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論文

Radiolysis of boiling water

Yang, S.*; 勝村 庸介*; 山下 真一*; 松浦 千尋*; 広石 大介*; Lertnaisat, P.*; 田口 光正

Radiation Physics and Chemistry, 123, p.14 - 19, 2016/06

https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.02.008
 被引用回数：2 パーセンタイル：21.56(Chemistry, Physical)

沸騰水の$$gamma$$線照射分解を行った。水素発生の収率は水中の極微量の有機不純物に大きく影響した。高純度の水を用いた場合、H$$_{2}$$とO$$_{2}$$の生成収率は0.48と0.24で、2:1となり、H$$_{2}$$O$$_{2}$$はほとんど生成しなかった。H$$_{2}$$とO$$_{2}$$の生成収率は線量率に依存し、線量率が下がるほど増加した。NaCl添加した場合、塩素イオンがOHラジカルを捕捉するため、H$$_{2}$$生成収率は約2倍に増大した。また、これらの結果は、決定論的化学反応速度論を用いたシミュレーションの結果とよく一致した。

論文

Evolved gases from organic materials used in the superconducting magnets irradiated by gamma rays at liquid nitrogen temperature

出崎 亮; 森下 憲雄; 伊藤 久義; 神谷 富裕; 中本 建志*; 木村 誠宏*; 槙田 康博*; 荻津 透*; 大畠 洋克*; 山本 明*

AIP Conference Proceedings 824, p.330 - 334, 2006/03

https://doi.org/10.1063/1.2192368

ポリイミドやガラス繊維強化プラスティック(GFRP)は大強度陽子加速器施設(J-PARC)のニュートリノビームラインにおける超伝導磁石の電気絶縁材や構造材として使用される。これらの有機材料は4Kの極低温、かつ30kGy/yearの高放射線場において電気的・機械的特性を維持しなければならないため、その耐放射線性を評価することが不可欠である。本研究では、これらの有機材料の耐放射線性評価の一環として、液体窒素温度での$$gamma$$線照射によって有機材料から発生するガスを分析した。その結果、発生ガスの主成分は水素であり、ニュートリノビームラインの超伝導磁石システム全体における水素発生量は0.37mol/yearであることを明らかにした。このことから、有機材料から発生するガスが超伝導磁石の冷媒である超臨界ヘリウムの精製機に及ぼす影響はほとんど無視できるとの結論を得た。

報告書

ポリエチレンの放射線分解ガス生成と線量計への応用

春山 保幸; 須永 博美; 荒川 和夫; 瀬口 忠男

JAERI-Tech 2002-084, 105 Pages, 2002/11

JAERI-Tech-2002-084.pdf:2.01MB

ポリエチレン(PE)を真空中で$$gamma$$線照射すると、水素ガスが発生し、その量は全発生ガスの99%を越え、線量にほぼ比例している。しかし線量が大きくなると、徐々に比例関係からずれて飽和する傾向を示す。この定量的な関係をPEに生成する2重結合による放射線分解の保護効果のモデルで解析した。超高分子量PEは水素ガス発生の割合がより高く、かつ再現性が高いことから、$$gamma$$線の線量計に応用できる。数kGyから約10MGyの広い線量範囲に渡り、99%の精度で計測できる。

論文

耐放射線性有機材料

瀬口 忠男

放射線と産業, 0(66), p.4 - 8, 1995/00

放射線に耐える高分子材料の構造と種類について、解説した。また、放射線を照射する条件、環境による効果、耐放射線性材料の応用について最近の成果を解説した。

論文

Heat resistant SiC-fiber synthesis and reaction mechanisms from radiation-cured polycarbosilane fiber

瀬口 忠男; 杉本 雅樹*; 岡村 清人*

High Temperature Ceramic Matrix Composites; 6th European Conf. on Composite Materials: HT-CMC, p.51 - 57, 1993/00

ケイ素系有機物の繊維を電子線照射して不融化処理することにより、1700$$^{circ}$$Cに耐えるSiC繊維を合成することができた。また、有機物からセラミック繊維への反応課程をガス分析とラジカルの生成挙動で解析し、反応の起る温度域と反応の構造を解明した。この研究により、セラミック反応の最適条件を把握できた。

論文

Study on life estimation of cable insulation by gas evolution and oxygen consumption during radiation and thermal aging

奥田 智昭*; 金光谷 和彦*; 古川 清志*; 八木 敏明; 瀬口 忠男

Proc. on the Electrical Electronics Insulation Conf. and Electrical Manufacturing & Coil Winding Conf., p.703 - 706, 1993/00

