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報告書

汚染部位調査用ガンマカメラの開発; 福島第一原子力発電所2号機オペレーティングフロア汚染調査を通じた$$gamma$$-eyeIIの性能実証

金山 文彦; 岡田 尚; 福嶋 峰夫; 吉元 勝起*; 羽生 敏紀; 川野邊 崇之

JAEA-Technology 2013-049, 60 Pages, 2014/03

JAEA-Technology-2013-049.pdf:25.84MB

東京電力は、2号機原子炉建屋5階のオペレーティングフロアからの燃料取り出し準備として遮へい・除染計画を立案するため、当該フロアの状況調査を行い、空間線量率が数十mSv/hから数百mSv/hであることをロボットで確認しているが、汚染部位計測には至っていない。そこで、原子力機構は自ら開発したガンマカメラである$$gamma$$-eyeIIの汚染部位計測への適用性を事前に確認したうえで、当該フロアの詳細な汚染分布や汚染密度の情報収集を実施した。事前確認の結果、$$gamma$$-eyeIIが比較的高い空間線量率環境下にあっても、当該フロアに想定された高い汚染部位を計測可能であることを確認した。そして当該フロアの汚染部位計測の結果、調査範囲の主たる汚染源は原子炉ウェル上部であり、推定表面汚染密度は約10Mから100MBq/cm$$^{2}$$であること、またブローアウトパネル開口部近辺の床面にも原子炉ウェル上部と同程度の汚染があると推定されること、さらに当該フロアの西側床面の推定表面汚染密度は10MBq/cm$$^{2}$$未満であることが評価できた。以上の調査を通し、$$gamma$$-eyeIIの性能を実証するとともに、ガンマカメラ開発に係る種々の知見を得ることができた。

報告書

再処理特別研究棟の廃止措置; グローブボックス群の解体作業に関する管理データの分析,1

村口 佳典; 金山 文彦; 臼井 秀雄; 出雲 沙理; 立花 光夫

JAEA-Technology 2012-035, 69 Pages, 2012/12

JAEA-Technology-2012-035.pdf:4.96MB

再処理特別研究棟(JRTF)では、平成8年度より湿式再処理試験等に使用した設備・機器等の解体作業を実施している。解体作業では、解体廃棄物及び解体用資機材の仮置き場所を確保するため、本体施設に設置されたグローブボックス及びフード等を優先的に解体した。このうち、本体施設232号室には8基のグローブボックス(グローブボックス群)が設置されていた。このグローブボックス群の解体作業は、作業の効率化のため、大型の解体用グリーンハウスを設置して行った。ここでは、平成8年度に実施した232号室のグローブボックス群の解体作業について、解体手順,解体作業で得られた実績データを整理した。また、グローブボックス群の解体作業について、共通作業項目と単独作業項目に分けて、基本的な作業項目の抽出と作業工数の分析を行った。さらに、グローブボックス解体に関する評価式の検討を行った。

論文

Decontamination experiment for floor of Fukushima Daiichi reactor building

金山 文彦; 林 長宏; 川妻 伸二

Proceedings of American Nuclear Society Embedded Topical on Decommissioning, Decontamination and Reutilization and Technology Expo (DD&R 2012) (DVD-ROM), p.14 - 15, 2012/06

2011年3月11日に発生した東北大地震により発生した津波により福島第一原子力発電所は壊滅的な状況となった。事故の復旧のため、原子炉建屋に入域し作業する必要があるが、内部は大量の放射性物質により汚染され、高線量となっている。そのことより、作業員の被ばくが多大となるため、作業員が建屋内に入っての作業が大きく制限されている。よって、建屋内部の線量を下げ、作業員の作業時間を確保するために、簡便な方法による除染方法を検討することとした。それを行うために、数種類の除染剤を用い、パラメータを変えることにより原子炉建屋床面を想定した除染試験を行った。その結果、除染剤としてクエン酸を用い、十分な接触時間を確保することで、簡便な手法ながら、大きな除染効果を期待できることがわかった。最適なクエン酸濃度については、表面の状況からの影響が大きいと考えられる。そのため、今後は床表面な詳細な調査及び、さまざまな床表面での金属イオンの環境における、さまざまな除染剤濃度におけるDFを調査することが重要となる。

