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田中 万也; 山路 恵子*; 升屋 勇人*; 富田 純平; 小澤 麻由美*; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 福山 賢仁*; 小原 義之*; Maamoun, I.*; et al.
Chemosphere, 355, p.141837_1 - 141837_11, 2024/05
本研究では生物性マンガン酸化物を用いて人形峠坑水からのラジウム除去実験を行った。その結果、7.6mgの生物性マンガン酸化物を用いて3L坑水中から98%以上のRaを除去することが出来た。これは固液分配係数に換算すると10 mL/gという非常に高い値となり、生物性マンガン酸化物が実際の坑水処理に有効であることを示している。
山口 瑛子; 栗原 雄一*; 永田 光知郎*; 田中 万也; 桧垣 正吾*; 小林 徹; 谷田 肇; 小原 義之*; 横山 啓一; 矢板 毅; et al.
Journal of Colloid and Interface Science, 661, p.317 - 332, 2024/05
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Physical)ラジウム(Ra)は放射性元素であり、放射性廃棄物処理やウラン鉱山周辺の環境問題で重要なため、環境中Ra挙動の解明は急務である。しかし、Raは安定同位体が存在しないため分子レベルの実験が難しく、環境中で重要と考えられる粘土鉱物への吸着反応についても詳細なデータは得られていない。本研究では、広域X線吸収微細構造(EXAFS)法によりRaの分子レベルの情報を得る手法を確立し、さらに第一原理計算を利用することでRaの粘土鉱物への吸着構造を明らかにした。また、同族元素との比較を行い、粘土鉱物への吸着反応の系統的な理解に資する結果を得た。
富田 純平; 小澤 麻由美; 小原 義之; 宮本 ユタカ
KEK Proceedings 2021-2, p.130 - 134, 2021/12
本研究は、研究所の管理部門や自治体等でも実施可能なRa分析法の開発を目指し、試料中に元来含まれる非放射性Baを化学収率補正に用いる簡便・迅速な化学分離法の開発及び比較的普及している四重極型ICP-MSによる天然水中Ra迅速分析法の開発を目的としている。本発表では、ICP-MSによるHeコリジョン法の最適な測定条件、コリジョンガスを使用しない通常法及びHeコリジョン法における検出下限値、干渉を起こす元素の同定及びその影響の定量的評価を行った結果について報告する。Heコリジョン法を用いた場合、ガス流量が3.6mL/minの時が最も高感度であった。通常法及びHeコリジョン法におけるRa測定の検出下限値は、それぞれ8fg/mL(0.28mBq/mL)及び10fg/mL(0.38mBq/mL)であった。また、通常法ではW, Heコリジョン法の場合はPbがRa濃度測定に有意な影響を与えた。測定溶液中のW及びPb濃度が1g/mLの場合、WやPbの多原子イオンが妨害することで、濃度が本来の値よりそれぞれ40fg/mL, 20fg/mL高い値を示すことがわかった。
中本 幸弘*; 土山 紘平*; 春間 俊克*; Lu, X.*; 田中 万也; 香西 直文; 福山 賢仁; 福嶋 繁; 小原 義之; 山路 恵子*
Minerals (Internet), 11(12), p.1337_1 - 1337_17, 2021/12
被引用回数:2 パーセンタイル:22.02(Geochemistry & Geophysics)坑水は、重金属の含有や低pHのため、世界中で鉱業の重要な水問題となっている。水生植物による「rhizofiltration」は、根系に重金属を蓄積することにより水中の重金属を除去する効果的な浄化方法のひとつである。ヨシは根の周囲に鉄プラークを形成して重金属を蓄積することから「rhizofiltration」に使用できる候補植物とされる。本研究調査地である人形峠ウラン鉱山の鉱さいたい積場には1998年からヨシが自然に繁茂している。本研究の結果から、ヨシはFe, Mn, Uを高濃度で節根に蓄積しており、また鉄プラークを形成する節根にもこれらの元素が高濃度蓄積していることが明らかになった。さらにヨシの節根から分離した細菌837株のうち88.6%にシデロフォア産生能が確認された。細菌のシデロフォアにはカテコール基を有するものが多く報告されているが、Feとカテコールあるいはフェノール性化合物の錯体はネットワークを形成することにより沈殿することが知られている。そこで本研究では、ヨシの根周囲の鉄プラーク形成に微生物の産生するシデロフォアが影響するという仮説を立てた。内生細菌 spp.や spp.の代謝産物にFeイオンを加えたところ沈殿が確認され、これらの細菌の代謝産物としてフェノール性化合物が検出された。以上より、ヨシの根から分離した内生細菌 spp.及び spp.が産生するシデロフォアはFeと沈殿することで、鉄プラーク形成に影響している可能性が考えられた。また、鉄プラークは植物体外の金属蓄積部位としてヨシの重金属耐性に関与すると考えられることから、内生細菌 spp.と spp.が間接的にヨシの耐性に貢献している可能性が考えられた。
