Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
田村 浩司; 中西 隆造; 大場 弘則; 狩野 貴宏; 柴田 卓弥; 平等 拓範*; 若井田 育夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 8 Pages, 2024/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)For the development of the remote elemental analysis method in a radiation environment based on the laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), the radiation effects on the laser oscillation properties of the single crystal (SC) Nd: YAG microchip laser (MCL) were investigated and compared with those of ceramics Nd: YAG MCL. The laser oscillation properties were measured under gamma-ray irradiation as a function of dose rate. The effects on the SC MCL properties were found to be very small compared to those on the ceramics, indicating minimal radiation effects on the LIBS signal when using SC MCL. Pulse energy and oscillating build-up time (BUT) were measured for a cumulative dose exceeding 1400 kGy. The pulse energy remained stable, and the laser continued to oscillate under irradiation. The BUT also remained stable, demonstrating negligible optical loss accumulation that could affect laser properties even at the demonstrated cumulative dose. The results indicate that the effects of dose rate and cumulative dose on SC MCL laser properties were minimal. The SC MCL was then integrated into the LIBS system, and the gadolinium signal of composite oxides, simulating fuel debris, was successfully measured at the dose rate of 5 kGy/hr. These findings highlight the radiation tolerance of SC MCL as a laser medium for remote LIBS applications in harsh radiation environments.
森下 祐樹; 高崎 浩司; 北山 佳治; 田川 明広; 柴田 卓弥; 星 勝也; 金子 純一*; 樋口 幹雄*; 大浦 正利*
Radiation Measurements, 160, p.106896_1 - 106896_10, 2023/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)福島第一原子力発電所のアルファおよびベータ汚染をリアルタイム弁別測定するためのPhoswichアルファ/ベータ検出器を開発した。検出器は、アルファ線とベータ線を検出する2層のシンチレータ(プラスチックシンチレータ及びGPSシンチレータ)で構成した。パルス波形弁別(PSD)法を使用して、高ベータ線および高ガンマ線環境でアルファ線をリアルタイムを弁別測定できた。さらに、この検出器は、最大9.0mSv/hのバックグラウンド線量下でアルファ線を識別することができた。
山田 知典; 大道 博行*; 柴田 卓弥
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(5), p.614 - 628, 2022/05
被引用回数：1 パーセンタイル：16.35(Nuclear Science & Technology)We have demonstrated a full noncontact laser technology to measure the velocity of ultrasonic waves and their spectra propagated through concrete samples exposed to specified high-temperature conditions with specified durations as models of concrete structures in a severe accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station. The velocities and spectra of the ultrasonic waves were strongly dependent on the exposed temperature, i.e., at a high-temperature condition of 400
C, the velocity was 3700 m/s, and at room temperature, the velocity was 5000 m/s. Experimental results are almost comparable to those obtained by the contact ultrasonic technique.
大道 博行*; 山田 知典; 古河 裕之*; 伊藤 主税; 宮部 昌文; 柴田 卓弥; 長谷川 秀一*
Journal of Laser Applications, 33(1), p.012001_1 - 012001_16, 2021/02
被引用回数：2 パーセンタイル：24.82(Materials Science, Multidisciplinary)In order to preserve a safe working environment, in particular for nuclear decommissioning like the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, special care should be taken to confine and retrieve such particles during laser processing. In the experiments, particle production from the vapor, as well as the molten phase layer in the targeted material were observed with a high speed camera with fine particles collected and analyzed using an electron microscope. The observed results were qualitatively interpreted with the help of a simplified one-dimensional hydrodynamic code coupled with a stress computation code. Characterization and classification of the results are expected to provide a useful database which will contribute to the decommissioning of nuclear facilities as well as other industrial applications.