報告書

再処理特別研究棟廃液貯槽LV-2の一括撤去作業,2; 撤去作業

金山 文彦; 萩谷 和明; 砂押 瑞穂; 村口 佳典; 里見 慎一; 根本 浩一; 照沼 章弘; 白石 邦生; 伊東 慎一

JAEA-Technology 2011-011, 36 Pages, 2011/06

JAEA-Technology-2011-011.pdf:2.53MB

再処理特別研究棟(JRTF)では、廃止措置の一環として、平成8年度より設備・機器等の解体を実施している。平成18年度から、湿式再処理試験で発生した廃液を貯蔵していた廃液長期貯蔵施設において、地下1階LV-2室に設置された廃液貯槽LV-2を、コンクリートセル内で解体するのではなく、他の施設に一括で搬出し解体する一括撤去工法に関する安全性の確認試験を進めている。その一連の作業として、LV-2室天井開口,廃液貯槽LV-2を建家外へ搬出、LV-2室天井の閉止等の撤去作業を行った。これらの作業を通して、作業手順を確認するとともに、作業工数,放射線管理,廃棄物に関するデータを収集した。また、得られたデータを用いて、作業効率等の分析を行った。

論文

Dismantling method of fuel cycle facilities obtained by dismantling of the JRTF

金山 文彦

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.415 - 422, 2010/10

原子力に関する研究・開発の進展に伴い、老朽化した原子力施設を解体する機会が多くなる。原子力機構は原子炉施設の解体については、JPDRを用いての実規模の研究開発が行われているが、核燃料使用施設についてはそれらの経験を持ち合わせていなかった。汚染核種,機器がセル内に配置されていること等により、核燃料使用施設における解体では、原子炉施設と違う解体工法が必要であると考えられた。そのため、再処理特別研究棟を用いて、廃止措置プロジェクトが進められることとなった。再処理特別研究棟にはコンクリートセル内に再処理試験に用いた機器や廃液の貯蔵に用いられた機器が存在しており、それらの一部の撤去が行われている。これらの解体対象のうち、セル内廃液貯槽及び壁貫通配管について、適切な解体工法を選択するために、2種類の解体工法が試された。これらの解体より得られた作業データを比較することにより、それぞれの工法の長所及び短所を紹介するとともに、これらの解体工法を選択するに適した条件を紹介する。

報告書

再処理特別研究棟廃液貯槽LV-2の一括撤去作業,1; 撤去前準備作業

里見 慎一; 金山 文彦; 萩谷 和明; 明道 栄人; 小林 忠義; 富居 博行; 立花 光夫

JAEA-Technology 2008-067, 53 Pages, 2008/10

JAEA-Technology-2008-067.pdf:8.66MB

再処理特別研究棟(JRTF)では、廃止措置の一環として、平成8年度より設備・機器等の解体を実施している。平成18年度から湿式再処理試験で発生した廃液を貯蔵していた廃液長期貯蔵施設において、地下1階LV-2室に設置された廃液貯槽LV-2の一括撤去工法に関する安全性の確認試験を進めており、その準備として、LV-2室への資機材の搬出入口確保のため、コンクリート壁に開口を設け、LV-2室内の配管類及び廃液貯槽LV-2内のスラッジを除去した。これらの作業において、作業工数,放射線管理,廃棄物に関するデータを収集するとともに、作業効率等の分析を行った。コンクリート壁の開口作業では、コアボーリング装置による穿孔とハンドブレーカーによる破砕との作業効率を比較した。また、エアラインスーツに塩化ビニールの追加防護を行うことにより、作業員の局部被ばくを大幅に低減できることを確認した。