福嶋 繁; 坂尾 亮太; 長安 孝明; 小原 義之
平成29年度全国鉱山・製錬所現場担当者会議資源/新素材講演集, p.61 - 66, 2017/06
人形峠鉱山の露天坑水は、鉄濃度が水質汚濁防止法を超過することから、発生源対策を検討する目的で、地下水流動解析や物質移行解析に取組んでいる。本報告では、これまでに得られた地下水流動解析の成果と今後の取組みについて報告する。露天採掘場跡地をモデル化して飽和・不飽和浸透流解析を行った結果、これまでの調査で得られた物性値と実測していない値や境界条件については一般値を用いることで、露天坑水を1m/日未満、地下水位を1.5mで整合させることができた。また、このモデルを用いた露天坑水量の低減化予測解析では、露天採掘場跡地の上流側から侵入する地下水を防ぐ遮水壁より、露天平坦部の雨水浸透を抑制する対策工の効果が高いことが分かった。物質移行解析については移流分散解析と化学反応解析に取り組んでおり、今後は、露天採掘場跡地内で起こっている化学反応を解明し、吸着、沈殿、溶解等の作用を考慮した物質移行解析に取組み、その成果を露天坑水の水量・水質の低減化を目的とした対策工の工法選定や設計検討に活用する。
西田 伸穂; 小原 義之; 川本 勉
平成28年度全国鉱山・製錬所現場担当者会議資源/新素材講演集, p.69 - 74, 2016/06
日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターは、鉱山保安法等に基づき、事業休止中の核原料物質鉱山である人形峠鉱山、東郷鉱山の安全対策及び閉山措置(以下「鉱山跡措置という」)に取り組んでいる。鉱山跡措置の取り組みとして、平成23年度から同24年度に鉱さいたい積場のうち、廃砂たい積場で雨水浸透抑制及びラドン散逸抑制効果を確認するとともに、覆土の安定性について検証するため、暗渠設置及び覆土措置を行った。覆土安定性の検証については、廃砂たい積場の覆土措置前後の地下水量の変動を数値解析するとともに、鉱さいたい積場周囲のボーリング孔の水位、廃砂たい積場下流部から流出する湧水の調査を行った結果、地下水量が増加している可能性は高いが、設置した暗渠が十分な排水機能を有しており、地下水位は覆土部まで上昇していないと推定された。よって、現状の覆土構造の安定性に問題ないと考えられるが、今後も鉱さいたい積場周辺のボーリング孔水位、廃砂たい積場下流部の湧水量の監視を継続する。
横山 薫; 秦 はるひ; 長沼 政喜; 小原 義之; 石森 有
Radioisotopes, 64(11), p.687 - 696, 2015/11
ウランの偏在を補正する解析手法(以下、「等価モデル法」と記す。)を開発してきた。等価モデル法では、遮へい効果が異なる2本の線を使用する。ウラン量の定量ではPaから放出される線(766keV, 1001keV)を用いる。定量誤差は計数率が小さい線に依存する。定量誤差を低減するため、高い計数率を得る方法を検討した。線の多くは、放射性廃棄物中でコンプトン散乱を受け、散乱フォトンが発生する。計数率が大きい散乱フォトンを等価モデル法に適用した。等価モデル法にコンプトン散乱の計数率を適用することは有効であった。
秦 はるひ; 横山 薫; 石森 有; 小原 義之; 田中 祥雄; 杉杖 典岳
Applied Radiation and Isotopes, 104, p.143 - 146, 2015/10
被引用回数:11 パーセンタイル:64.26(Chemistry, Inorganic & Nuclear)ウラン廃棄物ドラム缶の内容物に含まれるウランが、天然ウランか回収ウランかを分類する際に、機械学習法の一つであるサポートベクターマシン(SVM)が適用できるか調査を行った。本研究では、NaI(Tl)シンチレーション検出器で取得した12個の訓練用データで機械学習を用い、955個のデータで試験を行った。その結果、元のラベルに対し、4個のデータのみが不正解であった。そのうち1つは、ラベルが間違いのものであり、その他3つはSVMの誤分類であった。SVMは短時間で大量のデータを分類するのに効果的な手法であることが示唆され、スケーリングファクタ法において元のラベルを確認する補助的なツールとして有用だと考えられる。
長安 孝明; 鳥飼 一吉; 小原 義之; 植地 保文
Journal of MMIJ, 131(6), p.357 - 358, 2015/06
