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Cs discharge from a forested catchment佐久間 一幸; 林 誠二*; 吉村 和也; 操上 広志; Malins, A.; 舟木 泰智; 辻 英樹*; 小林 嵩丸*; 北村 哲浩; 飯島 和毅
Water Resources Research, 58(8), p.e2021WR031181_1 - e2021WR031181_16, 2022/08
被引用回数：2 パーセンタイル：39.28(Environmental Sciences)We developed a watershed-geochemical model for simulating dissolved and particulate Cs discharges from a forest catchment in the upstream of the Ohta River. We connected a forest ecosystem compartment model to the 3-D watershed model GETFLOWS (GEneral-purpose Terrestrial Fluid-flow Simulator) to describe the dynamics of Cs between the forest ecosystem and the river system. The compartment model included sites for non-leachable and leachable Cs in the organic layer. The latter sites could model how stocks of leachable Cs increase with ambient temperature and consequently the rate of decomposition of organic matter. The simulation results for dissolved Cs concentrations in river water for the period 1 January 2014 to 31 December 2015 were in good agreement with measurements from the catchment. The simulations reproduced the dissolved Cs concentration peaks that occurred during three typhoon events and the seasonal variations under base flow conditions. The results support theories which suggest leaching from the organic layer in forests is a primary factor affecting dissolved Cs concentrations in river water under base and storm flow conditions.
Cs activity concentration in the aquatic insect 
(Tricoptera: Stenopsychidae) in the Ota River, Fukushima, Japan石井 弓美子*; 三浦 輝*; Jo, J.*; 辻 英樹*; 斎藤 梨絵; 小荒井 一真; 萩原 大樹; 漆舘 理之*; 錦織 達啓*; 和田 敏裕*; et al.
PLOS ONE (Internet), 17(5), p.e0268629_1 - e0268629_17, 2022/05
被引用回数：3 パーセンタイル：43.07(Multidisciplinary Sciences)本研究では、福島県太田川で採集した解虫性トビケラ(Stenopsyche marmorata)および肉食性ヘビトンボ(Protohermes grandis)幼虫の水生昆虫個体におけるCs放射能濃度のばらつきを調査した。トビケラ幼虫は散発的に高い放射能を示したが、ヘビトンボ幼虫ではばらつきは見られなかった。オートラジオグラフィーと走査型電子顕微鏡による分析から、これらのトビケラ幼虫試料には、不溶性のCs含有ケイ酸塩ガラス粒子である放射性Cs含有微粒子(CsMPs)が含まれていることが確認された。また、CsMPsはトビケラ幼虫の餌となりうるペリフィトンや漂流粒子状有機物にも含まれており、幼虫はCsMPsを同サイズの餌粒子とともに摂取している可能性が示唆された。淡水生態系におけるCsMPsの分布や生物による取り込みは比較的知られていないが、本研究はCsMPsが水生昆虫に取り込まれることを実証している。
舟木 泰智; 辻 英樹*; 中西 貴宏; 吉村 和也; 佐久間 一幸; 林 誠二*
Science of the Total Environment, 812, p.152534_1 - 152534_10, 2022/03
被引用回数：13 パーセンタイル：60.65(Environmental Sciences)貯水池の底質は原子力発電所事故由来の放射性物質を蓄積する傾向にあるが、嫌気的な環境下では底質から生物利用可能な形態で再移動し、それによって水生生態系の長期的な汚染が引き起こされる可能性がある。本論文では福島第一原子力発電所事故によって高濃度に汚染された底質が蓄積する2つの貯水池で、底質からのCs溶出の直接的な証拠となる底質間隙水の採取・分析を行った。その結果、底質と間隙水との間でのCsの再分配はCsとアンモニウムイオンとの交換が主たる要因であることを明らかにした。