口頭

クリアランス検認測定等のためのPLシンチレーションサーベイメータの製作

立花 光夫; 明道 栄人; 白石 邦生; 金山 文彦; 小林 忠義; 石神 努; 富居 博行

no journal, , 

原子力施設等の廃止措置に伴うクリアランス検認測定や管理区域解除にかかわる建屋コンクリート表面の放射線測定に適用するため、軽量で操作性がよく、$$gamma$$線の補償が可能なPL測定器を製作し、その特性を明らかにした。

口頭

廃液貯槽LV-2の一括撤去作業,1; 準備作業

金山 文彦; 里見 慎一; 明道 栄人; 富居 博行; 立花 光夫

no journal, , 

再処理特別研究棟(JRTF)では、解体実地試験としてコンクリートセルに設置された廃液タンクの一括撤去作業を実施しており、廃液長期貯蔵施設地下1階LV-2室から廃液貯槽LV-2を一体のまま搬出し、原子力科学研究所にある解体分別保管棟へ搬送する計画である。現在、廃液貯槽LV-2の一括撤去作業の準備作業として、コンクリート壁の開口,LV-2室の設備・機器等の解体,スラッジの除去及び一括撤去にかかわる準備作業を行い、これら準備作業を通して作業管理,放射線管理,廃棄物管理に関するデータの収集・分析を行った。防護装備を装着させた線量評価用試験体による、$$beta$$線による被ばく低減効果の評価を行ったことにより、防護装備により$$beta$$線による被ばく線量を低減できることがわかった。また、タンク外部より遠隔にてスラッジ除去作業を行うことにより、作業時の空気中放射能濃度を低減できることがわかった。

口頭

原子力施設の廃止措置における特徴

金山 文彦; 根本 浩一; 白石 邦生; 伊東 慎一

no journal, , 

原子力科学研究所では、原子炉施設である動力試験炉(JPDR)、核燃料使用施設であり燃料物性等の研究を行っていた施設であるセラミック特研の廃止措置が終了している。また、核燃料使用施設であり工学規模で再処理試験を実施していた施設である再処理特別研究棟(JRTF)の廃止措置を進めている。これら3施設の廃止措置から得られた作業データをもとに、施設の種類による解体工事の特徴について比較を行った。放射能量の少ないセラミック特研及びJPDRのうち比較的放射能量の少ないタービン建屋等では全面マスク等による在来工法により解体を行った。JPDRのうち比較的放射能量の多い原子炉格納容器内機器では遠隔工法により解体を行った。Puを含むTRU核種により汚染されたJRTFではエアラインスーツによる在来工法により解体を行った。在来工法による解体を比較すると、作業装備,グリーンハウスの構造及び作業体制の違いにより、作業効率が大きく異なることがわかった。

口頭

日本原子力研究開発機構の原子力災害ロボット緊急対応; 福島第一原子力発電所事故対応の概要と教訓

岡田 尚; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 五十嵐 幸; 中井 宏二; 三村 竜二; 金山 文彦

no journal, , 

平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震とその後の津波の影響により、東京電力福島第一原子力発電所は全電源喪失,炉心冷却不能と言う事故が発生した。日本原子力研究開発機構では保有する原子力災害ロボットの改造及び$$gamma$$線可視化装置等を開発する等、東京電力を支援してきた。本稿では原子力災害ロボット緊急対応状況とその教訓及び$$gamma$$線可視化装置による支援状況について述べる。

口頭

遠隔操作技術にかかわる福島第一原子力発電所事故対応,1; 原子力機構における遠隔操作技術支援の概要

川妻 伸二; 岡田 尚; 福嶋 峰夫; 中井 宏二; 三村 竜二; 金山 文彦

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故は、巨大津波襲来、全電源喪失、炉心溶融、さらには水素爆発、放射能の大量漏えい、高線量率環境等、我が国では経験のない事象が相次ぎ、事故の収束・復旧作業には困難を極めている。原子力機構では事故直後より、政府と東京電力の福島原発事故対策統合本部リモートコントロール化プロジェクトチームに参画するとともに、所有していた原子力災害ロボット等の改造、整備、提供等の遠隔操作技術にかかわる福島第一原子力事故対応を実施してきた。本稿では、これまでの支援の概要を報告する。

