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報告書

福島第一原子力発電所の廃止措置に向けた瓦礫・植物などの放射性核種分析手法に関する検討

関 晃太郎; 佐々木 誉幸*; 秋元 友寿*; 徳永 貴仁; 田中 究; 原賀 智子; 上野 隆; 石森 健一郎; 星 亜紀子; 亀尾 裕

JAEA-Technology 2016-013, 37 Pages, 2016/07

JAEA-Technology-2016-013.pdf:2.09MB

研究施設等廃棄物を対象に構築した簡易・迅速分析法にもとづき、福島第一原子力発電所構内で採取された瓦礫や植物などに適用可能な分析フローを作成し、その適用性について検討した。検討の結果、分析対象核種を高い回収率で、$$^{90}$$Srや$$^{137}$$Csなどの核分裂生成物の影響を受けることなく、放射能濃度を定量が可能であることが確認できた。

報告書

JPDR保管廃棄物試料に対する放射化学分析,4

大森 弘幸; 根橋 宏治; 島田 亜佐子; 田中 究; 安田 麻里; 星 亜紀子; 辻 智之; 石森 健一郎; 亀尾 裕

JAEA-Data/Code 2014-029, 31 Pages, 2015/03

JAEA-Data-Code-2014-029.pdf:1.51MB

日本原子力研究開発機構の研究施設から発生する研究施設等廃棄物については、将来的に浅地中埋設処分される予定であり、埋設処分を開始するまでに、簡便に廃棄体の放射能濃度を評価する方法を構築する必要がある。そこで、原子力科学研究所バックエンド技術部では、原子炉施設から発生する放射性廃棄物を対象とする放射能濃度評価方法の検討に資するために、原子力科学研究所内で保管されているJPDR施設の解体廃棄物から分析用試料を採取し、放射化学分析を実施してきた。本報告は、平成26年度に実施した放射化学分析($$^{93}$$Mo, $$^{137}$$Cs)の結果について報告するとともに、これまでに取得した放射能濃度データについて整理し、JPDR保管廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討のための基礎資料としてまとめたものである。

報告書

JPDR保管廃棄物試料に対する放射化学分析,3

安田 麻里; 田中 究; 渡辺 幸一; 星 亜紀子; 辻 智之; 亀尾 裕

JAEA-Data/Code 2014-011, 59 Pages, 2014/08

JAEA-Data-Code-2014-011.pdf:16.84MB

日本原子力研究開発機構の研究施設から発生する放射性廃棄物については、近い将来に浅地中埋設処分の実施が予定されており、簡便かつ迅速に放射能濃度を評価する合理的方法を構築する必要がある。そこで、原子力科学研究所バックエンド技術部では、原子炉施設から発生した雑固体廃棄物に対する放射能濃度評価方法を検討することを目的として、廃棄物の保管数量が比較的多い動力試験炉(JPDR)の解体に伴って発生した雑固体廃棄物から分析用試料を採取し、放射化学分析を行っている。本報告では、これまでに取得した15核種($$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{36}$$Cl, $$^{60}$$Co, $$^{59}$$Ni, $$^{63}$$Ni, $$^{90}$$Sr, $$^{94}$$Nb, $$^{99}$$Tc, $$^{108m}$$Ag, $$^{137}$$Cs, $$^{152}$$Eu, $$^{154}$$Eu, $$^{166m}$$Ho, 全$$alpha$$)について、有意な362点の放射能濃度データを整理し、原子炉施設から発生した雑固体廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討のための基礎資料としてまとめた。

論文

Radiochemical analysis of rubble and trees collected from Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

田中 究; 島田 亜佐子; 星 亜紀子; 安田 麻里; 小澤 麻由美; 亀尾 裕

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(7-8), p.1032 - 1043, 2014/07

 被引用回数:12 パーセンタイル:14.01(Nuclear Science & Technology)

