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報告書

ウランと環境研究プラットフォーム構想; ウランと環境研究懇話会

中山 卓也; 八木 直人; 佐藤 和彦; 日野田 晋吾; 中桐 俊男; 森本 靖之; 梅澤 克洋; 杉杖 典岳

JAEA-Review 2018-005, 163 Pages, 2018/03

JAEA-Review-2018-005.pdf:72.95MB

人形峠環境技術センターでは、2016年12月21日に、今後の事業計画案として「ウランと環境研究プラットフォーム」構想を公表した。この構想は人形峠環境技術センターの施設の廃止措置を着実に進めるために必要な、ウランと環境をテーマとした研究開発を通じ、地域・国際社会への貢献を目指すものである。この構想を進めるにあたって、研究開発活動の効率化・活性化、研究活動を通じた地域共生、研究活動の安全・安心等の視点から、立地地域住民および外部の専門家等による、事業計画案への意見・提言を頂き、研究開発の信頼性・透明性を確保するため、「ウランと環境研究懇話会」を設置した。「ウランと環境研究懇話会」は、2017年6月から12月にかけて、5回開催し、「ウランと環境研究懇話会としての認識のまとめ」が取りまとめられた。また、この懇話会で頂いた意見・提言を「ウランと環境研究懇話会での意見・提言等の概要」として取りまとめられた。

論文

Element distribution measurement in incineration ash using micro-PIXE analysis

阿部 智久; 嶋崎 竹二郎; 中山 卓也; 大曽根 理; 大杉 武史; 中澤 修; 百合 庸介*; 山田 尚人*; 佐藤 隆博*

QST-M-2; QST Takasaki Annual Report 2015, P. 83, 2017/03

本研究では、有害物質の溶出を抑制した焼却灰のセメント固化技術を開発するために、焼却灰をセメント固化した際の固化時における焼却灰からセメントへの有害物質の移動及び固化されたセメント固化体から溶出する有害物質の移動を明らかにすることを目指す。研究の第一段階として、マイクロPIXEにより焼却灰粒子を測定し、その違いを検出することを試みた。試料には模擬灰を使用し、粒子を樹脂材に包埋することで、測定試料として作製した。マイクロPIXE測定の結果、焼却灰粒子の数十マイクロメーターの範囲で2つの粒子の組成の違いを検出することができた。セメント固化に影響を与える硫黄等の軽元素についても検出できたため、焼却灰と固化の影響について今後検討したいと考えている。

論文

Accelerator neutron dosimetry using composite-gas-filled proportional counting tube

薄井 利英; 三上 智; 橋本 周; 中山 直人; 鈴木 ちひろ*; 谷 幸太郎*; 山崎 敬三*; 三澤 毅*

KURRI Progress Report 2010, P. 209, 2011/10

中性子場に応じた線量評価ができる可搬型中性子線量計の開発を行っている。この可搬型中性子線量計は熱中性子と速中性子それぞれによる反応に基づく出力から被ばく線量推定するものである。この可搬型中性子線量計を用いた中性子線量評価は、現場におけるスペクトル情報がなくとも、中性子場の状況を的確に反映した線量評価を可能にする技術として期待される。本線量計を用いた線量評価手法の有効性の検証及び線量評価性能の向上のため、特有の中性子エネルギー分布が予想される京都大学の加速器駆動未臨界炉にて、検出器の特性試験を実施した。

論文

Investigation on slit jet through upper internal structure (UIS) in highly compact vessel of sodium-cooled fast reactor

上出 英樹; 相澤 康介; 大嶋 淳*; 中山 王克*; 笠原 直人

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(9), p.810 - 819, 2010/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:24.16(Nuclear Science & Technology)

