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論文

Measurements of the doses of eye lens for the workers of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

横山 須美*; 江崎 巌*; 立崎 英夫*; 立木 秀一*; 平尾 一茂*; 青木 克憲; 谷村 嘉彦; 星 勝也; 吉富 寛; 辻村 憲雄

Radiation Measurements, 138, p.106399_1 - 106399_5, 2020/11

In Japan, the possibility to change the current dose limit of the lens of the eye for the radiation workers working in the planned exposure situation (normal controlled situations) to a new ICRP dose limit was discussed. It was further discussed how to appropriately monitor and manage the equivalent dose of the eye lenses for these workers exposed to radiation at their workplaces, such as nuclear and medical facilities. Among the workers exposed to a high-dose radiation at the water storage flange tank deconstructed $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y dominant areas and the nuclear reactor buildings (high dose gamma-ray) of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F-NPP), H$$_{p}$$(10), H$$_{p}$$(3), and H$$_{p}$$(0.07) at the head and the chest (or the upper arm) were estimated by passive personal dosimeters using thermoluminescence dosimeters (TLDs) and radio photoluminescence glass dosimeters (RPLGDs). The relationship between H$$_{p}$$(10), H$$_{p}$$(3), and H$$_{p}$$(0.07) along with the effects of the sites of wearing dosimeters on the head inside a full-face mask and the chest (or upper arm) were discussed.

論文

Eye lens dosimetry for workers at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, 2; Field study using humanoid phantoms

辻村 憲雄; 星 勝也; 青木 克憲; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 横山 須美*

Radiation Measurements, 134, p.106305_1 - 106305_5, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

We performed a field study of eye lens dosimetry for workers involved in the decommissioning operation at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. In this study, humanoid phantoms equipped with different personal dosemeters were placed at selected locations in the workplace. The experiment showed that $$H_{rm p}$$(3) at the head is about 20% higher than $$H_{rm p}$$(10) (or $$H_{rm p}$$(3)) at the trunk. This level of dose gradient is generally interpreted as being "almost uniform" in radiological control; therefore, tasks conducted in open areas with such relatively small dose gradients ($$sim$$1.2) will not require specific monitoring with eye lens dosemeters, except when the eye lens dose approaches the dose limit.

論文

Eye lens dosimetry for workers at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, 1; Laboratory study on the dosemeter position and the shielding effect of full face mask respirators

星 勝也; 吉富 寛; 青木 克憲; 谷村 嘉彦; 辻村 憲雄; 横山 須美*

Radiation Measurements, 134, p.106304_1 - 106304_5, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

原子力規制庁の放射線安全規制研究戦略的推進事業において採択された「原子力・医療従事者等の標準的な水晶体の等価線量モニタリング、適切な管理・防護はどうあるべきか?水晶体被ばくの実態から探る」の一部である。本研究は2つのフェーズからなり、第一に光子に対する個人線量計の特性に関する実験室での照射試験、第二に福島第一原子力発電所の実際の作業環境で実施されたフィールド試験である。本稿は前者の研究結果について報告するものである。発電所において使用される全面マスクの遮へい効果及び線量計の装着位置依存性を明らかにするため、人体形状を精密に模擬したファントムの頭部に、水晶体線量評価用の線量計を装着し、ガンマ線及びエックス線校正場において照射試験を実施した。頭部に装着した個人線量計の指示値は、換算係数から計算される理論的な水晶体等価線量の$$pm$$20%以内に一致しており、取り付け位置の違いによる差は小さいことが確認された。また、照射した光子エネルギー範囲(83$$sim$$662keV)において、全面マスクの遮へい効果はほとんど期待できないことが分かった。

論文

Preliminary investigation of pretreatment methods for liquid scintillation measurements of environmental water samples using ion exchange resins

仲宗根 俊也*; 横山 須美*; 高橋 知之*; 太田 雅和; 柿内 秀樹*; 杉原 真司*; 平尾 茂一*; 百島 則幸*; 玉利 俊哉*; 島 長義*; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 15, p.2405027_1 - 2405027_3, 2020/05

