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論文

Occurrence and potential activity of denitrifiers and methanogens in groundwater at 140 m depth in Pliocene diatomaceous mudstone of northern Japan

勝山 千恵*; 梨本 裕晃*; 永翁 一代*; 石橋 朋剛*; 古田 一期*; 木下 剛*; 吉川 英樹; 青木 和弘; 浅野 貴博*; 佐々木 祥人; et al.

FEMS Microbiology Ecology, 86(3), p.532 - 543, 2013/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:64.02(Microbiology)

嫌気性微生物活性は地下環境に影響を与える。本研究では140mの深度の2つのボアホールから低酸素濃度の地下水を採取し脱窒菌とメタン生成菌の活性について調査した。脱窒菌活性は$$^{15}$$Nをトレーサとしてボアホール環境にて測定し、メタン生成菌については16S rRNAの遺伝子解析により存在を確認した。メタンの安定同位体の分析値から溶存メタンは微生物活用由来であることが分かったが、本メタン生成菌の培養中には発生が確認できなかった。地下140m深の地下水中には酸素が含まれておらず、Ehが-144から6.8mVを示し、脱窒菌の活性が有意な環境であることが分かった。

報告書

炉内中継装置の引抜方策の検討に係る調査について; 「もんじゅ」原子炉容器内構造物の観察

針替 仁; 高木 剛彦; 浜野 知治; 中村 省一; 大場 俊雄; 江橋 政明; 奥田 英一; 木下 知宣

JAEA-Technology 2013-014, 150 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-014.pdf:24.38MB

高速増殖原型炉もんじゅにおいて、平成22年8月26日に炉内中継装置(以下「IVTM」という。)本体が原子炉機器輸送ケーシングのグリッパ爪から外れて落下する事象が発生した。その後、IVTM本体の引抜きが「荷重超過」警報の発報により実施できなかったことから、IVTM本体の状況を把握するため、不活性アルゴンガス中にナトリウム蒸気が浮遊する原子炉容器内で観察を行うための観察装置、観察方法等について検討を行い、IVTM本体内側案内管の内面観察とIVTM本体の上部・下部案内管接続部の外面観察を実施することとした。これら観察の結果、案内管接続部で上部案内管下端部が径方向に変形し、燃料出入孔スリーブと干渉することを確認したため、燃料出入孔スリーブと一体で原子炉容器内から引き抜くことを決定した。本報告はIVTM本体を引き抜くために実施した原子炉容器内の観察について、観察装置、観察方法等の検討内容及び結果についてまとめたものである。

論文

Electron beam treatment of formalin sterilization gas

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 60, 2007/02

ホルムアルデヒド(HCHO)とメタノール(CH$$_{3}$$OH)を含む空気、いわゆるホルマリンガスは、薫蒸殺菌に使用した後の排出のためにその短時間での無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)の応用を検討した。90-1230ppmvのHCHOと30-340ppmvのメタノール(CH$$_{3}$$OH)を含む空気を5-80kGyで電子ビーム照射し、吸収線量と照射後の残存HCHO濃度を測定した結果から、初期HCHO濃度とこれを10ppmvに減少させるために必要な線量の関係を求めた。HCHO初期濃度を[HCHO]$$_{0}$$(ppmv)とし、必要な線量をD(kGy)とすると、CH$$_{3}$$OHを含む場合は、D=-4.2$$times$$10$$^{-5}$$[HCHO]$$_{0}$$$$^{2}$$+1.2$$times$$10$$^{-1}$$[HCHO]$$_{0}$$-1.2、CH$$_{3}$$OHを含まない場合は、D=-3.8$$times$$10$$^{-5}$$[HCHO]$$_{0}$$$$^{2}$$+1.0$$times$$10$$^{-1}$$[HCHO]$$_{0}$$-1.0の関係が得られた。これらに基づいて、部屋の容積,初期濃度,加速器仕様をパラメータとして、CH$$_{3}$$OHを含む場合のHCHO含有空気をEB処理するために要する時間を算出する式を導出した。これから、EB処理プロセスは、従来の熱触媒法に比べて処理時間を1/4程度にできることがわかった。

論文

Characterization of charge generated in silicon carbide n$$^{+}$$p diodes using transient ion beam-induced current

大島 武; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 山川 猛; 小野田 忍; 若狭 剛史; Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 伊藤 久義; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 541(1-2), p.236 - 240, 2005/04

 被引用回数:9 パーセンタイル:40.18(Instruments & Instrumentation)

炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた放射線粒子検出器開発の一環として、SiC pnダイオードにイオンが入射した時に発生する電荷の収集挙動を調べた。実験はTIARAのタンデム加速器に接続するマイクロビームラインにて、15MeV酸素イオンを用いて行った。シングルイオンヒットによるイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)を測定したところ、SiC pnダイオードへの印加電圧の増加に従い過渡電流波形のピーク強度が大きくなること及び収集時間が短くなることが見いだされた。さらに、過渡電流を積算することで収集電荷を見積もった結果、印加電圧が低く空乏層がイオンの飛程より短い場合は、ファネリング効果によって空乏層より深い領域で発生した電荷が収集されることが判明した。また、空乏層長がイオンの飛程より長くなる印加電圧150Vでは、ほぼ100%の電荷収集効率となり、SiC pnダイオードが粒子検出器として応用可能であることが確認された。

論文

Analysis of transient current induced in silicon carbide diodes by oxygen-ion microbeams

大島 武; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 山川 猛; 小野田 忍; 若狭 剛史; Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 伊藤 久義; et al.

Proceedings of 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.177 - 180, 2004/10

炭化ケイ素半導体(SiC)を用いた耐放射線性検出器開発のために、15MeV酸素マイクロビームが入射することでSiC pnダイオード中に誘起される過渡電流を調べた。SiC pnダイオードは、p型六方晶(6H)SiCエピタキシャル基板に高温(800$$^{circ}$$C)リンイオン注入後アルゴン中で1650$$^{circ}$$C,3分間の熱処理をすることでn$$^{+}$$層を形成し、作製した。過渡電流は原研高崎TIARAタンデム加速器に接続された単一イオン入射過渡イオンビーム誘起電流(TIBIC)システムにて評価を行った。その結果、印加電圧の増加とともに過渡電流シグナルのピークが高くなり、かつ収集時間が短くなることが観測された。この結果は、印加電圧の増加とともに電界強度が強く、空乏層長が伸びることで説明できる。過渡電流シグナルを積分することで収集電荷を見積もったところ、印加電圧の増加とともに収集効率が上昇し、100V以上では100%の収集効率であることが確認できた。

口頭

殺菌使用後のホルマリンガスの短時間電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

薫蒸殺菌に使用したHCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気は、排気する前に短時間で無害化することが求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO 100$$sim$$1200ppmv及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmvを含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解をそれぞれ調べた。HCHOの約1/3の濃度のメタノールを含む場合では、HCHO初期濃度90, 300, 480、及び1230ppmvの時にHCHOを10ppmvに低減するために必要な線量は、それぞれ12, 32, 43、及び80kGyであった。加速電圧300kV,加速電流40mAのEB加速器及び、最大吸引流量1000$$sim$$3000m$$^{3}$$/hのブロアーを用い、1230ppmvのHCHOと340ppmvのCH$$_{3}$$OHを含む2000m$$^{3}$$の部屋の空気中のHCHOを清浄な外気の導入・希釈により10ppmvまで低減するのに要する時間を求めた結果、8.4$$sim$$12.2hであった。これから、EBを用いる方法では、処理に2$$sim$$3日を要していた従来の熱触媒法に比べて約1/4$$sim$$1/5程度の時間で処理できることがわかった。

口頭

ホルムアルデヒド殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 田久保 剛*; 箱田 照幸; 岩崎 達行*; 木下 忍*; 小嶋 拓治

no journal, , 

クリーンルームの薫蒸殺菌に使用後のホルムアルデヒド(HCHO)ガスについて、電子ビーム(EB)を用いてHCHOを分解するとともに、生成するO$$_{3}$$と触媒を利用して、ガス流通のままで分解生成物を酸化分解する技術の開発を行った。薫蒸ガスを模擬した520ppmvのHCHOを含む含水空気試料に、流通式で1MeV電子ビームを吸収線量10kGyで照射し、照射後分解生成物であるCO, CO$$_{2}$$,ギ酸及びHCHO濃度を測定した。さらに、照射後の空気を100$$^{circ}$$CのO$$_{3}$$分解触媒に通過させた後のCO及びCO$$_{2}$$濃度を測定した。EB照射後の、CO, CO$$_{2}$$,ギ酸及びHCHO濃度はそれぞれ170, 60, 140及び150ppmvであり、触媒通過前後では、試料空気中のCO濃度はほとんど変化しなかったが、CO$$_{2}$$濃度は240ppmvに増加した。すなわち、触媒を通過させることにより、EB照射後の未分解HCHO及びギ酸を酸化分解できることがわかった。これらから、スクラバーを用いずにガス流通のままでHCHOガスをEB処理する簡易なプロセスが開発できる見通しを得た。

