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Shi, W.*; 町田 昌彦; 岡本 孝司*; Luo, X.*; Feng, W.*; Liu, X.*
Reliability Engineering & System Safety, 272, Part1, p.112538_1 - 112538_18, 2026/08
深刻な原子力事故時における緊急対応の信頼性は、放射性線源分布をリアルタイムで確実に監視できるかどうかに大きく依存する。しかし、この安全機能は、監視の死角を生じさせる物理的制約や動的な放出を追跡するには静的手法が不十分であるという問題によって大きく制約されている。本研究では、線源推定の信頼性およびロバスト性を向上させるため、時間正則化を導入したLASSO回帰に基づく動的再構成フレームワークを提案する。具体的には、スライディングウィンドウ型の時間ペナルティ機構を導入し、時間ステップ間の線源変化に対して
ノルム制約を課すことで、物理的連続性を確保する。また、放射線遮蔽や時間的に変動する強度によるバイアスを補正するため、寄与行列および測定ベクトルを正規化した。検証には、内部遮蔽を有する二室モデルを用い、PHITS(モンテカルロシミュレーション)を用いて実施した結果、遠隔測定データから動的線源を高精度に再構成できることが示された。時間正則化は、空間エイリアシングを抑制し、状況認識能力を向上させる。スライディングウィンドウ幅
(正則化なし)の場合、ホットスポット位置は大きく変動し、平均絶対誤差の変動量は約
であった。一方、
では空間的一貫性が改善され、誤差変動量は
程度まで低減した。比較解析の結果、精度と計算コストのバランスの観点から
が最適であることが示された。本研究は、困難な条件下においても線源位置および強度を高精度で追跡可能とする、動的ハザード評価のためのより信頼性の高い手法を提示するものである。提案手法は、原子力施設における緊急時管理のレジリエンスと安全性を向上させる意思決定支援ツールとしての活用が期待される。
佐久間 一幸; 吉村 和也
Journal of Environmental Radioactivity, 297, p.108055_1 - 108055_4, 2026/06
トリチウム(
H)は、福島第一原子力発電所(FDNPP)から放出されるALPS処理水中に残留する主要な放射性核種であり、その環境への潜在的な影響は大きな注目を集めている。陸域への影響を評価するため、福島県内の太田川上流域において、降水、地下水、河川水中のH濃度をモニタリングした。2023年8月の海洋放出開始前後に、月次で試料を採取した。時系列比較の結果、放出開始後、いずれの環境水においてもH濃度の顕著な上昇は認められなかった。非パラメトリック統計解析により、地下水および河川水において有意な差がないことが確認された。観測された変動は、日本の降水における自然のバックグラウンドレベルおよび既知の季節的パターンと一致していた。これらの結果は、ALPS処理水の放出が、調査地域の陸域水に対して検出可能な影響を与えていないことを示している。
高橋 弘毅*; 加藤 徹*; 山下 圏*; 土井 章男*; 今渕 貴志
Artificial Life and Robotics, 31(2), p.598 - 610, 2026/05
To create accurate 3D models from video footage, it is essential to use high-quality videos without floating objects that could interfere with the process. In this study, we applied the Segment Anything Model (SAM) and Generative Image Inpainting to enhance the quality of video frames by detecting and removing floating objects on a frame-by-frame basis. The results demonstrated the effectiveness of this approach in detecting and eliminating such objects, contributing to the improvement of video quality.
