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論文

PSTEP: Project for solar-terrestrial environment prediction

草野 完也*; 一本 潔*; 石井 守*; 三好 由純*; 余田 成男*; 秋吉 英治*; 浅井 歩*; 海老原 祐輔*; 藤原 均*; 後藤 忠徳*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.159_1 - 159_29, 2021/12

https://doi.org/10.1186/s40623-021-01486-1
 被引用回数：6 パーセンタイル：51.19(Geosciences, Multidisciplinary)

PSTEPとは、2015年4月から2020年3月まで日本国内の太陽・地球惑星圏に携わる研究者が協力して実施した科研費新学術領域研究である。この研究枠組みから500以上の査読付き論文が発表され、様々なセミナーやサマースクールが実施された。本論文では、その成果をまとめて報告する。

論文

放射性気体廃棄物中のトリチウム捕集に用いる疎水性パラジウム触媒の酸化性能評価

古谷 美紗; 米谷 達成; 中川 雅博; 上野 有美; 佐藤 淳也; 岩井 保則*

保健物理(インターネット), 55(2), p.97 - 101, 2020/06

https://doi.org/10.5453/jhps.55.97

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所では、放射性気体廃棄物中に存在するトリチウムガス(HT)をトリチウム水蒸気(HTO)に酸化するため、酸化触媒を600$$^{circ}$$Cに加熱して使用している。本研究では、酸化触媒の加熱温度を低下させ、より安全な$$^{3}$$Hモニタリング手法を確立することを目的として、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒, CuO触媒、及びPt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$触媒の異なる温度条件下における水素ガスに対する酸化効率を検証した。その結果、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒及びPt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$触媒の水素に対する酸化性能はCuO触媒と比較して優れており、25$$^{circ}$$Cの室内温度条件下においても水素を十分に酸化する能力があることが明らかとなり、$$^{3}$$Hモニタリングにおける安全性の向上が期待できる。

論文

放射性気体廃棄物中の$$^{14}$$C捕集に用いる疎水性パラジウム触媒の酸化性能評価

上野 有美; 中川 雅博; 佐藤 淳也; 岩井 保則

保健物理, 51(1), p.7 - 11, 2016/03

https://doi.org/10.5453/jhps.51.7

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所では、放射性気体廃棄物中の炭素14($$^{14}$$C)を$$^{14}$$CO$$_{2}$$へ酸化し捕集するため、酸化銅(CuO)触媒を600$$^{circ}$$Cに加熱して使用している。我々は、酸化触媒の加熱温度を低下させ、より安全な$$^{14}$$Cモニタリング手法を確立することを目的として、二酸化ケイ素(SiO$$_{2}$$)の表面に疎水化処理を施した疎水性パラジウム二酸化ケイ素(Pd/SiO$$_{2}$$)触媒を新たに開発した。その酸化性能についてCuO触媒,白金アルミナ(Pt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)触媒,パラジウム二酸化ジルコニウム(Pd/ZrO$$_{2}$$)触媒および親水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒と比較を行った。その結果、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒の酸化性能が最も優れていることが確認できた。現在使用しているCuO触媒を疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒に変更することで、管理区域内で使用する加熱炉の温度を600$$^{circ}$$Cから300$$^{circ}$$Cへ低下させることができ、モニタリングの安全性を向上させることが可能となる。

論文

RI施設における排気中$$^{14}$$Cモニタリング; 捕集及び酸化方法の比較評価

上野 有美; 小嵐 淳; 岩井 保則; 佐藤 淳也; 高橋 照彦; 澤畠 勝紀; 関田 勉; 小林 誠; 角田 昌彦; 菊地 正光

保健物理, 49(1), p.39 - 44, 2014/03

http://doi.org/10.5453/jhps.49.39
http://doi.org/10.5453/jhps.49.2

原子力科学研究所第4研究棟(RI施設)では、排気中の$$^{14}$$Cを1か月間連続で捕集し、施設から大気中へ放出される$$^{14}$$Cのモニタリングを行っている。しかし、CuO触媒を600$$^{circ}$$C以上に加熱する必要があることやモノエタノールアミン(MEA)が毒劇物に指定されていることから、管理区域内でのモニタリング手法として改良の余地が残っている。本試験では、異なる捕集剤を用いた捕集法の比較、使用する捕集剤の量とCO$$_{2}$$捕集効率の関係についての検討、異なる酸化触媒の異なる温度条件下における酸化性能の比較を行った。CO$$_{2}$$捕集剤の検討では、MEAに加えて、Carbo-Sorb Eを評価の対象とした。酸化触媒の検討では、CuO触媒に加えて、Ptアルミナ触媒、Pd/ZrO$$_{2}$$触媒を評価の対象とした。試験の結果、Carbo-Sorb Eはガスの通気による気化量が大きく、1か月の連続捕集には適さず、MEAは1か月間を通して安定したCO$$_{2}$$捕集能力があることが確認できた。各触媒の酸化効率を比較した結果、Pd/ZrO$$_{2}$$触媒のCH$$_{4}$$に対する酸化性能が最も優れており、加熱炉の温度を200$$^{circ}$$C以上下げることができ、モニタリングの安全性を向上できる。

報告書

東京電力(株)福島第一原子力発電所事故に関する放射線管理の基準の根拠及び課題について

山田 克典; 藤井 克年; 神田 浩志; 東 大輔; 小林 稔明; 中川 雅博; 深見 智代; 吉田 圭佑; 上野 有美; 中嶌 純也; et al.

