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宇佐美 博士; 吉永 恭平*; 藤川 圭吾*
日本原子力学会誌ATOMO
, 67(5), p.295 - 299, 2025/05
日本原子力研究開発機構では、東京電力HD(株)福島第一原子力発電所の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に資するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を超えて緊密に融合・連携させることにより、基礎的・基盤的研究や、産学が連携した人材育成の取組を推進している。令和6年度から「シビアエンジニアリングマネジメント学」という新たな学問体系を基軸としたこれまでにないユニークな研究人材育成事業を開始したため、本事業の概要や狙い、現在までの取組状況について紹介する。
鎌田 創*; 平尾 好弘*; 須山 賢也; 岩本 修
日本原子力学会誌ATOMO, 67(4), p.238 - 242, 2025/04
2024年3月に開催された日本原子力学会2024年春の年会において、「遮蔽解析手法のV&V検討」研究専門委員会と放射線工学部会が「遮蔽解析のV&Vガイドライン策定に向けて」という合同セッションを開催した。会場では、3年間の委員会活動の概要報告が行われ、その後、V&V初期作業についてデータ開発、コード開発・許認可、国産データ・コード普及と維持の観点からそれぞれ講演いただいた。最後に、総合討論を通じて放射線遮蔽解析手法のV&V手順策定を進めるための情報交換が行われた。
田辺 鴻典*; 米田 政夫; 藤 暢輔; 北村 康則*; 三澤 毅*
日本原子力学会誌ATOMO, 67(3), p.198 - 202, 2025/03
鉛等で隠匿された
Uに対する非破壊測定技術の開発は、長年、核セキュリティ上の最重要課題と言われてきたが、依然として現場レベルでの検知は困難な状況にある。我々は
Cf回転照射法と呼ばれる新たな核物質非破壊測定手法を提案し、回転照射装置と水チェレンコフ中性子検出器で構成される運搬性の高い現場検知システムを開発、本システムによる核物質検知を実証した。本報では、開発したシステムを概説するとともに今後の展望について解説する。
寺田 宏明; 都築 克紀; 門脇 正尚; 永井 晴康
日本原子力学会誌ATOMO, 67(2), p.113 - 117, 2025/02
2011年に発生した福島第一原子力発電所事故では、大量の放射性物質が大気中に放出され、広く拡散して環境汚染が生じた。このような原子力緊急時の対応と準備に有用な情報となる精緻な大気拡散計算結果を様々な条件に対して迅速に取得可能な数値シミュレーションシステムとして、大気拡散データベースシステム(WSPEEDI-DB)が完成した。本稿では、このWSPEEDI-DBの開発経緯、システムの概要および活用例を紹介する。
岩本 修
日本原子力学会誌ATOMO, 67(2), p.103 - 107, 2025/02
核データライブラリは原子炉や加速器などの放射線が関わるシミュレーション計算の基盤となるものであり、現在の研究開発において不可欠な基盤データである。JENDLは日本で開発が進められてきた評価済核データライブラリであり、高速炉開発から始まる原子力を始めとする研究開発を支えてきた。2021年に公開した最新のJENDL-5は様々な放射線利用に対応するものであり、これまでのJENDLの集大成ともいえる充実したデータとなっている。多くの利用を通して今後のイノベーション創出へつながることを期待する。
服部 高典; 小松 一生*
日本原子力学会誌ATOMO, 66(12), p.618 - 622, 2024/12
超高圧中性子回折装置PLANETは、茨城県東海村の大強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に建設された国内初の高圧中性子実験専用のビームラインである。パルス中性子を用いたエネルギー分散型データ測定および最新の光学機器、高圧発生装置を導入することにより、これまでにない高い精度で、広い圧力温度範囲にわたる結晶・液体・ガラスの構造を解析できるようになっている。本稿では、どのようにしてそれが実現されたか紹介するとともに、最近発表された氷の水素結合の対称化の成果に関して紹介する。
山野 秀将; 豊岡 淳一; 佐藤 博之; 坂場 成昭
日本原子力学会誌ATOMO, 66(12), p.607 - 611, 2024/12
主要な開発国を対象に国外の高速炉開発動向を紹介するとともに、国内動向を紹介する。
二神 敏
日本原子力学会誌ATOMO, 66(11), p.555 - 559, 2024/11
