PANDORA Project for the study of photonuclear reactions below

民井 淳*; Pellegri, L.*; Sderstrm, P.-A.*; Allard, D.*; Goriely, S.*; 稲倉 恒法*; Khan, E.*; 木戸 英治*; 木村 真明*; Litvinova, E.*; et al.

European Physical Journal A, 59(9), p.208_1 - 208_21, 2023/09

https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-01081-w

光核反応は原子核構造の観点からも応用の観点からも重要であるにも関わらず、その反応断面積は未だに不定性が大きい。近年、超高エネルギー宇宙線の起源を探るために、鉄よりも軽い原子核の光核反応断面積を正確に知る必要が指摘されている。この状況を打破するため、原子核物理の実験、理論、宇宙物理の共同研究となるPANDORAプロジェクトが始まった。本論文はその計画の概要をまとめたものである。原子核実験ではRCNP、iThembaによる仮想光子実験とELI-NPによる実光子実験などが計画されている。原子核理論では、乱雑位相近似計算、相対論的平均場理論、反対称化分子動力学、大規模殻模型計算などが計画されている。これらで得られた信頼性の高い光核反応データベースと宇宙線伝搬コードを組み合わせ、超高エネルギー宇宙線の起源の解明に挑む。

微生物によるガス発生挙動に関する実験的研究

嶺 達也*; 三原 守弘; 大井 貴夫

JNC TN8430 2000-010, 27 Pages, 2000/07

JNC-TN8430-2000-010.pdf:0.72MB

放射性廃棄物を地層処分する場合、地下水、緩衝材、放射性廃棄物などに含まれる多種多様の有機物が、地下深部に存在する微生物及び処分施設建設時に地表付近から処分施設に持ち込まれる微生物の炭素源となることが考えられる。微生物が有機物を炭素源として利用した場合、二酸化炭素などのガスを発生させる。このガス発生は、地層処分システムの安全性に影響を与える一つの要因と考えられる。本研究では、ガス発生の観点から、メタン生成細菌の活動に着目し、微生物の活動にともなうガス発生に対する有機物の違いによる影響を調査するため、地下水に比較的多く含まれるフミン酸、ベントナイトに含まれる酢酸などの有機物を対象に微生物の有機物分解にともなって発生するメタン及び二酸化炭素の量を測定することとした。試験は嫌気条件で実施し、培養温度は35とした。有機物濃度は培養液に対して100mg/lとなるように調製した。また、pHがガス発生量に与える影響を調査するため、pHをパラメータとすることとした。その結果、フミン酸はメタン生成細菌の炭素源になりにくいこと、また、酢酸などを使用した試験結果から、pHが高くなれば、メタン生成細菌の活動にともなって発生するメタンの量が減少することが示された。なお、二酸化炭素の発生量がpHの上昇にともなって減少することは確認できなかった。

微生物によるアスファルト劣化に関する実験的研究

嶺 達也*; 三原 守弘; 大井 貴夫; 林 孔華*; 川上 泰*

JNC TN8430 2000-003, 33 Pages, 2000/04

JNC-TN8430-2000-003.pdf:1.3MB

TRU廃棄物には硝酸塩を含む低レベル濃縮廃液を固化したアスファルト固化体が含まれる。現在、これらのTRU廃棄物の処分方法として、セメント系材料の使用を想定した地層処分施設への埋設が検討されている。TRU廃棄物の処分研究においては、処分システムの安全性に影響を与える様々な要因の検討が進められている。この安全性に影響を与える要因の一つとして、これまでに、地下深部に存在する、あるいは処分施設建設時に持ち込まれる微生物によるアスファルトの劣化が挙げられている。本研究では、微生物によるアスファルト劣化に関する知見を得るために、中性領域で好気条件または嫌気条件において活性を有する微生物によるアスファルト劣化試験を実施し、アスファルトの重量減少に基づいてアスファルトの劣化量を測定した。また、好気条件では、上記の微生物を使用し、試験溶液のpHを高アルカリとして、セメント系材料の使用を想定した試験を実施した。それらの結果から微生物のアスファルト劣化速度を算出し、微生物によるアスファルト劣化が、想定される処分環境条件において生じるか否かを調査した。その結果、上記の微生物のうち、最もアスファルトを劣化しうる微生物を使用した場合においても、低酸素状態で高アルカリになると想定される処分環境でのアスファルト劣化速度は微生物に最適な環境におけるアスファルト劣化速度の1/300以下となるとの試算結果を得た。