伊藤 倫太郎
エネルギーレビュー, 46(6), p.9 - 12, 2026/05
廃炉創造ロボコンは、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉作業の将来を担う人材の育成および廃炉技術への興味喚起のために、全国の高等専門学校の学生を対象として実施しているロボット競技会である。本稿では、廃炉創造ロボコンにおける10年間の軌跡を紹介する。
佐藤 雄飛*; 谷 享*; 池之上 翼; 川村 英之; 大森 裕子*
Environmental Science and Pollution Research, 33(13), p.5818 - 5826, 2026/04
東京電力ホールディングスは、2023年8月から、福島第一原子力発電所(FDNPS)から多核種除去設備(ALPS)を用いて放射性物質が効果的に除去された処理水の海洋放出を開始した。ALPS処理水に含まれる放射能のほぼ全てを占めるトリチウムの環境動態は、科学的にも社会的にも極めて重要な懸念事項である。福島近海で採取された水産物の安全を確保し、根拠のない風評被害を防止するため、ALPS処理水の放出条件下における海洋生物へのトリチウムの蓄積可能性について検討した。まず、海洋放出が海水中のトリチウムのレベルに及ぼす影響について議論するために、福島近海におけるALPS処理水由来のトリチウムの海水中の分布に関する実測結果と数値モデルによる推定結果から得られた知見をまとめた。その結果、影響は極めて限定的であり、福島第一原子力発電所から200km以内の海域を除き、自然レベルと区別がつかない程度であることが示唆された。次に、これまでの実験および数値解析による研究から得られた知見を用いて、植物プランクトン、海藻、魚類などの海洋生物への有機結合型トリチウム(OBT)の蓄積可能性について評価した。その結果、これら生物におけるOBT蓄積量は、FAO/WHOが定める食物連鎖ガイドライン値と比較してはるかに小さいことが明らかとなった。最後に、福島沖で水揚げされる水産物の摂取に伴う内部被ばくリスクについて検討し、特に食物連鎖ガイドライン値と比較して極めて低いレベルであることを定量的に説明した。ただし、ALPS処理水の海洋放出に関しては、継続的な環境モニタリングが不可欠であると考える。
佐藤 優樹; 角藤 壮*; 田中 孝幸*; 嶋野 寛之*
European Physical Journal; Special Topics, 235(4), p.949 - 958, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)In decommissioning the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, understanding the distribution of radioactive substances is crucial to developing detailed decontamination plans and minimizing worker exposure. In this study, an autonomous mobile radiation source detection system based on a mecanum wheel robot equipped with a Compton camera was constructed. The Compton camera visualizes the radiation source, and software embedded in the robot system reads the results to recognize the radiation source and move the robot toward it. If the robot's depth camera detects an obstacle while moving, it changes direction, visualizes the radiation source again using the Compton camera, and repeats moving the robot toward the radiation source. Furthermore, two demonstration tests were conducted in the laboratory using a 
Cs radiation source to confirm that the robot can reach it where there are obstacles or a narrow region. We have also summarized issues that must be identified to apply this system to actual decommissioning sites.
Batsaikhan, M.; 大場 弘則*; 狩野 貴宏; 赤岡 克昭; 若井田 育夫*; 岩田 圭弘; 坂本 寛*
Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 41(4), p.1324 - 1335, 2026/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00This study presents the development and application of a fiber optic laser-induced breakdown spectroscopy system designed for remote, in situ analysis of nuclear fuel debris at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The system was deployed for the first time in a hot cell under high radiation to analyse an actual Boiling Water Reactors spent fuel sample as an exemplar of FDNPS fuel debris. The system successfully identified the main fuel components along with several long lived fission products and related markers such as Sr, Cs, Mo, Ba, and Rb. The emission intensity of the Ba, Rb, and Cs near the periphery region was slightly higher than at the center of the fuel. This indicates a higher concentration of these elements in that area.