原子力発電所のPRAは、解析作業が膨大であり、事業者の負担となっていることが、国際的に検討されているリスク情報活用アプローチを国内に導入するに当たっての懸案となる可能性がある。この要因は、膨大な設計資料等の読み込み及び内容理解、信頼性データや評価モデルの構築を習熟した技能者が経験に基づいて手作業で入力しなければならない状況にある。この課題を解消するため、AI、デジタル化技術を活用し、従来手作業であったところを自動化することによって、原子力発電所PRAの省力化・等質化を目指したPRA手法を開発している。本稿では、AI技術を活用したPRA手法の全体的な開発計画とFT自動作成手法の開発状況について報告する。
Zheng, X.; 玉置 等史; 柴本 泰照; 丸山 結
日本原子力学会誌ATOMO, 66(11), p.565 - 569, 2024/11
原子力安全の継続的な改善のためにはリスク情報と不確かさ情報を活用した合理的な意思決定が重要であり、近年ではこれを効率的に実施するために人工知能/機械学習(AI/ML)を活用することが期待されている。本報では、原子力分野におけるAI/MLの活用例を調査し、日本原子力研究開発機構が行うAI/MLを活用した動的確率論的リスク評価(PRA)と不確かさ評価・感度解析の研究状況を紹介する。具体的には、決定論的解析コードと機械学習による代替評価モデルを柔軟に共用できる多忠実シミュレーション手法を構築することで、ランダムサンプリングを用いた動的PRAとソースターム不確かさ評価・グローバル感度解析の効率的な実施を可能とした。
家田 淳一; 深田 幸正; 福田 竜生
日本原子力学会誌ATOMO, 66(10), p.521 - 524, 2024/10
放射性廃棄物に含まれる放射性同位体(RI)は、見方を変えれば長期間安定したエネルギー源と考えられる。主にアルファ線による熱エネルギーをスピントロニクス技術により電力変換する「スピン熱電発電」、そして主にガンマ線の光電変換を用いた「ガンマ線発電」のための素子開発を進めることで、RIのエネルギーを再資源化する事を目指している。
柴田 裕樹; 齋藤 裕明; 林 博和; 高野 公秀
日本原子力学会和文論文誌(インターネット), 23(3), p.74 - 80, 2024/08
放射性廃棄物の減容化・有害度低減を目指し、使用済核燃料から長寿命放射性核種であるマイナーアクチノイドを分離し、加速器駆動システム(ADS)で核変換する技術の開発が進められている。窒化物燃料はADSによるマイナーアクチノイド含有核変換用燃料の主要な候補燃料形態である。燃料の設計や開発において照射中の窒化物燃料のふるまいを把握することが必要であり、FEMAXI-7を基にした窒化物燃料ふるまい解析モジュールを開発した。PCMIなどの機械的特性に着目し、窒化物燃料ふるまい解析したところ、2年間の照射条件では被覆管破損は起きないことが明らかとなった。
飯本 武志*; 嶋田 和真; 橋本 周; 永井 晴康; 芳原 新也*; 村上 健太*
日本原子力学会誌ATOMO, 66(7), p.356 - 360, 2024/07
保健物理分野における最近の研究成果や放射線防護にかかる国内外における議論の動向を整理しつつ、原子力安全に直結する短期的、中長期的な課題を抽出した。特に防災や緊急時対応に関連の深い、原子力施設における平常時および事故時の安全管理と被ばくの評価について、オフサイトとオンサイトの両方の観点から、保健物理・環境科学部会と原子力安全部会の連携協力の下、情報を共有し議論を深めた。
南川 卓也; 関根 由莉奈; 山田 鉄兵*
日本原子力学会和文論文誌(インターネット), 23(2), p.50 - 63, 2024/06
放射性廃棄物の削減や浄化には、放射性イオンの選択的分離が不可欠である。除去すべき放射性同位元素の中でも、
Srは人の健康と環境に大きな脅威を与えている。しかし、Ca
からSrを分離することが難しいため、環境廃水からのSrの除去は依然として困難である。われわれは、多孔質構造を利用し、廃水からSrを選択的に除去するために、シュウ酸塩とサマリウム(Sm)からツリウム(Tm)までの8種類のランタノイド(Ln)イオンからなる一連の等構造ランタノイド-シュウ酸塩骨格(LOF)を開発した。LOFはイオン交換可能な陰イオン細孔を有し、細孔の大きさはホストLn種によって段階的に変化した。LOFのホストLnがTbの場合、LOFは極めて高いSr選択性を示し、SrとCaの間のイオン半径の微妙な違い(0.2オングストローム)を区別することが可能であり、Sr選択性はゼオライトAの3倍であり、これまでの報告されてきた吸着剤の選択性を上回るものであった。この結果は、LOFを構成するLn種を選択することにより細孔径をサブオングストロームで微調整可能であり、これにより非常に高い選択性が得られたことも示唆された。この新規な細孔サイズ制御方法は簡易であり、様々な分野でのイオン分離の可能性が開く可能性がある。
山口 正剛
日本原子力学会誌ATOMO, 66(6), p.291 - 294, 2024/06
金属格子欠陥の第一原理計算は2000年前後から可能になり、表面や結晶粒界等の面欠陥、原子空孔等の点欠陥、転位芯等の線欠陥と、計算しやすい順に徐々に行われていった。第一原理計算から得られるのは欠陥構造と原子間凝集エネルギー(電子論的結合エネルギー)であり、それは材料研究におけるミクロの極限であるが、マクロな材料物性に対して強く影響を与えているらしいことを、筆者のいくつかの計算例から紹介したい。