Cs tracer鈴井 伸郎*; 柴田 卓弥; 尹 永根*; 船木 善仁*; 栗田 圭輔; 保科 宏行*; 山口 充孝*; 藤巻 秀*; 瀬古 典明*; 渡部 浩司*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10, p.16155_1 - 16155_9, 2020/10
被引用回数：2 パーセンタイル：24.28(Multidisciplinary Sciences)Visualizing the dynamics of cesium (Cs) is desirable to understand the impact of radiocesium when accidentally ingested or inhaled by humans. The positron-emitting nuclide Cs was produced using the I (
, 4n) Cs reaction, which was induced by irradiation of sodium iodide with a 
He
beam from a cyclotron. We excluded sodium ions by using a material that specifically adsorbs Cs as a purification column and successfully eluted Cs by flowing a solution of ammonium sulfate into the column. We injected the purified Cs tracer solution into living rats and the dynamics of Cs were visualized using positron emission tomography; the distributional images showed the same tendency as the results of previous studies using disruptive methods. Thus, this method is useful for the non-invasive investigation of radiocesium in a living animal.
山田 知典; 武部 俊彦*; 石塚 一平*; 大道 博行*; 羽成 敏秀; 柴田 卓弥; 大森 信哉*; 黒澤 孝一*; 佐々木 豪*; 中田 正宏*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 56(12), p.1171 - 1179, 2019/12
被引用回数：1 パーセンタイル：11.15(Nuclear Science & Technology)福島第一原子力発電所の炉内構造物及び燃料デブリ取り出しに向けて、レーザーとウォータージェットを組み合わせたはつり除去技術の開発を行った。金属を対象とした除去能力を評価するため、5.5kWの連続発振のファイバーレーザーとパルス噴射のウォータージェットを組み合わせて加工中の様子を観察した。
瀬古 典明*; 保科 宏行*; 笠井 昇*; 柴田 卓弥; 佐伯 誠一*; 植木 悠二*
Radiation Physics and Chemistry, 143, p.33 - 37, 2018/02
被引用回数：16 パーセンタイル：85.18(Chemistry, Physical)Six years after the Fukushima-nuclear accident, the dissolved radioactive cesium (Cs) is now hardly detected inenvironmental natural waters. These natural waters are directly used as source of drinking and domestic waters in disaster-stricken areas in Fukushima. However, the possibility that some radioactive Cs adsorbed on soil or leaves will contaminate these natural waters during heavy rains or typhoon is always present. In order for the returning residents to live with peace of mind, it is important to demonstrate the safety of the domestic waters that they will use for their daily life. For this purpose, we have synthesized a material for selective removal of radioactive Cs by introducing ammonium 12-molybdophosphate (AMP) onto polyethylene nonwoven fabric through radiation-induced emulsion graft polymerization technique. Water purifiers filled with the grafted Csadsorbent were installed in selected houses in Fukushima. The capability of the grafted adsorbent to remove Cs from domestic waters was evaluated for a whole year. The results showed that the tap water filtered through the developed water purifier contained no radioactive Cs, signifying the very effective adsorption performance of thedeveloped grafted adsorbent. From several demonstrations, we have commercialized the water purifier named "KranCsair".
柴田 卓弥; 瀬古 典明; 天田 春代; 笠井 昇; 佐伯 誠一; 保科 宏行; 植木 悠二
Radiation Physics and Chemistry, 119, p.247 - 252, 2016/02
被引用回数：12 パーセンタイル：74.83(Chemistry, Physical)A fibrous adsorbent for radioactive cesium (Cs) removal has been developed by radiation induced graft polymerization. To apply the developed adsorbent to drinking water, the stability of adsorbent having high affinity for Cs ligand, ammonium 12-molybdophosphate (AMP), was evaluated. As a result, since a crosslinking structure was introduced onto the grafted AMP, it could be successfully satisfied the regulation of Food Sanitation Act. Finally, the Cs adsorbent was commercialized as water purifier named by "KranCsairtextregistered".