and A
value ratios for off-site transportation of small-amount of fuel debris retrieved from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station坂本 雅洋; 奥村 啓介; 神野 郁夫; 松村 太伊知; Riyana, E. S.; 寺島 顕一; 金子 純一*; 溝上 暢人*; 溝上 伸也*
Radioisotopes, 75(S-01), p.S-001_1 - S-001_5, 2026/04
In the Unit 2 of TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F), trial retrievals of fuel debris with small-amount is underway. The retrieved fuel debris will be transported out of 1F site to Institutes in Ibaraki prefecture for analysis. The analyzed results will be utilized as feedback for the improvement of the processes (retrieval, transportation and storage) in the fuel debris management, and also for the development of technologies necessary in the future. The weight of fuel debris in the first trial retrieval was about 0.7 g. After several retrieval trials planned, the scale of retrieval will be expanded step by step in the future. In the retrieval, a rational transportation container should be considered beforehand, following the laws and regulations associated with the off-site transportation. The transportation container should be chosen based on radioactivity limit A or A value ratios: hazardous dose exposure will be prevented in case of container failure with the A value (considering the external exposure) and the A value (considering both the external and internal exposures). We estimated the radioactivity of the retrieved fuel debris using the results of the detailed nuclide inventory calculation. With a numerical analysis of the A and A value ratios, we confirmed the applicability of the Type A transport container for the retrieved small-amount fuel debris.
山田 大地; 鈴木 壮一郎; 伊藤 倫太郎; 太田 侑杏*; 金子 瑛一郎*; 大金 一二*; 川端 邦明
Advanced Robotics, 40(5), p.259 - 270, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Robotics)本稿では狭隘空間におけるUASの開口部の上昇通過に関する性能評価方法について述べる。本研究は、技術的専門家とは限らないUASユーザにも理解しやすい評価を示すことにより、多様な場面でのUASの利用を促し、UAS産業の促進に貢献することを目的としている。本研究ではUASのユーザやメーカにとって受容しやすい性能評価方法を開発するために、研究の早期からユーザ・メーカとの意見交換を繰り返し実施しながら評価方法を開発した。また、実験により性能評価結果が開口部の上昇通過についてUASの性能の差を的確に示すことを確認した。本稿では、産業の促進を目的とした性能評価のアプローチ、ユーザ・メーカの意見を考慮する開発方法、UASの性能を比較する実験と考察について述べる。
Kim, M.; 吉村 和也; 佐久間 一幸; Malins, A.*; 阿部 智久; 中間 茂雄; 町田 昌彦; 斎藤 公明
Journal of Environmental Radioactivity, 294, p.107931_1 - 107931_8, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00福島第一原子力発電所近傍の居住地域で、除染以外の人間活動(交通など)が空間線量率に与える影響を、現地調査とシミュレーションにより定量評価した。現地調査では、Cs沈着量と交通量を収集したところ、交通量が多い地域ほどCs沈着量の減少が顕著であることが確認され、車両の移動などがセシウムのウェザリングを促進する可能性が示唆された。3D-ADRESによるモンテカルロシミュレーションでも、人間活動が舗装面の空間線量率低下を加速し、最大約50%の減少が見られた。これにより、除染以外の人為的活動が空間線量率低下に大きく寄与することが明らかになった。
齊藤 良佳*; 伊藤 尚美*; 阿部 暁樹*; 山本 知佳*; 松本 ちひろ*; Zhao, T.*; 森山 信彰*; 吉村 和也; 眞田 幸尚; 坪倉 正治*
Journal of Radiological Protection, 46(1), p.013502_1 - 013502_8, 2026/03
This study reports Japan's implementation of a regulatory framework that enables limited, nonresidential land use in areas where radiation levels remain too high for repopulation following a nuclear accident, focusing on a wind power project in Katsurao Village, Fukushima Prefecture. Katsurao Village establised a multi-stakeholder committee; comprising residents, experts, government authorities, and industry representatives to evaluate dose-reduction measures, access protocols, environmental maintenance, and operational safeguards. The committee identified several unresolved issues, including the absence of standardized monitoring procedures, challenges in managing worker exposure, the need for clear demarcation and communication to prevent unauthorized entry, and mechanisms for transparent reporting in the event of abnormal findings. This case demonstrates both the feasibility and complexity of enabling controlled land use in high-dose areas, underscoring the importance of governance, technical standardization, and sustained risk communication.