事故時あるいはトリチウム使用施設からのトリチウム放出時の環境影響評価においては、環境試料中のトリチウムの迅速な分析が求められる。液体シンチレーションカウンタによる水試料のトリチウム分析では、その前処理として、水試料に含まれる有機物やイオンといった不純物の除去が必要である。一般的に用いられている前処理法は、試料の蒸留である。しかしながら、蒸留は時間を要するという欠点がある。本研究は、イオン交換樹脂を用いた迅速な前処理法の検討を目的とする。このために、陸水試料を用いて不純物除去のバッチ実験およびカラム実験を実施したところ、イオン交換樹脂の使用により、試料に含まれる不純物の除去が短時間(5分以内)で達成されることが確認された。

論文

Recent discussions toward regulatory implementation of the new occupational equivalent dose limit for the lens of the eye and related studies in Japan

横山 須美*; 浜田 信之*; 辻村 憲雄

International Journal of Radiation Biology, 95(8), p.1103 - 1112, 2019/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:27.1(Biology)

In 2011, the ICRP recommended reducing an occupational equivalent dose limit for the lens of the eye. Since then, there have been extensive discussions toward regulatory implementation of such new occupational dose limit. In Japan, the Radiation Council established a Subcommittee in July 2017 to discuss the feasibility of implementing the new occupational lens dose limit. In March 2018, the Radiation Council requested all relevant government ministries and agencies to take necessary actions toward implementation of the new occupational dose limit, considering a series of discussions made by the Subcommittee. According to the currently available information, the new occupational lens dose limit will be implemented into regulations in Japan, most likely in April 2021. Epidemiological and biological studies on radiation effects on the lens and studies on lens dose measurements have been conducted in Japan, some of which have been funded by the Japanese Nuclear Regulation Authority. This paper provides an overview of the recent discussions toward regulatory implementation and the current status of the studies related to radiation exposure of the lens and its effect in Japan.

論文

Development of field estimation technique and improvement of environmental tritium behavior model

横山 須美*; 高橋 知之*; 太田 雅和; 柿内 秀樹*; 杉原 真司*; 平尾 茂一*; 百島 則幸*; 玉利 俊哉*; 島 長義*; 安藤 麻里子; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 14(Sp.2), p.3405099_1 - 3405099_4, 2019/06

核融合科学研究所は、2017年に大型ヘリカル装置を用いたD-D実験を開始した。施設の安全確保のためにはD-D反応で生成するトリチウムの環境中移行評価法の確立が重要となる。大気及び土壌中のトリチウム水(HTO)は植生に移行し、光合成を経て有機物トリチウム(OBT)が生成される。OBTは植生中に滞留し、経口摂取による被ばくを引き起こすため、トリチウム放出においてはOBT生成の予測が重要となる。本研究は、簡易なコンパートメントモデルと実用性の高いパラメータを使用して上述した環境中トリチウム移行を推定することを目的とする。これまでに、大気・土壌・植生系から成る簡易なコンパートメントモデルを提案し、精緻なモデルであるSOLVEGとの比較によりモデルの検証を図った。本研究では、簡易モデルへの湿性沈着過程の導入及び土壌の通気性や大気・土壌・植生中トリチウム濃度の測定によるパラメータの取得、更にはOBT分析時の簡便な前処理手法の確立を計画している。

論文

Current situations and discussions in Japan in relation to the new occupational equivalent dose limit for the lens of the eye

横山 須美*; 浜田 信行*; 林田 敏幸*; 辻村 憲雄; 立崎 英夫*; 黒澤 忠弘*; 青天目 州晶*; 大口 裕之*; 大野 和子*; 川浦 稚代*; et al.