To characterize the rubble and trees contaminated by radionuclides released by the recent accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, the radiochemical analysis protocols were modified using those developed by the Japan Atomic Energy Agency for the waste generated by radionuclide-treating laboratories and research reactors. The radioactivity concentrations of $$gamma$$-ray-emitting nuclides $$^{60}$$Co, $$^{94}$$Nb, $$^{152}$$Eu, and $$^{154}$$Eu, and $$beta$$-ray-emitting nuclides $$^{14}$$C, $$^{129}$$I, $$^{36}$$Cl, $$^{79}$$Se, and $$^{99}$$Tc were successfully measured by the modified analytical method. This analysis successfully clarified the characteristics of the radioactivity concentrations of the rubble and trees and identified issues that should be considered to obtain a deeper understanding of these characteristics.

報告書

JPDR保管廃棄物試料に対する放射化学分析,2

田中 究; 安田 麻里; 渡辺 幸一; 星 亜紀子; 辻 智之; 樋口 秀和

JAEA-Data/Code 2013-008, 16 Pages, 2013/11

JAEA-Data-Code-2013-008.pdf:2.41MB

日本原子力研究開発機構の研究施設から発生する研究施設等廃棄物については、将来的に浅地中埋設処分の実施が予定されており、簡便に廃棄体の放射能濃度を評価する方法を構築する必要がある。そこで、原子炉施設から発生する放射性廃棄物を対象とする放射能濃度評価方法の検討に資するために、原子力科学研究所バックエンド技術部ではJPDR施設の解体に伴って発生し原子力科学研究所内で保管されている放射性廃棄物から分析用試料を採取し、放射化学分析を実施した。本報告は、平成21年度から平成23年度に実施した放射化学分析の結果について整理し、放射能濃度評価方法の検討のための基礎資料としてまとめたものである。

報告書

JPDR保管廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討,1

辻 智之; 亀尾 裕; 坂井 章浩; 星 亜紀子; 高橋 邦明

JAEA-Technology 2012-045, 37 Pages, 2013/02

JAEA-Technology-2012-045.pdf:2.43MB

日本原子力研究開発機構の研究施設から発生する低レベル放射性廃棄物を対象に、将来的に実施が予定されている浅地中埋設処分における廃棄体確認に向けて、廃棄体に含まれる放射性物質の種類ごとの放射能濃度を簡便に評価する方法を構築しておく必要がある。そこで、保管数量が比較的多いJPDR施設の解体に伴って発生した固体廃棄物を対象とし、スケーリングファクタ法や平均放射能濃度法のような統計的手法に基づく放射能濃度評価方法の適用性について検討した。

報告書

JPDR保管廃棄物試料に対する放射化学分析

星 亜紀子; 辻 智之; 田中 究; 安田 麻里; 渡辺 幸一; 坂井 章浩; 亀尾 裕; 木暮 広人; 樋口 秀和; 高橋 邦明

JAEA-Data/Code 2011-011, 31 Pages, 2011/10

JAEA-Data-Code-2011-011.pdf:1.7MB

日本原子力研究開発機構の研究施設から発生する放射性廃棄物については、近い将来に浅地中埋設処分の実施が予定されており、簡便かつ迅速に放射能濃度を評価する合理的方法を構築する必要がある。そこで、原子力科学研究所バックエンド技術部では、原子炉施設から発生した雑固体廃棄物に対する放射能濃度評価方法を検討することを目的として、廃棄物の保管数量が比較的多い動力試験炉の解体に伴って発生した雑固体廃棄物から分析用試料を採取し、放射化学分析を行っている。本報告では、これまでに取得した7核種($$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{60}$$Co, $$^{59}$$Ni, $$^{63}$$Ni, $$^{90}$$Sr, $$^{137}$$Cs)について、有意な262点の放射能濃度データを整理し、原子炉施設から発生した雑固体廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討のための基礎資料としてまとめた。

