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高井 静霞; 木村 英雄*; 打越 絵美子*; 宗像 雅広; 武田 聖司
JAEA-Data/Code 2020-007, 174 Pages, 2020/09
JAEA-Data-Code-2020-007.pdf:4.23MB
計算コードMIG2DFは、放射性廃棄物地中処分の安全評価を目的とした多孔質媒体中における地下水流・核種移行解析コードとして、平成4年に第1版が開発された。MIG2DF第1版では、2次元(鉛直断面・水平面および軸対称3次元)の有限要素法によるモデルに対し、密度を考慮した飽和-不飽和地下水流解析及び核種移行解析を行うことが可能である。一方放射性廃棄物地中処分では、長期的な地質・気候関連事象として、サイトに応じた隆起・侵食による地形変化や、沿岸域においては海水準変動に伴う塩淡境界の変化による地下水流動への影響を合わせて考慮する必要がある。こうした事象に対する評価手法を整備するために、本グループではMIG2DF第1版に対する改良、および、非定常な地形変化に対応したMIG2DFによる解析を可能とするための外部プログラムの整備を行っている。これらの開発のうち、本報告書ではMIG2DF第1版を改良した第2版について、その構成・解法・使用方法・検証計算を示す。また本報告書では、整備したMIG2DFの複数の外部プログラムのうち、地下水流路解析コード(PASS-TRAC)、解析用データセット作成コード(PASS-PRE)、および、ポスト表示コード(PASS-POST)についても構成・解法・使用方法を示す。
木村 英雄; 瀧田 勇人
JAEA-Technology 2020-002, 50 Pages, 2020/05
JAEA-Technology-2020-002.pdf:5.03MB
日本原子力研究開発機構では、仕事のやり方の効率化・集約化・IT化を達成するため、機構全体の業務改革を強力に推進している。本改革の一環として、主に事務管理業務を対象にしたより一層の合理化・効率化を行うため、昨今進歩の著しいロボティック・プロセス・オートメーション(RPA)の導入検討を進めてきた。適切なRPAの導入を実現するため、主要なRPAソフトの機能調査とサンプルロボットの開発を行うことで、各RPAソフトの特性を明らかにした。さらに、RPAソフトの活用が期待される様々な業務を類型化し、各業務パターンに対するRPAソフトの適用検討を行うことで、機構業務に対するRPAソフトの適用可能性を明らかにした。
高井 静霞; 島田 亜佐子; 澤口 拓磨; 武田 聖司; 木村 英雄
Radiation Protection Dosimetry, 188(1), p.1 - 7, 2020/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故後の除染活動によって発生した除去土壌は、福島県外ではそのほとんどが、学校・公園または宅地等の除染が行われた現場において除染ガイドラインに従って保管されている。実際の現場保管において、バックグラウンドを含まない除去土壌からの追加被ばく線量や、原則制限されている保管場所への立入に対し、その立入の被ばく線量の程度を把握しておくことは、継続的な現場保管および現場保管の有効性の確認のために重要である。本研究では、現在の福島県外における様々なタイプの現場保管の情報に基づき、居住者および利用者の被ばく線量を評価した。その結果、居住による線量は10
-10
mSv/y、立入による線量は10mSv/yオーダーであった。よって、福島県外における現在の現場保管による被ばくは1mSv/yに比べ十分小さいことが確認された。
木村 英雄; 日笠 直樹*; 久下沼 裕司*; 土井 寿治*; 菊池 善貴*
JAEA-Technology 2019-004, 25 Pages, 2019/05
JAEA-Technology-2019-004.pdf:3.02MB
日本原子力研究開発機構では、財務・契約系基幹業務の効果的かつ効率的な遂行のため、「財務・契約系情報システム」の開発及び運用を行ってきた。現行システムのサポート期限終了を契機に、次期システムの開発が必要となっていたため、平成30年度に次期システムの開発を実施した。開発にあたって、これまでシステム計算科学センターで考案してきた分離調達を基調とした分散型システム構築手法を発展的に応用することで、電子決裁機能の追加や最新のパッケージソフトの採用など大幅に機能強化を行いつつも、極めて低コストでの調達を実現した。
杉山 大輔*; 木村 英雄; 立川 博一*; 飯本 武志*; 河田 陽介*; 荻野 治行*; 大越 実*
Journal of Radiological Protection, 38(1), p.456 - 462, 2018/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故後の経験から、現存被ばく状況において環境修復に関する放射性廃棄物管理の放射線防護規準を確立することが必要である。本報ではそのために段階的なアプローチを提案し、放射性廃棄物管理に伴う年間線量の参考レベルとして第一段階1-10mSv/yを設定すべきであると考える。その後、最終的な線量目標1mSv/yを達成するため、段階的にその参考レベルは引き下げられる。その各段階における線量基準は、ステークホルダーの関与の下で決定される。本報ではその段階的アプローチの具体的な例を示す。
