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佐野 恭平; 爲田 惟斗; 阿久澤 禎; 加藤 颯真; 高野 祐吾*; 秋山 和樹
JAEA-Technology 2024-018, 68 Pages, 2025/02
JAEA-Technology-2024-018.pdf:4.73MB
東海再処理施設の高放射性固体廃棄物貯蔵庫(HASWS)は、再処理工程から発生した高放射性固体廃棄物を貯蔵する施設であり、湿式セル(ハル貯蔵庫)では使用済燃料をせん断・溶解して残った燃料被覆管(ハル)・燃料端未部(エンドピース)等を収納したハル缶、使用済みのフィルタ類・汚染機器類を貯蔵しており、乾式セル(予備貯蔵庫及び汚染機器類貯蔵庫)では分析試料のサンプリングを行った際の廃ジャグ等を収納した分析廃棄物用容器を貯蔵している。東海再処理施設の廃止措置に向け、HASWSは廃棄物の取出し設備を有していないため、取出し設備の検討を進めており、ハル貯蔵庫においては、英国の廃止措置において使用実績がある水中作業用小型ロボット(水中ROV)と、海洋分野にて海底に沈んだ物品の浮上げや運搬に用いられている水中リフタを活用した湿式貯蔵廃棄物の取出し方法を検討している。水中ROVと水中リフタの機能を組み合わせた取出し方法の成立性を確認するために、水中ROVと水中リフタ各々に要求する機能を確認する「単体試験」、水中ROVと水中リフタを組み合わせて水中で廃棄物を移動する「組合せ試験」、ハル貯蔵庫を模擬した環境にて廃棄物の回収を行う「総合試験」の順に、より実環境に近づけていくステップで廃棄物の取出しに向けた試験を実施した。本試験により、廃棄物の取出しに必要となる廃棄物に付属するワイヤの切断、廃棄物への水中リフタの取付け、廃棄物の開口部下までの移動、移動した廃棄物への回収吊具の取付けの各作業を一連で行うことができ、水中ROVと水中リフタを用いた湿式貯蔵廃棄物の取出し方法の成立性を確認した。
-edge to assess the U(V) electronic structure in FeUO
蓬田 匠; 秋山 大輔*; 大内 和希; 熊谷 友多; 東 晃太朗*; 北辻 章浩; 桐島 陽*; 河村 直己*; 高橋 嘉夫*
Inorganic Chemistry, 61(50), p.20206 - 20210, 2022/12
被引用回数：7 パーセンタイル：50.43(Chemistry, Inorganic & Nuclear)近年、U(VI)が(IV)に還元される時の中間体や、長期安定性をもつU(V)化合物の特異的な物性に関する研究が注目されている。しかし、U(V)の電子状態を詳細に分析した例は少ない。本研究では、U(V)の化合物のFeUO中のU(V)の電子状態を高エネルギー分解能蛍光検出(HERFD)-X線吸収端微細構造分光法(XANES)によって調べた。X線発光分光器を用いて取得したFeUO中のUのL端HERFD-XANESスペクトルから、従来のXANESスペクトルにはないピーク分裂をはじめて観測することができた。理論計算によるXANESスペクトルのシミュレーションの結果、このピーク分裂が良く再現でき、6d軌道の分裂によるものであることが明らかになった。この発見により、環境中で従来検出が困難であったU(V)の検出が容易になると期待され、環境科学をはじめとした幅広い分野での応用が期待される。
岡野 正紀; 秋山 和樹; 田口 克也; 永里 良彦; 大森 栄一
デコミッショニング技報, (57), p.53 - 64, 2018/03
東海再処理施設は1971年6月に建設が開始され、使用済燃料を用いたホット試験を1977年9月に開始した。電気事業者との再処理役務契約を無事完遂した。それ以来2007年5月までの約30年間にわたり約1,140トンの使用済燃料を再処理した。東海再処理施設については、2014年9月の「日本原子力研究開発機構改革報告書」において、費用対効果を勘案して廃止措置へ移行する方針を示した。これらを踏まえ、2017年6月に東海再処理施設の廃止措置計画認可申請書を原子力規制委員会に提出した。本廃止措置計画では、廃止措置の進め方、リスク低減の取組み、廃止措置の実施区分等を含む廃止措置の基本方針、使用済燃料と放射性廃棄物の管理、廃止措置に要する資金、廃止措置の工程を定めている。そのうち、廃止措置工程として、約30施設の管理区域解除までの計画を取りまとめ、約70年の期間が必要となることを示している。
堀江 裕貴*; 行松 和輝*; 三島 史人*; 秋山 庸子*; 西嶋 茂宏*; 関山 富男*; 三ツ井 誠一郎; 加藤 貢
Journal of Physics; Conference Series, 871, p.012102_1 - 012102_7, 2017/07
被引用回数：2 パーセンタイル：66.04(Physics, Applied)By the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, a large amount of soil was contaminated by radioactive cesium. We developed a new volume reduction method of contaminated soil combining classification and magnetic separation. In magnetic separation, 2:1 type clay minerals, which adsorb cesium strongly and show paramagnetism, are removed from soil suspension of silt and clay, and then the contaminated soil can be separated into two groups that is high and low dose soil. However, there is an issue that the clay aggregates induced by organic matters prevent 2:1 type clay minerals from selective separation magnetically. The purpose of this study is to disperse aggregates by means of the alkaline K
CO solution treatment for selective separation of 2:1 type clay minerals. Firstly, particle size distribution was measured and the dispersion by KCO treatment was investigated. Moreover, the radioactivity of passed soils after magnetic separation was measured to investigate the effect of dispersion treatment before magnetic separation. The result showed the possibility of more selective separation for 2:1 type clay minerals by treatment of organic matters.