報告書

JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートのクリアランス; 放射能濃度の測定及び評価の方法の策定

里山 朝紀; 岸本 克己; 星 亜紀子; 高泉 宏英; 堤 正博; 稲野辺 浩; 吉森 道郎

JAEA-Technology 2011-003, 53 Pages, 2011/03

JAEA-Technology-2011-003.pdf:1.6MB

原子力科学研究所のバックエンド技術部では、放射性廃棄物の合理的な処分及び資源の有効利用を図るとともに、保管廃棄施設の保管能力の逼迫回避を目的として、1985年度から1989年度にかけて実施されたJRR-3改造工事に伴って発生し、第2保管廃棄施設の保管廃棄施設・NLに保管している放射能レベルの非常に低いコンクリートを対象としたクリアランスを進めている。JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートのクリアランスにあたっては、2005年度から2007年度にかけて、コンクリートの汚染状況の調査を行った。その調査結果をもとに、放射能濃度の測定及び評価の方法を策定し、2007年11月8日付けで文部科学大臣へ認可申請を行い、2008年7月25日付けで認可を得た。その後、クリアランス作業に必要な測定機器やコンクリートの取り出し設備等のハード面の整備、保安規定や作業要領書等のソフト面の整備を進め、2009年度からクリアランス作業を開始した。本報告は、JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートをクリアランスするために策定した放射能濃度の測定及び評価の方法をとりまとめたものである。

論文

Analysis of Th, U, Pu, and Am in radioactive metal waste using extraction chromatography

島田 亜佐子; 原賀 智子; 星 亜紀子; 亀尾 裕; 中島 幹雄; 高橋 邦明

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 286(3), p.765 - 770, 2010/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.61(Chemistry, Analytical)

Extraction chromatography method was applied to the chemical separation of alpha nuclides, Th, U, Pu, and Am, in metal waste; UTEVA resin (for uranium and tetravalent actinide) for the analysis of Th and U, and TRU resin (for trans uranium resin) for the analysis of Pu and Am. Schemes of extraction chromatography were optimized to analyze metal waste containing lots of Fe. Actual metal wastes were analyzed with the optimized methods and good recovery more than 90% was obtained.

報告書

研究施設等から発生する均質・均一固化体に対する放射化学分析

星 亜紀子; 亀尾 裕; 片山 淳; 坂井 章浩; 辻 智之; 中島 幹雄; 木原 伸二; 高橋 邦明

JAEA-Data/Code 2009-023, 84 Pages, 2010/03

JAEA-Data-Code-2009-023.pdf:12.81MB

日本原子力研究開発機構から発生する放射性廃棄物の合理的な埋設処分に向けて、廃棄体に含まれる安全評価上重要となる核種の濃度を、スケーリングファクタ法等の統計的手法により決定する方法を構築する必要がある。このため、平成10年度から平成19年度にかけて日本原子力研究開発機構原子力科学研究所から発生し、アスファルト又はセメントにより均質・均一に固化される低レベル放射性廃液(56試料)について放射化学分析を実施し、17核種に対する放射能濃度データ(563データ)を取得した。さらに取得したこれらの核種について、原子力発電所から発生する低レベル放射性廃棄物の処分において採用されているスケーリングファクタ法でKey核種としている$$^{60}$$Co又は$$^{137}$$Csとの相関関係を調査し、均質・均一固化体に対する合理的な放射能濃度決定方法構築のための基礎資料としてまとめた。

