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豊田 智史*; 吉村 真史*; 住田 弘祐*; 三根生 晋*; 町田 雅武*; 吉越 章隆; 吉川 彰*; 鈴木 哲*; 横山 和司*
放射光, 35(3), p.200 - 206, 2022/05
大気圧光電子分光(AP-XPS)に立脚する多層積層薄膜界面の時空間深さ方向解析法の開発状況を述べた。初めに、時分割近大気圧硬X線角度分解光電子分光データによる深さ方向解析を行った。次に、空間分解能が備わった時分割角度分解AP-XPSデータの高速ピークフィッティングによる深さ方向解析法へ発展させ、酸化還元反応条件下での時空間深さ方向解析を実現した。また、スパースモデリングのジャックナイフ平均を組み合わせた、従来型の最大エントロピー法(MEM)が高い精度で深さ方向分布の動態計測に有効であることを述べた。
越智 康太郎; 舟木 泰智; 吉村 和也; 飯本 武志*; 松田 規宏; 眞田 幸尚
Radiation and Environmental Biophysics, 61(1), p.147 - 159, 2022/03
被引用回数：2 パーセンタイル：47.19(Biology)The ambient dose equivalent conversion coefficient (ADC) for converting from the radionuclide inventory to the ambient dose equivalent rate (ambient dose rate) is used to estimate exposure doses. We have collected actual data, ambient dose rate at 1 m above the ground level and vertical distribution of radiocesium in the soil sample, around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The actual data during FY2011-FY2019 is used for confirming the validity of ADC. The ADC assuming the vertical distribution of radioceisum were calculated with relaxation mass depth. Good correlation was found between the calculated inventory by the ambient dose rate and ADC in this study and actual radiocesium inventory. Therefore, the ADC in this study sufficiently reflected the actual deposition status of radiocesium on the ground surface after the FDNPP accident.
豊田 智史*; 山本 知樹*; 吉村 真史*; 住田 弘祐*; 三根生 晋*; 町田 雅武*; 吉越 章隆; 鈴木 哲*; 横山 和司*; 大橋 雄二*; et al.
Vacuum and Surface Science, 64(2), p.86 - 91, 2021/02
X線光電子分光法における時空間的な測定・解析技術を開発した。はじめに、NAP-HARPES (Near Ambient Pressure Hard X-ray Angle-Resolved Photo Emission Spectroscopy)データにより、ゲート積層膜界面の時分割深さプロファイル法を開発した。この手法を用いて時分割ARPESデータからピークフィッティングとデプスプロファイリングを迅速に行う手法を確立し、4D-XPS解析を実現した。その結果、従来の最大エントロピー法(MEM)とスパースモデリングのジャックナイフ平均法を組み合わせることで、深さ方向プロファイルを高精度に実現できることがわかった。
長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.
JAEA-Research 2020-007, 249 Pages, 2020/10
JAEA-Research-2020-007.pdf:15.83MB
2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力(現東京電力ホールディングス)福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出された。この事故により放出された放射性核種は、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌などが生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することで空間線量率が上がってしまうのではないか(外部被ばくに関する懸念)、森林から河川に流出した放射性セシウムが農林水産物に取り込まれることで被ばくするのではないか、規制基準値を超えて出荷できないのではないか(内部被ばくに関する懸念)などの懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。日本原子力研究開発機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。
measurements with Plastic Scintillation FibersKatengeza, E. W.*; 眞田 幸尚; 吉村 和也; 越智 康太郎; 飯本 武志*
Environmental Science; Processes & Impacts, 22(7), p.1566 - 1576, 2020/07
被引用回数：9 パーセンタイル：50.05(Chemistry, Analytical)Plastic scintillation fibers (PSF) have been instrumental to in-situ surface surveys of radiocesium distribution post Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident. Their deployment to monitoring bottom sediments in aquatic environments provides the spatial extent of radiocesium distribution over wide areas compared to discrete points as provided traditionally by sediment sampling. This study monitored five ponds in Fukushima using PSF between 2013 and 2018 and estimated ecological half-life of radiocesium in those ponds. A forest-catchment pond had a relatively long ecological half-life, while the other ponds showed shorter half-lives. The longer half-lives draw attention to possible catchment-derived radiocesium inputs, which for the forest-pond was partly evident from spatial-temporal trends of PSF-based radiation maps.
斎藤 公明; 三上 智; 安藤 真樹; 松田 規宏; 木名瀬 栄; 津田 修一; 佐藤 哲朗*; 関 暁之; 眞田 幸尚; Wainwright-Murakami, Haruko*; et al.
