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報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2010年度

住谷 秀一; 渡辺 均; 中野 政尚; 竹安 正則; 中田 陽; 藤田 博喜; 磯崎 徳重; 森澤 正人; 水谷 朋子; 國分 祐司; et al.

JAEA-Review 2012-015, 166 Pages, 2012/05

JAEA-Review-2012-015.pdf:3.53MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2010年4月から2011年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気,海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものであり、2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故(以下、東電福島第一原発事故)の影響が一部の試料にみられた。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、東電福島第一原発事故の影響による平常の変動幅を外れた値の評価について付録として収録した。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2009年度

住谷 秀一; 松浦 賢一; 渡辺 均; 中野 政尚; 竹安 正則; 藤田 博喜; 磯崎 徳重; 森澤 正人; 水谷 朋子; 國分 祐司; et al.

JAEA-Review 2011-004, 161 Pages, 2011/03

JAEA-Review-2011-004.pdf:4.09MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2009年4月から2010年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気,海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

論文

Ion-beam-induced reduction of iron oxide supported on porous glass

中島 幹雄; 佐川 千明

Radiation Physics and Chemistry, 53(1), p.31 - 36, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(97)00313-7
 被引用回数：1 パーセンタイル：15.03(Chemistry, Physical)

多孔質ガラスに担持した鉄酸化物微粒子を、40keVMe$$^{+}$$イオンで照射すると、Fe$$^{3+}$$が3Fe$$^{2+}$$への還元反応が起きた。この反応をメスバウアー分光法で追跡した。Fe$$^{2+}$$収率は、イオンの全照射量とともに増加し、最高約80%に達した。この異常な収率は還元反応がHe$$^{+}$$イオンの飛程を超えて起きていることを示している。さらにFe$$^{2+}$$収率は明らかな線量率依存性を示した。

論文

Mossbauer study on reduction behavior of iron oxide supported on porous glass: Hydrogen reduction and He$$^{+}$$ ion bombardment effect

中島 幹雄; 佐川 千明

Applied Radiation and Isotopes, 48(5), p.579 - 586, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(97)00018-3
 被引用回数：1 パーセンタイル：14.48(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

多孔質ガラスに担持した鉄酸化物の水素還元挙動及びイオン照射効果をメスバウアー分光法を用いて調べた。担持された鉄酸化物は四極子分裂を示す2つのダブレットから成るスペクトルを示し、$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$微粒子であると結論した。水素還元によって配位数の異なる2種のFe$$^{2+}$$化学種が生成し、四極子分裂を示す2つのダブレットが得られた。40keV He$$^{+}$$イオン照射でも、同様に2種のFe$$^{2+}$$化学種が生成し、水素還元の場合と類似のスペクトルが得られた。この時Fe$$^{2+}$$の収率は約80%にも達し、He$$^{+}$$イオンの飛程を超えて還元反応が起きていることが分かった。

論文

Characterization of self-powered neutron detector at high temperature under neutron irradiation

中道 勝; 山村 千明*; 河村 弘; 佐川 尚司; 中澤 正治*

Fusion Technology 1996, 0, p.1591 - 1594, 1997/00

現在、核融合炉ブランケット設計において、工学データを取得するために、ブランケット構造等を模擬した、ブランケット炉内要素試験を計画している。本炉内要素試験は、核熱特性、トリチウム放出/回収特性等の評価を目的としており、これら特性評価のために、各種設計機器が照射試験体内に装荷されている。計測機器の一つである自己出力型中性子検出器(SPND)は、トロイダル増殖材または中性子増倍材領域内に装荷されるため、照射期間中高温にさらされる。このため、SPNDの高温中性子照射下における特性評価を実施している。本報告書ではSPNDとして、標準型及び高温型の2種類を用いて行った、高温下での中性子照射支援結果について報告する。

論文

New system of time differential emission Moessbauer spectroscopy with event-by-event mode

中田 正美; 正木 信行; 佐伯 正克; 佐川 千明; 荒殿 保幸; 遠藤 和豊*

Hyperfine Interactions, 92, p.1183 - 1188, 1994/00

https://doi.org/10.1007/BF02065753
 被引用回数：1 パーセンタイル：11.32(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