口頭

遠隔操作技術にかかわる福島第一原子力発電所事故対応,3; $$gamma$$線可視化計測装置搭載偵察プラットフォームの開発

三村 竜二; 金山 文彦; 岡田 尚; 川妻 伸二

no journal, , 

福島第一原子力発電所の復旧に向けてはさまざまな工事を要するが、原子炉建屋内は放射線量が高く人が立ち入り長時間作業を行うことが困難であることから、放射線量を低下させるため除染を行う必要がある。安全かつ効率的に除染を行うには、現場の放射線量や汚染分布を調査・把握する必要がある。本稿では、除染に向け原子炉建屋内の高線量エリアにおいて$$gamma$$線を可視化し線源位置を特定する$$gamma$$線可視化計測装置「$$gamma$$-eye」を搭載した偵察プラットフォームの開発について報告する。

口頭

福島第一原子力発電所原子炉建屋床面を想定した除染試験,1; 非放射性Csを使用した除染基礎試験

金山 文彦; 林 長宏; 佐藤 勇; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫

no journal, , 

東電福島第一原子力発電所原子炉建屋内は、主としてCsによって高線量の汚染環境になっており、遠隔操作による線量低減のための除染が検討されている。原子力機構は高圧洗浄機を搭載した屋内除染作業用遠隔ロボットJAEA-2号による遠隔除染を提案している。そこで、福島第一原子力発電所原子炉建屋床面を模擬した試験片及び非放射性Csを用いて除染試験を行い、高圧洗浄機等による床面等への除染効果を確認した。その結果、湿式除染がエポキシ塗装面のCs表面付着に対して効果があることを確認できた。このことより、JAEA-2号に搭載されている高圧洗浄機で除染剤を散布し、適当な接触時間を置いた後、溶液を回収・除去することで、大きな除染効果を得られる見通しが得られた。

口頭

福島第一原子力発電所原子炉建屋床面を想定した除染試験,2; 模擬汚染水の床材・壁材に対する浸透挙動評価

臼杵 俊之; 佐藤 勇; 金山 文彦; 須藤 光雄; 前田 宏治; 小山 真一; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 所 大志郎*; 関岡 健*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所原子炉建屋内の遠隔除染技術開発の一環として、セシウムを含む模擬汚染水を用いた床材・壁材に対する汚染水の浸透挙動及び浸透深さの時間依存性の評価を行った。本試験により、FPの浸透の詳細評価をするうえでベースとなるエポキシ系塗料及びコンクリートに対する浸透挙動の基礎情報を把握することができた。

口頭

コンクリート及びエポキシ系塗料における放射性核種含有溶液の浸透挙動

臼杵 俊之; 佐藤 勇; 金山 文彦; 須藤 光雄; 前田 宏治; 小山 真一; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 所 大志郎*; 関岡 健*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所原子炉建屋内の遠隔除染技術開発の一環として、放射性核種を含む溶液を用いたコンクリート及びエポキシ系塗料に対する放射性核種含有溶液の浸透挙動及び浸透深さの時間依存性の評価を行った。本試験によりFPの浸透の詳細評価をするうえでベースとなるコンクリート及びエポキシ系塗料に対する浸透挙動の基礎情報を把握することができた。

口頭

$$gamma$$カメラによる福島第一2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測,2; $$gamma$$カメラの性能確認試験

岡田 尚; 金山 文彦; 福嶋 峰夫; 吉元 勝起; 羽生 敏紀; 川野邊 崇之; 高橋 嘉明*; 及川 景晴*; 松本 康弘*; 岸 和良*; et al.

