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論文

Properties of radiochromic film dosimeters for low energy electron beam

清藤 一; 小嶋 拓治; 武井 太郎*; 井出 崇*; 森 一郎*

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 198, 2008/03

現在ガス処理や表面加工などへの応用が期待される数10$$sim$$数100keV電子線については、そのプロセスにおける品質管理が重要であり、その基準となる吸収線量測定技術の確立が必要である。このため、既存の放射線誘起着色を利用したフィルム線量計の応用拡大を検討する始点として、15$$sim$$55kGyの線量範囲でフィルム線量計(FWT60, B3)の$$gamma$$線照射を行い、線量計の応答特性及びそれに及ぼす照射後の経過時間の影響を調べた。この結果FWT60がB3よりも大きな線量応答値を示したが、応答曲線の線形性はB3の方が良い。照射後の吸光度の安定性については、いずれの線量計も照射後1か月において、線量の大きさによらず2%以内となり安定した。これらの結果は、低エネルギー電子線に応用するための基盤になるものである。

論文

Electron beam treatment of formalin sterilization gas

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 60, 2007/02

ホルムアルデヒド(HCHO)とメタノール(CH$$_{3}$$OH)を含む空気、いわゆるホルマリンガスは、薫蒸殺菌に使用した後の排出のためにその短時間での無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)の応用を検討した。90-1230ppmvのHCHOと30-340ppmvのメタノール(CH$$_{3}$$OH)を含む空気を5-80kGyで電子ビーム照射し、吸収線量と照射後の残存HCHO濃度を測定した結果から、初期HCHO濃度とこれを10ppmvに減少させるために必要な線量の関係を求めた。HCHO初期濃度を[HCHO]$$_{0}$$(ppmv)とし、必要な線量をD(kGy)とすると、CH$$_{3}$$OHを含む場合は、D=-4.2$$times$$10$$^{-5}$$[HCHO]$$_{0}$$$$^{2}$$+1.2$$times$$10$$^{-1}$$[HCHO]$$_{0}$$-1.2、CH$$_{3}$$OHを含まない場合は、D=-3.8$$times$$10$$^{-5}$$[HCHO]$$_{0}$$$$^{2}$$+1.0$$times$$10$$^{-1}$$[HCHO]$$_{0}$$-1.0の関係が得られた。これらに基づいて、部屋の容積,初期濃度,加速器仕様をパラメータとして、CH$$_{3}$$OHを含む場合のHCHO含有空気をEB処理するために要する時間を算出する式を導出した。これから、EB処理プロセスは、従来の熱触媒法に比べて処理時間を1/4程度にできることがわかった。

論文

Analysis of particles produced by oxidation of dilute xylene in air under electron beam irradiation

箱田 照幸; 後藤 均*; 島田 明彦; 越智 雅文*; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 75(3), p.375 - 383, 2006/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.7(Chemistry, Physical)

芳香族有機物を含む空気に電子ビーム照射を行うと、芳香族有機物が酸化分解してガス状の有機物のほかに粒子状有機物が生じる。従来の150-300keVの電子ビームを用いた研究では、照射場から分析装置までの距離が離れているために、その間に粒子同士の結合が生じ、初期濃度や吸収線量の増加に伴って粒子の平均粒径が増加する問題点があった。そこで本研究では、照射場と粒子分析装置との配管距離を短くできる、最大加速電圧が55kV、最大照射電流が0.5mAの電子ビーム発生器を組み込んだ照射装置を開発して、この問題の解決を図った。この装置を用いて、初期濃度10及び30ppmvのキシレンを含む空気に電子ビームを照射し、粒子状生成物の炭素換算での収率、その粒子の個数及び体積換算での粒径分布を調べた。この結果、吸収線量範囲2-10kGyにおいて、分解したキシレンの49-52%が粒子状生成物であること、一方ガス状有機物は吸収線量の増加に伴い36-26%に減少し、その分CO$$_{2}$$及びCO濃度が増加することがわかった。また、粒子状生成物の個数濃度換算での平均粒径は初期濃度が10及び30ppmvの場合で、それぞれ27.5-28.8及び28.7-31.9nmであり、また体積濃度換算での平均粒径はそれぞれ51.7-53.4及び58.5-65.3nmであった。初期濃度や吸収線量によらずに、個数及び体積濃度換算それぞれでほぼ一定の平均粒径が得られたことは、照射場から分析装置の間で粒子同士の結合が抑制されたことを意味しており、この結果は本電子ビーム発生器の利用により初めて取得可能となった。