原子力発電所で使用される電線絶縁材料エチレン-プロピレンゴム(EPR)について、$$gamma$$線照射および熱劣化を行った。$$gamma$$線照射および熱劣化時のO$$_{2}$$消費量およびCO$$_{2}$$発生量をガスクロマトグラフで測定した。劣化EPRの破断伸びは劣化により発生するCO$$_{2}$$量およびO$$_{2}$$消費量と良好な相関性を示すことが分かった。O$$_{2}$$およびCO$$_{2}$$ガスの測定は高分子の劣化度評価方法として有効な手段と考えられる。

論文

Preparation of heat-resistant silicon carbide fiber from polycarbosilane fiber cured by electron beam irradiation

瀬口 忠男; 笠井 昇; 岡村 清人*

Proceedings of International Conference on Evolution in Beam Applications, p.702 - 706, 1992/00

ケイ素系有機高分子の繊維をヘリウムガス中で電子線照射して、架橋させ、その後アルゴンガス中で焼成することによって超耐熱性(1700$$^{circ}$$Cで2.5GPa)の炭化ケイ素繊維を合成した。電子線照射効果、最適の照射条件、得られたSiC繊維の特性を明らかにした。

論文

Effect of molecular orientation on the radiolysis of polyethylene in the presence of oxygen

泉 佳伸*; 西井 正信; 瀬口 忠男; 江間 喜美子*; 山本 忠史*

Radiation Physics and Chemistry, 37(2), p.213 - 216, 1991/00

https://doi.org/10.1016/1359-0197(91)90130-T

高延伸した超高分子量ポリエチレンと高密度ポリエチレンの放射線酸化による照射効果を分解ガス生成、酸素の消費量、力学特性の変化を測定して、調べた。高延伸したPEの酸化は著しく大きくなり、また、メタン、エタンの発生量も増大した。これは、延伸により、非晶域が結晶に近い構造になって、その表面(界面)で酸化が促進されるためと考えられる。

論文

Oxygen consumption and gas evolution by radiation-induced oxidation in ethylene-propylene diene terpolymers

荒川 和夫

Journal of Polymer Science Part A-1, 25, p.1713 - 1716, 1987/00

高分子の放射線酸化反応における二重結合の反応性を定量的に明らかにすることを目的とし、エチレン-プロピレン-ジエン三共重合体の照射による酸素の消費量と発生ガスをガスクロを用いて調べた。40kPa~120kPaで酸素圧を変え、2kGy/hの線量率で500kGyまで照射した。酸素の拡散が律速とならない条件で、酸素の消費量は共重合体中に含有する二重結合量に比例して増加する。酸素との反応性はエチレン-プロピレン骨格に対し、二重結合部のほうが150倍大きい。この原因は、酸化過程における水素引き抜き反応により説明された。

論文

Radiation-induced gas evolution in chlorine-containing polymer.Poly(vinyl chloride),chloroprene rubber,and chlorosulfonated-polyethylene

荒川 和夫; 瀬口 忠男; 吉田 健三

Radiation Physics and Chemistry, 27(2), p.157 - 163, 1986/00

各種の照射施設等の放射線場に布設されている電線・ケーブルに塩素系絶縁材料を使用している場合は、照射により塩化水素(HCl)ガスを発生し、周辺の金属・電気機器類の接点等の腐食という問題を生じている。本報告ではポリ塩化ビニル(PVC)、クロロプレンゴム(CR)、およびクロロスルホン化ポリエチレン(CSM)の三種類の含塩素高分子の純粋および配合(基本・実用)試料について、真空中と酸素中において$$^{6}$$$$^{0}$$Co-$$gamma$$線を照射し、発生ガスと酸素の消費量をガスクロを用いて定量分析した。PVCの純粋試料は真空中・酸素中のいずれにおいてもHClの発生量に線量率依存性(0.12次)を示し、酸素中照射の方が真空中より約2倍HClの発生量が多い。CSMは配合によりHClの発生が抑えられ、GCでは検出されなくなる。一方、PVCとCRは配合によりHClの発生量が低下するが、10KGy当り~10$$^{-}$$$$^{7}$$mol/g検出される。

論文

エポキシ樹脂の耐放射線性

斎藤 敏夫*; 瀬口 忠男

EIM-85-155, p.19 - 30, 1985/00

電気絶縁用エポキシ樹脂、及び塗膜用エポキシ樹脂の耐放射性を機械的特性、ゲル分率、発生ガス等により調べた。 放射線照射はCo-60$$gamma$$線を用い、酸素加圧下と真空中で行なった。酸素加圧照射の条件は空気中換算で18Gy/n、4.5Gy/nの低線量照射を模擬した促進劣化である。エポキシ樹脂(ビスフェノールA+グリシジルエーテル)の硬化剤は、酸無水物一種とアミン三種である。 酸無水物硬化剤を用いた樹脂ではいずれの照射環境下でも耐放射線性が優れていることがわかった。しかしアミン硬化剤の場合には、酸素加圧下での照射では劣化が著しく進み、放射線場での実用に際しては、制限が必要である事がわかった。