Cs in water and phyto- and zooplankton in a reservoir affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident辻 英樹*; 中川 惠*; 飯島 和毅; 舟木 泰智; 吉村 和也; 佐久間 一幸; 林 誠二*
Global Environmental Research (Internet), 24(2), p.115 - 127, 2021/06
2014年から2017年にかけて福島第一原子力発電所事故の影響を受けたダム湖において湖水およびプランクトンを採取し、その放射性セシウム濃度の変化について調査した。その結果、湖水中の溶存態Cs濃度は夏に高く、冬に低い季節変動を示すことが明らかとなった。一方でプランクトン中の放射性セシウム濃度については季節的な影響はほとんど認められなかった。湖水からプランクトンが取り込むCs量は1.4%未満であり、湖全体における放射セシウムの動態を考える上でその影響は非常に小さいと考えられる。
武地 誠一*; 辻 英樹*; 越川 昌美*; 伊藤 祥子*; 舟木 泰智; 林 誠二*
陸水学雑誌, 82(1), p.1 - 16, 2021/02
2011年の東京電力福島第一原子力発電所の事故以降、同原子力発電所に近いダム湖では放射性Csを含む土壌鉱物や有機物が集水域の山林から湖底へ移動・沈積し、今後ダム湖底質から放射性Csが徐々に湖水に溶出することで、ダム湖やダム下流域における淡水生態系の放射能汚染が長期化することが懸念される。本研究では、森林からダム湖へ流入・沈積する土砂に含まれる生物利用性放射性Cs量の経時変化の把握を目的として、福島県南相馬市の横川ダム湖を対象に、ダム湖流入河川における浮遊性懸濁物質ならびにダム湖心部における不撹乱底質を約4年にわたって採取し、試料中の交換態・酸化物態・有機態の放射性Cs濃度をBCR変法による逐次抽出試験によって評価した。
Cs concentrations in east Japanese rivers辻 英樹*; 石井 弓美子*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; et al.
Science of the Total Environment, 697, p.134093_1 - 134093_11, 2019/12
被引用回数：17 パーセンタイル：59.38(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故の影響を受けた河川の溶存態放射性セシウム濃度の制御要因を明らかにするため、東日本66箇所の河川で調査を行った。溶存態Cs濃度について流域の平均Cs沈着量・土地利用・土壌組成・地形・水質との関連性を評価した結果、地形的な湿潤指標(TWI)が有意に正の相関を示した。ヨーロッパの河川でも同様の相関が認められるが、日本の河川では湿地帯ではなく市街地が溶存態Cs濃度に強く影響していた。
栗原 モモ*; 保高 徹生*; 青野 辰雄*; 芦川 信雄*; 海老名 裕之*; 飯島 健*; 石丸 圭*; 金井 羅門*; 苅部 甚一*; 近内 弥恵*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), p.477 - 485, 2019/11
被引用回数：2 パーセンタイル：21.58(Chemistry, Analytical)福島県の淡水に含まれる低レベル溶存態放射性セシウム濃度の測定に関する繰り返し精度と再現精度を評価した。21の実験施設が5つの異なる前濃縮法(プルシアンブルー含浸フィルターカートリッジ,リンモリブデン酸アンモニウム共沈,蒸発,固相抽出ディスク、およびイオン交換樹脂カラム)によって10L試料3検体を前濃縮し、放射性セシウム濃度を測定した。全Cs濃度測定結果のzスコアは
2以内で、手法間の誤差は小さいことが示された。一方で、各実験施設内の相対標準偏差に比べて、施設間の相対標準偏差は大きかった。
for modelling dissolved Cs concentrations in Fukushima river water; Case study of the upstream Ota River佐久間 一幸; 辻 英樹*; 林 誠二*; 舟木 泰智; Malins, A.; 吉村 和也; 操上 広志; 北村 哲浩; 飯島 和毅; 細見 正明*
Journal of Environmental Radioactivity, 184-185, p.53 - 62, 2018/04
被引用回数：2 パーセンタイル：7.2(Environmental Sciences)福島河川水中の溶存態Cs濃度を数値計算するにあたって、分配係数()を用いた吸脱着モデルの適用可能性を評価した。数値計算結果は平水時および出水時の水と浮遊砂の流出フラックス、懸濁態Cs濃度を再現した。一方、河川水中の溶存態Cs濃度の実測値の再現性は低かった。粗い粒径区分のをチューニングした結果、平水時の溶存態Cs平均濃度を再現することが可能であった(実測値:0.32Bq/L, 計算値: 0.36Bq/L)。しかし、平水時の溶存態Cs濃度の季節変動(0.14-0.53Bq/L)や出水時の濃度上昇(0.18-0.88Bq/L, mean: 0.55Bq/L)は現実的な数値計算パラメータでは再現することはできなかった。
大島 宏之; 堺 公明; 上出 英樹; 木村 暢之; 江連 俊樹; 内堀 昭寛; 伊藤 啓; 功刀 資彰*; 岡本 孝司*; 田中 伸厚*; et al.
