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試験研究用原子炉の解体により発生する廃棄物の放射能濃度評価方法の検討

Study on the evaluation method to determine the radioactivity concentration in radioactive waste generated from the dismantling of research reactors

村上 昌史; 星野 譲; 中谷 隆良; 菅谷 敏克; 福村 信男*; 三田 敏男*; 坂井 章浩

Murakami, Masashi; Hoshino, Yuzuru; Nakatani, Takayoshi; Sugaya, Toshikatsu; Fukumura, Nobuo*; Sanda, Toshio*; Sakai, Akihiro

試験研究用原子炉施設の解体廃棄物に対する共通的な放射能濃度評価方法の構築に向けて、立教大学のTRIGA-II型炉を対象として、アルミニウム合金, 炭素鋼, 遮蔽コンクリート及び黒鉛構造材中の放射化生成核種の放射能を、放射化学分析及び放射化計算により評価した。採取した構造材サンプルは放射化学分析及び構造材組成分析の両方に使用した。放射能を測定した核種はアルミニウム合金について$$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni、炭素鋼について$$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni, $$^{152}$$Eu、遮蔽コンクリートについて$$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, $$^{152}$$Eu、黒鉛について$$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni, $$^{152}$$Euであった。中性子束分布の計算にはDORTコード、誘導放射能の計算にはORIGEN-ARPコードを使用した。アルミニウム合金, 炭素鋼及び遮蔽コンクリートでは、概ね保守的かつよい精度で放射能濃度を評価できる見通しが得られた。一方で黒鉛では、材料組成分析では全ての元素が定量下限値未満であったにも拘らず、全測定核種の放射能分析値が得られた。

Toward the establishment of a common approach to determine the radioactivity concentrations in dismantling wastes arising from research reactors, radionuclide concentrations in the reactor structure materials of aluminum, carbon steel, shield concrete, and graphite of TRIGA Mark II reactor at Rikkyo University, Japan, were evaluated with both radiochemical analysis and theoretical calculation. The measured nuclides by the radiochemical analysis were $$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, and $$^{63}$$Ni in aluminum, $$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni, and $$^{152}$$Eu in carbon steel, $$^{3}$$H, $$^{60}$$Co, and $$^{152}$$Eu in shield concrete, and $$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni, and $$^{152}$$Eu in graphite. Neutron-flux distributions and neutron-induced activities were computed with DORT and ORIGEN-ARP codes, respectively. Using the results of material composition analysis, radioactivity concentrations were conservatively predicted with good accuracy except for graphite material.

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