報告書

JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートのクリアランス; 汚染状況の調査

里山 朝紀; 岸本 克己; 高泉 宏英; 星 亜紀子; 大越 実; 立花 光夫

JAEA-Technology 2009-060, 42 Pages, 2010/01

JAEA-Technology-2009-060.pdf:4.17MB

JRR-3の改造工事では、原子炉本体の一括撤去に併せて行った周辺のコンクリート構造物の解体により放射能レベルの極めて低いコンクリート破片が多量に発生した。これらのコンクリート破片は、現在、原子力科学研究所の保管廃棄施設・NLに保管している。原子力科学研究所における廃棄物対策として、JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリート破片に対するクリアランスの適用性について検討を行った。はじめに、JRR-3改造工事における記録,保管廃棄記録票等から保管廃棄施設・NLに保管しているコンクリート破片の発生場所,物量,放射能濃度等を調査した。次に、保管廃棄施設・NLに保管しているコンクリート破片から測定用試料を採取して放射能濃度を測定し、汚染状況を調査した。さらに、放射化計算によりコンクリート構造物の放射化汚染の状況を調査した。これらの調査の結果、コンクリート破片に含まれる放射性物質の放射能濃度はクリアランスレベルよりも十分に低く、クリアランス対象物とすることが可能であることがわかった。

論文

Simple determination of $$^{99}$$Tc in radioactive waste using Tc extraction disk and imaging plates

亀尾 裕; 片山 淳; 星 亜紀子; 原賀 智子; 中島 幹雄

Applied Radiation and Isotopes, 68(1), p.139 - 143, 2010/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:45.06(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

放射性廃棄物に含まれる$$^{99}$$Tcを簡易に定量するため、ディスク状の固相抽出剤表面に$$^{99}$$Tcを吸着させ、そのディスクをイメージングプレートで直接測定する分析法を開発した。固相抽出剤による種々の溶液からのTcの分離性能を調べた結果、pH2から12の範囲において、Tcは97%以上回収できることがわかった。しかし、ディスク状の固相抽出剤内部におけるTcの分布は、溶液のpHにより変化し、その結果、$$beta$$線の計数効率も大きく変化した。原子力機構の研究施設から発生した放射性廃液に対して本分析法を適用した結果、その定量値は従来分析法により得られた値とよく一致した。

報告書

研究施設等廃棄物に含まれる放射性核種の簡易・迅速分析法(分析指針)

亀尾 裕; 島田 亜佐子; 石森 健一郎; 原賀 智子; 片山 淳; 星 亜紀子; 中島 幹雄

JAEA-Technology 2009-051, 81 Pages, 2009/10

JAEA-Technology-2009-051.pdf:3.6MB

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所及び大洗研究開発センターの研究施設から発生する放射性廃棄物を対象として抽出された処分安全評価上重要となる放射性核種及びウラン,トリウムを簡易・迅速に評価できる分析・測定法を開発した。主要な分析対象試料としては、原子力科学研究所の高減容処理施設において製作される溶融固化体を想定した。この溶融固化体試料に含まれる重要核種に対して、費用を低減しながらルーチン的に分析できる体制を確立することを目的に、非破壊$$gamma$$線測定の高効率化,試料前処理法及び核種分離法の簡易・迅速化,長寿命核種の迅速測定法の開発等を進め、この成果を分析指針としてまとめた。

論文

研究施設等廃棄物に含まれる$$^{59}$$Ni及び$$^{63}$$Niの分析法

亀尾 裕; 原賀 智子; 片山 淳; 星 亜紀子; 中島 幹雄

Radioisotopes, 58(5), p.153 - 160, 2009/05

放射性廃棄物を対象としたルーチン分析法のひとつとして、$$^{59}$$Ni及び$$^{63}$$Niの分析法について検討を行った。分析試料の核種組成や化学成分を考慮して分離条件の最適化を図った結果、金属廃棄物試料及び濃縮廃液試料に含まれる$$^{59}$$Ni及び$$^{63}$$Niの放射能濃度を効率よく定量することができた。金属廃棄物試料について、本法による分析値と放射化計算による予測値との比較を行った結果、両者はよく一致することがわかった。

論文

Influence of hydrofluoric acid on extraction of thorium using a commercially available extraction chromatographic resin