no journal, , 

原子力機構が開発した$$gamma$$カメラによる2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測を行うにあたり、同様の測定条件で装置の性能及び無線遠隔操作の確認のための試験を実施し、測定精度や精度に影響を与える要因等を確認した。

口頭

$$gamma$$カメラによる福島第一2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測,1; オペレーティングフロアの汚染部位計測の事前評価

金山 文彦; 岡田 尚

no journal, , 

$$gamma$$カメラによる福島第一2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測を行うために、オペレーティングフロアの測定対象から$$gamma$$カメラの検出下限値を超える線量率が得られるかの検討を行った。QAD-CGGP2を用いた計算結果より、原子炉ウェル奥西側の床面に付いては十分な線量率が得られず測定不可能であるが、原子炉ウェル上部については十分な線量率が得られ測定可能な見通しが得られた。

口頭

$$gamma$$カメラによる福島第一2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測,3; オペレーティングフロアの汚染部位計測及び解析評価

福嶋 峰夫; 岡田 尚; 金山 文彦; 吉元 勝起; 羽生 敏紀; 川野邊 崇之; 高橋 嘉明*; 及川 景晴*; 松本 康弘*; 岸 和良*; et al.

no journal, , 

$$gamma$$カメラ($$gamma$$-eyeII)による福島第一2号機原子炉建屋オペレーティングフロアの汚染部位計測をブローアウトパネル(BOP)開口部から行った結果、主たる汚染は原子炉ウェル上部であり、原子炉ウェル奥西側の床面は検出下限値以下の汚染であった。

口頭

小型ラマンライダーによる放射線環境下の大気計測

千明 倫之*; 椎名 達雄*; 斎藤 隼人*; 眞子 直弘*; 久世 宏明*; 羽生 敏紀; 金山 文彦; 福嶋 峰夫

no journal, , 

放射線計測においては、GM管等の接触式センサの他、ダストサンプリングによる測定方法が存在するが、作業者の安全性や機器そのものの被曝に課題が残る。本研究ではこれまで計測範囲0-50mで水素濃度1%まで検知が可能な水素漏洩検知用小型ラマンライダーを開発してきた。今回、この小型ラマンライダーを改良し、放射線環境下における大気計測にて、放射線の大気への影響を考察した。本研究では、放射線源として9MBqのAm-241線源を、光源として349nmのレーザを使用し、水蒸気ラマン光の400nm及び液体の水ラマン光の396nmを検知した。その結果、放射線の影響により液体の水ラマン光が増加し、水蒸気ラマン光が減少した。液体の水ラマン光の増加率と水蒸気ラマン光の減少率の比はおよそ3倍であり、これは液体の水ラマン及び水蒸気ラマンの散乱断面積の比に等しい。このことより放射線の影響により、水蒸気がイオン化し、水クラスタが生成されたことをライダの測定実験で検証できた。また、生成された水クラスタの半径は0.2$$mu$$mと算出され、水蒸気(一般に1nm径)と比べ十分に大きいため、妥当な大きさであると考えられる。

口頭

Compact Raman lidar measurement of liquid and vapor phase water under the influence of ionizing radiation

椎名 達雄*; 千明 倫之*; 斎藤 隼人*; 眞子 直弘*; 久世 宏明*; 羽生 敏紀; 金山 文彦; 福嶋 峰夫

no journal, , 

A compact Raman lidar has been developed for studying phase changes of water in the atmosphere under the influence of ionization radiation. The Raman lidar is operated at the wavelength of 349 nm and backscattered Raman signals of liquid and vapor phase water are detected at 396 and 400 nm, respectively. Alpha particles emitted from $$^{241}$$Am of 9 MBq ionize air molecules in a scattering chamber, and the resulting ions lead to the formation of liquid water droplets. From the analysis of Raman signal intensities, it has been found that the increase in the liquid water Raman channel is approximately 3 times as much as the decrease in the vapor phase water Raman channel, which is consistent with the theoretical prediction based on the Raman cross-sections. In addition, the radius of the water droplet is estimated to be 0.2 micro m.

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