口頭

殺菌使用後のホルマリンガスの短時間電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

薫蒸殺菌に使用したHCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気は、排気する前に短時間で無害化することが求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO 100$$sim$$1200ppmv及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmvを含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解をそれぞれ調べた。HCHOの約1/3の濃度のメタノールを含む場合では、HCHO初期濃度90, 300, 480、及び1230ppmvの時にHCHOを10ppmvに低減するために必要な線量は、それぞれ12, 32, 43、及び80kGyであった。加速電圧300kV,加速電流40mAのEB加速器及び、最大吸引流量1000$$sim$$3000m$$^{3}$$/hのブロアーを用い、1230ppmvのHCHOと340ppmvのCH$$_{3}$$OHを含む2000m$$^{3}$$の部屋の空気中のHCHOを清浄な外気の導入・希釈により10ppmvまで低減するのに要する時間を求めた結果、8.4$$sim$$12.2hであった。これから、EBを用いる方法では、処理に2$$sim$$3日を要していた従来の熱触媒法に比べて約1/4$$sim$$1/5程度の時間で処理できることがわかった。

口頭

ホルムアルデヒド殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 田久保 剛*; 箱田 照幸; 岩崎 達行*; 木下 忍*; 小嶋 拓治

no journal, , 

クリーンルームの薫蒸殺菌に使用後のホルムアルデヒド(HCHO)ガスについて、電子ビーム(EB)を用いてHCHOを分解するとともに、生成するO$$_{3}$$と触媒を利用して、ガス流通のままで分解生成物を酸化分解する技術の開発を行った。薫蒸ガスを模擬した520ppmvのHCHOを含む含水空気試料に、流通式で1MeV電子ビームを吸収線量10kGyで照射し、照射後分解生成物であるCO, CO$$_{2}$$,ギ酸及びHCHO濃度を測定した。さらに、照射後の空気を100$$^{circ}$$CのO$$_{3}$$分解触媒に通過させた後のCO及びCO$$_{2}$$濃度を測定した。EB照射後の、CO, CO$$_{2}$$,ギ酸及びHCHO濃度はそれぞれ170, 60, 140及び150ppmvであり、触媒通過前後では、試料空気中のCO濃度はほとんど変化しなかったが、CO$$_{2}$$濃度は240ppmvに増加した。すなわち、触媒を通過させることにより、EB照射後の未分解HCHO及びギ酸を酸化分解できることがわかった。これらから、スクラバーを用いずにガス流通のままでHCHOガスをEB処理する簡易なプロセスが開発できる見通しを得た。

口頭

ホルマリン殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

HCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気(ホルマリンガス)は、薫蒸殺菌に使用した後HCHO濃度を10ppmv以下に低減して排出するためにその短時間での無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO 100$$sim$$1200ppmv、及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmv(HCHOの約1/3の濃度)を含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解を調べた。この結果、HCHO初期濃度100, 300, 480、及び1230ppmvのときに、HCHOを10ppmvに低減するのに必要な線量は、それぞれに対して12, 32, 43、及び80kGyであった。この結果をもとに、任意のEB照射装置を用いて、任意の部屋容積,HCHO濃度のクリーンルームの処理時間を推定する一般式を導いた。この結果、300kV,40mAのEB照射装置を用いた場合、2000m$$^{3}$$のクリーンルームでは、HCHO初期濃度1200ppmvのクリーンルームのホルマリンガスの浄化に要する時間は約9時間となり、熱触媒法に比べて1/4$$sim$$1/5の時間で処理できることがわかった。

口頭

ホルマリン殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

ホルマリン含有空気(HCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気)は、薫蒸殺菌に使用した後の排出のためにその短時間無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO100$$sim$$1200ppmv、及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmv(HCHOの約1/3の濃度)を含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解を調べた。この結果、HCHO初期濃度100, 300, 480、及び1230ppmvのときに、HCHOを10ppmvに低減するのに必要な線量は、それぞれに対して12, 32, 43、及び80kGyであった。HCHOの分解生成物は、低線量ではおもにHCOOHとCOであり、高線量ではおもに、COとCO$$_{2}$$である。また、CH$$_{3}$$OHからHCHOは生成しないことがわかった。この結果をもとに、任意のEB照射装置を用いて、任意の部屋容積,HCHO濃度のクリーンルームの処理時間を推定する一般式を導いた。この結果、300kV, 40mAのEB照射装置を用いた場合、2000m$$^{3}$$のクリーンルームでは、HCHO濃度1200ppmvのクリーンルームのホルマリンガスの浄化に要する時間は約10時間となり、熱触媒法に比べて1/4$$sim$$1/5の時間で処理できることがわかり、EB照射技術の有効性を示すことができた。

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