Journal of Radiation Protection and Research, 44(4), p.128 - 148, 2019/12
Massive environmental monitoring has been conducted continuously after the Fukushima accident with different monitoring methods having different features together with migration studies of radiocesium in diverse environments. At three months after the accident, multiple radionuclides were detected at many places; while it was confirmed that radiocesium was most important from the viewpoint of long-term exposures. The air dose rates in environments related to human living have decreased faster than expected from radioactive decay by a factor of 2-3 on average. An empirical model for predicting air dose rate distribution was developed based on statistical analysis of massive car-borne survey data. Some trials were performed to integrate different types of contamination maps to obtain an integrated map of better quantity. Annual external exposure doses for residents who would return to their home were estimated to less than a few mSv as a whole. The environmental data and knowledge have been provided for diverse-spectrum of people in different ways.
土肥 輝美; 武藤 琴美; 吉村 和也; 金井塚 清一*; 飯島 和毅
KEK Proceedings 2019-2, p.14 - 19, 2019/11
福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故により放射性物質が環境中に放出された。現在の空間線量率を支配しているのは
Csで、その多くは山地森林に沈着し残存しているが、アクセスの困難さもあって空間線量率の実測値のデータは十分とは言えない。山域においてCsによる汚染の実態を把握することは、林業・林産物・レクリエーション利用の観点において重要である。本研究では、湿性沈着が優勢とされる主要なプルーム軌跡に着目し、同軌跡上における高太石山および十万山において標高や方位が空間線量率の分布に与える影響を調べるため、歩行サーベイを行った。さらに、歩行サーベイで得られた空間線量率の実測値とデータの解析から、沈着メカニズムの評価を試みた。その結果、高太石山では山域の東側で高く、西側で低い傾向が認められるなど空間線量率の方位依存性が明瞭に示された。さらに山麓付近の標高で空間線量率が高くなっていた。このような特徴から、高太石山ではFDNPPからのプルーム通過による沈着が起きている可能性が新たに見出された。十万山では、空間的に一様な線量率の分布がみられ、高太石山のような方位依存性は認められなかった。十万山の空間線量率の標高特性からは、航空機サーベイと大気拡散シミュレーションから推定された湿性沈着と同様の傾向が示されたことから、湿性沈着の影響を受けた可能性が考えられる。よって、今回の地上計測によって、FDNPP近傍の同一プルーム軌跡上の山域であっても、沈着メカニズムが異なる可能性が示された。
長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.
JAEA-Research 2019-002, 235 Pages, 2019/08
JAEA-Research-2019-002.pdf:21.04MB
2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出され、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌等が生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することに対する懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。原子力機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。
吉村 和也; 恩田 裕一*; 福島 武彦*
Scientific Reports (Internet), 4, p.4514_1 - 4514_6, 2014/03
被引用回数：30 パーセンタイル：65.09(Multidisciplinary Sciences)This study used particle size analysis to investigate the initial accumulation and trap efficiency of radiocesium (Cs) in four irrigation ponds, 4-5 months after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (DNPP) accident. Trap efficiency, represented by the inventory of Cs in pond sediment to the inventory of radiocesium in soil surrounding the pond (i.e., total Cs inventory), was less than 100% for all but one pond. Trap efficiency decreased as sediment particle size increased, indicating that sediments with a smaller particle size accumulate more Cs. In ponds showing low trap efficiency, fine sediment containing high concentrations of Cs appeared to be removed from the system by hydraulic flushing, leaving behind mostly coarse sediment.
南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.
Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06
The latest development achievements in University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in the present-day fusion devices, GAMMA 10, LHD, QUEST, Heliotron J and NSTX are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1 ms on the 28 GHz GAMMA 10 one, which are new records in these frequency ranges. In long pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz were achieved. A new program of 154 GHz 1 MW development has started for high density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s was achieved. As a next activity of 28 GHz gyrotron, we have already carried out the development of over-1.5 MW gyrotron and design study of the 28 GHz cavity and mode converter has shown the possibility of 2 MW level output and CW operation with several hundred kW. Besides, a new design study of dual frequency gyrotron at 28 GHz and 35 GHz has been started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.
南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.
Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06
被引用回数：12 パーセンタイル：47.42(Physics, Fluids & Plasmas)The latest development achievements in the University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in present-day fusion devices, GAMMA 10, Large Helical Device (LHD), QUEST, Heliotron J and NSTX, are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1ms on the 28 GHz GAMMA10 one, which are new records in these frequency ranges. In long-pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz are achieved. A new programme of 154 GHz 1 MW development has started for high-density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s is achieved. As a next activity of the 28 GHz gyrotron, an over-1.5 MW gyrotron is designed and fabricated to study the multi-MW oscillation. The possibility of 0.4 MW continuous wave and 2 MW level output in operations of a few seconds, after the improvements of output window and mode converter, is shown. Moreover, a new design study of dual-frequency gyrotron at 28 and 35 GHz has started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.