微生物の珪砂混合ベントナイト中の移行に関する実験的研究

嶺 達也; 三原 守弘; 大井 貴夫

JNC TN8430 99-013, 31 Pages, 1999/11

JNC-TN8430-99-013.pdf:1.83MB

放射性廃棄物の地層処分の安全評価においては、処分システムの性能に影響を及ぼすと考えられる様々な現象についての検討評価が行われている。これまでに抽出されたこれらの現象の中には、処分システム内外での微生物活動の影響が含まれる。微生物が緩衝材内部において活動する場合、最終的に核種の移行挙動に影響を与えると考えられる。しかしながら、緩衝材内部に存在する微生物の数が限られ、なおかつ、微生物が緩衝材内部に侵入しない場合は、緩衝材内部においてその影響が有意にならない可能性がある。本研究では、処分場における緩衝材の候補材であるベントナイト系材料が有するフィルトレーション効果により緩衝材内部への微生物の侵入が妨げられるか否かを確認するため、ベントナイト系材料の成型条件である乾燥密度及び珪砂混合率をパラメータとして、ベントナイト系材料中に比較的小型の微生物を含む菌液を透過させる試験を実施した。その結果、ベントナイト系材料の成型条件である乾燥密度を1200kg/m3以上、珪砂混合率を50wt%以下に設定すれば、微生物の移行が抑制されるとの評価結果を得た。

種々のセメント系材料に対するヨウ素、セシウムの吸着試験

嶺 達也*; 三原 守弘; 伊藤 勝; 加藤 大生*

PNC TN8410 97-258, 57 Pages, 1997/06

PNC-TN8410-97-258.pdf:2.81MB

放射性廃棄物を地層処分する場合、処分場の構造材や廃棄体間の充填材としての使用が考えられているセメント系材料には処分環境の化学的雰囲気をアルカリ性に保ち、TRU核種の溶解度を下げるという機能のほかに、セメント系材料自体に核種を吸着させて、その移行を遅延させる機能も期待できると考えられる。本報告書は、種々のセメントペーストについての核種の吸着能を調べるため、処分環境において可溶性の一価の陰イオンとしてヨウ素を、陽イオンとしてセシウムを対象として分配係数を取得した結果をまとめたものである。対象としたセメントペーストは普通ポルトランドセメントペースト(OPCペースト)、中庸熱ポルトランドセメントペースト(MHPペースト)、高炉スラグ90%混合普通ポルトランドセメントペースト(BFSペースト)及びフライアッシュ90%混合普通ポルトランドセメントペースト(PFAペースト)の4種類である。結果は以下のとおりである。(1)ヨウ素の吸着能が高かったセメント系材料はOPCペースト及びMHPペーストであった。ヨウ素はCaO/SiOモル比が高いC-S-Hゲル(ケイ酸カルシウム水和物)、AFt(エトリンガイト)及びAFm(モノサルフェート水和物)に吸着されるとの報告があり、これらのセメント系材料は他の2つよりもC-S-Hゲル中のCaO/SiOモル比が高く、AFt及びAFmの含有量が高かった。また、浸漬期間に依らずヨウ素の吸着が期待できるセメント系材料はMHPペーストであった。そして、トレーサ溶液初期濃度が110mol/lであれば、MHPペーストに対するヨウ素の分配係数は約100ml/gであった。(2)一般的に陽イオン交換性を持つと言われるシリカゲルの含有量が比較的多いPFAペーストに対するセシウムの分配係数は浸漬期間に依存せず、平均5ml/gであり、他のセメント系材料と比較すると安定していることが分かった。

HCV Repliconにおける亜鉛動態

滝澤 大地*; 高木 均*; 蒔田 千香子*; 中島 有香*; 斎藤 悦子*; 大山 達也*; 市川 武*; 柿崎 暁*; 佐藤 賢*; 森 昌朋*; et al.

no journal, , 

C型肝炎は、日本における肝臓病死の最大の原因であり、その排除は肝硬変や肝癌の予防となることから、インターフェロン(IFN)や各種抗ウイルス薬による治療効果を高めることが急務である。これまでに、微量金属の亜鉛がC型肝炎ウイルス(HCV)に対して一定の抗ウイルス効果を有することを報告した。しかし、亜鉛のHCVに対する作用は十分解明されていない。そこで、そのメカニズムを明らかにするために、今回、in vitro HCV産生細胞(HCV replicon)でmicro-PIXE及びその他の定量系を用いてHCVと亜鉛とのかかわりを調べた。その結果、HCV存在下で細胞内の亜鉛濃度の増加を認めた。亜鉛はメタロチオネイン結合した状態で存在しており、亜鉛と同時にメタロチオネインの濃度にも増加を認めた。