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論文

Additive-free hydrothermal leaching method with low environmental burden for screening of strontium in soil

加藤 匠馬*; 永岡 美佳; Guo, H.*; 藤田 博喜; 相田 卓*; Smith, R. L. Jr.*

Environmental Science and Pollution Research, 28(39), p.55725 - 55735, 2021/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Environmental Sciences)

本研究では、土壌中のSrを無添加でスクリーニングする方法の開発を目的として、模擬土壌(粘土鉱物のバーミキュライト,モンモリロナイト,カオリナイト)及び実際の土壌(照沼)に熱水浸出を行い、有機酸を生成した。安定ストロンチウム(SrCl$$_{2}$$)を土壌に吸着させ、10種類の有機酸を用いて、水熱条件下(120$$sim$$200$$^{circ}$$C)での模擬土壌からのSrの溶出量を0.3Mまで評価した。ストロンチウムを吸着したバーミキュライト(Sr-V)については、0.1Mのクエン酸が150$$^{circ}$$C、1時間の処理でSrの溶出に有効であることがわかった。これらの結果をもとに、照沼土壌の有機物からの有機酸の生成について検討した。照沼土壌の水熱処理では、200$$^{circ}$$C、0.5hの反応時間で最大量の有機酸が生成された。照沼土壌からのSrの溶出の可能性を確認するために、ストロンチウムを吸着した照沼土壌(Sr-S)を調べた。Sr-Sでは、200$$^{circ}$$Cで0.5hの反応時間で水熱処理を行うと、室温でSrの40%が溶出し、土壌中のSrのスクリーニングに無添加の方法が使えることがわかった。無添加の水熱浸出法は、化学分析の第一段階で固体を焼成する必要がないため、土壌中の金属の日常的なモニタリングや緊急時の対応にも応用できる。

論文

Correction to Transport and redistribution of radiocesium in Fukushima fallout through rivers

谷口 圭輔*; 恩田 裕一*; Smith, H. G.*; Blake, W.*; 吉村 和也; 山敷 庸亮*; 倉元 隆之*; 斎藤 公明

Environmental Science & Technology, 55(13), P. 9394, 2021/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.53(Engineering, Environmental)

下記、投稿論文の修正 "Transport and redistribution of radiocesium in Fukushima fallout through rivers, 2019. Environmental Science and Technology, 53, 12339-12347"

論文

Supercritical water pretreatment method for analysis of strontium and uranium in soil (Andosols)

永岡 美佳; 藤田 博喜; 相田 卓*; Guo, H.*; Smith, R. L. Jr.*

Applied Radiation and Isotopes, 168, p.109465_1 - 109465_6, 2021/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:81.22(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

原子力施設周辺では、環境試料中の放射化学分析(環境モニタリング)が行われる。環境試料中の$$alpha$$, $$beta$$核種の前処理は、従来、酸を用いて有機物を分解し、$$^{90}$$Sr, U, Pu等の対象核種を抽出する方法で行われている。そこで、酸の代わりに超臨界水を用いた環境に優しい新しい前処理法を開発した。本研究では、茨城県の土壌(黒ボク土)を用いて水熱前処理を行い、放射性Sr及びUの前処理を行った。その結果、Sr及びUの回収率はそれぞれ70%及び40%であった。また得られた回収率は、水の密度との相関関係にあることが分かった。開発した方法により、放射化学分析の前処理法における環境負荷を低減することができる。

論文

Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in terrestrial systems

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 吉村 和也; 加藤 弘亮*; 高橋 純子*; 脇山 義史*; Coppin, F.*; Smith, H.*

Nature Reviews Earth & Environment (Internet), 1(12), p.644 - 660, 2020/12

 被引用回数:17 パーセンタイル:81.26(Environmental Sciences)

This review, concerning on findings obtained by detailed field monitoring after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, covers the initial fallout and vertical movement of radionuclide in the land and forest, and subsequent transport and redistribution through hydrological and geomorphological processes in cropland, urban area, paddy field, and forested area. We discuss the finding of the transport of radionuclides through rivers and new discoveries for hydrological and sediment transport environmental impact in monsoonal regions.

論文

Author correction; Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in terrestrial systems

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 吉村 和也; 加藤 弘亮*; 高橋 純子*; 脇山 義史*; Coppin, F.*; Smith, H.*

Nature Reviews Earth & Environment (Internet), 1(12), P. 694_1, 2020/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.29(Environmental Sciences)

The values along the mass depth axes in Figure 4a and 4b were slightly misaligned, and the relaxation mass depth markers shown in Figure 4b and 4c incorrectly located.

