平成27年度原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 宗像 雅広; 森 愛理; 石崎 梓; 嶋田 和真; 廣内 淳; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 中西 千佳*; 山田 勉*; et al.

JAEA-Research 2016-016, 131 Pages, 2016/10

JAEA-Research-2016-016.pdf:20.59MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成27年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果と川内原子力発電所周辺で行ったバックグラウンド線量率のモニタリング結果についてまとめた。

In-situ measurement of radiation distribution in bottom sediments of irrigation ponds using plastic scintillation fiber

眞田 幸尚; 卜部 嘉; 織田 忠; 高村 善英; 鳥居 建男

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 5 Pages, 2015/05

東京電力福島第一原子力発電所事故より3年が経過し、周辺地域において農業を再開させる際に、農業用ため池底に蓄積している放射性セシウムの濃度及び分布の調査が求められている。水底の堆積物中の放射性セシウム濃度の測定にはサンプリングが必要であったが、プラスチックシンチレーションファイバーを使用することにより、現場での直接測定を可能とした。本稿では、水底の放射線分布測定技術の概要と農業用ため池への適用について解説する。

水底のin-situ放射線分布測定手法の開発

眞田 幸尚; 高村 善英; 卜部 嘉; 土田 清文; 西澤 幸康; 山田 勉; 佐藤 義治; 平山 弘克; 西原 克哉; 伊村 光生; et al.

JAEA-Research 2014-005, 67 Pages, 2014/05

JAEA-Research-2014-005.pdf:52.68MB

ここでは、水底の放射性セシウムの濃度を直接測定し、換算する手法(in-situ測定手法)の開発を行った。本方法は、p-Scannerと呼ばれる水中での使用可能な、プラスチックシンチレーションファイバ検出器を開発し、水底の広い面積を短時間に直接測定することを実現した。また、p-Scannerで得られた計数率は、検出器で値付けされた水中用の線スペクトロメータと比較測定を行うことにより、湿潤重量当たりの放射性セシウムの濃度(Bq/kg-wet)に換算できるようにした。開発した手法を、福島県内の農業用ため池に適用し、放射性セシウムの濃度分布マップを作成し、本方法の有用性を示した。

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究II(概要)

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 田部井 和人*; 佐原 史浩*; 村上 武志*

JNC TJ8400 2003-050, 140 Pages, 2003/02

JNC-TJ8400-2003-050.pdf:3.13MB

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムを試作、またそれらの連成方法について検討した。

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究(概要)

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 高瀬 博康*; DAVID SAVAGE*; 稲垣 学*

JNC TJ8400 2002-032, 115 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-032.pdf:1.28MB

TRU廃棄物処分場の安全裕度を正確に把握し、より信頼性の高い性能評価を行うためには、バリア材料の変遷挙動を考慮したニアフィールド水理場の長期的変遷評価を可能とする評価システムの構築が必要である。本研究では、ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムの基本仕様並びに全体システムの基本仕様の検討を行った。本年度の研究成果を以下に示す。(1)セメント系材料からの浸出液の影響としてニアフィールドで起こる化学的変遷並びにそれに伴い生じる水理学的変遷を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、化学的変遷に関する各種プロセスについての文献調査と選択肢の抽出、モデルやデータについての不確実性の提示、予備的モデル化及び簡易解析ツールの作成と感度解析、システム評価モデル及び現象解析モデルにおいて考慮すべきプロセス及び対応する数学モデルの抽出、システム評価モデルの構築のためのソフトウェア構成の最適化、予備的なシステム解析モデルによる例題演習、モデル確証のための実験計画を提示した。(2)ベントナイト系材料及びセメント系材料の化学的変質に伴う物理的特性の変化を考慮し、処分場の力学的変遷挙動を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、処分場に超長期的に生じうる力学挙動の整理、評価対象とする事象の抽出、ベントナイト系材料の特性を十分考慮できる力学モデルの調査及びプロトタイプを提示した。さらに、力学的変遷挙動解析システムの基本構成を提示した。3)水理・化学連成の化学的変遷評価システムと力学的変遷評価システムを基本構成とし、これを連成させ、ニアフィールドの水理場の解析を実施するためのシステムの検討を実施した。今年度は水理・化学と力学との連成の考え方及びシステム全体の基本構成を提示した。