事象のもつ特性、すなわち発生からの時間、発生する$$gamma$$線のエネルギー、線源との相対速度、等、ごとに事象の数を分類記録するシステムを開発した。今回は2つのアナログ・ディジタル・コンバータを用い、発生からの時間と相対速度及び事象の数の三次元マップ系により、$$^{57}$$Coでラベルしたテルル酸コバルト結晶中で生成する、鉄のII価とIII価の時間変化の測定に応用した。システムの時間分解能は3.9nsと良い値を得た。用いたテルル酸コバルトについてはFeのメスバウア準位の寿命(約100ns)内では、Fe(II)とFe(III)の相対比に変化は認められなかった。これはテルル酸コバルトの結晶形によるものと結論した。しかし、開発したシステムはデータ処理を柔軟に行うことが出来、今後の研究に大いに役立つであろうことが実証された。

論文

Ion beam induced phase change in $$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$ and Fe$$_{3}$$O$$_{4}$$ bombarded by 40 keV He$$^{+}$$ ions

荒殿 保幸; 中田 正美; 佐川 千明; 中島 幹雄; 佐伯 正克

Chemistry Letters, 1993, p.1377 - 1380, 1993/00

$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$及びFe$$_{3}$$O$$_{4}$$系での40keVHe$$^{+}$$イオン照射の化学的な効果をメスバウア分光法により検討した。イオン照射により観察される鉄の還元反応挙動が、熱アニーリング効果や鉄-酸素系相図から予想される挙動と傾向が一致することから、照射によって形成されるサーマルスパイクの化学反応への寄与を議論するとともに、その温度、持続時間等を推定した。

論文

Chemical reactions induced by 40keV He$$^{+}$$ ions in Fe$$_{3}$$O$$_{4}$$ and $$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$

荒殿 保幸; 佐川 千明; 中島 幹雄; 中田 正美; 北條 喜一; 佐伯 正克

Hyperfine Interactions, 70, p.905 - 908, 1992/00

https://doi.org/10.1007/BF02397474
 被引用回数：5 パーセンタイル：36.29(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

マグネタイト及びヘマタイトに対する40keV He$$^{+}$$イオン照射の化学的効果を、転換電子メスバウア分光法により調べた。それらの結果と熱化学実験及び入射イオンのエネルギー損失過程に関する計算結果との比較から、照射生成物形成に対するトラック温度の効果(ホットゾーン効果)及び照射生成物のG値について論じた。

論文

Sorption behavior and inventory of alpha-emitters on the surfaces of spent nuclear fuel cladding

佐藤 忠; 平林 孝圀; 佐川 千明; 河野 信昭; 郡司 勝文; 安達 武雄

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 163(2), p.235 - 244, 1992/00

https://doi.org/10.1007/BF02034797
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Analytical)

使用済核燃料被覆管(ハル)表面及び内部の$$alpha$$-放出体濃度を燃料の燃焼度6900,29400,38100MWd/tについて測定した。ハル内、外側面上の$$alpha$$-放出体の量は、燃焼度の増加と共に増加するが、ハル外側面上のプルトニウム量は燃焼度に関係無くほぼ一定であった。$$alpha$$-放出体の分布は燃焼度に大きく依存し、燃焼度6900MWd/tでは、約50%の$$alpha$$-放出体が外側面に存在したが、燃焼度39100MWd/tでは3%に減少した。ハル中の$$alpha$$-放射能は燃焼度6900,及び39100MWd/tでそれぞれ4.75$$times$$10$$^{2}$$および4.35$$times$$10$$^{4}$$ $$^{B}$$q/g-ハルであった。

報告書

ステンレス鋼及びクロム・モリブデン鋼表面への放射性ヨウ素の付着挙動

中島 幹雄; 佐伯 正克; 佐川 千明; 正木 信行; 平林 孝圀; 荒殿 保幸

JAERI-M 91-092, 14 Pages, 1991/06

JAERI-M-91-092.pdf:0.63MB

ヘリウム冷却高温ガス炉の格納容器内に放出された放射性ヨウ素の材料表面への付着による放出抑制効果の可能性を検討する目的で、ステンレス鋼およびクロム・モリブデン鋼表面への無機ヨウ素($$^{131}$$I$$_{2}$$)の付着挙動を調べた。熱クロマトグラフ法により得られた結果は、気相雰囲気および材料の違いによる付着挙動の違いを示した。