瀬古 典明; 柴田 卓弥; 笠井 昇; 植木 悠二; 佐伯 誠一; 保科 宏行
放射線と産業, (138), p.9 - 12, 2015/06
福島の原子力発電所災害以降、環境資源材料研究グループでは環境中の水域に飛散した放射性物質のうち、特にセシウムに対して効果のある捕集材料の開発を進めてきた。これまでの実績から水に対して接触効率が良好で、取り扱いの簡便な不織布繊維を基材に用い、これにセシウムに対して親和性のある吸着基を量子ビーム技術を活用した放射線グラフト重合技術により導入した。材料の評価では、福島被災地の各所で実施したフィールドテストで評価を重ね、最終的には井戸水, 沢水を対象にした飲用水向けのモニター試験を進め、その良好な結果から給水器の発売に繋げた経緯について紹介する。
柴田 卓弥; 瀬古 典明; 笠井 昇; 保科 宏行; 植木 悠二
International Journal of Organic Chemistry, 5(2), p.100 - 107, 2015/06
To obtain the safety of drinking water, an antibacterial material was prepared by loading Ag onto fibrous iminodiacetate (IDA) adsorbent, which was synthesized by radiation induced graft polymerization of a glycidyl methacrylate and subsequent chemical modification of the produced epoxy group to an IDA group(IDA-Ag). A total amount of loaded Ag on the IDA-Ag fabric was 0.4 mmol-Ag/g-fabric. As a result of evaluating antibacterial effects by the column mode water flow test with a stream water, the effective Ag concentration was monitored 0.05 ppm at irrespective of flow rate which was functioned to the antibacterial performance. The antibacterial effects for general bacteria were indicated until BV (BV: steam water volume/IDA-Ag fabric volume) 6,000, and for colitis germ legions were completely disinfected until BV 6,000.
柴田 卓弥; 瀬古 典明; 天田 春代; 笠井 昇; 佐伯 誠一; 保科 宏行; 植木 悠二
日本イオン交換学会誌, 26(1), p.9 - 14, 2015/01
It is important task for recovering of Cs from the contaminated area caused by the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station. We developed a highly efficient Cs adsorbent by radiation grafting of ammonium 12-molybdophosphate (AMP) and crosslinking of grafted chains with a suitable crosslinker at the same time. As a result of the optimizaion, the Cs adsorbent with 1 mol% of polyethylene glycol dimethacrylate satisfied the specification as a water purifier. The resultant grafted Cs adsorbent could work to maintain the highly performance of Cs removal in the standard pH range for drinking water (from pH 5.8 to 8.6) and even in the presence of coexisting ions such as K, Ca, Mg, and Na.
佐伯 誠一; 柴田 卓弥; 保科 宏行; 植木 悠二; 笠井 昇; 瀬古 典明
日本イオン交換学会誌, 25(4), p.170 - 175, 2014/11
After Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accidents, a lot of contaminated wastes have been produced by decontamination works at contaminated areas around Fukushima prefecture, Japan. At some temporary storage sites, it was found that contaminated leaching water was accumulated under stacks of contaminated "plant" wastes. To handle the wastes and the solution properly, decontamination tests of the leaching water were examined with molybdophosphate type cesium adsorbents synthesized by radiation-induced grafting method. At batch adsorption tests, 75% of radioactive cesium was successfully removed with cesium adsorbents. At column adsorption tests, radioactivity concentration of the leaching water could be reduced under provisional limit value up to around 500 times volume as large as an adsorbent volume. For development of volume reduction method of contaminated plant wastes, radioactive cesium extraction tests from the wastes and removal tests from the extracts were executed using contaminated oil cakes of sunflower seeds as a model of contaminated plant wastes. As a result, 65% of radioactive cesium was successfully extracted from the oil cakes to liquid phase, and more than 65% of radioactive cesium could be collected from the extract by grafted cesium adsorbents. These results showed a possibility of an application of these processes to volume reduction method for contaminated plant wastes.