人形峠鉱山は岡山県と鳥取県の県境にあり、瀬戸内海にそそぐ延長約133kmの吉井川の最上流部に位置している。原子燃料公社(現 原子力研究開発機構)は、昭和30年代にウラン鉱床が発見されて以来、ウランの採鉱、製錬転換、濃縮事業が行われてきており、今現在、各施設の廃止措置に向けた試験・調査を進めている状況である。原子力研究開発機構人形峠環境技術センター(以下、センターという。)内には上記で述べた鉱山事業を行う際に掘削した旧坑道が数か所あり、その旧坑道より常時坑水が発生しており、各坑道から発生する坑水は鉱さいたい積場に一時貯留している。一方、岡山県、上斎原村(町村合併により現 鏡野町)と動燃(現 原子力研究開発機構)の間で河川への排出に関する取り決めとして、動力炉・核燃料開発事業団人形峠事業所周辺環境保全等に関する協定書(以下、環境保全協定という。)を締結しており、センターの敷地境界におけるウラン,ラジウム,ふっ素の元素に対してそれぞれ管理目標値を定めている。本稿では、人形峠鉱山における坑水処理の現状について報告する。
横山 薫; 秦 はるひ; 小原 義之; 長沼 政喜; 杉杖 典岳
Radioisotopes, 63(12), p.559 - 566, 2014/12
原子力施設の廃止措置で発生するウラン系廃棄物を収納したドラム缶中のウラン238(U)量は、線測定等を用いて評価される。CANBERRA製のQualitative and Quantitative (Q) Low Level Waste Assay Systemsを用い廃棄物ドラム缶を測定した。本装置はウラン線源の均一分布を仮定するが、実廃棄物ドラム缶では均一性は確認されていない。そのため、著者らが開発した線源の偏在を補正する新しい解析手法を用いて評価した結果、ドラム缶中の線源偏在が、本装置のU定量値へ与える誤差を評価できた。
横山 薫; Rong, D.*; 小原 義之
化学工学, 78(11), p.818 - 821, 2014/11
放射性セシウム(Cs)で汚染された都市ごみの焼却処理では、Csは焼却灰に付着し焼却施設内に留まる。被ばく管理の観点から、Csが付着した焼却灰の焼却施設内の分布情報を得るため、既存焼却炉で燃焼解析を行い焼却灰の挙動を評価している。本報告でこの取り組みを紹介する。
長沼 政喜; 小原 義之; 宮本 泰徳*; 村下 達也*; 牧田 彰典*; 野廣 哲也*
JAEA-Technology 2014-012, 11 Pages, 2014/06
日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターでは、平成14年まで、ウラン鉱石からウランを抽出し製錬・転換・濃縮して原子炉の燃料とするための研究開発、および使用済み燃料を再処理して回収したウランを転換・再濃縮する技術開発を行ってきた。この間に発生した放射性廃棄物は、ドラム缶に密封した状態で廃棄物貯蔵庫に保管しているが、平成12年までに発生した廃棄物に関する廃棄物管理情報に統一性がなかった。平成10年頃、主要核物質取扱施設の核物質不明量が保障措置上の課題として国際原子力機関に指摘された。このため、平成12年にQ2低レベル廃棄物ドラム缶測定装置(Q2)を導入し、ウラン量測定を行ってきた。平成19年にQ2に用いている解析システムをOS2システムからwindowsシステムに変更した。変更によって性能は向上したが、OS2システムによって得られた定量値とwindowsシステムによって得られた定量値に差異が生じた。OS2システムで測定したドラム缶をwindowsシステムで再測定すべきか検討したが、現実的に困難と考えられた。今回OS2システムとwindowsシステムのデータを解析し、ウラン量の補正を行う計算方法を検討した。
横山 薫; 秦 はるひ; 小原 義之; 杉杖 典岳
Radioisotopes, 62(11), p.833 - 840, 2013/11
原子力関連施設の廃止措置等に伴って発生するウラン廃棄物の放射能濃度を評価するパッシブ線測定手法を研究してきた。その結果、Paから放出される2つのエネルギーの線を用い、廃棄物及びウランが偏在しても放射能濃度を定量可能な測定手法を構築した。本手法は、最終的には既存の線測定装置に導入することを目標に置いている。このため、CANBERRA製の測定装置; Qualitative and Quantitative (Q) Low Level Waste Assay Systemsを用い、本評価手法の適用妥当性を示した。
小原 義之; 長沼 政喜; 野廣 哲也*; 吉田 公一*; 牧田 彰典*; 坂手 光男*; 入沢 巧*; 村下 達也*
JAEA-Technology 2012-048, 39 Pages, 2013/03