松尾 祥史*; 鈴木 宗泰*; 野口 祐二*; 吉村 武*; 藤村 紀文*; 吉井 賢資; 池田 直*; 森 茂生*
Japanese Journal of Applied Physics, 47(11), p.8464 - 8467, 2008/11
被引用回数：11 パーセンタイル：42.15(Physics, Applied)新規強誘電体LuFe
Oの鉄サイト置換体LuFeCuOを合成し、その誘電性と微細構造について調べた。室温における透過電子線回折によって観測された微細構造からは、ab面内に3倍周期を持つ、Fe
とCu
の長周期構造の存在が見いだされた。この構造は、LuFeOにおける鉄電荷秩序構造と類似しており、電気双極子を持つ。また、実空間像からは、5
10nm程度の小さなドメインが観測され、電気双極子を持つドメインが形成されていることを示す。誘電率測定からは、500K近傍で誘電率にピークが見られ、ピークにおける誘電率は1000程度であり、誘電体であることを観測した。講演では、酸素アニールによる誘電特性やドメイン構造の変化についても報告する。
ReO
入澤 明典*; 東谷 篤志*; 笠井 修一*; 笹林 武久*; 重本 明彦*; 関山 明*; 今田 真*; 菅 滋正*; 酒井 宏典; 大野 浩之*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 75(9), p.094701_1 - 094701_5, 2006/09
被引用回数：6 パーセンタイル：41.83(Physics, Multidisciplinary)パイロクロア酸化物超伝導体Cd
ReO
の光電子放出
X線吸収分光測定を行った。スペクトルの温度変化は、200Kの構造相転移点よりは、120Kの構造相転移点において、電子状態の変化に対応して大きく変化した。構造相転移の意味をRe-O混成軌道の変化に基づいて議論した。
北原 義久*; 吉村 征二*; 江尻 英夫*; 吉崎 裕一*; 清水 武彦*; 林 直美*; 梶 照*
PNC TN841 80-73, 45 Pages, 1980/12
当事業折から環境へ放出する放射性排水については,発生元施設毎にバッチ放出の方式で放出可否の判定分析を行って放出基準値以下である事を確認後放出されているが,再処理工場海洋放出排水とプルトニウム燃料開発施設の海岸放出排水を除いては中央排水処理場を経由して一般雑排水と共に新川へ放出されている。この中央排水処理場を経由して環境へ放出される排水の放出総量を把握するために連続試料採取装置を設置しているが,中央排水処理場の移動新設に伴なってより原子力施設の厳しい排水水管理の実情に適したコンポジットサンプラ-(排水試料連続採取装置)を製作した。この装置の導入により,排水の完全な連続サンプリング,及び排水比の安定化を行えたと共に排水量の変化に対応する能力の拡大と保守点検を容易にすることが出来た。またこのコンポジツトサンプラーは中央排水処理設備の一部として組込んであるために中央排水処理場の稼働状況をモニター出来る他,処理場が万一停電した場合その停電期間も把握出来る様になった。
岩崎 皓二*; 福田 整司*; 平山 昭生*; 北原 義久*; 岸本 洋一郎; 大和 愛司; 倉林 美積*; 吉村 征二; 黒須 五郎; 圷 憲; et al.