論文

Mixed-valence states of $$^{57}$$Fe atoms produced in $$^{57}$$Co-labelled [CoFe$$_{2}$$O(CH$$_{2}$$ICO$$_{2}$$)$$_{6}$$(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$] and [CoFe$$_{2}$$O(CH$$_{2}$$BrCO$$_{2}$$)$$_{6}$$(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$]

佐藤 琢真*; 石下 貴代美*; 片田 元己*; 佐野 博敏*; 荒殿 保幸; 佐川 千明; 佐伯 正克

Chemistry Letters, 1991, p.403 - 406, 1991/00

$$^{57}$$Coで標識した鉄-コバルト錯体CoFe$$_{2}$$O(CH$$_{2}$$ICO$$_{2}$$)$$_{6}$$・(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$とCoFe$$_{2}$$O(CH$$_{2}$$BrCO$$_{2}$$)$$_{6}$$・(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$内で$$^{57}$$CoのEC壊変で生成した$$^{57}$$Feの錯体内での原子価状態を発光メスバウア分光法により調べた。その結果、各々の錯体のスペクトルは、対応する鉄三核錯体Fe$$_{3}$$O(CH$$_{2}$$ICO$$_{2}$$)$$_{6}$$・(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$及びFe$$_{3}$$O(CH$$_{2}$$BrCO$$_{2}$$)$$_{6}$$・(H$$_{2}$$O)$$_{3}$$と同様なスペクトルを示した。これらのことから、いずれの鉄コバルト錯体でもEC壊変後の$$^{57}$$Feは、鉄三核錯体と同様な原子価状態にあることがわかった。

報告書

高温工学試験研究炉(HTTR)雰囲気における放射性有機ヨウ素の挙動

佐伯 正克; 中島 幹雄; 佐川 千明; 正木 信行; 平林 孝圀; 荒殿 保幸

JAERI-M 90-084, 14 Pages, 1990/06

JAERI-M-90-084.pdf:0.55MB

HTTR雰囲気における放射性有機ヨウ素の生成及び分解挙動について調べた。漏洩したCsIを模擬し、Na$$^{125}$$Iを付着した黒鉛を、He、He+O$$_{2}$$、He+H$$_{2}$$O等の雰囲気中で加熱し、次の結果を得た。(1)有機ヨウ素は黒鉛から放出される炭化水素を炭素源として生成している。従って、黒鉛の加熱前処理により、生成量は著しく減少する。(2)有機ヨウ素は非常に熱分解しやすく、加熱した黒鉛床に通した場合には、90$$^{circ}$$Cでも70%以上が分解する。(3)酸素及び水素の混入は、いずれも有機ヨウ素への変換率を著しく減少させた。これらの結果は、HTTR通常運転時には圧力容器内に有機ヨウ素の存在する確率は小さいこと、仮想事故時に格納容器へ放出される有機ヨウ素は非常に少ないであろうことを示している。

論文

Chemical effects of thermal neutron irradiation on $$alpha$$-LiFeO$$_{2}$$

荒殿 保幸; 佐川 千明; 中島 幹雄; 佐伯 正克; 佐藤 琢真*

Chemistry Letters, 1990, p.35 - 38, 1990/00

$$alpha$$-LiFeO$$_{2}$$をJRR-4で照射し、$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)$$^{3}$$H反応に伴う化学的な効果をメスバウア分光法により調べ、照射によりマグネタイトの生成することがわかった。100eV当りの生成分子数は10$$^{-2}$$~10$$^{-3}$$であった。$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)$$^{3}$$H反応により生成する$$^{3}$$Hや$$^{4}$$Heのような高速粒子は、その飛跡に沿ってホットゾーンを形成するが、その中の分解生成物が安定化される過程でマグネタイトのみを生成することは、ホットゾーンの冷却過程において、分解生成物の再結合反応が選択的に起ることを示している。

論文

Distributions of radionuclides onand in spent nuclear fuel claddings of pressurized water reactor

