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論文

Development of a water purifier for radioactive cesium removal from contaminated natural water by radiation-induced graft polymerization

瀬古 典明*; 保科 宏行*; 笠井 昇*; 柴田 卓弥; 佐伯 誠一*; 植木 悠二*

Radiation Physics and Chemistry, 143, p.33 - 37, 2018/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:26.29(Chemistry, Physical)

Six years after the Fukushima-nuclear accident, the dissolved radioactive cesium (Cs) is now hardly detected inenvironmental natural waters. These natural waters are directly used as source of drinking and domestic waters in disaster-stricken areas in Fukushima. However, the possibility that some radioactive Cs adsorbed on soil or leaves will contaminate these natural waters during heavy rains or typhoon is always present. In order for the returning residents to live with peace of mind, it is important to demonstrate the safety of the domestic waters that they will use for their daily life. For this purpose, we have synthesized a material for selective removal of radioactive Cs by introducing ammonium 12-molybdophosphate (AMP) onto polyethylene nonwoven fabric through radiation-induced emulsion graft polymerization technique. Water purifiers filled with the grafted Csadsorbent were installed in selected houses in Fukushima. The capability of the grafted adsorbent to remove Cs from domestic waters was evaluated for a whole year. The results showed that the tap water filtered through the developed water purifier contained no radioactive Cs, signifying the very effective adsorption performance of thedeveloped grafted adsorbent. From several demonstrations, we have commercialized the water purifier named "KranCsair".

論文

Poly(ether ether ketone) (PEEK)-based graft-type polymer electrolyte membranes having high crystallinity for high conducting and mechanical properties under various humidified conditions

濱田 崇; 長谷川 伸; 深沢 秀行*; 澤田 真一; 越川 博; 宮下 敦巳; 前川 康成

Journal of Materials Chemistry A, 3(42), p.20983 - 20991, 2015/11

 被引用回数:19 パーセンタイル:34.67(Chemistry, Physical)

燃料電池の本格普及のため、低加湿下でのプロトン導電率と高加湿下での機械強度を併せ持つ電解質膜が不可欠である。本研究は、膜強度の高いポリ(エーテルエーテルケトン) (PEEK)に着目し、放射線グラフト重合により高いイオン交換容量(IEC)を有するPEEK-グラフト型電解質膜(PEEK-PEM)を合成することで、導電率と機械的強度の両立を目指した。IEC=3.08mmol/gのPEEK-PEMは、80$$^{circ}$$Cにおいて、低加湿下(相対湿度30%)でナフィオンと同等の導電率、高加湿下(相対湿度100%)で1.4倍の引張強度(14MPa)を示した。さらに、PEEK-PEM (IEC=2.45mmol/g)を用いて作製した燃料電池は、高加湿下(相対湿度100%)でナフィオンと同等、低加湿下(相対湿度30%)でナフィオンの2.5倍の最大出力密度を示した。X線回析からPEEK-PEMは、グラフト重合中、結晶性が増加するため、高いIECを持つPEEK-PEMにおいても、高い機械的強度を示すことが明らかとなった。

論文

Effect of crosslinkers on the preparation and properties of ETFE-based radiation-grafted polymer electrolyte membranes

Chen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝

Journal of Applied Polymer Science, 100(6), p.4565 - 4574, 2006/06

 被引用回数:42 パーセンタイル:21.58(Polymer Science)

スチレンの誘導体であるメチルスチレン(MeSt)の$$gamma$$線グラフト重合反応及び得られた膜の特性に及ぼす架橋剤の影響について検討した。架橋剤として、ジビニルベンゼン(DVB),ビスビニルフェニルエタン(BVPE),トリアリルシアヌレート(TAC)を用いた。グラフト重合反応性は、DVBの場合、3%までグラフト率の急激な上昇が見られたが、その後濃度が高くなるに従い、急激に低下した。また、BVPEでは、40%までグラフト率の上昇が確認できた。TACの場合、グラフト率は40%まで変化しなかった。得られた架橋剤導入電解質膜の耐酸化性試験の結果、スルホン酸基の脱離は架橋剤の導入により、抑制されることがわかった。その抑制効果は、架橋剤の種類により異なり、TAC, BVPE, DVBの順に大きくなった。