口頭

ホルマリン殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

HCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気(ホルマリンガス)は、薫蒸殺菌に使用した後HCHO濃度を10ppmv以下に低減して排出するためにその短時間での無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO 100$$sim$$1200ppmv、及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmv(HCHOの約1/3の濃度)を含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解を調べた。この結果、HCHO初期濃度100, 300, 480、及び1230ppmvのときに、HCHOを10ppmvに低減するのに必要な線量は、それぞれに対して12, 32, 43、及び80kGyであった。この結果をもとに、任意のEB照射装置を用いて、任意の部屋容積,HCHO濃度のクリーンルームの処理時間を推定する一般式を導いた。この結果、300kV,40mAのEB照射装置を用いた場合、2000m$$^{3}$$のクリーンルームでは、HCHO初期濃度1200ppmvのクリーンルームのホルマリンガスの浄化に要する時間は約9時間となり、熱触媒法に比べて1/4$$sim$$1/5の時間で処理できることがわかった。

口頭

ホルマリン殺菌ガスの電子ビーム処理

島田 明彦; 箱田 照幸; 小嶋 拓治; 田久保 剛*; 岩崎 達行*; 木下 忍*

no journal, , 

ホルマリン含有空気(HCHOとCH$$_{3}$$OHを含む空気)は、薫蒸殺菌に使用した後の排出のためにその短時間無害化処理が求められており、電子ビーム(EB)を用いた方法を検討した。HCHO100$$sim$$1200ppmv、及びCH$$_{3}$$OH30$$sim$$340ppmv(HCHOの約1/3の濃度)を含む水分1%の空気試料を調製し、加速電圧1MVのEBで吸収線量5$$sim$$80kGyの範囲で、HCHOとCH$$_{3}$$OHの分解を調べた。この結果、HCHO初期濃度100, 300, 480、及び1230ppmvのときに、HCHOを10ppmvに低減するのに必要な線量は、それぞれに対して12, 32, 43、及び80kGyであった。HCHOの分解生成物は、低線量ではおもにHCOOHとCOであり、高線量ではおもに、COとCO$$_{2}$$である。また、CH$$_{3}$$OHからHCHOは生成しないことがわかった。この結果をもとに、任意のEB照射装置を用いて、任意の部屋容積,HCHO濃度のクリーンルームの処理時間を推定する一般式を導いた。この結果、300kV, 40mAのEB照射装置を用いた場合、2000m$$^{3}$$のクリーンルームでは、HCHO濃度1200ppmvのクリーンルームのホルマリンガスの浄化に要する時間は約10時間となり、熱触媒法に比べて1/4$$sim$$1/5の時間で処理できることがわかり、EB照射技術の有効性を示すことができた。

口頭

Anion-exchange behavior of element 105, Db, in HF/HNO$$_{3}$$ media

笠松 良崇; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 西中 一朗; 秋山 和彦*; 菊永 英寿*; et al.

no journal, , 

タンデム加速器を用いて$$^{248}$$Cm($$^{19}$$F, 5${it n}$)反応により合成した105番元素$$^{262}$$Db(T$$_{1/2}$$=34s)の0.89M HF/0.3M HNO$$_{3}$$水溶液中における陰イオン交換挙動を迅速イオン交換装置を用いて調べた。周期表上で同族元素であるNb, Ta, 擬似同族元素Paの陰イオン交換挙動もHF/HNO$$_{3}$$水溶液系で詳細に調べた。それぞれの結果の比較からDbの挙動が本実験条件下でTaの挙動とは大きく異なり、NbやPaの挙動に比較的近いことがわかった。

口頭

105番元素DbのHF/HNO$$_{3}$$混合水溶液中における化学挙動

笠松 良崇; 當銘 勇人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; 浅井 雅人; 石井 康雄; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 篠原 伸夫; 永目 諭一郎; et al.

no journal, , 

原子力機構タンデム加速器施設において、$$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,5${it n}$)反応により$$^{262}$$Db(半減期:34秒)を合成し、$$alpha$$線測定装置結合型イオン交換分離装置(AIDA)を用いて0.89M HF/0.3M HNO$$_{3}$$混合水溶液中における陰イオン交換挙動を調べた。また、$$^{nat}$$Ge($$^{19}$$F,${it xn}$), $$^{nat}$$Gd($$^{19}$$F,${it xn}$)反応により$$^{88}$$Nb(14.3分), $$^{170}$$Ta(6.76分)を合成し、同様に陰イオン交換挙動を調べた。その結果、今回の実験条件において陰イオン交換樹脂に対する吸着能の順列がTa$$>$$Nb$$sim$$Dbとなることがわかった。

口頭

105番元素(Db)のHF/HNO$$_{3}$$水溶液中での陰イオン交換樹脂への吸着挙動

笠松 良崇; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 當銘 勇人; 西中 一朗; 秋山 和彦*; 菊永 英寿*; et al.

no journal, , 

原子力機構のタンデム加速器を利用した核反応$$^{248}$$Cm($$^{19}$$F,5n)$$^{262}$$Dbにより、超アクチノイド元素(超重元素)である105番元素、$$^{262}$$Db(半減期:34秒)を合成した。さらに、合成した核種を迅速に化学室へガスジェット搬送し、オンラインイオン交換・$$alpha$$線測定装置(AIDA)を用いてHF/HNO$$_{3}$$水溶液系での陰イオン交換挙動を調べた。その結果を同族(5族)元素(Nb, Ta, Pa)に対する結果と比較し、Dbのフッ化物錯形成、及びその陰イオン交換樹脂との相互作用の強さについて考察した。

