| 研究課題/領域番号 |
03680199
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 高エネルギー物理学研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 健訓 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助教授 (40162961)
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| 研究分担者 |
沼尻 正晴 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (20189385)
沖 雄一 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (40204094)
三浦 太一 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (80209717)
近藤 健次郎 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 教授 (20004434)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 陽電子消滅 / ポジトロニウム / 高分子材料 / 放射線損傷 / ポリエチレン / エポキシ樹脂 / 空孔 / 集積回路 / 硬化過程 / 熱酸化 / 結晶化度 / 超延伸ポリエチレン |
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| 研究概要 |
本研究では、工業的に広く使われている高分子材料の特性を、陽電子消滅の手法
初年度は、ポリエチレン(PE)の照射効果を調べた。高分子材料として5種類のPE--高密度(HDPE)、低密度(LLDPE)、分岐した低密度(BLDPE)、超高分子量(UHMWPE)、高度に延伸したPE(TEKMIRON)--を用いた。特にTEKMIRONはその引っ張り強さにおいて鉄よりも強いといわれる高分子であり、100%に近い結晶性を備えている。TEKMIRONは他の高分子より約100倍の機械的強度を備えているが、放射線に対しては3MGyの照射で10分の1に機械的強度は減少する。他のPEの減少は約2分の1であり、結晶性が高いことにより放射線に対してもろくなっていることが分る。結晶性の高いPEではポジトロニウム(Ps)生成量は少なく、非晶質では多い。100kGy付近では架橋が進行し、機械的強度も強くなるが、陽電子消滅からは高分子間の空孔が小さくなり、その数が増加することが分った。
2年目は陽電子消滅を応用して高分子材料の硬化過程、低温におけるポジトロニウム生成に関する酸素効果、陽電子消滅の高分子材料試験への応用等について研究した。
高分子中のPsは結晶部内の空孔や非晶質部分にトラップされ、長い寿命(2〜3ナノ秒)を持つ。このようなPsの寿命やその強度は、物質の状態(液状、固体、温度、結晶化度、他)の影響を強く受けるため、これらを測定することによって物質の分子レベルの性質を調べることができる。このような性質を利用して、エポキシ樹脂の硬化過程に応用した。硬化過程に関して、陽電子消滅を応用しその有用性を実証したのは、本研究が最初である。
Psは物質中の分子構造のもつ化学的作用によって生成が抑制される。本研究ではPEの熱酸化により生成されるカルボニル化合物がPs形成にどのような影響を与えるか調べた。さらに、陽電子消滅を集積回路(IC)に使用されているノボラックエポキシ樹脂に応用し、吸水性と空孔の関係を調べた。
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