論文

Dataset on the 6-year radiocesium transport in rivers near Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

谷口 圭輔*; 恩田 裕一*; Smith, H. G.*; Blake, W.*; 吉村 和也; 山敷 庸亮*; 倉元 隆之*

Scientific Data (Internet), 7, p.443_1 - 443_9, 2020/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:30.91(Multidisciplinary Sciences)

Data on radiocesium concentrations and fluxes have been collected in rivers within 80 km of the FDNPP from June 2011, three months after the accident, to the present. That data is available on the web up to March 2017. These data are expected to be widely used for validation of the radiocaesium transport model, comparison between the FDNPP and Chernobyl accidents, influence on the health of residents, and evaluation of the effect of the environmental remediation measures in Fukushima. Therefore, these data set were provided in this data journal.

論文

Transport and redistribution of radiocesium in Fukushima fallout through rivers

谷口 圭輔*; 恩田 裕一*; Smith, H. G.*; Blake, W.*; 吉村 和也; 山敷 庸亮*; 倉元 隆之*; 斎藤 公明

Environmental Science & Technology, 53(21), p.12339 - 12347, 2019/11

 被引用回数:30 パーセンタイル:94.05(Engineering, Environmental)

The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident released the largest quantity of radiocesium into the environment since Chernobyl. Here, we show for the first time, how redistribution of radiocesium by river and watershed-scale hydrological processes in Fukushima is driving localized decline in terrestrial dose rates in populated areas. The rate of Fukushima recovery greatly exceeds initial post-disaster expectations and indicates that landscape-scale recovery from such large contamination events is highly dependent on local hydrological and land use controls.

論文

Electromagnetic properties of low-lying states in neutron-deficient Hg isotopes; Coulomb excitation of $$^{182}$$Hg, $$^{184}$$Hg, $$^{186}$$Hg and $$^{188}$$Hg

Wrzosek-Lipska, K.*; Rezynkina, K.*; Bree, N.*; Zieli$'n$ska, M.*; Gaffney, L. P.*; Petts, A.*; Andreyev, A. N.; Bastin, B.*; Bender, M.*; Blazhev, A.*; et al.

European Physical Journal A, 55(8), p.130_1 - 130_23, 2019/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:80.58(Physics, Nuclear)

The neutron-deficient mercury isotopes serve as a classical example of shape coexistence, whereby at low energy near-degenerate nuclear states characterized by different shapes appear. The electromagnetic structure of even-mass $$^{182-188}$$Hg isotopes was studied using safe-energy Coulomb excitation of neutron-deficient mercury beams delivered by the REX-ISOLDE facility at CERN. The population of 0$$^{+}_{1,2}$$, 2$$^{+}_{1,2}$$, and 4$$^{+}_{1}$$ states was observed in all nuclei under study. Reduced $$E2$$ matrix elements coupling populated yrast and non-yrast states were extracted, including their relative signs. These are a sensitive probe of shape coexistence and may be used to validate nuclear models. The experimental results are discussed in terms of mixing of two different configurations and are compared with three different model calculations: the Beyond Mean Field model, the Interacting Boson Model with configuration mixing and the General Bohr Hamiltonian. Partial agreement with experiment was observed, hinting to missing ingredients in the theoretical descriptions.

論文

Collectivity in the light radon nuclei measured directly via Coulomb excitation

Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A. N.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.

Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:57.47(Physics, Nuclear)

Radioactive ion beams of $$^{202,204}$$Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2$$^+$$ to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.

論文

Single-neutron orbits near $$^{78}$$Ni; Spectroscopy of the N=49 isotope $$^{79}$$Zn

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; De Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

Physics Letters B, 740, p.298 - 302, 2015/01

 被引用回数:20 パーセンタイル:82.78(Astronomy & Astrophysics)

Single-neutron states in $$^{79}$$Zn have been populated using the reaction $$^{78}$$Zn(d,p) at REX-Isolde, CERN. The analysis reveals that the lowest excited states in $$^{79}$$Zn lie at approximately 1 MeV, and involve neutron orbits above the N=50 shell gap. A 5/2$$^{+}$$ configuration was assigned to the 983-keV state. Comparison with large-scale shell model calculations supports a robust neutron N=50 shell closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute an important step towards the understanding the magicity of $$^{78}$$Ni and the structure of nuclei in the region.

論文

$$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value in $$^{90}$$Kr

R$'e$gis, J.-M.*; Jolie, J.*; Saed-Samii, N.*; Warr, N.*; Pfeiffer, M.*; Blanc, A.*; Jentschel, M.*; K$"o$ster, U.*; Mutti, P.*; Soldner, T.*; et al.

