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塚本 導雄; 高田 準一; 小池 忠雄; 渡邊 浩二*; 宮田 定次郎*; 西尾 軍治*; 村田 幹生*; 内山 軍蔵
JAERI-Tech 2001-031, 47 Pages, 2001/03
JAERI-Tech-2001-031.pdf:2.75MB
再処理溶媒(溶媒)と硝酸との異常化学反応に起因した爆発は、再処理施設のDBAに選定されている。そこで、原研では爆発がプルトニウム濃縮缶で起きた場合を想定し、セル換気系の安全性とHEPAフィルタの健全性が確保できることを実証するため、溶媒と硝酸とを反応容器に貯え、密封し、種々の加熱条件下で生成した硝化溶媒(TBP錯体等)を急激に熱分解させて、爆発を誘起させるニトロ化溶媒爆発試験を実施した。試験の結果、以下に述べる知見を得た。硝化溶媒の熱分解により溶媒1kgが噴出して爆発を起こした場合、実験的方法により導出した最大質量放出速度と最大エネルギー速度は、0.59[kg/s]と3240.3[kJ/kg・s]である。この爆発による波及がセル換気系に与える影響は小さく、HEPAフィルムの健全性が確保できることを実証した。
村田 幹生*; 野口 宏; 横山 須美*
JAERI-Data/Code 2000-034, 214 Pages, 2000/11
JAERI-Data-Code-2000-034.pdf:7.43MB
計算コードTRIDOSEは、核融合関連施設からトリチウム(T
)の気体状放出があったとき、環境への影響を評価するために開発された計算コードである。TRIDOSEは、トリチウムの大気拡散
沈着蒸発散(再浮遊)大気拡散のサイクルを解析し、環境媒体中のHTO濃度は被ばく線量を評価する。コードには、トリチウムの野外放出実験を通して近年明らかになりつつあるTガス特有の環境中での挙動の多くがモデル化して取り入れられている。TRIDOSEによる計算結果は、カナダで実施されたTガスの短時間放出事故を模擬した野外実験の結果と比較され、そのモデルは検証された。また、本報告書はコードの使用マニュアルとしても使えるように配慮されている。
塚本 導雄; 高田 準一; 小池 忠雄; 渡邊 浩二*; 宮田 定次郎*; 西尾 軍治*; 村田 幹生
JAERI-Tech 2000-036, p.43 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-036.pdf:2.27MB
再処理施設のセル換気系内において再処理溶媒(有機溶媒)と硝酸の異常化学反応に起因した爆発が起きた場合について、爆発規模とエアロゾル発生量の関係、及びセル換気系による放射性物質の閉じ込め効果を把握する試験を実施した。試験ではセル換気系実証試験装置のセル内に設置した反応容器に、純粋な溶媒並びに
線照射により劣化した溶媒とCeを混合した硝酸とを充填・密封し、183
まで加熱して爆発とエアロゾル発生を誘起させた。爆発により発生したCeエアロゾルは採取し、浮遊率や粒径分布を時間毎に測定した。さらに、質量濃度を実測してエアロゾルの沈降や沈着等による除去効果を調べた。その結果、噴出した溶媒ミストが急激燃焼を起こした場合、セル内に飛散するCeエアロゾルの初期(t=0)濃度は、3~600[mg/m
]になることが判明した。しかしながら、爆発による温度上昇や圧力波の伝播は、セルやダクトで構成される換気系で十分に減衰するので、HEPAフィルタの健全性は確保され、セル換気系による放射性物質の閉じ込め効果は十分達成されることが確認できた。
阿部 仁; 田代 信介; 永井 斉; 小池 忠雄; 岡川 誠吾; 村田 幹生
JAERI-Tech 99-067, p.23 - 0, 1999/09
核燃料再処理工程では溶液状燃料を取り扱うために、異常な過渡変化を越える事象の一つとして想定されている溶解槽の臨界事故時には、放射性物質が気相中へ放出され、さらに槽ベント系へと移行していくことが予想される。このような事故の下での槽ベント系の安全性能を実証するために原研ではNUCEFのTRACYを用いて臨界事故時放射性物質閉じ込め機能試験を実施している。本報告書は、平成10年度における同試験で得られた研究成果をまとめたものである。
藤根 幸雄; 村田 幹生; 阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 宮田 定次郎*; 井田 正明*; 渡辺 眞樹男; 内山 軍蔵; 朝倉 俊英; et al.