平林 孝圀; 佐藤 忠; 佐川 千明; 正木 信行; 佐伯 正克; 安達 武雄

Journal of Nuclear Materials, 174, p.45 - 52, 1990/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(90)90419-N
 被引用回数：23 パーセンタイル：87.81(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究は、高燃焼度燃料再処理試験研究の一環として行なわれたものである。加圧水型原子炉の燃料被覆管として、燃焼度範囲約7000~40000MWd/tで使用されたジルカロイ-4の放射能を燃焼度の関数として調べた。被覆管中のCs-137及びRu-106などの核分裂生成物は燃焼度に比例して増大するが、核分裂生成物の中性子捕獲で生成するCs-134、Eu-154などは燃焼度の2乗に比例して増加する。トリチウムや合金成分放射化物は燃焼度に比例して増加する。被覆管内表面及び外表面の$$alpha$$放出核種の放射能は、各々燃焼度の3.1乗及び1.3乗に比例して増大する。また、被覆管内部における放射性核種の分布を調べた結果、核分裂生成物の98%以上は深さ10$$mu$$m以内に存在するが、Co-60のような放射化生成物は内部に均一に分布していること、またトリチウムの分布は、燃焼度が高くなると不均一になる傾向を示すことなどを見いだした。

論文

硫酸セリウム(IV)溶液を用いた原子炉解体用化学除染法の開発; JPDR強制循環系における実証試験

諏訪 武; 後藤 覚司*; 五来 健夫; 栗林 伸英; 根本 吉則; 星 三千男; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 中原 勇; 宮崎 一郎; et al.

日本原子力学会誌, 30(11), p.1020 - 1029, 1988/11

https://doi.org/10.3327/jaesj.30.1020
 被引用回数：0 パーセンタイル：1.69(Nuclear Science & Technology)

将来の実用炉解体時の除染技術として確立することを目的に、H$$_{2}$$SO$$_{4}$$-Ce$$^{4+}$$溶液を用いた化学除染法(SC法)をJPDR強制循環系Aループに適用し、除染効果(DF)、母材の腐食、電解再生槽の性能、廃液処理等実証データの取得を行った。

論文

Residence time of crud on surface of channel box in JPDR

星 三千男; 立川 圓造; 諏訪 武; 佐川 千明; 米澤 仲四郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 24(4), p.297 - 307, 1987/04

https://doi.org/10.3327/jnst.24.297
 被引用回数：4 パーセンタイル：44.92(Nuclear Science & Technology)

JPDRチャンネルボックス付着クラッドの性状を把握するため、組成、化合物、放射能分析を行った。クラッド中の金属元素量の58%をFeが、34%をNiが占め、Mn,Cr,Co,Zn含量は5%以下にすぎない。他のBWR炉に比較して、Ni含量が多いのはJPDRの給水系ヒーター伝熱管に銅-ニッケル合金を使用しているためと考えられる。化合物は、Ni$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{6}$$$$_{5}$$Fe$$_{2}$$$$_{.}$$$$_{3}$$$$_{5}$$O$$_{4}$$,NiO,$$gamma$$-FeOOHで構成される。放射性核種としては$$^{6}$$$$^{0}$$Co,$$^{5}$$$$^{5}$$Fe,$$^{6}$$$$^{3}$$Ni,$$^{6}$$$$^{5}$$Znなどが検出されたが、これらの比放射能値からチャンネルボックス上の滞留時間を求めるとCo;230日,Ni;260日,Fe;70日が得られる。CoとNiの滞留時間はJPDR運転時間の2/3ほどになり、非常に脱離しにくいものである。

論文

ジエチルジチオカルバミン酸塩によるアルカリ性溶液中のZn,Ni,Feの抽出

星 三千男; 山本 克宗; 米澤 仲四郎; 後藤 覚司; 佐川 千明

Radioisotopes, 35(12), p.619 - 624, 1986/12

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.35.12_619

ジエチルジチオカルバミン酸塩を用いて、アルカリ性溶液中のZn,Ni,Feの抽出挙動を調べた。II価で存在するZn,Ni,Feは四塩化炭素中に抽出されるが、III価のFeは抽出されない。Zn(II),Ni(II)およびFe(II)の挙動はこれらイオンの加水分解反応を考慮した抽出平衡に基づき説明できる。ZnCl$$_{3}$$の見かけ上の生成定数は5$$times$$10$$^{6}$$と計算されるので、一定の条件下ではZnの抽出に対する炭酸塩の影響は無視できる。

論文

Crud behaviors in high temperature water, I; Characterization of corrosion layer on type 304 stainless steel and Zircaloy-2