口頭

東海再処理工場低放射性廃液処理工程におけるセル内バルブガスケットの保全管理実績

河本 規雄; 佐々木 博文; 河田 剛; 滝 清隆; 木下 繁実*

no journal, , 

廃棄物処理場のセル内には、低放射性廃液を貯槽に受け取るための配管にバルブが約70基設置されている。平成元年以降、定期的にセル内に入室しバルブの点検を実施しており、その際バルブの継手部から微少の漏えいや漏えい痕が確認されていた。これは、ガスケット材であるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の応力緩和による接面漏れが原因であると考えられたことから、常にガスケットに推奨される締付け力(トルク)がかかるよう定期的な増し締めを行う保全管理を導入した。その結果、バルブ継手部からの漏えいはなくなったものの、高線量のセル内で重厚な防護装備を着装して行う増し締め作業が、大きな負担となっていた。本件では、トルクのデータを調査,解析することでガスケットの応力緩和とトルクの関係を評価し、保全管理の改善を図ったことについて報告する。

口頭

東海再処理工場低放射性廃液処理工程オフガス系におけるヨウ素吸着材の吸着性能試験

橋本 和一; 河田 剛; 永山 峰生; 河本 規雄; 庄司 賢二; 長木 俊幸; 佐々木 博文; 鹿志村 卓男; 木下 繁実*

no journal, , 

東海再処理施設の低放射性廃液処理工程においては、槽類オフガス系にヨウ素フィルタが設置され、吸着材として銀ゼオライト(AgX)を使用している。AgXは銀の含有量が多く高価であることから、AgXとほぼ同程度のヨウ素吸着性能が期待できる吸着材(AgZ)について実オフガスによる吸着性能試験を行い、低放射性廃液処理工程への適用性を確認したことについて報告する。

口頭

液体水素冷却超伝導線材特性測定装置の開発

達本 衡輝; 白井 康之*; 樋川 恭介*; 原 佑規*; 塩津 正博*; 小林 弘明*; 成尾 芳博*; 八木下 剛*; 野中 聡*; 丸 祐介*; et al.

no journal, , 

これまでにない外部磁場環境下における液体水素中の高温超電導材料の通電基礎特性データを取得し、液体水素冷却高温超電導機器の冷却設計指針を確立するために、液体水素冷却超伝導線材特性測定装置を設計・製作を行った。本装置では、高温超電導線材等の供試体を設置する液体水素槽は、実績のある既存の液体水素熱流動実験装置をベースに機器設計及び安全設計を行った。その外側に真空断熱槽を介して、磁場発生用の7TのNbTi超電導マグネット冷却用液体ヘリウム槽を設けて、多重容器構造とした。長時間、安定に実験を行うために、熱流動解析により侵入熱軽減対策を実施し、超電導マグネットクエンチ時の安全対策を検討した。さらに、強磁場発生時における周辺機器への漏洩磁場の影響も3次元磁場解析により明らかにし、その軽減対策も施した。水素防爆の観点から、実験時は、安全距離を十分確保した制御室で行えるように、遠隔による計測・制御システムも構築した。2012年の夏期に完成させ、初めての低温性能試験を実施し、設計どおりの性能を有することを確認した。

口頭

Design evaluation of monitoring small specimens attached on the spallation target vessel for integrity examination plan and cutting device technical evaluation for volume reduction of high radiated materials

根本 英幸; 若井 栄一; 木下 秀孝; 増田 志歩; 原田 正英; 高田 弘; 石川 幸治*; 今成 慶*; 伊藤 剛士*

no journal, , 

J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)では、水銀ターゲット容器に陽子ビームを照射し水銀の核破砕によって中性子が発生する。特に水銀ターゲット容器は大強度陽子ビームを受けて使用するため、機器の健全性を評価が必要である。また、このような機器は高放射化物となり、保管及び将来の使用済み機器の処理・処分に向けて、減容化等の技術検討を進めることが重要課題となっている。本研究は、使用中のターゲット容器に関する健全性状態の調査検討のためのモニター用小型試験片の取付け方法の検討とその基本設計を実施し、課題点を抽出した。また、使用後に高放射化物となる水銀ターゲット容器機器などに対する減容化のための技術評価として、大型機器でも取り扱いができる丸鋸刃を利用した回転切断方式で、かつ乾式方法を採用したモックアップ機を製作し、機能試験を実施したところ、切断時の温度上昇はほとんどなく、また、切粉についても粉末状でなく、期待した粒状になっていることが確認できた。

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