邉見 光; 山口 徹治; 武田 聖司; 木村 英雄
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 24(1), p.3 - 14, 2017/06
福島第一原子力発電所の事故起源の放射性セシウムにより汚染された森林の除染に関して、居住区域における空間線量率の低減が顕著になる汚染源の条件や除染の範囲を感度解析によって検討した。汚染源を
Csおよび
Csを含む堆積有機物層(A
層)と表層土(A
層)とし、モンテカルロ法による3次元輸送計算コードMCNPを用いて空間線量率を算出した。森林斜面の数、角度、汚染の分布状態、森林土壌中の放射性セシウムの量、除染範囲、林縁から評価点までの距離、評価点の高さをパラメーターとした。その結果、汚染の分布が均一の場合、林縁から20mまでのA層の除染が、空間線量率の低減に効果的であることがわかった。一方、林縁から20m以遠の汚染が20m以内よりも高いような、汚染の分布が不均一の場合、A層に比べA層に含まれる放射性セシウムの量が多い条件においてのみ、林縁から40mまでのA層の除染により、空間線量率が顕著に低減した。
澤口 拓磨; 武田 聖司; 木村 英雄; 田中 忠夫
保健物理, 50(1), p.36 - 49, 2015/03
福島原子力発電所事故後にセシウム(Cs)で汚染された災害廃棄物は、可能な範囲で再利用を行い、その埋設処分量を減少させることが望まれている。また、環境省は、クリアランスレベル(放射性Cs濃度100Bq/kg)を超える災害廃棄物については、被ばく線量を低くするための対策を講じつつ、管理された状態であれば道路の路盤材等の土木資材に利用することが可能である方針を示した。そこで本研究では、放射性物質により汚染された災害廃棄物の再利用に係る取扱い方針策定のための技術的な情報の提示を目的とし、汚染されたコンクリートがれき等を再生資材として道路の路盤材等へ利用した場合の作業者、一般公衆の被ばく線量を評価するとともに、再利用可能な放射性Cs濃度に係る検討を行った。その結果、基準線量相当Cs濃度が最も小さくなる(被ばく線量が最も高くなる)経路は「完成道路周辺居住者(子ども)の外部被ばく」であること、及び平均Cs濃度で2,700Bq/kg以下の再生資材を「道路・下層路盤材」として利用可能であることを示した。
高井 静霞; 関 優哉; 木村 英雄; 武田 聖司
保健物理, 50(1), p.50 - 66, 2015/03
福島第一原子力発電所事故に伴い大気中に放出された放射性セシウム(Cs)により汚染された可能性のある木材(間伐材等)及び木質系廃棄物(建設発生木材等)は、木質チップに加工され様々な用途に利用されている。しかし、汚染された木材等の利用に対する線量評価は今まで行われておらず、再利用基準は原子炉施設等で発生する金属やコンクリートに対するクリアランスレベルに基づき、放射性Cs濃度として100Bq/kgが適用されている。本研究では木材等の再利用の安全性を検討することを目的として、現在利用されている木質チップの主な利用用途(パーティクルボード、製紙、堆肥、バイオマス発電、マルチング材)に対し、汚染された木質チップが再利用されたときの線量評価を行った。さらに線量の評価結果から、再利用に伴って作業者および公衆が受ける被ばくを抑えるために満たすべき基準線量に対応する木質チップ中の放射性Cs濃度を算出し、その中で最も低い濃度を各再利用用途に対する木質チップの濃度の目安値として求めた。その結果、木質チップに対する全ての再利用用途のうち、パーティクルボードへの再利用に対する全Cs濃度の目安値が120Bq/kgと最も低くなった。よって、原子力安全委員会が示した再利用にあたっての基準線量を満足する全Cs濃度は、木質チップの全ての再利用用途で再利用基準である100Bq/kgを超える結果となり、現行の基準値が木質チップの再利用に対する安全性を担保していることを示した。
高井 静霞; 武田 聖司; 木村 英雄
JAEA-Research 2014-028, 13 Pages, 2015/02
JAEA-Research-2014-028.pdf:1.92MB
福島第一原子力発電所事故に伴い大気中に放出された放射性Csによって汚染された可能性のある廃棄物は、物量低減及び資源の有効活用のために可能な範囲で再資源化され再生製品として利用されている。環境省では、流通している廃棄物由来の再生製品に含まれる放射能濃度等の実状を把握するため、再生製品に関する調査を行った。その結果、大部分の再生製品中の放射性セシウム濃度は現行の再生製品中の放射性Cs濃度の基準値100Bq/kgを下回ったものの、一部の再生製品から100Bq/kgを超える濃度が検出された。本研究では、環境省の調査で高い放射性Cs濃度が検出された再生製品を対象に、それらを利用した場合の作業者および公衆に対する線量を評価した。まず、環境省の調査結果に基づき再生製品の利用に伴う被ばく経路およびパラメータを設定し、測定された再生製品中の放射性Cs濃度に基づき各被ばく経路での線量を求めた。導出した線量を線量のめやす値(10