Journal of Radiological Protection, 37(3), p.659 - 683, 2017/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:19.56(Environmental Sciences)

国際放射線防護委員会が2011年に水晶体の職業等価線量限度を下げることを勧告して以来、多くの議論が様々な国々でなされてきた。この論文は、日本における水晶体の放射線防護の現状と新しい水晶体線量限度の潜在的なインパクトに関する議論をとりまとめる。トピックは水晶体線量限度の歴史的変遷、水晶体の職業被ばくの現状(例えば、医療労働者, 原子力労働者、および福島原子力発電所労働者)と測定、生物学的研究および放射線白内障に関する疫学研究の現状を含んでいる。焦点は日本の状況に置かれているが、そのような情報の共有は他の多くの国々にとって有用になると思われる。

論文

希ガス計数を利用したプルーム通過時間帯決定によるモニタリングポスト測定値を用いた空気中$$^{131}$$I濃度推定手法の改良

山田 純也; 橋本 周; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*

保健物理, 52(1), p.5 - 12, 2017/03

本研究では、現在開発が進められているモニタリングポスト測定値を用いた迅速性のある空気中$$^{131}$$I濃度推定手法を改良することを目的としている。本推定手法はモニタリングポストのNaI(Tl)検出器で測定した空気由来の$$^{131}$$I計数率に、濃度換算係数を乗ずることで空気中$$^{131}$$I濃度を推定するものである。先行研究では、空気由来の$$^{131}$$I計数率を弁別するために必要となるプルーム通過時間帯の決定方法の不確定性により、推定精度が低下することが指摘されていた。本研究では、沈着のない$$^{133}$$Xe計数率の時間変化からプルーム通過時間帯を決定する方法を考案し、開発中の空気中$$^{131}$$I濃度推定手法に適用した。その結果、空気中$$^{131}$$I濃度の推定値は実測値に対しファクタ3以内になることを示した。

論文

モニタリングポストのNaI(Tl)検出器で測定する波高分布から空気中$$^{131}$$I濃度を推定するための換算係数の計算

山田 純也; 橋本 周; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*

Radioisotopes, 65(10), p.403 - 408, 2016/10

モニタリングポストの測定データを利用した迅速性のある空気中$$^{131}$$I濃度推定手法の開発を目指している。本手法はモニタリングポストのNaI(Tl)検出器で測定した$$^{131}$$Iの全吸収ピーク計数率に濃度換算係数を掛け算することで空気中$$^{131}$$I濃度を推定する。モンテカルロ計算コードEGS5を用いて原子力機構大洗研究開発センターのモニタリングポストに対する濃度換算係数を計算した。計算の結果、無限空気線源に対する濃度換算係数は25.7Bq/m$$^{3}$$/cpsと評価された。

論文

水晶体の放射線防護に関する専門研究会追加報告,2; いつどのように$$beta$$線3ミリメートル線量当量を測定・評価すべきか?

赤羽 恵一*; 飯本 武志*; 伊知地 猛*; 岩井 敏*; 大口 裕之*; 大野 和子*; 川浦 稚代*; 黒澤 忠弘*; 立崎 英夫*; 辻村 憲雄; et al.

保健物理, 50(4), p.257 - 261, 2015/12

光子と$$beta$$線の混合フィールドでは、皮膚に割り当てられた同じ線量は、$$H_{rm p}$$(3)の保守的な推定として水晶体への線量に一般に割り当てられる。しかしながら、線量限度と同じオーダーの非常に高い$$beta$$線量が与えられるかもしれない例外的なケースでは、その保守的にバイアスのかかった線量はあまりにも制限的であり、$$H_{rm p}$$(3)の正確な評価は望ましい。この記事は、$$beta$$$$H_{rm p}$$(3)の線量測定をどんなときに、どのようにしてなすべきかについて実用的な提案をする。

論文

水晶体の放射線防護に関する専門研究会中間報告書,2; わが国の水晶体被ばく線量測定及び評価方法の変遷

赤羽 恵一*; 飯本 武志*; 伊知地 猛*; 岩井 敏*; 大口 裕之*; 大野 和子*; 川浦 稚代*; 立崎 英夫*; 辻村 憲雄; 浜田 信行*; et al.