JAEA-Research 2008-049, 44 Pages, 2008/06
JAEA-Research-2008-049.pdf:42.3MB
日本原子力研究開発機構は、高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究の一環として、ナトリウム冷却高速炉の概念検討を進めている。実用化のためのプラントシステム概念は、経済性向上のために出力に比してコンパクトな炉容器を指向している。そのため、既存の概念と比較して炉容器内の流速が相対的に大きくなり、自由液面からのカバーガスの巻込みについてより精度の高い設計評価を行うことが重要となっている。そこで、大学,研究所,電力,メーカの専門家で構成するワーキンググループを設置し、ガス巻込み現象について設計で参照すべき数値解析に基づく指針案の検討を行い、得られた知見をもとに、「数値解析による自由液面からのガス巻込み評価指針」(第1次案)を策定した。本件は、指針の解説として、ワーキンググループにおいて実施した研究に関して紹介するものである。
辻 義之*; 上出 英樹
JNC TY9400 2005-017, 54 Pages, 2005/03
JNC-TY9400-2005-017.pdf:4.22MB
高速炉の実用化概念として、経済性の向上のために原子炉容器をコンパクト化した炉型が検討されている。コンパクト化された原子炉容器では冷却材流速が増大することから、自由界面からのガスの巻込みの判定は、設計成立性の観点から重要な評価項目となっている。設計で遵守するべきガス巻込みの判断基準を策定することを目的とし、本研究では、ガス巻き込み発生に大きく影響するくぼみ渦について、特に渦の生成段階に着目し、実験による現象解明を実施した。本研究は平成15年度から3年間の計画で実施し、平成16年度は2年目にあたる。本年度はガス巻き込み渦の発生に構造物がどのように影響するのかを知るため、水を作動流体とし、流水中に円柱と吸い込み管を設置した試験装置により、流速、液位、界面の変動(波立ち)などをパラメータとしてガス巻き込み渦の発生限界について知見を得た。さらに、ガス巻き込み渦の発生には、構造物後流の乱流渦のような鉛直方向に渦度分布をもつ3次元的な渦の存在が必要であり、界面のゆらぎはガスが安定して吸い込まれるような状況を与えず、ガス巻き込み渦の発生を妨げることを明らかにした。
奥村 啓介; 大木 繁夫*; 山本 宗也*; 松本 英樹*; 安藤 良平*; 辻本 和文; 笹原 昭博*; 片倉 純一; 松村 哲夫*; 青山 卓史*; et al.
JAERI-Research 2004-025, 154 Pages, 2005/01
JAERI-Research-2004-025.pdf:19.46MB
本報告書は、シグマ研究委員会・核燃料サイクル専門部会・核種生成量評価ワーキンググループ(WG)における平成13
15年度の活動成果についてまとめたものである。同WGでは、軽水炉及び高速炉で照射されたUO
又はMOX燃料、及び高速炉で照射されたアクチノイド試料に対する照射後試験の解析を、JENDL-3.2, JENDL-3.3及びその他の海外の核データライブラリとORIGENコードやより詳細な解析コードを使用して行った。これらの結果から、核種生成量評価の予測精度の現状と問題点が論じられる。さらに、最新のJENDL-3.3に基づくORIGENコード用のPWR, BWR, FBR用の断面積ライブラリの作成,ORIGEN計算への中性子スペクトルインデックスの導入検討、及びORIGENユーザーへの核種生成量評価に対する期待精度のアンケート調査といった活動の成果についても報告する。
神門 正城; 益田 伸一; Zhidkov, A.*; 山崎 淳; 小瀧 秀行; 近藤 修司; 本間 隆之*; 金沢 修平; 中島 一久; 林 由紀雄; et al.
Physical Review E, 71(1), p.015403_1 - 015403_4, 2005/01
被引用回数：33 パーセンタイル：77.37(Physics, Fluids & Plasmas)現在まででは最短のパルス幅(23fs)で相対論的な高出力(20TW)のレーザーを、不足密度プラズマ中に強く集光する実験を行った。プラズマ密度が10
cm
の領域で、MeVを越えるエネルギーの電子の発生を確認した。このMeV電子は、2温度分布をしており、シミュレーションの結果から、波の破砕機構の違いから生じていると考えられる。高温部の電子は、レーザーのプリパルスにより作られるプラズマ密度のキャビティー部での速い入射により形成され、パルス幅はフェムト秒であり、一方、低温部の電子は相対論的強度による波の破壊により加速されたもので、ピコ秒のパルス幅を持つことがわかった。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 中井 善基*; 辻 公一*; 山川 考一; 弘中 陽一郎*; 岸村 浩明*; et al.