TRU廃棄物処分システムの長期安定性に関する研究(概要)

田中 益弘*; 藤澤 理*; 奥津 一夫*; 高村 尚*; 青柳 孝義*

JNC TJ8400 2001-031, 70 Pages, 2001/02

JNC-TJ8400-2001-031.pdf:6.27MB

本研究では、透水係数等のバリア材の低透水性に関わる特性と処分システムに生じる事象(処分施設各部位に起こる現象や変化)との関係を整理し、バリア材が有する性能の長期的な安定性に影響を与えうる重要な事象とその関係を抽出した。また、処分システムに将来生じると考えられる事象を想定したベントナイトの物性データ取得を行い、影響評価を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)透水係数に影響を及ぼすと考えられる事象について、「現状の知見・既往の研究成果」、「事象に対する設計の考え方」を整理した。事象は、母岩、セメント系材料、ベントナイト系材料の3つに分けて整理した。また事象の対象時期についても処分場建設時、処分場操業時、処分場閉鎖時に分けて整理した。その結果、TRU廃棄物処分システムの長期的な安定性を確認するために必要な課題の抽出を行うことができた。2)昨年度の研究1)で、ベントナイトの自己シール性を評価するために、Na型ベントナイト及びCa型化ベントナイト100%の材料を対象として、体積拘束条件下で最大膨潤圧を発生したベントナイトがその後生じる空間に対し再膨潤する際の膨潤圧及び透水係数を取得した。この結果について有効ベントナイト乾燥密度の考え方を適用し、TRU廃棄物処分概念検討書において検討された緩衝材(ベントナイト70%、ケイ砂30%)の自己シール性能を評価した。今年度は昨年度の評価の妥当性を確認するため、ケイ砂混合ベントナイトについて自己シール性能確認実験を行った。その結果、TRU廃棄物処分概念検討書の仕様でバリアシステムの健全性を確認することができた。

TRU廃棄物の処分概念の検討,5; 人工バリア材料の力学特性に関する研究(研究委託内容報告書)

田中 益弘*; 山本 博之*; 藤澤 理*; 奥津 一夫*; 三浦 一彦*; 高村 尚*

JNC TJ8400 2000-036, 196 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-036.pdf:23.76MB

TRU廃棄物には長半減期核種が含まれるため、長期間にわたりこれを生物圏から隔離することが要求される。本研究では処分システムの長期健全性に係わる重要事象の検討として1.人工バリア材料の力学特性データの取得及び評価、2.海水系地下水環境下における人工バリア材料の力学特性データの取得及び評価、3.人工バリアの自己シール性の観点からのデータ取得並びに最適設計を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)Ca型化ベントナイトにケイ砂を30wt.%混合した乾燥密度1.6Mgm-3の材料について水酸化カルシウム水溶液を通水した場合の基本特性(膨潤圧、膨潤量、透水係数)を取得し、既存の研究から推定される基本データ予測と比較した。その結果、最大膨潤圧は0.53MPa、最大膨潤率43%、透水係数3.410-11ms-1であること、また膨潤圧及び透水係数は有効ベントナイト乾燥密度よりほぼ推定が可能であることが確認された。2)Na型ベントナイトを人工海水で強制的に変質された塩水化ベントナイトにケイ砂30wt.%混合した乾燥密度1.6Mgm-3の材料について人工海水を通水した場合の基本特性(膨潤圧、膨潤量、透水係数)を取得し海水系地下水の影響を考慮した。その結果、最大膨潤圧は0.74MPa、最大膨潤率50%、透水係数2.710-11ms-1であり、基本特性がCa型化ベントナイトに類似していること、またこの要因は、塩水化によるCa2+イオンの増加(Ca化が起こっている)によることが確認された。3)人工バリアの体積変化に対するシステム健全性評価の一環として、自己シール性確認実験を実施してきたが、自己シール性をより的確にとらえるため、シール中の透水性及び膨潤圧を測定した。実験で得られた自己シール可能な膨潤圧及び性能評価上必要な透水係数から自己シール性能を担保する有効ベントナイト乾燥密度を算出し、緩衝材の設計を実施した。