Sv/y)と比較した結果、1検体を除く全ての再生製品で被ばく線量は10Sv/y以下を下回り、調査された再生製品の利用に対する安全性が確認された。また、再生アスファルト混合物の1検体に対しては被ばく線量が26Sv/yと10Sv/yを上回ったが、その値はICRP Pub.104が示す些細な線量レベルの範囲内に収まっており、安全性は担保できていると考えられる。
武田 聖司; 澤口 拓磨; 木村 英雄
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1665, p.103 - 109, 2014/09
福島第一原子力発電所事故により放出された放射性セシウムが付着・混入した多様な汚染物(汚泥,災害廃棄物,土壌など)の保管,処理,埋設処分等にあたっては、放射線に対する作業者や公衆の安全性を確保する必要がある。本検討では、クリアランスレベルの評価手法を基本として、福島県における汚染物を取扱う施設,設備,作業の実態を反映させた汚染物の取扱に関わるシナリオおよびパラメータを設定し、作業者および公衆の受ける線量を計算した。各シナリオに対する線量計算から、特に高い線量を示した経路は処分場閉鎖後の跡地における建設業者および農業者ならびに居住者への外部被ばくであった。こうした処分後の跡地利用を制限した場合について、原子力安全委員会が示した線量の目安値に相当する放射性セシウム濃度をシナリオごとに算出した結果、全てのシナリオについて目安値を満足する濃度として8,900Bq/kgを得た。
武田 聖司; 木村 英雄
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.68 - 71, 2014/04
福島第一原子力発電所の事故後、高濃度の放射性セシウムにより汚染した稲わらは全国に出荷されており、その稲わらを保有している畜産農家の被ばく線量の低減化を進める必要がある。そのためには、稲わらの適切な輸送・保管の方法を検討し、また、稲わらの輸送のために携わる作業者や集積した稲わらの保管場所の周辺居住者に対する放射線の管理の指針の策定が必要となる。こうした輸送・保管方法や放射線管理の指針の検討のために、本研究では汚染した稲わらを保管場所に輸送する際の作業者の被ばく線量の解析と、稲わらの保管場所の周辺居住者に対する被ばく線量の解析を行った。稲わらの輸送作業者に対する解析から、放射性セシウム濃度700,000Bq/kgの条件では、遠隔地での1回の輸送の際に外部被ばくにより1mSv/yを超える線量となり、運転時の外部被ばくを低減化する措置の必要性(運転時間の制限、輸送量の軽減、遮へい材の導入)が示唆された。また、一時保管場所の周辺住民に対する解析から、1mSv/yの線量の目安値を下回るような稲わら中の放射性セシウム濃度と保管場所からの距離との関係を明示した。
徳永 知倫*; 渡辺 英雄*; 吉田 直亮*; 長坂 琢也*; 笠田 竜太*; Lee, Y.-J.*; 木村 晃彦*; 時谷 政行*; 光原 昌寿*; 檜木 達也*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 442(1-3), p.S287 - S291, 2013/11
被引用回数：11 パーセンタイル：64.2(Materials Science, Multidisciplinary)VPS-W coating formed on F82H kept at about 873K in conventional plasma spray conditions has inhomogeneous texture; namely mixture of disarranged area composed of large re-solidified/un-melted grains, fine randomly oriented grains and pores, and well ordered area composed columnar grains. Heat load test indicate that elimination of the disarranged area is necessary to improve the heat load resistance of VPS-W. One can get W coating with texture of homogeneous columnar crystal grains by eliminating the re-solidified/un-melted large particles. Optimization of the W powder size was also effective to reduce number of randomly oriented fine grains and pores.