Applied Physics Letters, 85(21), p.5099 - 5101, 2004/11
被引用回数：11 パーセンタイル：42.77(Physics, Applied)レーザー光(レーザー強度6
10
W/cm
,パルス幅30fs)を巨大アルゴンクラスターに照射して発生させたX線を用いてSi(111)結晶からのX線回折実験を行った。発生したHe
線(3.14keV)のフォトン数、及び、線幅は、それぞれ、410
photons/shot/4
sr、及び、3.7eV(FWHM)であった。これらは、時間分解X線回折実験を行うためのデブリフリー光源として十分な値を有している。
小畑 貴則*; 辻 義之*; 木村 暢之; 上出 英樹
JNC TY9400 2004-017, 36 Pages, 2004/03
JNC-TY9400-2004-017.pdf:3.03MB
ナトリウム冷却高速炉の経済性向上を図る上で原子炉システムのコンパクト化が求められ、原子炉容器では従来の設計に比べ原子炉容器の断面平均流速が2.5倍に達する設計が検討されている。流速の上昇は原子炉容器内にある自由液面近傍の流速にも及び、自由液面からカバーガスを巻き込むことが懸念される。巻き込まれたガスは炉心を通過する際に反応度の外乱要因になるなど原子炉の運転に悪影響があると考えられており、ガス巻き込み現象の抑制が必要である。本研究はガス巻き込み現象のメカニズムを解明しその評価基準を策定に資することを目的とし、特にくぼみ渦からガスコアが液面下に吸い込まれるタイプの現象において、くぼみ渦が生成する過程を明らかにすることで、ガス巻き込み現象の評価の一環を担う。 現象を解明する上でより単純な渦生成過程として、本研究では水を作動流体とし流水中に円柱を設置することにより円柱後流にできる乱流渦について液面形状を測定した。本年度は研究の初年度として、上方から液面に向けてレーザー光をあてその反射を2次元位置検出素子(PSD)を用いて捉えることで、界面傾斜角を測定することができた。円柱下流のさまざまな位置で界面傾斜角を測定し、本手法によりくぼみ渦が検出可能であること、さらに渦の形状を再構成する手法を見出した。
井手 広史; 松井 義典; 長尾 美春; 小森 芳廣; 板橋 行夫; 辻 宏和; 塚田 隆; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*
Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 7 Pages, 2003/04
日本原子力研究所では、軽水炉の高経年化にかかわる照射誘起応力腐食割れ(IASCC: Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking)研究のための照射試験ニーズに応えるため、BWRの水質、温度を模擬した条件下で照射試験が行える高度材料環境照射装置の開発を行った。高度材料環境照射装置は、照射試験片を収納し炉内に装荷される飽和温度キャプセルと炉外に設置されキャプセルへ高温高圧水を供給する水環境制御装置から構成される。このうち、飽和温度キャプセルについて、試験片温度を精度よく制御すること及び給水の水化学の制御性を改善するために試験片表面での給水流速をより高めることを目的とした熱水力的検討を行った。種々のキャプセルの構造を検討し、導水管及び矩形孔を設けた熱媒体を採用した飽和温度キャプセルを用いた照射試験の結果、各試験片温度と給水の水化学を制御できることがわかった。
吉川 英樹; 池田 奏久*; 辻 正道*; 関 李紀*
Radiochimica Acta, 65(3), p.195 - 198, 1994/03
129I廃棄物を地層処分する上でヨウ素がI-イオンとして存在することから、吸着されにくい点が問題となっている。本研究はI-イオンを吸着している物質としてシン砂を見い出したので、その吸着機構について研究したものである。
ions on cinnabar for 
I waste management吉川 英樹; 池田 奏久*; 辻 正道*; 関 李紀*
Radiochimica Acta, 0 Pages, 1994/00
I廃棄物を地層処分する上でヨウ素がI-イオンとして存在することから、吸着されにくい点が問題となっている。本研究はIイオンを吸着している物質としてシン砂を見い出したので、その吸着機構について研究したものである。
近藤 達男; 菱沼 章道; 野田 健治; 衛藤 基邦; 辻 宏和; 中島 甫; 木内 清; 大野 英雄; 小川 徹; 大道 英樹; et al.