JAERI-Research 99-056, p.278 - 0, 1999/09
JAERI-Research-99-056.pdf:22.73MB
東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故について、原研の調査検討会が行った原因究明にかかわる試験及び環境影響評価の結果を報告する。原因究明にかかわる試験においては、実廃液サンプルの化学分析、アスファルト塩混合物の熱分析、暴走的発熱反応試験、発煙時の可燃性ガス分析などを行った。環境影響評価では、環境モニタリングデータと大気拡散シミュレーションコードSPEEDIによる解析結果より、環境へ放出されたCs量を推定した。また、一般住民の被ばく線量評価を行った
阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 渡邊 浩二*; 村田 幹生
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(7), p.619 - 625, 1999/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)1997年3月11日に、動力炉核燃料開発事業団(PNC)のアスファルト固化処理施設において火災・爆発事故が発生した。アスファルト/塩固化体の燃焼に伴う煤煙発生機構及び換気系フィルタの目詰まり現象を検討するため、小規模模擬燃焼試験を実施した。PNCにおける実廃液組成を参考に模擬固化体を作成して燃焼させた。その際の燃焼挙動を観察するとともに燃焼質量とフィルタの差圧上昇の間の関係を測定し両者の関係を表す実験式を導いた。さらに固化体から放出される質量、エネルギー及び煤煙の放出速度を試験データと一次元熱流動解析コードCELVA-1Dを用いた解析結果を用いることで求めた。模擬固化体の燃焼に伴って発生した煤煙の火災発生セルから換気系へ移行率は約2.5%、また実固化体中に含有されている放射性物質を模擬するために模擬固化体に添加したCsの移行率は約9.6%であった。
野口 宏; 横山 須美; 福谷 哲*; 木内 伸幸; 村田 幹生; 天野 光; 安藤 麻里子
JAERI-Data/Code 99-022, 125 Pages, 1999/03
JAERI-Data-Code-99-022.pdf:6.76MB
本報告書は、核融合施設から大気中に放出されたトリチウムによる影響を評価するためのモデルの開発と検証に役立つデータをまとめたものである。このデータはカナダのチョークリバー研究所において1994年に行われたトリチウムガス野外連続放出実験で得られたものである。まとめたデータは、気象条件、土壌データ、空気中HT及びHTO濃度、土壌水分中HTO濃度、水表面へのHTO沈着などである。また、地表面からの蒸発散量と大気の乱流拡散係数の推定値も含まれている。さらに、気象観測の方法及び空気や土壌試料の採取方法等も記述した。
村田 幹生; 高田 準一; 塚本 導雄
KURRI-KR-30, p.5 - 11, 1998/00
昨年3月に動燃(現・核燃料サイクル開発機構)のアスファルト固化処理施設において固化体の火災・爆発事故が発生し、排気系フィルタに大きな影響を与えた。再処理施設のアスファルト火災挙動を解明するためには、基盤となるセル内におけるアスファルトの火災状況や煤煙の挙動及び放射性物質の閉じ込め効果を十分に把握しておくことが重要である。そのため、模擬アスファルト廃液塩混合物(BWP)を製作し、BWPの熱的性質を調べるとともに、再処理施設のセル換気系の1/4モデルセルの中で燃焼させることにより、燃焼率、煤煙発生率、Csエアロゾル放射率、エアロゾル粒度分布、放出ガス成分、HEPAフィルタの目詰り係数を評価した。
村田 幹生; 野口 宏
Journal of Nuclear Science and Technology, 34(2), p.176 - 184, 1997/02
被引用回数：1 パーセンタイル：14.48(Nuclear Science & Technology)事故時を想定したトリチウムガス(HT)野外放出実験(カナダ)から、HTの単位量放出に伴う空気汚染による成人の実効線量当量(線量)を風下100mと400mで解析した。その結果、放出HTプルーム自身による線量は1%以下で、残りは環境中でHTHTO転換で2次的に生じたHTC線量であることが明らかになった。一次放出がHTOである場合を想定したとき、線量はHT放出の場合の100倍程度であることが解析から推定された。また、実測線量の、最も被ばく量が大きくなると考えられる条件への外挿、仏国で実施されたHT放出実験に基づく解析結果との比較等を含めて発表する。
