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報告書

模擬ガラス固化体の中性子照射試験

中村 治人; 松本 征一郎; 額賀 清*; 桐山 雄二; 妹尾 宗明; 村岡 進; 田代 晋吾

JAERI-M 84-146, 12 Pages, 1984/08

JAERI-M-84-146.pdf:0.45MB

高レベル廃棄物中に含まれる放射性核種の放射線によるガラス固化体の特性への影響を調べるため、JMTRで中性子照射して特性変化を調べた。ガラス固化体への放射線影響で最も大きいのは、$$alpha$$線であるといわれている。ガラス固化体の中性子照射により、$$^{1}$$$$^{0}$$B(n,d)$$^{7}$$Li反応から発生する$$alpha$$粒子の数は無限大時間にガラス固化体中で起る$$alpha$$崩壊数の1.3倍であった。$$Gamma$$線照射、熱勾配等種々の条件が実際に予想されるより厳しい条件であった。浸出率の増加は約3倍、密度の変化は1%以下であり、$$alpha$$粒子による固化体の特性への影響は少ないとの結果を得た。

報告書

Progress Report on Safety Research of High-Level Waste Management for the Period April 1983 to March 1984

中村 治人; 田代 晋吾

JAERI-M 84-133, 91 Pages, 1984/06

JAERI-M-84-133.pdf:2.39MB

1983年度の高レベル廃棄物処理処分の安全性研究の進捗状況を1981年、1982年に引き続きまとめたものである。主な点は次の通りである。(1)廃棄物安全試験施設(WASTEF)が完全稼動に入った。ガラス固化体の耐久性試験が開始され、貯蔵施設の安全性評価に必要な固化体の性質の評価が放射性物質を使って行われた。(2)深地層における岩壁の性質に関する情報を地下施設から集めた。(3)長期耐久性を予測するための浸出機構に重点を置いてガラス固化体の性能試験を行った。

口頭

放射線を利用した有機・無機ハイブリッド型電解質膜の開発

浅野 雅春; Chen, J.; 前川 康成; 吉田 勝

no journal, , 

DMFC用電解質膜では、メタノールに対する膨潤抑制や透過抑制を膜に付与することは電池特性の長期安定性を確保するうえで重要な課題である。本研究では、メタノール透過性の抑制を目的に、ゾル-ゲル法を利用し、電解質膜中にSiO$$_{2}$$ナノ粒子を導入した新規な電解質膜を合成し、その特性について検討した。放射線グラフト重合反応を利用してETFE膜を基材としたMeSt, tBuSt, BVPE, DVBからなる4元系電解質膜を作製した。この電解質膜中にテトラエトキシシラン溶液を含浸後、ゾル-ゲル反応によりハイブリッド型電解質膜を合成した。7%のSiO$$_{2}$$ナノ粒子が導入された電解質膜のメタノール透過特性を80$$^{circ}$$Cの温度下,30vol%メタノール濃度で検討したところ、メタノール透過係数はナフィオンに比べ、ハイブリット電解質膜では、1/14まで抑制することができた。

口頭

UVグラフト法によるフッ素系高分子電解質膜の作製

吉田 勝; Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 山本 利徳*; 黒田 真一*; 久保田 仁*

no journal, , 

ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系高分子の場合、紫外線によってフッ素原子が引き抜かれ、グラフト重合の開始に必要な炭素ラジカルを形成するだけのエネルギーを持たないため、光グラフト重合は不可能とされていた。しかし、水と溶媒の混合系に疎水性のビニルモノマーを懸濁させ、得られたモノマー溶液中にフィルムを浸漬した状態で紫外線を照射したところ、光グラフト重合が起こることがわかった。グラフト鎖が膜表面から膜断面を貫通したかどうかを確かめるため、グラフト膜をスルホン化し、電解質膜とした。この電解質膜の膜厚方向のプロトン伝導度を測定したところ、低グラフト率にもかかわらずナフィオンを凌駕するプロトン伝導性能を発現したことから、効率的にグラフト鎖が膜を貫通したことが確認できた。この結果は、膜内に分布しているスルホン酸基中の硫黄元素のX線マイクロアナライザーによる観察からも示唆された。さらに、比較のため、部分フッ素系高分子であるエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)やフッ化ビニリデン(PVDF)についても検討した。

口頭

Xeイオン照射ETFE系燃料電池用電解質膜の作製; UVグラフトと$$gamma$$線グラフトの比較

木村 祥亮*; 山本 利徳*; 黒田 真一*; 片貝 良一*; 久保田 仁*; Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 吉田 勝

no journal, , 

イオンビームにより形成される潜在飛跡領域と基材表面層に選択的にグラフト鎖を導入することを目的に、基材表面にのみラジカル生成が可能な光グラフト(UV法)と基材内部にまでラジカル生成が可能な$$gamma$$線グラフト($$gamma$$法)を利用することで、寸法変化を抑制した高プロトン伝導性電解質膜の作製を目指した。ETFE膜に129Xe$$^{23+}$$イオン(3.5MeV/n)を照射した膜に、UV法と$$gamma$$法によりStを後グラフト重合した後、スルホン化し電解質膜を作製した。同程度の$$sigma$$を持つ電解質膜の含水率を尺度とした寸法変化に及ぼす影響を検討したところ、UV法に比べて$$gamma$$法の含水率は約1/2にまで抑制された。$$gamma$$法における電解質膜の含水抑制は、アルコール系溶媒が基材内部にまでラジカルが存在するにもかかわらず、表面化学修飾にのみ作用したためと結論した。一方、UV法の場合、グラフト鎖は基材全体に導入されるため高い含水率を示したと考えた。

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