した4種類のGFRPの機械的性質を室温、123kおよび77kで討論した。劣化の様子を明らかにするため、動的粘弾性とSEMによる破壊面の状態を調べた。室温の層間せん断強度(ILSS)は、60MGy以上でかなりの減少が認められた。一方、77kにおける三点曲げ強度と123kでのILSSは、線量の増大につれて減少した。破壊面の状態観察は、マトリックスと繊維の界面層の劣化が、123kと77kにおける強度低下に重要な役割りを果していることを示した。これらの知見から、123kと77kにおける界面の接着性は照射により損失するものと考えられる。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry,Japan Atomic Energy Research Institute, No.17; April 1,1983-March 31,1984

大阪支所*

JAERI-M 84-239, 59 Pages, 1985/01

JAERI-M-84-239.pdf:1.44MB

本報告は、大阪支所において昭和58年度に行われた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、電子あるいはイオン照射下の界面現象に関する基礎研究、電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質および上記の研究と関連した重合反応、高分子分解、ならびにグラフト重合に関する基礎研究である。

報告書

CO-H$$_{2}$$混合気体の放射線化学反応 (メタン添加による含酸素生成物収量の増加)

杉本 俊一; 西井 正信

JAERI-M 84-224, 69 Pages, 1985/01

JAERI-M-84-224.pdf:1.97MB

CO-H$$_{2}$$混合気体にCH$$_{4}$$を添加した系の放射線化学反応を検討した。少量のCH$$_{4}$$を添加するとHCHOなど2、3の生成物を除くほとんどの生成物の収量が増加した。特に、1mol%のCH$$_{4}$$を添加した場合には、TrioxaneとTetraoxaneの収量が著しく増加した。多量のCH$$_{4}$$を添加するとC$$_{2}$$以上のアルデヒドやカルボン酸の収量が増加した。照射温度を200Kから473Kまで変化させた実験から、これらのカルボン酸やアルデンヒドの収量は323K付近で最大になることが判った。CH$$_{4}$$を添加した場合に収量が増加する生成物の先駆者を調べるために、混合気体にカケオンスキャベンジャースはラジカルスキャベンジャーを添加する実験も行った。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute, No.16; April 1,1982-March 31,1983

大阪支所*

JAERI-M 83-199, 83 Pages, 1983/11

JAERI-M-83-199.pdf:1.83MB

本報告は昭和57年度に、大阪支所において行なわれた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、メタン、一酸化炭素および水の反応ならびにそれと関連した研究、高線量率電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、および上記の研究と関連した基礎研究などである。

論文

Radiation effects on methane in the presence of molecular sieves

清水 雄一; 永井 士郎; 畑田 元義

J.Chem.Soc.,Faraday Trans.,I, 79, p.1973 - 1986, 1983/00

モレキュラーシーブ(MS)3A、4A、5A、および13X存在下でメタンを電子線照射し、生成物を分析した。MS4A存在下ではC$$_{2}$$炭化水素が、またMS5A存在下ではC$$_{2}$$およびC$$_{3}$$炭化水素が選択的に生成する。これらの炭化水素の生成量および選択性は照射時間と共に減少した。メタン存在下で照射後のMSを水素流通下で再び照射すると、低級アルカンを主成分とする炭化水素を生成した。また、原料メタンへ水素を添加して照射すると、炭化水素の生成量の時間的減少が抑制された。これらの結果から、MSの反応活性の低下は、メタンから生成するcarbonaceous solidがMSの細孔内に沈積するためであり、それが水素添加によって抑制されるのはcarbonaceous solidの放射線による水素化分解が起るためであると結論した。

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