Mo製造におけるMoリサイクル技術の予備試験,1; Mo吸着剤の再利用評価(共同研究)木村 明博; 新関 智丈*; 掛井 貞紀*; Chakrova, Y.*; 西方 香緒里; 長谷川 良雄*; 吉永 英雄*; Chakrov, P.*; 土谷 邦彦
JAEA-Technology 2013-025, 40 Pages, 2013/10
JAEA-Technology-2013-025.pdf:2.62MB
照射試験炉センターでは、JMTRを用いた(n,
)法によるMo製造に関する技術開発を行っている。(n,)法は簡便な反面、製造されるMoの比放射能は低く、そこから得られる
Tc製品の放射能濃度も低下する欠点がある。そこで、効率よくMoを吸着するための吸着剤として、PZC及びPTCを開発した。一方、これら吸着剤は使用した後、放射性廃棄物として廃棄されるため、再利用による放射性廃棄物の低減化を実用化するとともに、希少資源であるMo原料をリサイクルする必要がある。本報告書は、試作した再利用可能なPZC及びPTCの合成方法並びにMo吸着/溶離特性、Mo吸着/Tc溶離特性及びリサイクル性等を調査するために行ったコールド試験及びホット試験についてまとめたものである。
武田 聖司; 井上 佳久; 木村 英雄
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.237 - 242, 2013/10
今後のHLW地層処分の安全審査に向けて、採用される工学技術に対し、適用した際のヒューマンエラーとバリア材の安全機能へ影響との関係を把握することを目的として、幾つかのヒューマンエラーに起因したバリア機能の低下・喪失を想定したシナリオ(初期欠陥シナリオ)に対する感度解析を行った。重要核種であるCs-135, Se-79に対する解析から、安全機能な健全な場合の天然バリアからの核種移行率よりも、「緩衝材の初期欠陥によるコロイドフィルトレーション機能の喪失」と、「粘土プラグの初期欠陥による止水機能の喪失及び卓越した移行経路の形成」のシナリオの核種移行率が、1桁から2桁以上の高い結果を示し、これらの2つのシナリオの可能性の確認が特に重要であることを示した。
掛井 貞紀*; 木村 明博; 新関 智丈*; 石田 卓也; 西方 香緒里; 黒澤 誠; 吉永 英雄*; 長谷川 良雄*; 土谷 邦彦
Proceedings of 6th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-6) (Internet), 7 Pages, 2013/10
JMTR再稼働後の産業利用の拡大の一環として、診断用医薬品として使用されている
Tcの親核種であるMo国産化のための技術開発を進めている。国産のMo製造方法として、JMTRでは放射性廃棄物の低減と製造工程が容易である(n,)法を提案している。しかしながら、比放射能の高いMoを製造するためには、高価な濃縮
MoO
粉末が必要であること、さらに、Moの生成の際に使用されたMo吸着剤が廃棄物として大量に発生するといった課題がある。そこで、資源の有効利用と放射性廃棄物の低減を目指し、モリブデンリサイクル技術開発に着手した。本研究では、照射済MoOを用い、使用済Mo吸着剤の再利用、新品Mo吸着剤及び使用済Mo吸着剤からのMo回収試験を行った。この結果、Mo回収率95%以上であり、Mo吸着剤のリサイクル及び使用済PZCからのMo回収が可能であることが証明された。
酒井 隆太郎; 武田 聖司; 宗像 雅広; 木村 英雄
JAEA-Research 2013-006, 18 Pages, 2013/07
JAEA-Research-2013-006.pdf:2.77MB
放射性廃棄物の地層処分では、人間社会への核種移行を信頼性高く評価するため、地下深部の広域地下水流動を評価することが重要である。我が国の堆積岩地域には、地下深部に停帯性の化石塩水が広く分布しており、天水の侵入・希釈によって中間的な塩分濃度を持つ混合水が浅部に形成されている。混合水の水質形成は、化石塩水の組成と地下水流動によって影響を受けている。このため、本研究では、混合水中のCl/
O比をトレーサーとして幌延地区を対象として、地下水流動が水質形成プロセスに与える影響について解析的検討を行った。解析では、幌延地区を模擬したCl/Oの初期地下水分布を設定したうえで、天水による洗い出し解析を実施した。その結果、天水と化石塩水との混合水のCl/O比から推定される地下水移動量は、地下水流速から算出された移動量とおおむね一致することから、混合水のCl/O比は地下水流動の評価に有用であることが示された。
武田 聖司; 西村 優基; 宗像 雅広; 澤口 拓磨; 木村 英雄