秋山 和樹; 高橋 正則; 塚本 政樹*; 宮内 善浩*; 和田 弘*
日本原子力学会誌ATOMO
, 56(10), p.656 - 660, 2014/10
一般に、「放射性廃棄物管理」という用語は、国際会議名等によく見られる"Waste Management"の意味で用いられることが多く、放射性廃棄物の発生から処分までが含まれる。本稿でいう「管理」とは、「処分前管理」のことであり、貯蔵や輸送段階での放射性廃棄物の取り扱いを容易にし、かつ、作業者および公衆の被ばくを最小化することを目的とした減容、固化、表面除染など、処分に至るまでの各段階で適切な管理が行われる、または計画されている。本稿では、放射性廃棄物の主な発生箇所として原子力発電所と再処理工場を取り上げ、低レベル放射性廃棄物と高レベル放射性廃棄物の発生と具体的な管理状況について解説することとし、放射性廃棄物の主要な発生箇所、ならびに、それらの貯蔵施設における管理状況、輸送の際の検査等の状況を中心に述べる。
田口 克也; 橋本 孝和; 秋山 和樹; 永里 良彦
no journal, ,
東海再処理施設は、1977年9月に使用済燃料を用いたホット試験を開始、電気事業者との再処理役務契約を完遂し、2007年5月までに約1,140トンの使用済燃料を再処理した。2014年9月の「日本原子力研究開発機構改革報告書」において、費用対効果を勘案して廃止措置に移行する方針を示し、2017年6月に再処理施設としては国内初の廃止措置計画の認可申請を行い、2018年6月に認可を受けた。本報では、廃止措置計画に係る評価・検討の報告に先立ち、東海再処理施設の廃止措置の特徴、課題等について報告する。
鬼澤 寿和; 星野 昌人; 根本 英典; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設では、1982年から1997年にかけて約3万本のアスファルト固化体(200L鋼製ドラム缶に収納)を製造し、貯蔵施設のセル内で貯蔵している。2015年に原子炉廃止措置研究開発センターにおいて、貯蔵中のアスファルト固化体ドラム缶底部から内容物が漏えいしている事象が確認された。この原因は、固化体中に残留していた水分に塩素イオン等が含有されていたことからドラム缶内部から腐食が進行し、貫通・漏えいしたものと推定されている。東海再処理施設のアスファルト固化体は、運転条件等の調査結果及びアスファルト固化体中の含水率測定の結果から、固化体中の水分は十分に少ないことを確認しており、容器内部から腐食する可能性は低いと考えている。容器外部からの腐食の有無については、セル内に設置された監視カメラの視野範囲のアスファルト固化体を対象として、容器の表面状態を観察している。今後もアスファルト固化体の貯蔵を継続する計画であり、容器の健全性を担保するためには、容器の表面状態の観察を強化していく必要がある。このため、これまで容器の表面状態の観察ができていない範囲に貯蔵されたアスファルト固化体を対象に、効率的に容器の表面状態を観察することが可能な遠隔観察装置の開発を進めてきた。本件では、その取組み内容及び開発した装置によるアスファルト固化体容器の観察結果について報告する。
小林 哲也; 求 惟子; 秋山 佳也; 吉田 颯馬; 安掛 寿紀; 會澤 和希
no journal, ,
原子炉安全性研究炉(NSRR)はきわめて安全性が高いことから、人材育成への活用として、学生に対して炉物理実習を行っている。国内の教育に供される試験研究炉は、新たな規制基準のもと、その多くが廃止措置となっている。そこで、次世代の原子力人材育成のため、NSRRの教育訓練への更なる活用を進めることとした。保安規定に基づく運転手引を改正することで、制御棒操作を伴う運転実習を2023年度より開始し、東大原子力専攻実習、ANEC実習、JAEA夏期休暇実習に参加した計22名の学生に対して、自ら制御棒を操作して原子炉の出力調整を行うなど、より実践的な実習の機会を提供した。また、NSRRの特徴であるパルス運転時に、学生が肉眼でチェレンコフ光を観察することで、即発臨界時の原子炉挙動について深い理解に繋げた。今後は、中高生・教員向けの実習やPA活動を進めていく。本報では、これらの活動状況と今後の展開について報告する。