藤原 亜佐子; 星 亜紀子; 亀尾 裕; 中島 幹雄

Journal of Chromatography A, 1216(18), p.4125 - 4127, 2009/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:74.91(Biochemical Research Methods)

UTEVAレジンにより1$$times$$10$$^{-6}$$mol/dm$$^{3}$$のThとさまざまな濃度のHFを含む硝酸溶液(1$$sim$$5mol/dm$$^{3}$$)からThを回収するとき、Th回収率のHF濃度依存性を調べた。Th回収率はHF濃度の増加とともに減少した。ほぼ100%の回収率が得られる最大のHF濃度は、1mol/dm$$^{3}$$硝酸では約10$$^{-4}$$mol/dm$$^{3}$$, 3mol/dm$$^{3}$$硝酸では約10$$^{-3}$$mol/dm$$^{3}$$, 5mol/dm$$^{3}$$では約10$$^{-2}$$mol/dm$$^{3}$$であった。0.1mol/dm$$^{3}$$のHFを含む溶液に硝酸アルミニウム(0.2mol/dm$$^{3}$$)又は硝酸鉄(0.6mol/dm$$^{3}$$)をF$$^{-}$$のマスキング剤として添加するとTh回収率は1.4$$pm$$0.3%から95$$pm$$5%又は93$$pm$$3%に改善された。UTEVAレジンによるThの効果的な抽出は、試料溶液中のHF濃度に応じて硝酸濃度を選択することや硝酸アルミニウムのようなマスキング剤を添加することにより達成できる。

論文

廃棄物に対する簡易・迅速な$$alpha$$核種分離手法の検討

星 亜紀子; 渡辺 幸一; 藤原 亜佐子; 原賀 智子; 亀尾 裕; 中島 幹雄; 武部 愼一

日本原子力学会和文論文誌, 7(3), p.177 - 185, 2008/09

低レベル放射性廃棄物に含まれるアルファ線放出核種の分析法の簡易・迅速化を目的に、抽出クロマトグラフィーによるU, Np, Pu, Am、及びCmの分離手法の検討を行った。U, Puの分離にはUTEVAレジンを、Npの分離にはTEVAレジンを、Am, Cmの分離にはTRUレジンを用いた。スキームの検討においては、分離操作がルーチン化されることを考慮し、腐食性低減のため、希硝酸をベースとした溶液でスキームを構築することを試みた。模擬廃棄物を用いた分離試験において、回収率は67$$sim$$97%と良好であり、分離の所要時間は2時間程度であった。本検討による分離スキームを実濃縮廃液に適用したところ、良好な回収率と除染係数が得られ、実用分析法として使用できる見通しを得た。

報告書

不燃性雑固体廃棄物の溶融処理技術開発; 雑固体溶融固化体特性試験

中塩 信行; 亀尾 裕; 星 亜紀子; 中島 幹雄

JAEA-Review 2007-005, 35 Pages, 2007/02

JAEA-Review-2007-005.pdf:2.28MB

日本原子力研究所東海研究所(現日本原子力研究開発機構原子力科学研究所)は、研究開発で発生した低レベル放射性雑固体廃棄物を対象として、高い減容比と安定性が得られる溶融処理及び高圧縮処理を行う高減容処理施設を平成15年2月に建設整備した。バックエンド技術部廃棄物処理技術試験室(現バックエンド推進部門技術開発ユニット廃棄物確認技術開発グループ)では、高減容処理施設の溶融処理設備稼働に先立って、模擬雑固体廃棄物と放射性トレーサー($$^{60}$$Co, $$^{137}$$Cs, $$^{152}$$Eu)を小型プラズマ加熱溶融炉で溶融する雑固体溶融固化体特性試験を行ってきた。特性試験では、さまざまな溶融条件での溶融廃棄物の粘性,溶融固化体の化学組成,物理的特性及び放射能分布を調べた。本レビューは、これまでに報告した特性試験の成果をとりまとめて、今後、実機で行われる予定の溶融処理の実施・最適化に資するための検討を行った。