寺阪 祐太; 飯本 武志*; 三倉 通孝*; 藤田 玲子*
日本原子力学会誌ATOMO, 66(4), p.203 - 207, 2024/04
本報告は、日本原子力学会2023年秋の年会で開催した福島特別プロジェクト企画セッション(保健物理・環境科学部会共催)のとりまとめである。本企画セッションは「ALPS処理水海洋放出に関する経緯とその理解」と題して、資源エネルギー庁および環境省の担当官にALPS処理水の扱いに関する経緯と取組み、海域環境モニタリング等についての講演をいただくとともに、福島特別プロジェクトより海洋放出に関する世論調査(2022年秋)の結果を紹介した。講演後の会場全体での議論を通じて、処理水海洋放出の事実関係が学会関係者間で共有された。
村上 健太*; 鬼沢 邦雄; 山本 章夫*
日本原子力学会誌ATOMO, 66(4), p.199 - 202, 2024/04
日本原子力学会標準委員会は、高経年化対策実施基準の改定を通して長期運転にかかる活動をリードしてきたが、最近の法・規制の変更を踏まえて、引き続き重要な貢献をする必要があると考えている。本稿は、2023年秋の大会で実施された企画セッションにおける議論を再構成し、安全な長期運転に向けた取り組みとその標準化における留意点を解説したものである。重要な点として、(1)時間の経過に伴って見いだされる知識を有効に活用すること、(2)オブソレッセンスを含む安全への影響が大きな新知見を見逃さないこと、(3)安全への影響と発現可能性の大きさを踏まえて対応に重要度をつけること、(4)国際的な知識基盤構築へ貢献することなどが挙げられる。
佐藤 達彦
日本原子力学会誌ATOMO, 66(3), p.143 - 145, 2024/03
PHITSは、任意物質中における様々な放射線の振る舞いをコンピュータ内で再現するモンテカルロ放射線挙動解析計算コードであり、現在、そのユーザー数は8,000名を超え世界68カ国で利用されている。その主な利用目的は、放射線施設設計、医学物理、放射線防護、宇宙線研究などである。PHITSのような汎用放射線挙動解析コードは、荷電粒子による物質へのエネルギー付与量を計算する際、阻止能に基づく連続エネルギー損失近似を採用するのが一般的である。しかし、DNAのようなナノスケールの放射線影響を解明するためには、荷電粒子の飛跡周辺に発生する個々の電離や励起の位置(飛跡構造)を正確に再現する必要があり、連続エネルギー損失近似では不十分である。本報告では、近年、PHITSに導入した飛跡構造解析モード及びそれを応用したDNA損傷計算結果について紹介する。
池内 宏知; 小山 真一
日本原子力学会誌ATOMO, 66(2), p.74 - 78, 2024/02
東京電力福島第一原子力発電所(1F)からの着実な燃料デブリの取出しに向けて、性状未知の燃料デブリ試料(未知試料)の分析技術・体制の構築が喫緊の課題となっている。このため、性状既知のサンプル(模擬燃料デブリ)を用いた分析試験と専門家間の議論を通じて、分析結果の妥当性や誤差をもたらす要因など、分析精度の現状の到達レベルを知るとともに、その影響因子の把握と改善に向けた検討が進められている。本稿では、「核種・元素量」の分析・評価技術の基盤整備について、一端を紹介する。
鎌田 正輝*; 吉田 拓真*; 杉田 宰*; 奥村 啓介
日本原子力学会誌ATOMO, 66(2), p.83 - 86, 2024/02
福島第一原子力発電所から取り出された物体の核燃料物質量を計測し、核燃料物質量に基づいて燃料デブリと放射性廃棄物に仕分けることができれば、取り出しから保管までの作業および保管施設の合理化につながる。これまで、廃炉・汚染水対策事業において、2019年度に燃料デブリと放射性廃棄物の仕分けに適用できる可能性がある非破壊計測技術を調査し、2020
2021年度に候補技術における計測誤差因子の影響を評価した。2022年度以降も引き続き、燃料デブリの取り出し規模の更なる拡大に向けて、燃料デブリと放射性廃棄物の仕分けのための非破壊計測技術の開発を進めているところである。
谷村 嘉彦; 吉富 寛
日本原子力学会誌ATOMO, 66(1), p.42 - 45, 2024/01
放射性同位元素の規制等に係る法律改正により、RI施設における放射線測定の信頼性確保が法令で要求されており、その基盤となる放射線測定器の校正や試験を行う標準場の品質保証が重要となっている。本稿では、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構の放射線標準施設棟に整備されているX線、
線、
線及び中性子線の各種二次標準場の現状と今後の展開について概説する。また、放射線分野で初となるJIS登録試験所で提供できる試験サービスの内容、放射線標準場に関する国際規格(ISO規格)の最新動向について解説する。