JAEA-Review 2013-033, 51 Pages, 2013/12

JAEA-Review-2013-033.pdf:2.73MB

平成23年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故以降、放射線防護・放射線管理にかかわるさまざまな基準が策定された。インターネット等を通じて、これらの基準を調査した結果、下記13項目があげられた。(1)ヨウ素剤の服用基準値、(2)避難住民等に対するスクリーニングレベル、(3)避難区域、屋内退避等、(4)食品規制値(暫定規制値、基準値)、(5)放射線業務従事者の緊急時被ばく限度、(6)水浴場開設の判断基準、(7)学校・校庭の利用の判断基準、(8)作付基準、(9)飼料の暫定許容値、(10)堆肥の暫定許容値、(11)船舶、コンテナ等の除染基準、(12)廃棄物の取扱、処分等、(13)除染作業にかかわる基準。これらの基準の根拠を調査・整理し、今後の放射線防護、放射線管理の課題を検討した。

口頭

RI施設における$$^{14}$$Cモニタリングに関する検討

上野 有美; 高橋 照彦; 澤畠 勝紀; 菊地 正光; 角田 昌彦

no journal, , 

原子力科学研究所第4研究棟ではさまざまな化学形で排気中に存在する$$^{14}$$Cを触媒(酸化銅)によって$$^{14}$$CO$$_{2}$$の化学形に変化させ、モノエタノールアミン(MEA)によって捕集し、放射能を測定することによって$$^{14}$$Cのモニタリングを実施している。しかし、酸化銅を600$$^{circ}$$Cに加熱する必要があることやMEAが毒劇物に指定されていることから、管理が煩雑である。そこで、より安全で信頼性が高く、管理が容易な$$^{14}$$Cモニタリング手法を確立することを目的として、新たな触媒やCO$$_{2}$$捕集材を使用した捕集法について検討し、現在第4研究棟で実施している捕集法と比較することとした。本発表は、今後実施するCO$$_{2}$$捕集材や触媒の性能試験にかかわる実験計画について報告する。

口頭

福島第一原子力発電所原子炉建屋のコアボーリング試料に対する化学成分分析

小澤 麻由美; 矢吹 光史; 島田 亜佐子; 上野 隆

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故進展の解明においては、Csの移行挙動や溶融炉心とコンクリートとの反応(MCCI)の解析評価が必要となる。Csの移行挙動に関して、Csと結合すると予想される元素(B, Mo等)を分析することにより、より詳細な事故進展の解明に資することが期待できる。これまでに原子力機構が行ってきた福島第一原子力発電所原子炉建屋のコアボーリング試料に対する分析から、放射性Csは原子炉建屋内において床面等に塗布された樹脂層内に留まっていることがわかっている。炉内で生成したMoの同位体比は天然のMoとは異なるため、同位体比を調べることにより炉内から放出されたMoを検知することができる。このため、樹脂層中に含まれるB及びMoに対する分析法を検討するとともに、MCCI反応の解析に資する基礎データとして、コンクリート部分の主要成分について分析を実施した。本検討により、事故進展の解明に役立つB存在量及びMo同位体比を分析できる見通しが得られた。また、MCCI反応の解析において参考となるコンクリートの主要成分値を得ることができた。

口頭

放射性気体廃棄物中の$$^{3}$$He捕集に用いる疎水性パラジウム触媒の酸化性能評価

米谷 達成; 古谷 美紗; 中川 雅博; 上野 有美; 佐藤 淳也

no journal, , 

放射性気体廃棄物中$$^{14}$$Cモニタリングの高度化のために開発した疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒は$$^{3}$$Heに対しても優れた酸化性能を有していると考えられる。本研究では、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒と現在原子力科学研究所において使用しているCuO及びPt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$触媒の水素酸化効率の比較試験を行った。試験は以下の手順で行った。水素標準ガス(100ppm)を加熱した触媒に通気し、通気後のガスをアルミニウムバッグに捕集し、ガスクロマトグラフ装置によって水素濃度を測定した。通気前のガスの水素濃度と通気後のガスの水素濃度を比較し、水素酸化効率を算出した。加熱温度を変化させて試験を行い、各触媒の異なる温度条件下における水素酸化効率を比較した。その結果、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒及びPt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$触媒は、CuOと比較して優れた水素酸化性能を有していることが分かった。

口頭

再処理施設およびRI施設における排気中$$^{14}$$Cモニタリング; 最適な酸化触媒の開発および比較評価

上野 有美; 中川 雅博; 佐藤 淳也; 岩井 保則

no journal, , 

日本原子力研究開発機構の再処理施設およびRI施設では放射性気体廃棄物中の炭素14($$^{14}$$C)を$$^{14}$$CO$$_{2}$$へ酸化し捕集するため、触媒を500$$^{circ}$$C$$sim$$600$$^{circ}$$Cに加熱して使用している。我々は、酸化触媒の加熱温度を低下させ、より安全な$$^{14}$$Cモニタリング手法を確立することを目的として、二酸化ケイ素(SiO$$_{2}$$)の表面に疎水化処理を施した疎水性パラジウム二酸化ケイ素(Pd/SiO$$_{2}$$)触媒を新たに開発した。その酸化性能についてCuO触媒, 白金アルミナ(Pt/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)触媒, パラジウム二酸化ジルコニウム(Pd/ZrO$$_{2}$$)触媒および親水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒と比較を行った。その結果、疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒の酸化性能が最も優れていることが確認できた。現在使用している触媒を疎水性Pd/SiO$$_{2}$$触媒に変更することで、管理区域内で使用する加熱炉の温度を500$$^{circ}$$C$$sim$$600$$^{circ}$$Cから300$$^{circ}$$Cへ低下させることができ、モニタリングの安全性を向上させることが可能となった。

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