原子力機構では改良ループ型ナトリウム冷却高速炉の開発を進めている。炉容器径の削減を目的として燃料交換システムの簡素化を行った結果、炉上部機構(UIS)は燃料交換機のアームを通すために半径方向の切込みを有する構造とした。このUIS切込みは炉心出口から上方に向かう速い流れを許すことになり、炉容器内自由液面でのガス巻込みや破損燃料位置検出器における遅発中性子先行核のサンプリングに影響を及ぼす。そこで、1/10縮尺炉上部プレナムモデルを用いた水試験により、可視化と流速測定を行った。粒子画像流速測定法を用いて流速場を測定した結果、切込み部の流速はUISの水平多孔板の高さで加速され、炉上部プレナムの高い位置まで速い流速を維持することがわかった。複雑な形状を持つUISに対して適切な流動解析手法の知見を得るため、商用CFDコードを用いた実験解析を実施した結果、解析された流速場は実験結果によく一致した。

論文

Investigation on flow field around a slit of Upper Internal Structure (UIS) in a highly compact vessel of a sodium cooled fast reactor

上出 英樹; 相澤 康介; 大嶋 淳*; 中山 王克*; 笠原 直人

Proceedings of 6th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-6) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2008/11

原子力機構では改良ループ型ナトリウム冷却高速炉の開発を進めている。炉容器径の削減を目的として燃料交換システムの簡素化を行った結果、炉上部機構(UIS)は燃料交換機のアームを通すために半径方向の切込みを有する構造とした。このUIS切込みは炉心出口から上方に向かう速い流れを許すことになり、炉容器内自由液面でのガス巻込みや破損燃料位置検出器における遅発中性子先行核のサンプリングに影響を及ぼす。そこで、1/10縮尺炉上部プレナムモデルを用いた水試験により、可視化と流速測定を行った。UISは制御棒上部案内管(CRGT)と6枚の水平多孔板からなっている。この複雑な形状に対応するため、可視化には、屈折率調整の手法を用いた。UISの1/4セクター部にあるCRGTを水と屈折率がほぼ等しいフッ素系樹脂を用いてモデル化した。粒子画像流速測定法を用いて流速場を測定した結果、切込み部の流速はUISの水平多孔板の高さで加速され、炉上部プレナムの高い位置まで速い流速を維持することがわかった。複雑な形状を持つUISに対して適切な流動解析手法の知見を得るため、CFDコードを用いた実験解析を実施した結果、解析された流速場は実験結果によく一致した。

論文

Clarification of strain limits considering the ratcheting fatigue strength of 316FR steel

磯部 展宏*; 祐川 正之*; 中山 康成*; 伊達 信悟*; 大谷 知未*; 高橋 由紀夫*; 笠原 直人; 柴本 宏*; 長島 英明*; 井上 和彦*

Nuclear Engineering and Design, 238(2), p.347 - 352, 2008/02

 被引用回数:21 パーセンタイル:78.91(Nuclear Science & Technology)

高速炉設計基準の高度化を目的として、ラチェット疲労条件におけるひずみ制限について検討した。ラチェット変形を与える期間を1000回とし、累積非弾性ひずみをパラメータとして疲労試験を行った。累積非弾性ひずみの増加に伴い、平均応力が上昇し、疲労寿命が低下したが、平均応力が25MPa以下のときは、疲労寿命の低下はほとんど無視できた。高速炉運転条件に対して安全側と考えられるラチェット期間1000回の条件では、平均応力25MPaに対応する累積非弾性ひずみは2.2パーセントであり、現行の設計基準におけるひずみ制限値(2パーセント)により、ラチェットによる疲労寿命低下も防止できると考えられる。

論文

In vivo recognition of Cyclopentadienyltricarbonylrhenium (CpTR) derivatives

上原 知也*; 小池 美穂*; 中田 英夫*; 宮本 重彦*; 本石 章司; 橋本 和幸; 奥 直人*; 中山 守雄*; 荒野 泰*

Nuclear Medicine and Biology, 30(3), p.327 - 334, 2003/04

 被引用回数:20 パーセンタイル:50.23(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)