保健物理, 49(3), p.153 - 156, 2014/09

外部被ばくによる水晶体の線量測定に係る歴史と方法論について要約する。1989年の放射線防護関係法令の改正において、ICRP1977年勧告に基づいて導入された実効線量当量概念と水晶体の線量限度(150mSv/年)は、体幹部が不均一な放射線に曝される状況下における外部被ばくによる線量評価法を大きく変えた。そのような状況(鉛エプロンの着用によってしばしばもたらされる)では、作業者は、鉛エプロンの下側に一つ、鉛エプロンの上側(一般に上着の襟)にもう一つの個人線量計を着用する。後者の線量計は、実効線量当量評価のための線量分布を与えること、水晶体の線量当量を評価することの二つの役目をはたす。個人線量計によって指示された$$H_{rm p}$$(10)と$$H_{rm p}$$(0.07)のうち、値の大きな方又はより適切な値が、$$H_{rm p}$$(3)の替わりに記録のため使用される。

論文

Calculation of equivalent dose for the lens of the eye in a positron field using EGS5

横山 須美*; 青木 克憲

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.788 - 792, 2014/04

モンテカルロ計算コードであるEGS5を用いて水晶体の陽電子フルエンスあたりの等価線量率を計算した。計算には頭部ボクセルファントム及び簡易眼球モデルを用いた。医療スタッフ及び介護者がPET検査で使用される18F-FDGのような放射性医薬品を床にこぼしたとき、あるいは内壁の薄い注射チューブを透過した陽電子から受ける水晶体線量を簡易眼球モデルを用いて算出した。1MeV未満のエネルギーにおいて電子又は陽電子フルエンスあたりの水晶体等価線量は簡易眼球モデルの方が頭部ボクセルファントムより最大で3桁程度低くなった。簡易眼球モデルにて得られた結果はICRP Publ.116の眼球モデルや過去の研究で報告されたモデルを使用して得られた値と同等となった。本研究にて簡易眼球モデルにより計算された18F-FDGからの水晶体線量率は5cmの距離で点線源では0.57$$mu$$Sv min$$^{-1}$$ MBq$$^{-1}$$、管状線源では0.37$$mu$$Sv min$$^{-1}$$ MBq$$^{-1}$$となった。また、10cm位置における被ばく線量は5cm位置における被ばく線量の1/2-1/3となった。

論文

Behavior of environmental tritium at NIFS Toki Site of Japan

杉原 真司*; 田中 将裕*; 玉利 俊哉*; 嶋田 純*; 高橋 知之*; 百島 則幸*; 福谷 哲*; 安藤 麻里子; 佐久間 洋一*; 横山 須美*; et al.

Fusion Science and Technology, 60(4), p.1300 - 1303, 2011/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.59(Nuclear Science & Technology)

原子力施設に起因する環境中トリチウムの挙動を評価する技術の開発を目的として、核融合科学研究所周辺の河川,降水及び地下水中トリチウム濃度の変動を測定した。近年の環境中トリチウム濃度は核実験前のレベルまで低下しているため、固体高分子電解質を用いた電気分解で試料中トリチウムを濃縮し、低バックグラウンド液体シンチレーション測定を行った。降水中のトリチウム濃度は0.09$$sim$$0.78Bq/Lであり、夏と秋に低く冬と春に高い季節変動を示した。河川水と地下水はほぼ一定の値を示し、それぞれ0.34と0.24Bq/Lであった。トリチウム濃度と同時に河川水の電気伝導度と流量、水素及び酸素同位体比の測定を行った。これらのデータをもとにダイナミックモデルを開発し、トリチウムの挙動を解析した。

論文

Evaluation of tritium trap effect produced by high energy proton irradiation in SS316