爲田 惟斗; 佐野 恭平; 阿久澤 禎; 秋山 和樹
no journal, ,
TRPのHASWSの廃止措置に向け、湿式セル内に貯蔵している廃棄物を、英国の廃止措置で使用実績のある水中ROVと、海底からの物品の引上げ・運搬に用いられる水中リフタを用いて取り出すことを検討している。2023年度、ハル缶の蓋取っ手部を利用し、水中ROVと水中リフタ(吊具式)を用いてハル缶を移動できることを報告した。水中ROVと水中リフタ(吊具式)では移動が困難なハル缶は、水中リフタにグラブを取り付けた水中リフタ(グラブ式)を用いて取り出すことを検討しており、水中ROVと水中リフタ(グラブ式)によるハル缶の移動作業の成立性を確認するモックアップ試験を実施した。試験の結果、モックアップ設備内に種々の姿勢で配置した模擬のハル缶を水中リフタ(グラブ式)で把持して浮き上げ、浮き上げたハル缶を水中ROVで移動できることを確認した。また、より安全かつ確実なハル缶の取出しに向け、ハル缶の把持に適したグラブについて更なる検討を行っている。
佐野 恭平; 爲田 惟斗; 阿久澤 禎; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設のHASWS湿式セル内に貯蔵している廃棄物(ハル缶、フィルタ類、汚染機器類)を水中ROVと水中リフタ等を用いて取出すことを検討している。水中ROV等を用いた取出し方法の成立性を確認するために、実環境を想定し、貯蔵状態を模擬した廃棄物の配置かつ暗所・懸濁した作業環境下で、水中ROVと廃棄物の姿勢を考慮し水中リフタ(吊具式)または水中リフタ(グラブ式)を使い分けして取出しに必要な作業を一連で行う総合試験を実施した。試験の結果、実環境を想定した環境下でも種々の姿勢・配置の廃棄物に対して水中ROV等を用いた廃棄物の取出し方法で必要となる作業が一連で実施可能であることを確認し、水中ROV等による取出し方法が成立することを確認した。また、暗所の環境下では、水中ROV等に付属しているケーブル類はセル内俯瞰用カメラからの位置把握が容易ではないため、開口部に新たに光源を設置する等作業環境に係る改善が必要であることを確認した。
阿久澤 禎; 爲田 惟斗; 佐野 恭平; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設のHASWS湿式セル内には、ハル缶の他に使用済燃料の溶解液から不溶解残渣を分離するために用いたステンレス製のフィルタや分離・精製工程の抽出器などで使用したスターラなどの汚染機器類が貯蔵されており、当該施設の廃止措置に向けて水中ROVと水中リフタ(グラブ式)を用いて取出すことを検討している。本件では、水中ROVと水中リフタ(グラブ式)によるフィルタ類や汚染機器類の移動作業の成立性確認のため、湿式セルを模擬したモックアップ設備内に模擬のフィルタ類や汚染機器類を種々の姿勢で配置し、水中ROVと水中リフタ(グラブ式)を用いて移動する試験を実施した。試験の結果、いずれの姿勢においても、フィルタ類や汚染機器類を水中リフタ(グラブ式)で把持して浮き上げた後、水中ROVで移動できることを確認した。また、安全かつ確実なフィルタ類や汚染機器類の取出しのためには、把持する位置を選択する必要があることを確認した。
秋山 庸子*; 行松 和輝*; 堀江 裕貴*; 三島 史人*; 関山 富男; 三ツ井 誠一郎; 加藤 貢; 西嶋 茂宏*
no journal, ,
福島県内の除染により大量の除去土壌が発生し、中間貯蔵施設にて集中的に保管される。改正日本環境安全事業株式会社法によると、国は中間貯蔵開始後30年以内に県外での最終処分を完了するために必要な措置を講じることとされている。除去土壌の福島県外における最終処分を最適化するには、効果的な処理技術の開発が不可欠である。本研究では、土壌分級により排出されるシルト・粘土懸濁液に対して超電導磁石を用いた高勾配磁気分離を施し、土壌中成分の中でセシウムを強く吸着する常磁性の2:1型粘土鉱物の選択的分離を行うことで、セシウム汚染土壌をさらに分離処理する手法を検討した。土壌の粒度分布に基づく磁気分離シミュレーション及びモデル実験を行い、その結果をもとに福島県内にて実施した実汚染土壌に対する磁気分離実験の結果を報告する。