PNC TN841 78-69VOL1, 127 Pages, 1978/12
PNC-TN841-78-69VOL1.pdf:9.43MB
動力炉・核燃料開発事業団(以下事業団と略す)東海事業所再処理施設のホット試験は1977年9月より開始された。このホット試験期間中の1977年11月末より翌1978年6月までの約7ケ月の間,再処理施設からの低レベル放射性廃液の放出に伴なう放出口周本海域における廃液の拡散について調査を実施した。廃液は,1.8Km沖合までパイプラインにより運ばれ,海面下約16mの海中放出管ノズルから鉛直上方に向け放出される。調査は,ノズル放出による廃液の海表面に達するまでの希釈およびそれに続く海水による拡散状況を確認する目的で実施された。このため,廃液の放出時あるいは放出後の適当な時期に海水を採取し,全ベータ放射能,トリチウム,および137Csの濃度を測定した。その結果,トリチウム測定値によると放出口から海面に達するまでに,廃液は約1/1200に希釈され,また潮流に乗って流れ,流下350mの地点では約1/5000に希釈されることがわかった。さらに放出口を中心とした海域における海水中のトリチウム濃度は放出終了後ある程度の期間は,一時的に上昇するが,その後時間の経過とともに希釈され,バックグランドレベルの変動範囲内におさまる過程がこの調査を通して把握された。
早川 竜馬*; 中永 麻里*; 吉田 真司*; 田川 雅人*; 寺岡 有殿; 吉村 武*; 芦田 淳*; 功刀 俊介*; 上原 剛*; 藤村 紀文*
no journal, ,
大気圧プラズマとRFプラズマを用いて室温で作製したシリコン窒化膜の化学結合状態を放射光光電子分光で分析して比較した。その結果RFプラズマを用いて作製したSiN/Si(111)界面は5成分から成り立ち、大気圧プラズマを用いて作製したSiN/Si(111)界面は4成分から成り立つこと,RFプラズマを用いて作製したSiN/Si(111)界面にのみSi
N成分が存在することがわかった。
中島 憲宏; 西田 明美; 鈴木 喜雄; 武宮 博; 吉村 忍*
no journal, ,
地震時における原子力施設の構造耐力をマルチスケール・マルチフィジックス現象の統合シミュレーションを用いて推定する。断層すべりを模擬した地震発生シミュレーションと大規模構造解析技術,熱流動解析技術,核熱解析技術をグリッド・コンピューティング技術を用いて連携させ、地震に起因する原子力施設の構造への影響を調査する一連のシミュレーション技術を開発し、その動作検証を行った結果について報告する。本報告では、実際の原子力発電プラントを模擬したデータを用いて、直下型地震が生じた場合の挙動をシミュレーションした。その結果、一連のシミュレーションは各スケールにおいて、目標の精度保ち計算することを確認した。
森 健郎; 素都 益武; 今泉 悠也; 吉村 一夫; 深野 義隆
no journal, ,
廃止措置段階における熱的影響評価として燃料健全性を評価した。本報では、廃止措置段階での燃料の取扱いについて整理し、炉心、炉外燃料貯蔵槽、燃料池及び燃料集合体の移送中の各段階における燃料健全性に関わる保守的評価の結果を示す。
武藤 琴美; 土肥 輝美; 吉村 和也; 金井塚 清一*; 飯島 和毅
no journal, ,
山地森林における詳細な空間線量率分布を把握するために、福島第一原子力発電所付近の17山域で歩行サーベイによる空間線量率測定を行った。調査は2015年から2018年にかけて、登山道および特定の標高を一周する周回するルートの2種類で行われた。測定にはSWR社製のGPS連動型空間線量率自動記録システム(ホットスポットファインダー: HSF)を使用し、20cm高空間線量率および100cm高空間線量率を測定した。調査の結果、HSFによる測定では山地森林における空間線量率の局所的な不均一性を捉えることができた。また、地理情報システムを用いたデータ解析を行った結果、標高や斜面の向きといった地理的要因と空間線量率には関連性があり、山域ごとにその特徴が異なることが示唆された。
Katengeza, E.*; 眞田 幸尚; 吉村 和也; 越智 康太郎; 飯本 武志*
no journal, ,
ため池底質中放射性セシウム濃度の経時変化率は、放射性セシウムの放射能の物理減衰だけでなく様々な環境的プロセスによって支配されている。本研究では、環境的プロセスによる広い範囲のため池底質表層(0-10cm)における放射性セシウム濃度の減少傾向を、プラスチックシンチレーションファイバー(PSF)による測定で得られた環境半減期によって評価した。PSF測定は2013-2019年の間に実施された。換算係数((Bq/kg)/cps)は、同じため池内の同じ場所で測定したPSFの放射線計数率と、採取した底質コア中放射性セシウム濃度を比較することで得られた。森林集水域におけるため池で環境半減期が大きいことは、ため池流入口における放射性セシウム濃度の空間的かつ経時的変化に対して、集水域由来の放射性セシウムのインプットがあったことを示唆しうる。
越智 康太郎; 吉村 和也; 眞田 幸尚; 舟木 泰智; 飯本 武志*
no journal, ,
空間線量率から簡易的に放射性セシウムインベントリを求めるために、重量緩衝深度(
)毎の換算係数がモンテカルロシミュレーションで求められている。この換算係数の妥当性を、原子力規制庁からの受託事業で得られた土壌中放射性セシウムの深度分布及び空間線量率データを基に検証した。空間線量率と、及びICRUが推奨している事故後の経過時間ごとの数値(
)を基に推定したインベントリを、それぞれCI
及びCIと定義した。CIを土壌試料中放射性セシウムインベントリの積算値(MI)と比較した。CIはMIとよく一致した。よって、と空間線量率からインベントリを推定する手法は、福島の環境で適用可能であることが確認できた。一方、CIはMIに比べ過大評価された、これは、福島とチェルノブイリでの土質の違いに起因するの傾向が反映されたためである。