植木 悠二; 佐伯 誠一; 柴田 卓弥; 保科 宏行; 笠井 昇; 瀬古 典明
International Journal of Organic Chemistry, 4(2), p.91 - 105, 2014/06
第4級アミン基を有する繊維状グラフト重合体は、高性能なバイオディーゼル燃料(BDF)製造用触媒として機能する。本研究では、効率的なBDF製造を可能とする繊維状グラフト重合体、及び、エステル交換反応条件の最適化を実施した。触媒性能は、トリグリセリド(TG)とエタノール(EtOH)とのバッチ式エステル交換反応により評価した。触媒に導入する最適アミノ基はトリメチルアミンであり、最適グラフト率は170%であった。エステル交換反応における各要素の最適条件を検討した結果、アミン基導入量は0.8mmol、反応温度は80C、TGとEtOHの混合比率は1:200、アルコールは1-ペンタノールでることを見出した。また、本触媒は天然油脂を出発原料とするBDF製造にも適用可能であった。更に、有機酸処理、アルカリ処理、アルコール処理を順次実施することにより、失活した触媒の活性を初期値まで回復させることに成功した。
見上 隆志*; 中野 正憲*; 柴田 卓弥; 瀬古 典明
設備と管理, 47(4), p.95 - 99, 2013/04
福島第一原子力発電所の事故により飛散し、森林や草木に付着した放射性セシウムが、生活用水(上水)などに利用されている井戸水や沢水などの水路へ時間の経過とともに混入することが懸念されている。そこで、極微量で水中に溶存するセシウムを捕捉可能な材料として、ポリエチレン製不織布繊維に、セシウムと親和性の高いリンモリブデン酸基を電子線グラフト重合技術により導入した吸着材(フィルター)を開発した。80Bq/kgのセシウムが検出された井戸水を用いて除去性能評価を行ったところ、開発したフィルターは市販ろ過膜やイオン交換ろ紙で除去できずに残存したセシウムを検出限界以下まで除去することができた。この開発したフィルターを食品衛生法,水道法による監視項目を満たすフィルターに改良して、浄水器に組み込んで供給することが可能になった。
保科 宏行; 笠井 昇; 柴田 卓弥*; 明田川 康*; 高橋 牧克*; 吉井 明央*; 角田 安彦*; 瀬古 典明
Radiation Physics and Chemistry, 81(8), p.1033 - 1035, 2012/08
被引用回数：4 パーセンタイル：31.96(Chemistry, Physical)The zirconium (Zr(IV))-type adsorbent for As(V) removal was synthesized by radiation-induced graft polymerization with phosphoric monomer and the subsequent chemical modification with Zr(IV) by loading on phosphoric units. The Zr(IV)-type adsorbent can rapidly remove As(V) to low concentration. In order to apply for a large amount of water treatment, it is necessary to construct of synthesis method in pilot scale. Synthesis method of graft adsorbent in pilot scale was investigated by setting up the equipment which was composed of reaction tanks, washing tank and pump. The equipment can produce the adsorbent which is maximum 0.3 
20 m size in one batch graft reaction. To evaluate the optimum condition in this equipment, it was required the optimization of several condition such absorbed dose, monomer concentration, reaction temperature and reaction time. A nonwoven cotton fabric as a trunk polymer was irradiated, then it was placed into the reaction tank with the deaerated monomer solution. The components of the monomer was phosphoric acid mono- (50%) and di- (50%) ethyl methacrylate ester. As a result, the degree of grafting of 150% was obtained at absorbed dose of 20 kGy with 5% monomer solution mixed by deionized water for 2 hours at 40 C. Finally after loaded of Zr(IV) on grafted nonwoven fabric, As(V) adsorbent was achieved in pilot scale.