論文

Proton conduction properties of crosslinked PTFE electrolyte membranes with different graft-chain structures

澤田 真一; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 寺井 隆幸*; 吉田 勝

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 30(4), p.943 - 946, 2005/12

グラフト鎖の構造の異なる架橋PTFE電解質膜を合成し、それらの温湿度制御下におけるプロトン伝導特性をACインピーダンス法によって評価した。前照射線量を15kGy(一定)としてグラフト反応を行い、鎖の密度を等しくした膜では、イオン交換容量とともにプロトン伝導度が増大した。伝導度の最大値としては、イオン交換容量2.8meq/gの膜が温度80$$^{circ}$$C,相対湿度95%の環境下において0.20S/cmを示した。イオン交換容量が同程度のときは、グラフト鎖の密度が高く長さが短い方が、長い鎖が低密度に存在するときよりも、高い伝導度を示した。この結果は、プロトンの伝導経路である親水性領域の構造の違いに起因すると考えられる。

論文

Preparation of an extractant-impregnated porous membrane for the high-speed separation of a metal ion

浅井 志保; 渡部 和男; 須郷 高信*; 斎藤 恭一*

Journal of Chromatography A, 1094(1-2), p.158 - 164, 2005/11

 被引用回数:22 パーセンタイル:42.47(Biochemical Research Methods)

放射性廃棄物を安全かつ経済的に処分するためには、放射性廃棄物に含まれる放射能量を測定する必要がある。測定対象となる放射性核種のうち、$$alpha$$線及び$$beta$$線放出核種については、測定の前処理として化学分離が必要となる。本研究では、化学分離の迅速化を目指して、抽出試薬を担持したグラフト多孔性膜を開発した。まず、ポリエチレン製の多孔性中空糸膜に電子線を照射してラジカルを生成させ、エポキシ基を有するモノマー、glycidylmethacrylate(GMA)をグラフト重合し、GMA膜を作製した。次に、エポキシ基の開環反応によってオクタデシルアミノ基(C$$_{18}$$H$$_{37}$$NH基)をグラフト鎖に導入し、疎水性膜とした。疎水性膜を抽出試薬担持溶液(抽出試薬/エタノール=5/95, (v/v))に浸漬し、抽出試薬担持膜とした。抽出試薬は希土類元素に選択性を持つHDEHPを用いた。HDEHPの担持量は、最大2.1mol/kg-GMA膜となり、膜の体積は1.4倍に膨潤した。その結果、細孔径が増大し透水性が向上した。得られたHDEHP担持膜にイットリウム水溶液を透過させたところ、0.38mol-Y/kg-GMA膜のイットリウムが吸着し、7M硝酸で全て溶出できた。吸着・溶出の繰り返し操作後も吸着容量は変化しなかった。

報告書

海水中有用金属捕集材実海域試験で捕集した有用金属の輸送

武田 隼人*; 大沼 謙二*; 玉田 正男; 笠井 昇; 片貝 秋雄; 長谷川 伸; 瀬古 典明; 川端 幸哉*; 須郷 高信

JAERI-Tech 2001-062, 66 Pages, 2001/10

JAERI-Tech-2001-062.pdf:5.5MB

放射線グラフト重合法によって合成した金属捕集材の実海域での適応性を調査検証するため、海水中に極低濃度で溶存するウラン、バナジウム等の有用金属の捕集試験をむつ事業所沖合いの実海域で実施している。捕集材から溶離した有用金属はキレート樹脂に再吸着して分離・精製施設に輸送して精製した。キレート樹脂はPVC製の樹脂筒に収納しさらにステンレススチール製の輸送容器に収納してトラックで専用積載として輸送した。本試験で取り扱うウランの量は、1回の試験当り150g(1.92MBq)以下としたので、ウランの濃度は最大で60Bq/gであり、取り扱い量も濃度も法規制の対象外である。したがって、輸送も一般の物質として行うことができるが、自主的にL型輸送物に準拠して輸送することにした。L型輸送物は法令上輸送容器に関する構造強度上の要求はないが、輸送に当って安全を期すため上位輸送区分であるIP-2型相当の強度を有することをあらかじめ解析評価して、通常の取扱い条件において輸送容器の健全性を確保できることを確認した。また、輸送に当っては、あらかじめ輸送計画書を作成し、これに従って実施した。