$$^{186/188}$$Re標識低分子化抗体やペプチドによる癌の治療には、腎臓への放射能集積を示さない一方で、癌組織には長時間に渡る選択的な放射能集積を与える標識体の設計が必要である。そのためには、生体内で安定であり、かつ尿細管で母体タンパク質から遊離された際に、腎細胞へ取り込まれることなく、速やかに尿中へと排泄を受けるRe錯体の選択が重要である。本研究では、Cyclopentadienyltricarbonylrhenium(CpTR)をタンパク質やペプチドの$$^{186/188}$$Re標識薬剤へ応用する目的で,CpTR-COOH及びそのグリシン(Gly)結合体の生体内での代謝を検討した。その結果、両者はともに血漿中及び緩衝液中で安定であった。一方、マウスに投与した場合、脂溶性の高いCpTR-COOHは胆汁排泄と尿排泄を受けたが、水溶性の高いCpTR-Glyは尿排泄のみを受けた。さらにCpTR-COOHは、複数の水溶性代謝物として排泄されるのに対して、CpTR-Glyは、代謝を受けずにそのまま排泄された。これらの結果から、腎臓刷子縁膜酵素の作用で母体ペプチドから[$$^{186/188}$$Re]CpTR-Glyを遊離する標識試薬は、腎臓での放射能滞留の解消に有用と考えられる。

口頭

実用高速炉構造設計基準のための技術開発,13; 非弾性設計解析手法の開発とガイドライン化

柴本 宏; 井上 和彦*; 高橋 由紀夫*; 中村 協正*; 笠原 直人; 中山 康成*

no journal, , 

実用高速炉の構造健全性評価の精緻化を図るため、設計に供する非弾性解析手法の開発を進めている。基本方針に基づき、構成式,荷重履歴の取り扱い,設計評価法等を提案し、それらを体系化することによって「非弾性設計解析に関するガイドライン」の暫定案を策定した。

口頭

ホットセル内を採取したスミヤ試料を用いた不感時間測定法

岩佐 忠敏; 中山 直人; 三上 智; 江口 和利; 高嶋 秀樹; 人見 順一; 五味渕 優*

no journal, , 

GM計数管では計数率が高くなると数え落としが生じる。真の計数率を求めるには数え落とし補正を行う必要があるが、そのためには不感時間を知る必要がある。不感時間の測定方法としては、一般的に二線源法やオシログラフ法,崩壊線源法が知られている。しかし、これらの測定方法では測定に要する時間や専用の線源を必要とするなど、現場で実用的に利用するには課題がある。本報告では照射燃料集合体試験施設(FMF)のホットセル内を採取したスミヤ試料とGM測定装置(アロカ製JDC-125)を利用して不感時間を測定する方法について検討した結果を報告する。

口頭

複合型比例計数管を用いた加速器中性子線量評価

薄井 利英; 三上 智; 中山 直人; 橋本 周; 鈴木 ちひろ*; 山崎 敬三*; 三澤 毅*

no journal, , 

中性子場に応じた線量評価を可能とするため、混合ガスを封入した比例計数管(以下、「複合型比例計数管」という)の開発を行っている。この複合型比例計数管は、熱中性子と高速中性子それぞれによる反応数の比に基づき、それぞれの場の中性子エネルギー分布状況に適した線量評価指標を抽出し、線量を推定するものである。これまでに、単色エネルギーの中性子場や原子炉容器周辺などの中性子場で試験し、その性能が確認されている。京都大学臨界集合体実験装置(以下、「KUCA」という)の加速器駆動未臨界炉周辺では、D-T反応により生み出される高速中性子(約14MeV)と原子炉からの熱中性子が混在する特有のエネルギー分布の中性子場であると想定される。その場において、複合型比例計数管を使用した線量評価法のより一層の適合性を確認するために、実験を行ったので報告する。

口頭

放射性物質や放射線の取扱いへの正しい理解を持った若手教育者の育成について

薄井 利英; 中山 直人; 岩佐 忠敏; 三浦 嘉之; 石田 恵一; 色川 弘行; 浜崎 正章; 大川 康寿; 岩井 亮

no journal, , 

原子力機構大洗研究開発センターは、現在、文部科学省公募事業に応募して採択された「放射性物質・放射線取扱いへの正しい理解を持った若手教育者の育成」として、これまで知識を得る場の少なかった「放射性物質や放射線の取扱い」について、教員を目指す学生及び若手教員を対象に正しい知識を身につけ、次世代の子供達に正しく伝えられる人材の育成に貢献することを目的とした研修を実施している。本発表では、研修内容を具体的に紹介するものである。