Physical Review C, 90(6), p.067301_1 - 067301_4, 2014/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:82.71(Physics, Nuclear)

A smooth onset of collectivity in $$^{88,92,94,96}$$Kr has been determined from reported $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ and E(2$$^+_1$$) values. This is in contrast to the sudden onset in even-even Zr, Mo, and Sr isotopes. Our objective was to complete the systematics by determining the $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value in $$^{90}$$Kr, which was produced by cold-neutron-induced fission of $$^{235}$$U. The lifetime of the 2$$^+_1$$ state in $$^{90}$$Kr was measured via the electronic $$gamma - gamma$$ timing technique using the EXILL and FATIMA spectrometers. Based on the measured mean lifetime of $$tau$$ = 15(10) ps, the $$B(E2;2^+_1rightarrow 0^+_1)$$ value of 13$$^{+26}_{-5}$$ W.u. in $$^{90}$$Kr is determined for the first time and the smooth onset of deformation in the even-even Kr isotopes beyond neutron number N=50 is confirmed.

論文

ENDF/B-VII.1 nuclear data for science and technology; Cross sections, covariances, fission product yields and decay data

Chadwick, M. B.*; Herman, M.*; Oblo$v{z}$insk$'y$, P.*; Dunn, M. E.*; Danon, Y.*; Kahler, A. C.*; Smith, D. L.*; Pritychenko, B.*; Arbanas, G.*; Arcilla, R.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 112(12), p.2887 - 2996, 2011/12

 被引用回数:1623 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

原子力科学・技術の利用分野ための評価済み核データライブラリーENDF/B-VII.1を公開した。米国核データ評価委員会が中心となって評価・整備したこの最新ライブラリーは、前バージョン(ENDF/B-VII.0)公開以後に得られた原子核理論や実験に関する知見を反映した中性子断面積,共分散,核分裂収率や崩壊データ等を格納している。ライブラリーの主な更新内容は、核種数の拡大、共分散データの拡充、R行列理論に基づく軽核の共鳴パラメータ評価、中重核やアクチノイドデータの改訂等である。核外輸送コードMCNPによるベンチマーク解析を行った結果、臨界予測性能等のパフォーマンスが向上した。

論文

$$^{235}$$U nuclear relaxation rates in an itinerant antiferromagnet USb$$_2$$

Baek, S.-H.*; Curro, N. J.*; 酒井 宏典; Bauer, E. D.*; Cooley, J. C.*; Smith, J. L.*

Physical Review B, 81(5), p.054435_1 - 054435_5, 2010/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:28.15(Materials Science, Multidisciplinary)

$$^{235}$$U nuclear spin-lattice ($$T_1^{-1}$$) and spin-spin ($$T_2^{-1}$$) relaxation rates in the itinerant antiferromagnet USb$$_2$$ are reported as a function of temperature in zero field. The heating effect from the intense rf pulses that are necessary for the $$^{235}$$U NMR results in unusual complex thermal recovery of the nuclear magnetization which does not allow measuring $$T_1^{-1}$$ directly. By implementing an indirect method, however, we successfully extracted $$T_1^{-1}$$ of the $$^{235}$$U. We find that the temperature dependence of $$T_1^{-1}$$ for both $$^{235}$$U and $$^{121}$$Sb follows the power law ($$propto T^{n}$$) with the small exponent $$n$$ = 0.3 suggesting that the same relaxation mechanism dominates the on-site and the ligand nuclei, but an anomaly at 5 K was observed, possibly due to the change in the transferred hyperfine coupling on the Sb site.

論文

The ITER-QUELL, a quench propagation experiment on a long length CICC with central channel

Anghel, A.*; 高橋 良和; Smith, S.*; Pourrahimi, S.*; Zhelamskij, M.*; Blau, B.*; Fuchs, A.*; Heer, B.*; 濱田 一弥; Fujisaki, H.*; et al.

Fusion Technology 1996, p.185 - 190, 1996/00

ITERタスクの一貫として行われたクエンチ試験(QUELL)は、1/6の縮小導体を約100m用いて導体がクエンチした時の導体のふるまいを観測し、このデータを用いてコンピュータの解析コードを確立することと、クエンチ検出システムを開発することを目的として、行われた。本論文においては、クエンチ時の常伝導部の伝播の結果(伝播速度、温度上昇、圧力上昇等)及びクエンチ検出システムの性能について報告する。

口頭

Low-energy states in $$^{79}$$Zn and the structure of $$^{78}$$Ni

Orlandi, R.; M$"u$cher, D.*; Raabe, R.*; Jungclaus, A.*; Pain, S. D.*; Bildstein, V.*; Chapman, R.*; De Angelis, G.*; Johansen, J. G.*; Van Duppen, P.*; et al.