山田 進; 町田 昌彦
日本応用数理学会論文誌, 36(1), p.14 - 32, 2026/03
原子炉等の廃止措置における作業者の安全確保には、放射線源の分布を知ることが重要である。そのため、LASSO回帰を用いた放射線源推定法が提案されているが、高精度に計算するためには適切な位置で観測した空間線量値が必要である。Bayes統計に基づく観測点の追加法が提案されているが、問題の規模によって効果が限定的である。そこで、推定線源量を考慮した追加方法を提案し、その有効性を確認した。
萩原 大樹; 高久 敦*; 佐川 浩*; 菅野 太志*; 伊藤 あずさ; 安藤 太一*; 市原 正嗣*; 渡辺 勇輔; 小荒井 一真; 加藤 潤; et al.
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 7 Pages, 2026/03
Alkaline activated materials (AAMs) are being considered for the immobilization of radioactive materials. The aim of this study was to investigate the possible cesium sorption mechanisms of a metakaolin-based AAM that had been stored at room temperature for an extended period. To evaluate the effectiveness of a radiocesium sorption strategy, cesium sorption experiments were conducted. Subsequently, the solid samples were analyzed using various characterization techniques. The results indicate that cesium was incorporated into micrometer-size fine particles within the AAM. Cs-Na ion exchange occurs within the zeolite framework, involving the Al-O-Si and Si-O-Si bands. Overall, cesium can be effectively sorbed into the AAM that has been stored for several days.
立石 大; 寺阪 祐太; 森下 祐樹; 佐藤 優樹
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 10 Pages, 2026/03
To ensure the safe decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, we developed a spectrum analysis method for the phoswich detector that can identify alpha-, beta-, and gamma-ray-emitting radionuclides, even in the presence of high gamma-ray backgrounds. The detector uses ZnS(Ag) and plastic scintillators to distinguish radionuclides by energy spectrum analysis. Tests with 
Am, 
Sr, 
Co, Cs (
), Cs (
) revealed distinct spectral shapes and slopes, facilitating successful radionuclide identification of Am, Sr, Cs (
),and Cs (). However, we found no observable difference in the energy spectral shapes between Co and Cs gamma-ray emissions, which limited our spectral analysis method's ability to distinguish between these two radionuclides. This method improves upon previous smear-based techniques by detecting fixed contamination and differentiating between beta and gamma sources. The approach holds promise for applications in the characterization and treatment of radioactive waste.
山田 進; 町田 昌彦
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 14 Pages, 2026/03
It is essential to detect the distribution of the radiation source for safely proceeding with the decommissioning of reactor buildings. It has been reported that the source distribution can be estimated using a model constructed with uniform cells based on measured air dose rates by minimizing an evaluation function with LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) regression. Moreover, when the cells are non-uniform, the distribution can be estimated using fused LASSO, which minimizes the evaluation function that incorporates the connectivity between adjacent cells. However, since LASSO regression tends to shrink parameters with less influence toward zero, the estimated source distribution may become discrete, even when the actual distribution extends across multiple cells. This issue may persist even using fused LASSO. Therefore, to address the issue, we focus on generalized Tikhonov regularization. This is a method to find the vector minimizing a function composed of the residual sum of squares plus an L2-regularization term. When we apply this regularization for estimating the source distribution based on measured air dose rates, we can control the connectivity between adjacent cells by varying the regularization term. In this paper, we evaluate the effectiveness of generalized Tikhonov regularization in estimating source distributions for models with widespread sources, and we demonstrate that this method can accurately estimate such distributions. As a result, we confirm that the source distribution can be estimated with high accuracy using generalized Tikhonov regularization with a second-order differential operator, which promotes a constant rate of change in concentration across multiple cells.