PSFを用いた2次元マッピングシステムの開発

高村 善英; 眞田 幸尚; 鳥居 建男; 宮崎 信之*

no journal, , 

除染の前後で、地表面の放射性物質の量を迅速に視覚的に測定できるプラスチックシンチレーションファイバを用いた2次元マッピングシステム(p-Scanner)を開発した。実際の除染現場に適用し、除染前後の測定値の差を確認した。また、線源試験や現地での実測定を通じて、バンドル数や長さによる性能への影響を定量的に求めた。

In-situ水底放射線分布測定手法の開発

土田 清文; 高村 善英; 卜部 嘉; 石橋 聖; 眞田 幸尚; 鳥居 建男

no journal, , 

福島県内には3,700箇所もの農業用ため池があり、福島第一原子力発電所事故の影響を受けた地域では、ため池底の放射性物質の状況が懸念されている。原子力機構では、プラスチックシンチレーションファイバを用いた放射線分布測定装置を用いて、現場で直接水底の放射性物質濃度を測定する手法を開発している。本発表では、開発した測定手法と福島県内のため池に適用した結果について述べる。

農業用ため池における水底の放射線分布測定

高村 善英; 卜部 嘉; 山田 勉; 眞田 幸尚

no journal, , 

福島県内に約3700箇所存在する農業用ため池の放射線分布を把握するために、プラスチックシンチレーションファイバを用いて直接的に水底の堆積物中の放射性物質濃度を評価する手法を確立した。ここでは、昨年度実施した100箇所程度の測定結果と手法の課題についてまとめる。

Texture gradient evaluation of cold bent high-Mn steel plate using RADEN and RESA neutron instruments

徐 平光; Wang, Y. W.*; Su, Y. H.; 岩本 ちひろ*; Wang, H. H.*; 浜 孝之*; 柴山 由樹; 土川 雄介; Parker, J. D.*; 甲斐 哲也; et al.

no journal, , 

For achieving the carbon neutralization through reducing the greenhouse gas emission, the liquefied natural gas (LNG) has been widely employed as the fuel for electric power plants. As economical cryogenic steel for LNG transport and storage, high-Mn steels have been paid much attention for a high possibility to replace expensive high-Ni martensite steels and high Ni-Cr austenite steels. Its superior cryogenic toughness is thought mostly due to the high thermal stability of austenite even at the LNG storage temperature and the evident mechanical twining effect during the cryogenic deformation. Since four-point bending deformation may induce elastoplastic strain and texture gradient distribution valuable to investigate the twinning effect, it is highly expected to carry out the in-situ/ex-situ cryogenic bending deformation experiment for clarifying the shear-induced twinning mechanism. As a preliminary research, cold-bent samples of high-Mn austenite thick steel plates at room temperature were employed to evaluate the twinning-induced shear band microstructure and confirm the 2D mapping of texture gradient distribution using time-of-flight (TOF) Bragg-edge transmission imaging. Comparably, the quantitative change in triaxial strains and crystallographic texture characteristics at five different regions along the bend radius was evaluated for reference using the angle-dispersive neutron diffraction. The conventional electron backscattering diffraction (EBSD) was employed to provide the direct morphologic information of gradient microstructure of cold-bent high-Mn steel plates. The RADEN neutron transmission profiles obtained from the inner surface layer to the 1/2 thickness layer of cold bent sample show an very interesting preferred orientation charactersitics, quite similar with the density distributions of corresponding orienations of complete pole figures obtained from RESA.