no journal, , 

Single-neutron states in the $$N$$ = 49 isotope $$^{79}$$Zn were populated in the $$^{78}$$Zn(d,p)$$^{79}$$Zn transfer reaction at REX-ISOLDE, CERN. The combined detection of protons ejected in the reaction and of $$gamma$$ rays emitted by $$^{79}$$Zn permitted the identification of the lowest-lying 5/2$$^+$$ and 1/2$$^+$$ excited states. The analysis of proton angular distributions links these states to a significant amount of single-particle strength around 1 MeV, and specifically to the $$nu$$d$$_{5/2}$$ and $$nu$$s$$_{1/2}$$ neutron orbits, which lie above the $$N$$ = 50 neutron shell gap. Comparison with large-scale-shell-model calculations supports a robust $$N$$ = 50 shell-closure for $$^{78}$$Ni. These data constitute a considerable step towards the understanding of the magicity of $$^{78}$$Ni and of the structure of isotopes in the region.

口頭

福島県内の河川における放射性セシウムの移行状況

谷口 圭輔*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 山本 政儀*; 横山 明彦*; 高橋 嘉夫*; 坂口 綾*; 恩田 裕一*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故によって放出された放射性セシウムの河川を介した以降を調べるため、阿武隈川およびその支流、浜通りの二級河川に計30の観測地点を設置し、河川を介した放射性セシウムの移行の状況を継続的にモニタリングした。懸濁態、および溶存態放射性セシウム濃度は、阿武隈水系よりも浜通りの2級河川の方が高い値を示した。この違いの原因は、浜通り側の二級河川の方が、流域の放射性セシウム沈着量が多いためであると考えられる。実際、浮遊砂中のCs-137濃度と、第3次航空機モニタリング調査による流域の平均Cs-137沈着量の間に良好な正の相関関係が見ており、本調査結果と符合する。一方、河川を介した放射性セシウムのフラックスは、流量を反映して阿武隈川で浜通り側の二級河川より顕著に大きかった。

口頭

福島県内の河川における放射性セシウムの移行

谷口 圭輔*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 高橋 嘉夫*; 坂口 綾*; 山本 政儀*; 恩田 裕一*

no journal, , 

本研究では、阿武隈水系と浜通りの二級河川で採集された河川水中および浮遊砂中の放射性セシウム濃度のモニタリング結果を示し、福島県内における放射性セシウムの移行状況を報告する。放射性セシウムフラックスは、2011年9の台風15号の出水時に最も高く、その後は減少傾向にあったが。2013年の2つの台風の際には放射性セシウムフラックスは流量の増加に伴いやや高い値を示した。浮遊砂と河川水の間の放射性セシウムの分配係数には経時変化は認められなかったが、地域ごとの差異は認められた。その原因としては、流域の地質の影響などが考えられた。

口頭

Radiocesium fluxes in rivers across the Fukushima fallout region to 2015 and their controlling factors

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; Smith, H.*; Blake, W.*; 吉村 和也

no journal, , 

The monitoring started at 6 sites from June 2011. Subsequently, additional 24 monitoring sites were installed between October 2012 and January 2013. The total measured flux to the ocean of radiocesium from the Abukuma River at Iwanuma was 14 TBq for the period from August 2011 to October 2014. The transfer of radiocesium with suspended sediment declining until March 2015 and had high correlation with land cover ratio by different land use of the catchments. Also we found positive correlation with radiocesium flux and catchment landuses.

口頭

Land use controls fate and transport of radionuclides in Fukushima in the terrestial environment

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 脇山 義史*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 岩上 翔*; 加藤 弘亮*

no journal, , 

An intensive field monitoring campaign has been started, immediately after the Fukushima NPP accident including detailed monitoring site in upstream (Yamakiya site), and 30 monitoring sites in downstream river sites. In this presentation, I will present the summary of four years environmental transfer studies after the Fukushima NPP accident. The detailed monitoring of activity concentration of radiocesium and their flux, which can be applicable for the fate and flux of the radionuclide transfer in humid temperate environment. We also found that land use controls most of the transport and then fate of Cs-137 in terrestrial environment.

口頭

Change of Rainfall-runoff event hysteresis in suspended sediments due to surface decontamination in the area affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

恩田 裕一*; 吉村 和也; 谷口 圭輔*; 久保 貴旺*; Smith, H.*; Blake, W.*; 倉元 隆之*; Sato, Takayuki*

no journal, , 

The change of rainfall-runoff event hysteresis in suspended sediments before and after the decontamination was significant. From 2011 to 2013, Most of the response of suspended sediment occurs before the rainfall peak. However, after 2014, the response occurs after the runoff events, and suspended sediment concentration has been increased especially in the stations where decontamination area ratio are high.

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