Sr/Y contamination utilizing a liquid optical fiber寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 一場 雄太*
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 6 Pages, 2026/03
At the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), accurate detection of Sr/Y is essential for radiation protection of workers and radioactive waste classification. To address this, we developed a Cherenkov counter type survey meter using a liquid light guide (LLG) as the radiation sensor. When a beta particle enters the LLG, Cherenkov photons propagate to both ends. By measuring the time difference between the two signals from the PMTs at both ends, we identified characteristic patterns distinguishing high-energy beta particles from Sr/Y against gamma-induced Compton electrons. An on-site survey at the FDNPS confirmed the feasibility of in-situ Sr/Y detection for decommissioning.
町田 昌彦; 山田 進; 吉田 亨*; 長谷川 幸弘*; 柳 秀明*; 古立 直也*
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 15 Pages, 2026/03
The decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F) has been a long-standing wish of the residents and municipalities of Fukushima Prefecture, as well as a national crucial issue for the people of Japan. However, there have been numerous technical challenges associated with the actual decommissioning process. Then, resolving their problems and ensuring steady progress have been widely expected. Concurrently, the decommissioning of a nuclear power plant that experienced a severe accident has drawn global attention from nuclear professionals, scientists, and engineers, and international collaboration and knowledge integration have been strongly recommended. To respond such situations, Japan Atomic Energy Agency (JAEA), in collaboration with Tokyo Electric Power Company and other relevant organizations responsible for the decommissioning projects, has been conducting research and development with aiming at solving key technical issues associated with the decommissioning of 1F. This paper introduces a part of the research and development activities led by JAEA. The main topic of the present paper includes results from a government-commissioned R&D program. Now, one of the most critical challenges in the 1F decommissioning program is regarded as the safe retrieval of fuel debris that melted and relocated during the accident, and the subsequent treatment and disposal of this material as radioactive waste. To achieve this goal, improving the radiation environment in the working areas is now an essential R&D priority to ensure that retrieval operations can be carried out safely and efficiently.
吉田 健; 前田 宏治; 関尾 佳弘; 富田 英生*; 岩田 圭弘; 平井 睦*; 溝上 暢人*; 坂本 哲夫*
Scientific Reports (Internet), 16, p.9865_1 - 9865_8, 2026/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00Characterizing fuel debris (FD) is critical for decommissioning the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). Samples collected from inside the reactor building through various methods provide valuable insights into the properties of FD. However, localized isotope data from these samples have not been previously reported. In this study, we present the first global report of isotope imaging and ratio data for the FDNPS particle obtained using our novel high-spatial-resolution secondary ion mass spectrometry (SIMS) technique developed for FD analysis. The method successfully mapped the spatial distributions of uranium, a key nuclear fuel component, and boron-10 (
B), a control rod material, within the particle. In addition, the spatial distributions and isotope ratios of B and lithium (Li) in the particles provide definitive evidence that B (n, a) 
Li reactions occur in the control rod during normal reactor operation. These findings provide new insights into the FD composition and underscore the effectiveness of SIMS for the detailed characterization of FD.
Wells, S. R.*; 岩田 圭弘; 宮部 昌文; 長谷川 秀一*
Applied Physics B, 132(3), p.32_1 - 32_8, 2026/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00全角運動量J:0-1-0のレーザー共鳴イオン化スキームを用いて、直線偏光レーザーによるカルシウム原子の偶奇同位体選択性を調べた。2本のレーザー偏光を互いに直交させることで、主要同位体
Caのイオン化を抑制し、奇数同位体
Caが選択的にイオン化されることを確認した。Ca奇数同位体の分離係数は最大
程度と得られた。
線検出器を開発森下 祐樹
Isotope News, (803), p.38 - 42, 2026/02
本研究では、現場でリアルタイムに核種を特定するため、
Puおよび
Npの現場測定を目的とした線イメージング検出器を開発した。本研究で開発した線イメージング検出器を米国サバンナリバー国立研究所(SRNL)に持ち込み、実際のPuおよびNp酸化物試料の測定を行った。これらの測定により、PuおよびNpのその場検出の有効性を確認した。また、配管内部の汚染を直接測定できる検出器を開発した。本検出器によって線と線の識別性能を確認し、その基本特性を評価した。