星 三千男; 立川 圓造; 諏訪 武; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 青山 功; 山本 克宗

Journal of Nuclear Science and Technology, 23(7), p.612 - 621, 1986/00

https://doi.org/10.3327/jnst.23.612
 被引用回数：2 パーセンタイル：32.47(Nuclear Science & Technology)

高温高圧水中のクラッドの原子炉一次冷却系材料への付着挙動を調べるため、JMTR OWL-1ループを用いて実験を行った。ここでは、OWL-1ループ水の性状を明かにした。ループ運転開始期には濃度の上昇が認められるが、定常状態では、可溶性クラッド20~30$$mu$$g/l,不溶性クラッド~1$$mu$$g/lの濃度を示す。構成金属元素の大部分はFeである。不溶性クラッド中の$$^{6}$$$$^{0}$$Coの比放射能値は可溶性のものよりほぼ1桁大きく、この系では素早い同位体交換反応が認められない。不溶性クラッド中の結晶性化合物の78%はM$$_{3}$$O$$_{4}$$型の金属酸化物,22%がM$$_{2}$$O$$_{3}$$型の酸化物である。$$^{5}$$$$^{9}$$Feおよび$$^{5}$$$$^{5}$$Feの比放射値はM$$_{2}$$O$$_{3}$$型酸化物中でM$$_{3}$$O$$_{4}$$型酸化物中よりも約2倍大きくなっている。

論文

Crud behaviors in high-temperature water, II; Characterization of water in JMTR OWL-1 loop

星 三千男; 立川 圓造; 諏訪 武; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 富田 衛; 清水 道雄; 山本 克宗

Journal of Nuclear Science and Technology, 23(6), p.511 - 521, 1986/00

https://doi.org/10.3327/jnst.23.511
 被引用回数：4 パーセンタイル：48.02(Nuclear Science & Technology)

約280$$^{circ}$$CのCWL-1ループ水に23日間浸漬したSUS-304およびジルカロイ-2試験片表面クラッドの性状を把握するため、X線回折法,X線マイクロアナライザー法,ICP法などで分析を行った。試験片表面の電顕観察結果は細い結晶の単独あるいは重なり合い付着を示している。結晶にはCr含量の多いもの、Fe含量の多いものなどが存在し、組成が一様ではない。特にジルカロイ-2にはCr含量の多い結晶が目立つ。SUS-304の場合、95%以上がM$$_{2}$$O$$_{3}$$型の結晶である。剥離法により、表面から外層,内層,酸化皮膜に分類すると、この順に$$^{6}$$$$^{0}$$Coの比放射値が減少する。外層はループ水中の不溶性クラッド,酸化皮膜は可溶性クラッドの$$^{6}$$$$^{0}$$Coの比放射能値に匹敵する。これらの結果から、ループ水中には組成および結晶形の異る様々の不溶性クラッドが存在し、それらの中で電気化学的相互作用によりM$$_{2}$$O$$_{3}$$型の酸化物が優先的に試験片に付着すると考えられる。

論文

Tracer diffusion of $$^{6}$$$$^{0}$$Co into SUS-304

立川 圓造; 星 三千男; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 後藤 覚司*

Journal of Nuclear Materials, 120, p.154 - 160, 1984/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(84)90053-9
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Materials Science, Multidisciplinary)

280$$^{circ}$$C水中下でSUS-304への$$^{6}$$$$^{0}$$Coの拡散挙動を調べた。拡散は見かけ上、定数Dv=(6.0$$pm$$4.0)$$times$$10$$^{-}$$$$^{1}$$$$^{9}$$cm$$^{2}$$/Sをもつ体積拡散と定数 $$delta$$Dgb=(1.4$$pm$$1.0)$$times$$10$$^{-}$$$$^{2}$$$$^{1}$$cm$$^{3}$$/Sをもつ粒界拡散の二つの過程で進行する。JPDR原子炉浄化系配管およびJMTR 0WL-1にセットしたSUS-304試験片中の$$^{6}$$$$^{0}$$Coの拡散、および300$$^{circ}$$CHe中での実験結果もこれらの値と一致する。また、これらの値を用いて、40年間使用した原子炉配管への$$^{6}$$$$^{0}$$Coの拡散距離と濃度を計算した。

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