口頭

放射線管理におけるスミヤ法に用いるふき取り資材の特性評価

薄井 利英; 岩井 亮; 五味渕 優; 中山 直人; 岩佐 忠敏; 高嶋 秀樹; 人見 順一

no journal, , 

放射線作業の管理における一環として、表面密度の管理があり、測定対象物の表面密度を間接的に測定する方法としてふき取り法がある。また、必要に応じて作業場所等の放射性物質の除染が必要となる。その際使用するふき取り用の資材としては一般的に市販されているもので、紙タオル・化学ぞうきん・スミヤろ紙等がある。本件ではスミヤ資材として、4枚重ねの紙タオル(パルプ100%)・化学ぞうきんA(セルロース製不織布)・化学ぞうきんB(含油脂レーヨン不織布)・スミヤろ紙を用い、これらのふき取り効率、除染の容易性に関し、福島第一原子力発電所の事故由来の核種Cs-134及びCs-137が含まれた塵等を水に溶かした溶液を用いて「JIS Z4504放射性表面汚染の測定方法」に基づく実験的評価を実施したので、その結果を報告する。

口頭

$$alpha$$$$beta$$比率の測定及び核種分析結果から鑑みた放射線管理

中山 直人; 薄井 利英; 五味渕 優; 高嶋 秀樹; 人見 順一

no journal, , 

照射燃料試験施設における現状の核種組成比を把握し、放射線管理手法の再検討を行う目的で、セル及びグローブボックス内を対象に、スミヤろ紙を用いて$$alpha$$$$beta$$放射能比率の測定及び$$gamma$$線核種分析の試験を実施したので報告する。

口頭

高汚染ホットセル内作業における放射線管理

中山 直人; 岩佐 忠敏; 浜崎 正章; 住谷 佳信*; 荻谷 尚司; 色川 弘行; 叶野 豊; 高嶋 秀樹; 人見 順一

no journal, , 

ホットセル内除染や不要機材の解体作業において、作業者の皮膚及び水晶体の等価線量評価が重要となるが、等価線量を計画する上で必要な$$beta$$線量と$$gamma$$線量の比率に関するデータが少なく、実測により把握する必要があった。そこで、事前にセル内作業場所における$$beta$$線量及び$$gamma$$線量の測定を実施し、その比率をセル内作業者の等価線量について作業計画に反映したので報告する。また、当該作業で得られた等価線量の実績や本作業における放射線管理全般についても紹介する。

口頭

放射線管理におけるスミヤ法に用いるふき取り資材の特性評価,2

岩佐 忠敏; 中山 直人; 前田 英太; 薄井 利英; 叶野 豊; 高嶋 秀樹; 色川 弘行

no journal, , 

遊離性表面汚染の測定方法として、スミヤ法があり、その際に使用するふき取り資材には一般的にスミヤろ紙を用いることが多い。また、作業場所等の放射性物質の除染の際には、スミヤろ紙を含め、紙タオル, 化学ぞうきん等の資材を用いている。これらのふき取り資材におけるふき取り特性(ふき取り効率、除染の容易性)に関して実際の現場で表面密度管理の対象となる材質や核種を考慮し、「JIS Z4504放射性表面汚染の測定方法」に基づき実験的評価を実施した。本報告では、前回の報告後に、今後の管理に有用な情報となる試験片及び試験溶液(核種)を選定し、ふき取り資材の特性評価を実施したので、その結果について報告する。

口頭

隣接するセメント固化体中の水の放射線分解による水素発生量の解析的評価

中山 卓也; 大杉 武史; 嶋崎 竹二郎; 阿部 智久; 八木 直人; 中澤 修; 佐藤 治夫*; 鈴木 和彦*

no journal, , 

セメント固化体の廃棄時において、隣接する固化体の放射線により発生する水素量とその影響について、PHITSコードにより評価した。放射能濃度が高い固化体を連続して配置しないこと、放射能濃度が低い場合は廃棄体の距離の調整により水素発生量を抑制できることを見出した。