西嶋 茂宏*; 行松 和輝*; 堀江 裕貴*; 野村 直希*; 秋山 庸子*; 三島 史人*; 関山 富男; 三ツ井 誠一郎; 加藤 貢
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故後、表土剥ぎ取りを中心とした除染作業が行われているが、除染作業に伴って最大2,000万m
に及ぶ大量の除去土壌が発生すると試算されている。除去土壌の福島県外における最終処分を最適化するには、効果的な減容技術の開発が必要である。本研究では、湿式の土壌分級により排出されるシルト・粘土懸濁液に対して超電導磁石を用いた高勾配磁気分離を適用し、土壌中成分の中でセシウムを強く吸着する常磁性の2:1型粘土鉱物と雲母の選択的分離を行うことで、セシウム汚染土壌をさらに減容化する手法を検討した。土壌の粒度分布に基づく磁気分離シミュレーション及びモデル実験を行い、その結果をもとに福島県内にて実施した実汚染土壌に対する磁気分離実験の結果を報告する。
伊藤 賢志; 佐野 恭平; 爲田 惟斗; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設のHASWSに高放射性固体廃棄物を貯蔵している。当該施設には廃棄物を取り出す装置がないため、国内外の廃止措置で使用されている遠隔装置等の技術調査を実施した。技術調査では、(1)ハル缶に付属するワイヤの切断作業、(2)ハル缶の移動作業、(3)ハル缶を回収するための吊具の取付け作業が行えるものを抽出した。抽出した装置について対象ハル缶までの移動、作業員の使用環境等を比較し、水中ROVと水中リフタを選定した。
爲田 惟斗; 佐野 恭平; 伊藤 賢志; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設内のHASWSの廃止措置に向け、湿式貯蔵庫からの廃棄物の取出し装置の開発を行っている。取出し装置は英国の廃止措置で使用実績のある水中ROVを主軸として検討しているが、水中ROVのみでは廃棄物のハンドリングが出来ないことから、海洋分野において海底物品の引上げ・運搬に用いられている水中リフタを組み合わせる方法を検討している。モックアップ試験では、これまでに、実際のHASWSを模擬したモックアップ設備に模擬廃棄物を配置し、種々の形状の水中リフタを用いて模擬廃棄物を浮き上げる試験、水中ROVと水中リフタを組み合わせて模擬廃棄物を移動する試験を実施した。水中リフタ等を用いた廃棄物の取出しに関する成果を得たため、報告を行う。
Sr@C60 by nuclear recoil using high energy neutrons宮下 由香*; 秋山 和彦*; 初川 雄一; 千葉 和喜*; 只井 智浩*; 佐藤 祐太*; 久冨木 志郎*
no journal, ,
金属内包フラーレンは籠状構造をもったフラーレン内部に金属原子を取り込んだ特徴的な構造を持つ分子である。この構造を利用して、金属フラーレンは放射性同位元素など有用な金属原子を罹患部などへ輸送するドラッグデリバリーシステムへの応用が期待されている。放射性の金属内包フラーレンの合成法は原子炉中性子による安定同位体を内包した金属内包フラーレンの照射や加速器などを利用して合成した金属元素からアーク放電法などで直接金属内包フラーレンを合成する方法などが挙げられる。一方、これらの方法で合成した放射性金属フラーレンはキャリアを多く含むことや炭素数の異なる目的外のフラーレン化学種に放射性元素が分散するなど、問題点も多い。そこで、本研究では高エネルギー中性子による核反跳現象を利用してフラーレン内部に放射性元素を取り込ませることでキャリアフリーな単一分子種の放射性金属フラーレンの合成を試みた。