論文

Application of extraction chromatography to the separation of thorium and uranium dissolved in a solution of high salt concentration

藤原 亜佐子; 亀尾 裕; 星 亜紀子; 原賀 智子; 中島 幹雄

Journal of Chromatography A, 1140(1-2), p.163 - 167, 2007/01

 被引用回数:17 パーセンタイル:47.62(Biochemical Research Methods)

UTEVA樹脂を用いる抽出クロマトグラフィを多元素を含む対照試料と模擬廃棄物の溶融固化体を溶解して作製した試料に含まれるThとUの分離に適用した。硝酸濃度1Mから5Mの対照試料中のThとUは、UTEVA樹脂に抽出され、0.1Mの硝酸と0.05Mのシュウ酸を含む溶液によって回収され、結果としてほかの金属元素から分離された。溶融固化体の試料中のウランは対照試料と同様の溶離挙動を示した。一方、トリウムは硝酸濃度5Mの試料からは抽出されたが、硝酸濃度1Mの試料からは抽出されなかった。フッ化物イオンがThの抽出を妨害していると考え、Thよりもフッ化物イオンとの安定度定数が大きいAlやFeの硝酸塩を添加したところ、硝酸濃度1Mの試料からもThが抽出された。

報告書

放射性廃棄物から製作される溶融固化体の放射能迅速評価のための逆同時及び同時$$gamma$$線スペクトロメトリーの検討

原賀 智子; 亀尾 裕; 星 亜紀子; 米澤 仲四郎*; 中島 幹雄

JAERI-Tech 2005-050, 35 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-050.pdf:1.35MB

日本原子力研究所から発生する低レベル放射性雑固体廃棄物をプラズマ溶融して製作される溶融固化体の簡易・迅速な放射能評価法として、$$gamma$$線放出核種の非破壊測定法を検討した。Ge検出器のみを使用する通常の$$gamma$$線スペクトロメトリーで問題となる共存核種のコンプトン散乱に起因するバックグラウンド計数を低減させ、目的核種を選択的に測定するため、Ge検出器とBGO検出器を用いる、(1)逆同時$$gamma$$線スペクトロメトリー,(2)同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを検討した。廃棄物中に多く含まれる$$^{60}$$Coの存在下で、単一の$$gamma$$線を放出する$$^{137}$$Csの測定に対しては逆同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを、複数のカスケード$$gamma$$線を放出する$$^{152}$$Euの測定に対しては同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを適用した結果、$$^{137}$$Csの検出限界値は約1/6に低減され、$$^{152}$$Euの検出限界値は1/1.5に低減された。本法は放射能評価の迅速化に有効であることがわかった。

論文

雑固体廃棄物をプラズマ溶融して製作した溶融固化体の化学的安定性

亀尾 裕; 原賀 智子; 中塩 信行; 星 亜紀子; 中島 幹雄

日本原子力学会和文論文誌, 3(4), p.354 - 362, 2004/12

低レベル放射性廃棄物をプラズマ溶融して製作した溶融固化体の化学的安定性を調べるため、MCC-3S試験法に準拠した溶出試験を行い、溶融固化体の主要成分(Na, Al, Si, Ca, Fe)と放射性核種($$^{60}$$Co, $$^{137}$$Cs, $$^{152}$$Eu)の溶出率(NL$$_{i}$$)を測定した。溶融固化体の化学組成がNL$$_{i}$$に与える影響について調べた結果、溶融固化体のNL$$_{i}$$に対するFeO濃度の影響はあまり大きくなく、CaOとSiO$$_{2}$$の重量比で表される塩基度に大きく依存することがわかった。塩基度が0.8以下溶融固化体の場合、logNL$$_{i}$$は塩基度と直線関係にあるため、溶融固化体の化学組成を調べることによりNL$$_{i}$$を推定することが可能であると考えられる。

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