口頭

フェライト廃液処理法の放射性廃棄物への適用; マイクロPIXE分析法による生成物の安定性の検討

阿部 智久; 嶋崎 竹二郎; 中山 卓也; 大曽根 理; 大杉 武史; 中澤 修; 百合 庸介*; 山田 尚人*; 佐藤 隆博*

no journal, , 

本研究では、フェライト処理による有害な元素の固定化技術の開発のために、目的元素によるフェライト生成物の違いを明らかにすることを目指す。フェライト生成物には原料由来の軽元素が含まれるため、組成分析にマイクロPIXE分析の適用を試みた。Pb及びCrの有害元素含有廃液をフェライト処理し、その生成物を試料としてXRDによる構造解析、PIXEによる組成分析を実施した。測定の結果、フェライトが同一構造をとっているにも関わらず、PbでのみSが検出された。本研究によって、目的元素を変えることによって、同一のフェライト構造をとるのにも関わらず、組成に違いが表れることが分かった。今後は、Sが構造に果たしている役割について調査し、有害元素の固定化性能への影響を明らかにする。

口頭

呼吸保護具着用状態の違いが漏れ率に与える影響について

中山 直人; 谷田 一美; 浜崎 正章; 薄井 利英; 中田 陽

no journal, , 

放射線作業時に作業者が着用する呼吸保護具は、着用方法のミスによりマスク面体と顔面の密着性が悪化し、放射性物質がマスク内へ漏れこむことで予期せぬ内部被ばくを引き起こす恐れがある。予期せぬ内部被ばくを防ぐために、着用方法のミスがマスク内への漏れ率に与える影響を把握することは、呼吸保護具の適切な着用を指導する上で重要な情報である。そこで、本研究は呼吸保護具の適切な着用に資することを目的として、様々な着用状態(フィルターの緩み、しめひもの緩み、サイズの違い、発汗状態)におけるマスク内への漏れ率に対する影響を調査したので、その結果について報告する。

口頭

マイクロPIXE分析を用いた焼却灰の元素組成測定

阿部 智久; 嶋崎 竹二郎; 中山 卓也; 大曽根 理; 大杉 武史; 中澤 修; 百合 庸介*; 山田 尚人*; 佐藤 隆博*

no journal, , 

本研究では、有害物質の溶出を抑制した焼却灰のセメント固化技術を開発するために、焼却灰をセメント固化した際の固化時における焼却灰からセメントへの有害物質の移動及び固化されたセメント固化体から溶出する有害物質の移動を明らかにすることを目指す。研究の第一段階として、マイクロPIXEにより焼却灰粒子を測定し、その違いを検出することを試みた。試料には模擬灰を使用し、粒子を樹脂材に包埋することで、測定試料として作製した。マイクロPIXE測定の結果、焼却灰粒子の数百マイクロメーターの範囲で2つの粒子の組成の違いを検出することができた。セメント固化に影響を与える硫黄等の軽元素についても検出できたため、焼却灰と固化の影響について今後検討したいと考えている。

口頭

大気じんを用いたマスクマンテスト実施方法の最適化に向けた検討

和田 莉奈; 中山 直人; 野原 尚史; 齋藤 圭

no journal, , 

原子力機構大洗研究所では、内部被ばく防護を図るため、呼吸保護具を使用する作業者に対してマスク面体内外の濃度差からマスク内への漏れ率の測定(以下「マスクマンテスト」という。)を実施することで、適切な着用を指導している。現行運用のマスクマンテストは、JIS T8150(2006)を参考に、大気じんを試験用粒子として用いた測定装置により、作業中の模擬動作(深呼吸、顔を上下、顔を左右、顔を歪める、話す)を行った際の漏れ率の測定を行い、着用の適切性を判定するものである。本研究では、マスクマンテストの実施方法として、模擬動作や測定時間などに着目し、改正されたJIS T8150(2021)に記載されている定量的フィットテストの方法も踏まえ、現行機材での現在のマスクマンテスト実施方法について検証を行い、今後の運用を検討したので、その結果を報告する。

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