佐野 恭平; 爲田 惟斗; 伊藤 賢志; 秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設内のHASWSの廃止措置に向け、湿式貯蔵庫からの廃棄物の取出し装置の開発を行っている。これまでに英国の廃止措置で使用実績のある水中ROV等の調査・操作性確認を実施した上で、水中ROV試験機を用いモックアップ試験を実施してきた。モックアップ試験では、実際のHASWSを模擬したモックアップ設備に模擬廃棄物を種々の姿勢・向きなどに配置し、廃棄物の取出しに係る廃棄物付属ワイヤの切断、吊具の取付け等の試験を行った。水中ROVで廃棄物に付属するワイヤの切断が行えること、水中ROVで廃棄物に吊具の取付けが行えることなどを確認し、水中ROV等を用いた廃棄物の取出しに関する成果を得られたため、報告を行う。
宮下 由香*; 秋山 和彦*; 初川 雄一; 只井 智浩*; 千葉 和喜*; 佐藤 祐太*; 久冨木 志郎*
no journal, ,
高い比放射能を持つ放射性金属内包フラーレンを得るため、これまで核反応の反跳効果を利用した多くの実験が行われてきた。しかし荷電粒子核反応を用いた場合標的フラーレン分子への放射線損傷が大きく金蔵内包フラーレンの生成率は極めて小さいことが知られている。一方高速中性子核反応では直接フラーレンケージを構成する炭素原子核に衝突する際の損傷のみを考慮すればよく、より効率的に放射性金属内包フラーレンの生成が期待される。本研究では14MeVの高速中性子による
Sr(n,2n)Sr反応の反跳効果を用いてSr@C
の生成を試みた。標的とするストロンチウム塩としてそれぞれ密度の異なるSr(NO)(2.99g/cm
)とSrCO(2.08g/cm)を用いてSr@Cの生成率を評価した。
西嶋 茂宏*; 秋山 庸子*; 行松 和輝*; 堀江 裕貴*; 三島 史人*; 関山 富男*; 三ツ井 誠一郎; 加藤 貢
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故後、除染作業に伴って大量の除去土壌が発生している。これら除去土壌の福島県外における最終処分を最適化するには、効果的な減容技術の開発が必要である。我々は、セシウムが常磁性の2:1型粘土鉱物に強く収着されるという現象に着目し、湿式土壌分級と磁気分離を組み合わせ、2:1型粘土鉱物を選択的分離することを試みた。本研究では、土壌の粒度分布に基づく2:1型粘土鉱物の磁気分離シミュレーション及びモデル実験を行い、その結果をもとに福島県内にて実汚染土壌に対する磁気分離実験を実施し、実用化に向けての課題を整理した。
秋山 和樹
no journal, ,
東海再処理施設(TRP)は、1977年9月に再処理を開始し、約1,140トンの使用済燃料を処理してきた。役割を終えた東海再処理施設は、今後約70年かけて廃止措置を進めていくこととしており、リスク低減の取組みを行いつつ、順次、施設の解体を行う。また、廃止措置を進めるにあたっては、様々な技術開発が必要となる。
秋山 和樹; 田口 克也; 永里 良彦
no journal, ,
東海再処理施設は、原子炉施設とは大きく異なり、せん断, 溶解, 抽出を行う主工場の他、放射性廃棄物を処理する施設・放射性廃棄物を貯蔵する施設等、管理区域を有する約30施設が有機的に連携する化学プラントである。また、当初、再処理運転の再開を想定していたことから、操業時の放射性廃棄物を処理しながら廃止措置をスタートする特殊性も有する。これらの特殊性を有する東海再処理施設の廃止措置の工程について検討を行った。検討にあたっては、リスクの高い高放射性廃液の処理を優先事項とし、所期の目的を終了した4施設については先行して洗浄や除染に着手する一方、並行して放射性廃棄物の処理を行い、最終的に全施設の管理区域解除をエンドステートとする方針で進めた。検討の結果、核燃料物質及び放射性廃棄物のフロー等を考慮した約70年間の東海再処理施設の廃止措置工程を立案した。本発表では、70年計画の基本的な考えについて報告する。