中村 博文; 小林 和容; 横山 須美*; 斎藤 滋; 山西 敏彦; 菊地 賢司*

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.326 - 331, 2010/08

高エネルギー陽子照射されたステンレス316鋼(SS316)の等速昇温によるトリチウム放出挙動を測定し、照射に起因する材料中のトリチウムトラップサイトの評価を試みた。資料には、STIP-I(スイス,SI,SINQターゲット計画)において580MeVの陽子及び核破砕中性子で照射されたSS316を用い、窒素-水素混合ガス気流中で10K/minで1273Kまで昇温した。昇温に伴って、試料から放出されたトリチウムは、電離箱で連続監視するとともに、触媒で酸化させた後、バブラーで捕集し、定量した。試験の結果、トリチウム放出挙動は、照射時温度に依存せず、また、試料内に残存したトリチウムは、照射中に核破砕反応で生成した量の1/10以下であることが明らかになった。以上の結果をもとに、高エネルギー陽子及び核破砕中性子照射中及び等速昇温中のSS316中のトリチウム輸送解析を行った結果、試料中に残存しているトリチウムは、そのほとんどが照射欠陥に起因するトラップサイトに補足されたものであり、そのトラップエネルギーは、1.4eV以上であると評価された。

論文

Influence of water concentrations to chemical forms of tritium generated in mercury through a nuclear reaction

真辺 健太郎; 横山 須美

Applied Radiation and Isotopes, 68(3), p.418 - 421, 2010/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

J-PARCの物質・生命科学実験施設の核破砕中性子源においては、水銀ターゲットの核破砕反応により、トリチウムが生成する。このトリチウムによる潜在的な内部被ばくに対する評価を行ううえで重要となるトリチウムの化学形について調べた。水銀ターゲット内でのトリチウムの生成を模擬するために、少量の金属リチウムを含む液体水銀試料を熱中性子ビームで照射した。リチウムの(n,$$alpha$$)反応から生成するHTOとHTの比率と、試料中の水分含有量との関係を調べたところ、水分含有量の増加に伴い、HTOの比率が増加することが見いだされた。この関係に基づき、液体水銀ターゲットシステム内の気相の水分圧からHTOとHTの比率を評価するための式を導出した。この式を用いて、運転中の水銀ターゲットシステムの気相中のトリチウムは、約70%がHTOで存在することが予測された。

論文

大型加速器施設で生成されるエアロゾルの粒径分布の時間変化

横山 須美; 山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*

保健物理, 43(4), p.333 - 340, 2008/12

放射性核種の吸入摂取による内部被ばく線量を評価するためには、吸入時の放射性物質の化学形,粒径が必要となる。しかし、定常的に連続運転されている加速器施設で生成される放射性粒子について、粒径に関する情報はこれまでに十分には得られていない。そこで、加速器運転時に生成される放射性粒子の粒径分布を明らかにするために、京都大学の電子線加速器施設において、ターゲット室内の空気中に発生した粒子に対し、粒径分布の時間変化を測定した。その結果、ビーム輸送開始直後には微小粒子が大量に発生し、その粒径分布及び総個数濃度は急速に変化するが、時間の経過とともにそれらは緩やかに変化することを明らかにした。この結果に基づき、生成粒子の粒径分布から、線量評価に必要となる放射能を基準とした粒径分布を明らかにした。

報告書

大型加速器施設における内部被ばく線量評価用パラメータの検討及び線量評価法への適用

横山 須美

JAEA-Review 2008-024, 29 Pages, 2008/06

JAEA-Review-2008-024.pdf:4.27MB

大型加速器施設では、高エネルギー粒子と施設内の構造物や空気との核破砕反応等により、さまざまな放射性核種が生成される。これらを吸入摂取した場合の内部被ばく線量を実際的かつ適切に評価するためには、生成核種の性状(粒径分布や化学形)に関する知見が必要になる。これまでに加速器施設で生成される浮遊性放射性核種の性状、特に、放射性粒子の生成機構,粒径分布,放射性ガスの性状に関する研究等が実施されてきた。本報告書では、近々J-PARC施設の運用が開始されるにあたり、J-PARCにおける内部被ばく線量評価へのこれらの研究成果の適用について検討を行い、その検討結果について取りまとめた。