論文

Polymerization of phosphor-containing oligomer induced by electron-beam irradiation

吉沢 巌*; 小原 長二*; 梶 加名子; 畑田 元義

Journal of Applied Polymer Science, 55, p.1643 - 1649, 1995/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Polymer Science)

ポリエチレン発泡体に難燃性オリゴマーをグラフト重合させて発泡体を難燃化する技術を開発するにあたり、オリゴマーの重合挙動を検討した。含浸時のオリゴマーの粘度を下げるための希釈剤が残存することが考えられるので、オリゴマーに希釈剤が存在したときの重合速度、また雰囲気中に酸素が存在したときの重合速度について検討した。オリゴマーの重合速度は線量率の一乗に比例すること、同じ線量では、照射回数が多い程、重合に有利であった。また希釈剤として水又はメタノールを使用したときこれらは殆ど重合に影響を与えなかった。残存酸素は、オリゴマーの液膜の厚さが小さいときに大きな重合抑制効果を示した。

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

Effect of ionic interaction on the entrapping of drug into porous microspheres and drug release characteristics

斉藤 健司*; 細井 文雄; 幕内 恵三; 小石 真純*

Chem.Pharm.Bull., 35(5), p.2045 - 2051, 1987/05

セルロースを主成分とする多孔性微粒子に$$^{6}$$$$^{0}$$Co-$$gamma$$線を前照射したのち、モデル薬物としてサリチル酸を溶解させたメタクリル酸アミノエステルと接触させ、グラフト重合により徐放性微粒子を調製した。未照射の多孔性微粒子はサリチル酸に対し吸着能を示さないが、メタクリル酸メチル(MMA)とメタクリル酸ジエチルアミノエステル(DE)やメタクリル酸ジメチルアミノエステル(DM)をグラフト重合させると粒子内に薬物が包括された。包括量はグラフト率の増加に従って直線的に増加した。包括量とグラフトポリマー中のアミノエステルグループの数の比がグラフト率に無関係に一定値になることから、薬物はアミノエステルと塩を形成し粒子内に導入されることがわかった。また、このような系では塩の解離度が包括量及び薬物の放出速度に重要な役割を果たすことが明らかになった。

論文

In vitro release of salicylic acid from modified porous microspheres

斉藤 健司*; 細井 文雄; 幕内 恵三; 小石 真純*

薬剤学, 47(3), p.154 - 160, 1987/03

セルロースを素材とした多孔性微粒子に$$gamma$$線を照射したのち、サリチル酸を溶解したメタクリル酸メチル(MMA)あるいはMMAとスチレン(St),メタクリル酸(MAC)の混合物を接触させ、グラフト重合により徐放性微粒子を調製した。多孔性微粒子の薬物包括量はグラフト率の増加とともに指数関数的に増大した。同じグラフト率での包括量は、St-MMA$$>$$MAC$$^{-}$$$$^{M}$$$$^{M}$$$$^{A}$$$$>$$MMAの順であった。サリチル酸の包括に対してはグラフトポリマーと薬物との親和性が重要な役割を果たした。いずれの系においても最大包括量は90mgであり、仕込薬物量の60%に相当した。グラフト粒子からの薬物放出速度は、MMAにStやMACを添加した系ではMMA系よりも小さくなった。グラフト微粒子の多孔性度やグラフトポリマーの広がりが薬物の溶出に重要な役割を果たすことを明らかにした。

論文

酸化鉄を含む多孔性微粒子によるアスピリン含有カプセルの調製

斉藤 健司*; 細井 文雄; 幕内 恵三; 小石 真純*

高分子論文集, 43(1), p.51 - 58, 1986/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.13(Polymer Science)

酸化鉄ゾルで処理した多孔性微粒子に$$gamma$$線を照射した後、アスピリンとメタクリル酸メチル混合溶液及びメタクリル酸メチルを接触させ、後グラフト重合による徐放性微粒子の調製を試みた。溶出試験は水-メタノール混合溶液を使用した。グラフト粒子からのアスピリン溶出量は、多孔性微粒子にアスピリンのみを吸着したときと比較して著しく増加した。粒子表面及び内部に酸化鉄を固定するとグラフト微粒子のアスピリン吸着量が増加した。グラフト粒子からのアスピリンの溶出は粒子内で重合したポリマーマトリックスからの溶出と粒子芯部に分散し微粒子のゲル障壁を通して溶出する2つの機構が混在した。酸化鉄含有微粒子における溶出速度はグラフト率の影響をあまり受けなかった。