横山 須美; 野口 宏; 福谷 哲; 木内 伸幸; 村田 幹生; 天野 光; 新 麻里子
Int. Symp. on Nuclear Energy and the Environment (96 NEE), 0, p.102 - 104, 1996/00
核融合炉の安全性、特にトリチウムによる公衆被ばくを評価する場合には、環境中でのトリチウムの挙動を調べておく必要がある。このため、1994年夏にカナダにおいてトリチウムガス(HT)野外連続放出実験を行った。本実験では、空気中HT濃度、空気中トリチウム水(HTO)濃度、土壌及び植物水中HTO濃度などの測定を行った。この結果、空気中HT濃度がほぼ一定である場合の空気中、土壌及び植物水中HTO濃度は、放出期間中(約12日間)にほぼ定常状態になること、高さによってそれぞれ空気中HTO濃度の日変動が異なること、空気中HTO濃度の高さ分布は、高さが高くなるにつれて指数関数的に減少する傾向を示すこと、これらの傾きは、大気安定度と連動して日中大気が不安定になると小さく、安定した夜間に大きくなることなどが明らかとなった。
野口 宏; 横山 須美; 木内 伸幸; 村田 幹生; 天野 光; 新 麻里子; 一政 祐輔*; 一政 満子*
Fusion Technology, 28, p.924 - 929, 1995/10
1994年7~8月にカナダチョークリバー研究所において、カナダと日本の協力でトリチウムガス(HT)の野外連続放出実験が実施された。本実験の目的は、大気中にHTを連続放出した時の環境媒体(空気、土壌、植物)中におけるトリチウム水(HTO)の挙動に関する知見、特に定常状態に到達するまでの時間とその濃度、環境媒体間のHTO移行挙動等を明らかにすることである。放出開始から30時間までの結果から、実験場内の空気中HT濃度は、夜間は高く、日中は低かったが、空気中HTO濃度はこのようなHT濃度の変動にもかかわらず、徐々に増加すること、及び小松菜の組織自由水中HTO濃度の時間変化は、空気水分中HTO濃度の時間変化と同じ動きをすること等が明らかとなった。
西尾 軍治; 高田 準一; 成冨 満夫*; 村田 幹生; 阿部 仁; 渡邊 浩二*
JAERI-Research 95-064, 45 Pages, 1995/09
JAERI-Research-95-064.pdf:1.61MB
本報告書は、「放射線によるエアロゾルの電離効果に関する研究」として特別基礎研究に応募し実施した研究の成果である。実験では、線が照射された金網電極と遮蔽した金網電極をもつ容器(TRAPOL)にエアロゾルを導入し、単極に帯電したエアロゾルを製造した。この単極化した帯電エアロゾルは、帯電粒子の静電気力により物体の表面に沈着し易い性質をもっており、HEPAフィルタに流すと通常のフィルタに比較して約1000倍ほど捕集効率が向上する。放射線を利用した本エアロゾル除去法は、大量のエアロゾルを高い効率で処理できるので、広い範囲の波及効果が期待できる。この報告書では、帯電エアロゾルの除去法の原理、実験の内容と結果、理論的背景と計算結果についてまとめた。
木内 伸幸; 小野寺 淳一; 吉野 敏明; 村田 幹生; 山崎 敏克*
保健物理, 30, p.309 - 314, 1995/00
代表的な放射性エアロゾルサンプリング用濾紙であるHE-40T濾紙に比べて、サブミクロン領域における捕集性能をさらに向上させる目的で、HE-40T改良濾紙が東洋濾紙(株)において試作された。本報告は、この改良濾紙の捕集効率、圧力損失および機械的強度を実用性の観点から調べた結果をまとめたものである。HE-40T改良濾紙の圧力損失特性は従来のHE-40T濾紙と同程度であるが、サブミクロン領域における捕集効率は、従来のHE-40T濾紙に比べて顕著に向上した。また、実際の施設のモニタリングに適用した結果、十分な機械的強度を有していることも確認された。
村田 幹生; 木内 伸幸; 横山 須美
JAERI-M 94-065, 93 Pages, 1994/03
草地土壌や湿地などに存在するHTOが人の被ばくに至るプロセスおよび移行のパラメータ等を明らかにすることを目的として、IEA/OECD核融合環境、安全性、経済性に関する研究協力協定のもとで、HTOの野外挙動実験をカナダとの協力のもとに実施した。本報告は、カナダのチョークリバー研究所廃棄物処理場周辺、およびピッカリング発電所敷地周辺での、1)準平衡状態にある環境媒体中(空気、土壌、植物、プール水)におけるHTOレベルの短期変動とその相関関係、2)空気中HTOの地表高分布、地表と大気間の水蒸気交換速度、HTOフラックスおよび土壌中HTOの大気への放散率、3)植物有機結合トリチウムの生成、植物葉からの空気中HTOの取入れ速度等に関して得られたデータをまとめたものである。なお、3)等に関する成果は野外実験データ集(2)として別に報告される予定である。