論文

Radiation induced oxidation of polymers; Effect of antioxidant and antirad agent on oxygen consumption and gas evolution

荒川 和夫; 瀬口 忠男; 早川 直宏; 町 末男

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 21, p.1173 - 1181, 1983/00

ポリエチレンおよびエチレン-プロピレンゴムを用い、放射線酸化反応におよぼす添加剤の効果について、酸素の吸収と発生ガスから調べた。使用した添加剤は酸化防止剤(NBC,Irganox 10 10,およびDPPD)と耐放射線性助剤である。0.5phr程度の酸化防止剤を添加することにより、酸素の吸収量は1/2~1/3に減少した。酸化防止剤は過酸化ラジカルの連鎖反応を抑えている。一方、耐放射線性助剤も効率よく酸化反応を抑えており、ポリマーマトリックスで$$gamma$$線のエネルギー移動剤の役割を果している。その結果、ラジカルの生成量を減少させ、酸化反応が抑えられていることを明らかにした。

論文

Radiation-induced gas evolution from commercial lubricant base oil

荒川 和夫; 中西 博*; 早川 直宏

Nucl.Techonl., 61, p.533 - 539, 1983/00

https://doi.org/10.13182/NT83-A33178
 被引用回数：2 パーセンタイル：35.37(Nuclear Science & Technology)

20種類の市販潤滑油の基油について、放射線照射による発生ガスをガスクロを用いて定量分析した。試料は真空中でCo-60$$gamma$$線を用いて1Mrad/hの線量率で、鉱油およびエステル油は1000Mradまで、芳香族系油は3000Mradまで照射してガス発生量を調べた。ガス発生のG値は流動パラフィンが2.8、ニュートラル油が1.4、エステルが1.5~1.9、アルキルジフェニルエーテルが0.26~0.56、およびフェノキシフェノキシジフェニルが0.005であった。各基油とも主な発生ガスは水素であり、他にメタン等の炭化水素が検出された。エステル油からは一酸化炭素と二酸化炭素が検出された。全ガス発生量は、精製鉱油$$>$$エステル油$$>$$ニュートラル油$$>$$アルキル芳香族油$$>$$ポリフェニルエーテルの順であり、基油中の%C$$_{A}$$の増加により発生ガスのG値が減少している。

論文

Radiation induced oxidation of polyethylene,ethylene-butene copolymer,and ethylene-propylene copolymer

荒川 和夫; 瀬口 忠男; 渡辺 祐平; 早川 直宏

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 20, p.2681 - 2692, 1982/00

5種類のポリエチレン(PE)、エチレン-ブテン共重合体(EB)、およびエチレン-プロピレン共重合体(EPR)を酸素圧力0~500torrの範囲で変えて、Co-60$$gamma$$線を照射した。その結果、酸素の消費のG(-O$$_{2}$$)値は線量率が1$$times$$10$$^{6}$$rad/hのときPEで14~18.4、EBで11.6であり、EPRのG(-O$$_{2}$$)値は線量率が2$$times$$10$$^{5}$$rad/hのとき8.3である。定量された酸化生成物はカルボキシル基、水、一酸化炭素、および二酸化炭素である。低密度PE、EBおよびEPRの酸素消費量と酸化生成物の生成量は酸素の圧力に依存せず一定である。また、結晶化度が大きいほど酸素の消費量および酸化生成物の生成量が大きいことが明らかとなった。

論文

Radiation-induced oxidative degradation of poly(vinylchloride)

E.A.Hegazy*; 瀬口 忠男; 町 末男

J.Appl.Polym.Sci., 26, p.2947 - 2957, 1981/00

https://doi.org/10.1002/app.1981.070260911
 被引用回数：40 パーセンタイル：88.01(Polymer Science)

ポリ塩化ビニル(PVC)の$$gamma$$線照射効果を発生ガスと酸素の消費量から研究した。純粋のPVCではHClとH$$_{2}$$の発生のG値はそれぞれ8、0.24であり、酸素の吸収のG値は30である。可塑剤と安定剤を添加したPVCでは、HClとH$$_{2}$$のG値は0.02と0.14であり、酸素の吸収のG値は12であった。可塑剤と安定剤は放射線による酸化劣化を抑制していることが明らかにされた。照射時の酸素圧を上げると、酸化劣化が促進され、可塑剤と安定剤を添加したPVCについても、発生ガス、酸素吸収のG値が大きくなることが明らかにされた。

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