報告書

水銀中生成トリチウム及びヨウ素の気相への移行挙動に関する研究

横山 須美; 真辺 健太郎

JAEA-Research 2008-057, 29 Pages, 2008/06

JAEA-Research-2008-057.pdf:3.24MB

J-PARCの物質・生命科学実験施設では、核破砕中性子源として、水銀ターゲットが使用される。水銀ターゲット中には、高エネルギー陽子と水銀との核破砕反応により、気相に放出されやすい放射性核種であるトリチウムやヨウ素が生成される。これらが施設内空気中に漏えいした場合、内部被ばくが発生する。しかし、被ばく線量評価に必要となるこれらの化学形や水銀から気相への移行挙動等、十分な知見が得られていない。そこで、本研究では、水銀ターゲット中で生成されるトリチウムとヨウ素に着目し、実験的にこれらの化学形及び気相移行挙動を明らかにし、内部被ばく防護の観点から考察を行った。この結果、トリチウムの場合、水銀中ではトリチウムガスとトリチウム水の両方の化学形が生成されるが、予想される水銀ターゲット容器内の気相条件下では、水として存在し、そのほとんどが水銀から気相へ移行すること、一方、ヨウ素は、ヨウ化水銀として存在し、気相へはほとんど移行しないことが明らかとなった。

論文

Ratio of tritiated water and hydrogen generated in mercury through a nuclear reaction

真辺 健太郎; 横山 須美

Applied Radiation and Isotopes, 66(2), p.122 - 125, 2008/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.49(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

大型加速器施設において核破砕中性子源として使用される水銀ターゲットでは、大量のトリチウムが生成する。トリチウムは浮遊性核種であることから、加速器施設内の空気がトリチウムで汚染する可能性があり、潜在的な内部被ばく源となる。内部被ばく線量を求めるにあたり、トリチウムの線量係数は化学形により大きく異なるので、空気中に存在するトリチウムの化学形の違いは重要なファクタとなる。そこで本研究では、液体リチウムアマルガムを熱中性子照射することによって水銀中にトリチウムを生成させ、水銀ターゲットにおけるトリチウム生成を模擬し、トリチウム水(HTO)とトリチウムガス(HT)の生成割合を調べた。この結果、本実験条件下でリチウムアマルガム内に生成したHTOとHTの割合は、4:6であった。

論文

Tritium release behavior from steels irradiated by high energy protons

中村 博文; 小林 和容; 山西 敏彦; 横山 須美; 斎藤 滋; 菊地 賢司

Fusion Science and Technology, 52(4), p.1012 - 1016, 2007/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.49(Nuclear Science & Technology)

照射材料中のトリチウム輸送現象の把握は核融合炉のトリチウム透過やトリチウムインベントリ評価の観点から重要な課題の一つである。本研究では、本現象の理解のために、高エネルギー陽子照射され照射欠陥とトリチウムが同時に生成された316ステンレス鋼及びF82Hフェライトマルテンサイト鋼からのトリチウムの昇温脱離挙動を測定し、照射材料中でのトリチウム挙動を調べた。陽子照射はスイスのSINQターゲットで行われ、316ステンレス鋼は5.0$$sim$$5.9dpaまで、F82H鋼は6.3$$sim$$9.1dpaの照射量であった。実験の結果、SS316からのトリチウムの放出ピークは1つのみであり、トリチウムのトラップサイトとなる欠陥は1種類のみであることが観察されたことに対して、F82H鋼からの放出ピークは2つ観察され、最低2種類のトラップサイトとなる欠陥が存在していることが示唆された。また、各材料中に存在するトリチウム量は照射により生成されたトリチウムの1割から2割程度であり、トラップサイトに補足されていないトリチウムはそのほとんどが照射後の保管期間に放出されてしまうことが示唆された。

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