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

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。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute,No.15; April 1,1981-March 31,1982

畑田 元義

JAERI-M 82-192, 95 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-192.pdf:2.27MB

本報告は昭和56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、一酸化炭素、水素、およびメタン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重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute(No.14)April 1,1980-March 31,1981

大阪研究所*

JAERI-M 9856, 131 Pages, 1981/12

JAERI-M-9856.pdf:2.81MB

本報告は昭和55年度に、大阪研究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、一酸化炭素、水素およびメタンの反応ならびにそれに関連した研究、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重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry, Japan Atomic Energy Research Institute,No.13; April 1, 1979-March 31, 1980

大阪研究所*

JAERI-M 9214, 146 Pages, 1980/11

JAERI-M-9214.pdf:4.1MB

本報告は昭和53年度に、大阪研究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、一酸化炭素、水素およびメタンの反応ならびにそれに関連した研究、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重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎的研究などである。

論文

Industrial application of radiation processing in Japan

町 末男

Radiation Physics and Chemistry, 14(1-2), p.155 - 170, 1979/00

第2回国際放射線プロセス会議のプロシーディングである。したがって内容はすでに本会議で口頭発表したものである。日本における放射線プロセスの工業利用の状況および開発研究の現状を紹介する。内容の項目は下記の通り。(1)工業利用の進展 (2)工業化プロセス:電線ケーブルの架橋,発泡ポリエチレン,熱収縮性チューブ・シート,表面塗装,食品照射 (3)開発研究:排ガス処理,エマルジョンの改質,膜,酵素の固定,塗料の合成,その他

報告書

Annual Report of the Osaka Laboratory for Radiation Chemistry Japan Atomic Energy Research Institute, No.10; April 1, 1976 - March 31, 1977

大阪研究所*

JAERI-M 7355, 85 Pages, 1977/10

JAERI-M-7355.pdf:2.21MB

本報告は大阪研究所において昭和51年度に行なわれた研究活動について述べたものである。主な研究題目は、均一系および固体触媒存在下における一酸化炭素と水素の放射線化学反応、高線量率電子線照射によるビニル・モノマーの重合、繊維の難燃化等を目的とした放射線グラフト重合あるいは架橋反応によるキュアリング、フィルム線量計の較正方法の開発、および上記の研究と関連して重合反応、高分子分解、架橋ならびにグラフト重合に関する基礎研究などである。

論文

プエルトリコでの第1回放射線プロセス国際会議

町 末男; 後藤田 正夫; 田畑 米穂*

放射線と産業, (6), p.7 - 18, 1977/06

昨年5月に開催された第1回放射線プロセス国際会議の内容を紹介する。

論文

前照射ポリエチレンに対するスチレンの乳化系グラフト反応

清水 雄一; 原田 雅人*; 佐々木 隆; 荒木 邦夫

高分子論文集, 32(3), p.168 - 172, 1975/03

電子線で空気中前照射した粉末状ポリエチレンに対するスチレンのグラフト重合をモノマーの乳化液中で行ない、反応の諸条件の影響を検討した。高温(50$$^{circ}$$C)の方が低温(20~30$$^{circ}$$C)よりグラフト速度の低下は著しかったが、撹拌速度、乳化剤濃度、モノマー濃度、幹ポリマー濃度がそれぞれ一定値以上の条件ではグラフト速度は一定になった。また、グラフト速度は乳化剤の種類に影響を受けなかった。乳化系の反応と塊状系、溶液(メタノール、ベンゼン)系、懸濁系の反応とを比較した結果、乳化系と懸濁系について最も大きいグラフト速度が得られた。以上の結果から、乳化剤がモノマーの分散を良くするとともに、幹ポリマーの水中でのぬれと分散を良好にしているばかりでなく、適当な速度でモノマーを供給することにより幹ポリマー粒子中のラジカルの失活化を防ぎ、このため高グラフト率を与えるものと推定した。

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