原子力工業, 39(8), p.1 - 80, 1993/08
来世紀に向けた新しい原子力システムには、材料はその実現の鍵の一つと考えている。本論文は原研の材料研究のうち、基盤技術研究のカテゴリーの活動成果及び今後の方向をまとめたものである。I.原子力材料基盤強化のための材料研究。II.新型原子炉材料研究の最前線(1)核融合,(2)高温ガス炉。III.原子力プラント材料耐久性挙動の予測とデータベース。IV.新しい素材設計と物質探索。V.エネルギービームを利用した機能性材料の開発。VI.原子力システム環境対応耐久性新素材の開発。VII.新しい材料照射試験施設と材料試験技術開発。(1)照射試験施設,(2)材料試験技術開発
竹田 敏一*; 上出 英樹*; 宇根崎 博信*; 錦織 毅夫*; 佐々木 良明*; 辻本 恵一*; 荒川 恵史*; 馬野 琢也*; 鈴木 隆之*
PNC TJ265 85-01, 197 Pages, 1985/03
本報告書は次の五部から構成されている。 第一部:ZPPR-13Aの実験解析におけるマルチドロワ効果 第二部:制御棒均質化手法の改良 第三部:CADENZA追加実験解析 第四部:輸送摂動計算における差分法の改良 第五部:ZPPR-9炉心での断面積アジャストメント 第一部:ZPPR-13Aの実験解析におけるマルチドロワ効果 ZPPR-13A炉心の燃料ドロワと内部ブランケットドロワの干渉効果を取り入れる手法としてマルチドロワモデルを採用し,Keff,反応率比,反応率分布及びNaボイド反応度価値に対する補正量を計算した。 第二部:制御棒均質化手法の改良 オフセンターの制御棒の実効均質断面積をスーパーセル表面からの正味中性子流を考慮して計算する方法を導出した。この手法は,スーパーセル表面でのアルベドを用いる方法にくらべ実効均質断面積が発散する事がなく,安定した方法である。 第三部:CADENZA追加実験解析 ピンープレート炉心の核特性予測精度を調べるため,Zebra2225炉心のピン,プレート体系におけるKeffのC/E値をJES3-J2断面積セットにより計算し,その違いについて検討した。第四部:輸送摂動計算における差分法の改良 輸送計算に基づく直接計算並びに輸送摂動計算より得られる反応度のくい違いについて検討した。この差はXY体系では生じないがRZ体系で生じる。この原因はXY体系では両方式の差分式が同一となるが,RZ体系では異なることに基づく。RZ体系の両方式の整合性を取るため,輸送摂動計算に付け加えるべき補正項を導出する。この補正項の大きさをNaボイド反応度に対する数値計算により検討する。 第五部:ZPPR-9炉心での断面積アジャストメント ZPPR-9炉心の核特性のC/E値を基としてJES-3-J2断面積セットより作成した16群ミクロ断面積のアジャストメントを行った。アジャストメント後の核特性のC/E値は一般によくなり,特に制御棒ワース,反応率分布のC/E値の空間依存性が下記のように少なくなった。 制御棒ワース4.1%-
1.2% 239Pu(n,f)反応率分布3.2%-1.7%
辻 英樹*; 林 誠二*; 舟木 泰智; 飯島 和毅
no journal, ,
本研究では、ダム湖における放射性Csの挙動を明らかにするために、湖水の溶存態ならびにプランクトンを主とする懸濁態の放射性Csの実態について調査を行った。その結果、湖水全サンプルの溶存態Cs濃度は0.27-0.56Bq/Lの範囲にあり、8月では表層に比べて底層で高い傾向が見られたが、11月では上下層間で差はほとんど見られなかった。また、プランクトン単位重量あたりのCs濃度は、サンプル間で0.32-47Bq/gと異なり、周辺の溶存態Cs濃度に対するプランクトン重量あたりのCs濃度の比は、1.110
-1.310
L/kgを示した。同時期、同地点での動物・植物プランクトン間のCs濃度の違いは顕著ではなかったが、いずれの地点でも8月に比べて11月の方が、Cs濃度が高い傾向が見られた。8月から11月にかけて動物プランクトン相の変化が確認されており、体内への放射性Csの取り込みやすさが種で異なった可能性が示唆された。