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 19(2), p.23 - 38, 2012/12
TRU廃棄物の地層処分の安全評価においては、多量のセメント系材料を使用した処分施設から溶出する高アルカリ性地下水が母岩のバリア機能へ影響を及ぼす可能性が懸念されている。本研究では、セメント系材料から溶出する高アルカリ成分が母岩に及ぼす影響を定量的に検討するため、所定の処分システムと地下水流動場を設定したうえで、地球化学反応と物質移行との連成解析を実施して母岩領域における高アルカリ成分の拡がりを解析した。二次鉱物の生成の有無と母岩の水理特性の影響に着目した解析を実施した結果、二次鉱物としてのゼオライトの生成が高アルカリ成分の拡がりや二次鉱物の沈殿量に影響することがわかった。また、地下水流速を10倍速く設定した場合、より広範囲に高アルカリ成分が拡がることが示された。これは高アルカリ成分を中和する化学反応が、母岩の溶解反応速度によって制限されているためと推察された。
武田 聖司; 木村 英雄
保健物理, 47(4), p.247 - 259, 2012/12
福島第一原子力発電所のシビアアクシデント起源の放射性セシウムを含んだ汚泥の焼却処理や埋設処分は、作業者や公衆への放射線に対する安全性を確保しつつ実施される必要がある。本研究では、放射性セシウムを含む汚泥の処理及び埋設処分に関する取扱い方針の策定のための技術情報の提示のために、原子力安全委員会による既往のクリアランスレベル評価に用いられた評価手法を基本とし、汚泥の処理・埋設処分に伴う作業者及び公衆の線量を計算した。その結果、埋設処分及び焼却処理にかかわる被ばく経路の線量計算の結果から、処分場閉鎖後の跡地における建設、居住、農地への利用を制限する必要性が示唆され、跡地に対する居住等への利用制限をした場合、原子力安全委員会が示した線量の目安値から逆算される汚泥又は焼却灰に含まれる放射性セシウム合計の最小濃度は8.9Bq/gである。また、その最小値8.9Bq/gを下回る濃度であれば、汚泥等の一時保管時の直接線及びスカイシャイン線による周辺住民の線量は、保管された廃棄物からの距離の条件によらず1mSv/y以下の線量に抑えられる。
酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 木村 英雄
JAEA-Research 2011-054, 19 Pages, 2012/03
JAEA-Research-2011-054.pdf:2.07MB
放射性廃棄物の地層処分では、人間社会への核種移行を信頼性高く評価するため、地下深部の広域地下水流動を評価することが重要である。地下深部には地下水起源,地下水流動特性の異なる複数の地下水システムが存在する可能性があるため、地下水システムの流動特性や地下水システム間の流動境界を把握する必要がある。このため、本稿では地下水データが比較的豊富な幌延地域を対象に地下水の地化学データを用いた地下水流動特性,流動境界の評価方法について検討した。地下水の主成分分析を用いた混合解析を実施し、主成分分析によって抽出された起源水の地下水年代、地下水中に含まれる微量元素の特徴を調査した結果、天水の浸透下限は地下200m-400mであり、それ以深には天水の関与しない深部地下水が存在することが明らかとなった。さらに、大曲断層周辺の深度400-600m以深の高間隙水圧水は断層を通して地表に湧出している可能性があることが示された。
齋藤 宏則*; 武田 聖司; 木村 英雄
JAEA-Research 2011-032, 92 Pages, 2011/11
JAEA-Research-2011-032.pdf:2.11MB
高レベル放射性廃棄物やTRU廃棄物の地層処分の安全評価において、放射性核種により汚染した河川水や土壌を利用して農作物を栽培し、その農作物を摂取することを想定した人間への被ばくに関するシナリオ(農作物摂取被ばく経路)は、多くの核種において支配的な被ばくの経路と試算されており、その評価に用いられる農作物への移行係数は重要なパラメータの1つである。本報告では、農作物への移行係数の不確実性の要因分析に必要なデータベースの改良を行うとともに、移行係数の不確実性に影響を与える可能性のある要因に対し、データベースに格納されたデータから移行係数の各要因の依存性について確認を行った。さらに、その要因分析の結果を踏まえ、一般的な生活習慣と条件をもとに様式化された場合に対する農作物への移行係数の不確実性の推定方法を検討し、その推定方法に基づいてHLW及びTRU廃棄物の評価対象の放射性核種に対し移行係数の選定値(代表値)と変動範囲の推定を試行した。