村田 幹生
NIRS-M-93, p.70 - 79, 1993/00
第20回放医研環境セミナー実行委員会の依頼により講演を行う。国際熱核融合実験炉(ITER)は概念設計段階から工学設計段階へと移りつつある。これらの段階で、実験炉の安全設計に反映させるべく、施設に由来するトリチウムの環境安全を現実的なモデルに基づいてより正確に評価するためのコードの開発が各国で進められている。本セミナーでは、コードの開発に必要な線量評価モデルの開発およびこれらのモデル開発のもとになっているトリチウム野外挙動実験の成果と現況などについて、保健物理部の成果をまじえて発表し、討論を行う。
村田 幹生; 山本 峯澄; 松下 紘三
Fusion Technology, 21, p.673 - 677, 1992/03
本国際学会の指定テーマとして依頼があった、日本におけるトリチウムの放射線防護に関する基準類および高レベルトリチウム取扱い施設のために特別に作成されている指針等について発表する。合わせて、トリチウム取扱施設(国内)からの環境放出の現状についてまとめた。また、トリチウムの大量取扱い時代にむけて、今後必要になると思われる基準等についてコメントする。
村田 幹生; 野口 宏
日本原子力学会誌, 34(2), p.149 - 152, 1992/02
被引用回数：2 パーセンタイル：43.73(Nuclear Science & Technology)元素状トリチウム(HT)の放出に伴う環境被曝線量を精度よく予測計算するにあたって不可欠な、HTガスの土壌内拡散係数D及び土壌内におけるHTからHTOへの転換速度定数Kの推定を行った。カナダにおけるHTガスの野外放出実験で実測したHTガスの空気中濃度、沈着速度及び土壌内HTO沈着量分布データと、理論式によって予測されるHTOの沈着量分布との比較から、最もよく再者がフィットするDとKの最尤推定値をもとめた。細砂ローム土壌にたいするKは2.4
10
s
、Dは1.810
m
/s、粗砂土壌にたいするKは3.210s、Dは1.810m/sであることが明らかになった。
松井 浩*; 村田 幹生
エアロゾル研究, 7(3), p.230 - 239, 1992/00
エアロゾル濃度を精度よく評価するためにはサンプリング配管への粒子沈着率をできるだけ正確に推定する必要がある。本論文では、従来の理論にみられた粒子の自由飛行開始点における問題点を除くとともに、粒子径の小さい粒子に対しては分子拡散係数を導入し、また、大きい粒子に対しては乱流コア内の粒子運動と渦運動とのずれを想定した補正係数を導入することによって、粒子径およびレイノルズ数の全範囲にわたって適用できる新しいエアロゾル沈着速度式を開発した。実験値との比較ではよい一致性をみた。
山本 英明; 友岡 仁*; 加藤 正平; 村田 幹生; 木内 伸幸; 山本 峯澄
Proc. of the Int. Radiation Protection Association,Vol. 1, p.467 - 470, 1992/00
トリチウム取り扱い時に被ばく防護のために用いられる防護具(グローブ、スーツ等)の性能評価等に資するため、防護具用素材のうち、高分子膜(ポリエチレン、ポリ塩化ビニル及びポリ酢酸ビニル)及びゴム膜(ウレタン、クロロプレン、ハイパロン、ブチル及び天然ゴム)の酸化トリチウム透過率パラメータ(透過係数・拡散係数及び溶解度)を測定した。これらの素材のうちでは、ポリエチレン及びブチルゴムの透過係数が比較的小さい値を示し、透過に対するバリアとしては秀れた素材であることがわかった。また、このような透過性能は、膜を乾燥することによって維持できることを明らかにした。
関 泰; 高津 英幸; 飯田 浩正; 真木 紘一*; 小川 益郎; 野口 宏; 村田 幹生; 小澤 義弘*; 伊東 新一*; 岡崎 隆司*; et al.
JAERI-M 91-126, 511 Pages, 1991/08
核融合実験炉としての基本的構成が類似しているFER/ITERを対象に、安全性の解析と評価を行った。安全性の検討の仕方としては、まず、安全設計の考え方を明確にし、次に、運転状態、すなわち、通常運転時、分解修理時、事故時に分けて、解析・評価した。特に、通常運転時においては、トリチウム及び放射化生成物量の評価を、分解修理においてはトリチウム放出量の評価を、事故時においては冷却水喪失事故・真空破断事故・電源喪失事故の事故シナリオの検討を、それぞれ行った。また、安全に関する法規・基準を付加し、全体として、核融合実験炉の安全性を一通り概観できるようにした。