日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターでは、昭和50年から平成14年まで、ウラン鉱石からウランを抽出し製錬・転換・濃縮して原子炉の燃料とするための研究開発及び使用済燃料を再処理して回収したウランの、転換・再濃縮する技術開発を行ってきた。この間に発生した放射性廃棄物は、ドラム缶に密封した状態でセンターの廃棄物貯蔵庫に約15,000本保管しているが、廃棄物管理情報に統一性がなかった。平成10年頃にセンターの主要核物質取扱施設の核物質不明量(MUF)が保障措置上の課題として国際原子力機関に指摘された。このため、センターでは、平成12年にドラム缶に収納した状態でウラン量を定量することができる米国CANBERRA社製の「Q2低レベル廃棄物ドラム缶測定装置」を導入し、廃棄物ドラム缶の非破壊でのウラン量測定を行ってきた。平成13年から平成23年の間で、廃棄物貯蔵庫に保管している約15,000本の廃棄物ドラム缶について、ほぼ全数の測定を実施した。その結果、廃棄物ドラム缶中の総ウラン量は約20tonと評価された。
若林 修二; 植地 保文; 小原 義之; 高宮 一浩
PNC TN6700 98-004, 23 Pages, 1998/01
回収ウラン転換実用化試験及び回収ウラン再濃縮については、新増設協議書「回収ウラン転換実用化試験」[4動燃(人)434 平成4年11月11日付け提出、大保第613号及び上総発第4405号平成5年3月23日付け了解]及び「回収ウラン再濃縮」[5動燃(人)745 平成6年3月16日付け提出、環調第152号及び上総発第2248号平成6年7月15日付け了解]において実施内容及び環境に対する影響について明示しており、その後ウラン取扱い量の変更について、7動燃(人形)352及び353平成8年3月13日付けで報告しているところですが、この度、平成10年度以降の事業として、下記の内容を実施する計画としております。
横山 薫; 杉杖 典岳; 小原 義之; 竹田 宏*; Rong, D.*; 柳瀬 眞一郎*; 桑木 賢也*; 高見 敏弘*; 百武 徹*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故により拡散した放射性セシウムで汚染された災害廃棄物の一部は、既存の焼却施設で処理されている。セシウムは、焼却灰に凝集し、バグフィルタや電気集塵機などで捕集され、外部に放出されないと考えられている。そのため、セシウムの挙動を把握するため、焼却灰の濃度と粒径分布等についての研究を行った。本件では、研究の総論・計画について報告する。
横山 薫; 杉杖 典岳; 小原 義之; 竹田 宏*; Rong, D.*; 柳瀬 眞一郎*; 桑木 賢也*; 高見 敏弘*; 百武 徹*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故により拡散した放射性セシウムで汚染された災害廃棄物の一部は、既存の焼却施設で処理されている。セシウムは、焼却灰に凝集し、バグフィルタや電気集塵機などで捕集され、外部に放出されないと考えられている。そのため、セシウムの挙動を把握するため、焼却灰の濃度と粒径分布等についての研究を行った。本件では、濃度と粒径分布を評価するための燃焼モデルの構築について報告する。
横山 薫; 杉杖 典岳; 小原 義之; 竹田 宏*; Rong, D.*; 柳瀬 眞一郎*; 桑木 賢也*; 高見 敏弘*; 百武 徹*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故により拡散した放射性セシウムで汚染された災害廃棄物の一部は、既存の焼却施設で処理されている。セシウムは、焼却灰に付着し、バグフィルタや電気集塵機などで捕集され、外部に再放出されないと考えられている。この状況を解析的に把握することを目的とし、焼却灰の濃度と粒径分布等に着目したセシウム挙動についての研究を行った。本件では、焼却灰の比表面積とセシウム濃度の分析結果について報告する。
横山 薫; 杉杖 典岳; 小原 義之; 竹田 宏*; Rong, D.*; 柳瀬 眞一郎*; 桑木 賢也*; 高見 敏弘*; 百武 徹*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故により拡散した放射性セシウムで汚染された災害廃棄物の一部は、既存の焼却施設で処理されている。セシウムは、焼却灰に付着し、バグフィルタや電気集塵機などで捕集され、外部に再放出されないと考えられている。そのため、焼却灰の濃度と粒径分布等に着目したセシウム挙動についての研究を行った。本件では、廃棄物の燃焼モデルにセシウムの付着モデルを組み込んだシミュレーション結果について報告する。
秦 はるひ; 横山 薫; 田中 祥雄; 小原 義之; 杉杖 典岳
no journal, ,
原子力施設の廃止措置及び処理・処分を合理的に実施するためには、廃止措置対象施設の構造的特徴や有害物の有無、放射能分布等を詳細に把握しておくことが極めて重要である。本報告では、人形峠環境技術センターにて実施する廃止措置のための事前評価の一つとして、廃棄物ドラム缶中に含まれる核種組成を指標とした分類として主成分分析を用いた手法を提案する。