笠井 昇; 保科 宏行; 瀬古 典明; 柴田 卓弥*; 高橋 牧克*
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 46, 2012/01
本研究は、有害物質が含まれる廃坑廃水や産業排水によって生じる水質汚染の一因となっているヒ素などの水中溶存アニオン系の有害物質を水質基準値以下まで浄化可能な吸着材を植物由来の生分解性素材を用いて創製し、実用化を目指すものである。本報告では、パイロット規模における吸着材の合成条件を確立するために製作したグラフト重合装置の特性試験結果及び実験室規模のビーカースケールで最適化したグラフト吸着材の合成条件を適用して大量合成を行った結果について報告する。幅30cm,長さ7mのセルロース基材を巻物状にしてグラフト重合し、得られた吸着材の吸着特性を調べた結果、ビーカースケールで作製した吸着材の性能と同等であり、巻物の長さ方向に対して、吸着率の分布は10%程度であり、均一な吸着材が得られた。
瀧上 眞知子*; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 笠井 昇; 吉井 文男; 玉田 正男; 瀧上 昭治*; 柴田 卓弥*; 明田川 康*; 尾崎 益雄*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 35(3), p.647 - 650, 2010/09
家畜尿汚水の二次処理水に含有する腐植様着色物質が含有する排水の処理方法及び処理システムを開発した。本技術は、ビニロン繊維にカチオン性モノマーであるN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドを放射線グラフト重合させた繊維状の吸着材を設置した腐植様着色物質を吸着・除去させる排水処理方法であり、脱着による腐植様着色物質の回収並びに繊維状物の繰り返し利用を可能にしたシステムである。ビニロン繊維に
線を60kGy照射し、窒素置換した20%のモノマー溶液中で2時間グラフト反応して、グラフト率が約100%から150%有する吸着材を作製した。グラフト率が100%以上有する吸着材は、腐植様着色物質を吸着し、二次処理水の色度を90%以上低下させた。本技術は、家畜汚水,河川,土壌廃水からの腐植酸用物質回収材料として、農業,工業,環境等の広範囲な分野への応用が期待される。
笠井 昇; 保科 宏行; 瀬古 典明; 柴田 卓弥*; 高橋 牧克*
no journal, ,
本研究は、有害物質が含まれる廃坑廃水や産業排水によって生じる水質汚染の一因となっているヒ素などの水中溶存アニオン系有害物質を水質基準値以下まで浄化可能な吸着材を植物由来の生分解性素材を用いて創製し、実用化を目指すものである。本報告では、パイロット規模における吸着材の合成条件を確立するために製作したグラフト重合装置の特性試験結果及び実験室規模のビーカースケールで最適化したグラフト吸着材の合成条件を適用して大量合成を行った結果について報告する。幅30cm,長さ7mのセルロース基材を巻物状にしてグラフト重合し、得られた吸着材の吸着特性を調べた結果、インジウム,ビスマス,ウランの吸着率はビーカースケールで作製した吸着材の性能と同等であり、巻物の長さ方向に対して、吸着率の分布は10%程度であり、均一な吸着材が得られた。
笠井 昇; 保科 宏行; 瀬古 典明; 柴田 卓弥*; 高橋 牧克*
no journal, ,
本報告では、放射線グラフト重合により得られたアニオン吸着材の実験室規模での最適重合条件を適用して、大量合成を行った結果について述べる。幅30cm長さ7mのセルロース製不織布基材をモノマー溶液の通液状態を効果的にするためスペーサー(ネット)と重ねて巻いて外形130mm
の巻物状態になるようにして、Co60-線を20kGy照射した。5%リン酸モノマー水溶液を装置反応槽に入れた後、窒素ガスによりバブリングしてモノマー溶液を脱酸素化した。照射した巻物状の基材を反応槽に装填し、反応温度40C,反応時間2時間の条件で吸着材を合成した。その結果、グラフト率は157%で目標としている100から150%のグラフト率に近いものが得られた。巻物状で合成した吸着材の外側,中央,内側部分の吸着率分布については、評価しやすいインジウム,ビスマス,ウランを用いて調べた結果、いずれも90から100%と大きな違いが見られず均一なグラフト重合材が得られた。
瀬古 典明; 笠井 昇; 保科 宏行; 柴田 卓弥*; 高橋 牧克*
no journal, ,
本研究は、廃坑廃水や産業排水によって生じる水質汚染の一因であるヒ素などのアニオン系有害物質を水質基準値以下まで浄化可能な吸着材をこれまでの石油由来の材料に代わり、植物由来の生分解性素材を基材に用いた吸着材の大量合成について検討したものである。大量合成用の装置による合成では、セルロース製不織布基材を幅30cm長さ7mに切り出し、基材をスペーサー(ネット)と重ねて巻いて外形約130mmの巻物状態にして、容量35L(約270mm650mm)の反応槽を有するグラフト重合装置に装填してグラフト重合を行った。リン酸モノマー水溶液(5%)を装置反応槽に所定量入れた後、窒素ガスによりバブリングして脱酸素化した。照射した巻物試料を反応槽に設置し、反応温度40C、反応時間2時間の条件で吸着材を合成した結果、20kGy照射後の線量測定においては、総照射時間の半分に相当する1時間後に照射試料を180度反転することで、表面で19.8kGy、内側で18.4kGyとなり、巻物の表面と内部でほとんど差異は認められなかった。また、重合装置により合成したグラフト重合材のグラフト率の平均値は157%で、吸着材に要求される120%以上の値を得ることに成功した。
