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Sr/Y contamination utilizing a liquid optical fiber寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 一場 雄太*
Proceedings of Waste Management Symposia 2026 (WM2026) (Internet), 6 Pages, 2026/03
At the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), accurate detection of Sr/Y is essential for radiation protection of workers and radioactive waste classification. To address this, we developed a Cherenkov counter type survey meter using a liquid light guide (LLG) as the radiation sensor. When a beta particle enters the LLG, Cherenkov photons propagate to both ends. By measuring the time difference between the two signals from the PMTs at both ends, we identified characteristic patterns distinguishing high-energy beta particles from Sr/Y against gamma-induced Compton electrons. An on-site survey at the FDNPS confirmed the feasibility of in-situ Sr/Y detection for decommissioning.
寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 一場 雄太*
Radiation Measurements, 187, p.107486_1 - 107486_8, 2025/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)We measured the distribution of beta-ray emitters inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Unit 3 reactor building using a novel optical fiber-based position-sensitive radiation sensor designed for operation in high dose rate environments. Plastic scintillation fibers (PSFs) were installed inside the Unit 3 reactor building, where scintillation light generated through interactions between radiation and the PSFs was detected by a spectrometer to obtain the wavelength spectrum. By applying an unfolding method to the wavelength spectrum, we estimated the distribution of beta ray emitters along the PSFs. To isolate the beta ray contribution in a high gamma dose rate field, we compared measurements taken with and without a stainless steel tube serving as a beta ray shield. As a result, we identified a hotspot predominantly influenced by beta rays for the first time in the high dose rate area on the southern side of the first floor of the Unit 3 reactor building.
佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 一場 雄太*
Journal of Nuclear Science and Technology, 62(4), p.389 - 400, 2025/04
被引用回数：2 パーセンタイル：19.36(Nuclear Science & Technology)Understanding the distribution of radioactive substances and dose-equivalent rates during the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS) is crucial for developing detailed decontamination plans and minimizing worker exposure to radiation. This study used an integrated Radiation Imaging System comprising a Compton camera, survey meter, and simultaneous localization and mapping device to visualize the dose-equivalent rate and radioactive contamination distribution around the startup transformer of Unit 3 at the FDNPS. While previous measurements using this system have helped visualize radioactive hotspots where radioactive contamination has accumulated in pipes or specific equipment, this demonstration test helped visualize the radioactive contamination widely distributed on the ground or concrete surfaces inside the nuclear power station. Furthermore, the reconstructed image intensity of radioactive contamination was compared with the dose rate at the target surface, showing for the first time the possibility of creating a calibration curve between the two.
Sr/Y inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Unit 3 reactor building using a liquid light guide Cherenkov counter寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 古田 禄大*; 久保 信*; 一場 雄太*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1070, Part 2 , p.170021_1 - 170021_9, 2025/01
被引用回数：2 パーセンタイル：41.12(Instruments & Instrumentation)We have developed a method to directly detect Sr/Y under a high gamma ray background using a liquid light guide Cherenkov counter. Cherenkov radiation has the characteristic that the angle of radiation varies depending on the energy of the charged particles. Using this feature, we have developed a surface contamination detector capable of discriminating between 662 keV gamma rays from 
Cs and beta rays from Sr/Y through time-of-flight analysis of the Cherenkov radiation generated inside the liquid light guide. With this detector, we conducted a measurement test of Sr/Y inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Unit 3 reactor building and achieved the first in-situ detection of Sr/Y under a high gamma-ray background.
and LaBr spectrometers for in-situ and ex-situ applications寺阪 祐太; 森下 祐樹; 立石 大; 佐藤 優樹; 一場 雄太*; 大浦 正利*
no journal, ,
Reliable gamma-ray spectrometry is essential for radiation work management and radioactive waste characterization at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station. However, the measurement requirements vary significantly depending on the target scenario. To address the in-situ measurement challenge, we have developed a portable high-dose-rate gamma-ray spectrometer using a small 3 mm cubic CeBr scintillator combined with a 1 Gsps digital signal processor. The system was designed for use in reactor building working environments where conventional analog processing suffers from pulse pile-up and degradation of spectral information. As a complementary example of ex-situ gamma-ray assessment, rapid analysis of smear paper samples collected from the FDNPS Unit 5 reactor building drywell was performed using a large-volume LaBr spectrometer with a 3-inch diameter scintillator. In the presentation, we will discuss the practical workflow for decommissioning-related gamma-ray assessment.
森下 祐樹; 佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 一場 雄太*
no journal, ,
福島第一原子力発電所(FDNPS)のような原子力施設を安全に廃止措置するためには、アルファ線とベータ線による汚染を理解し評価することが極めて重要である。しかし、従来の方法では、特に高線量率のガンマ線環境において誤計数などを行い正確なアルファ線の測定に課題があった。本研究では、アルファ粒子とベータ粒子をその場で直接検出するためのフォスウィッチ検出器を用いた新しいアプローチを紹介する。フォスウィッチ検出器は、FDNPSサイトで予想される高いベータ放射能に合わせた設計で、アルファ検出用のZnS(Ag)シンチレータとベータ検出用のプラスチックシンチレータで構成されている。シンチレータの異なる減衰時間により、アルファ粒子とベータ粒子の識別が可能である。実験では、放射線源等の測定を行った。その結果、アルファ粒子とベータ粒子の識別に成功し、パルス形状識別(PSD)マップではクラスターが明確に分離された。アルファ粒子の計数効率は55.6%に達し、ベータ粒子は完全に分離された。アルファ粒子とベータ粒子の同時測定では、両方の放射線で明確なクラスターが観測され、検出器の有効性がさらに実証された。FDNPSサイト内で実施されたフィールド測定により、実環境におけるフォスウィッチ検出器の有効性が確認された。今後の研究では、現場での詳細な測定結果を報告する予定である。全体として、開発されたフォスウィッチ検出器は、直接放射線を検出するための有望なソリューションである。
Sr/Y detection in smear samples collected at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station using a liquid light guide Cherenkov counter寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 一場 雄太*
no journal, ,
液体ライトガイド(LLG)チェレンコフカウンターを用いて、スミアサンプル中のSr/Y汚染をリアルタイムかつ非破壊で検出する手法を開発した。従来の手法は複雑な化学分析を行うため、定量に時間を要する上に複雑な実験室作業を必要とする。我々の手法では、チェレンコフ放射と飛行時間(TOF)分析を利用することで、Sr/Y由来の高エネルギー
線を選択的に検出し、Csによって生じるコンプトン電子と区別する。本研究では、福島第一原子力発電所プロセス主建屋で採取されたスミアサンプルの直接測定を行った。
寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 森下 祐樹; 一場 雄太*
no journal, ,
A remote radiation detection system was developed by combining a phoswich detector for alpha/beta discrimination and a Cherenkov detector designed to selectively respond to high-energy beta particles from Sr/Y. The system was mounted on a cart connected to a mecanum-wheel robot and deployed inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Unit 3 reactor building. Both alpha and beta measurements were conducted at multiple locations. The obtained data suggest the potential detection of Sr/Y under high gamma background conditions. Integration of the radiation data with 3D point cloud models acquired by LiDAR is also in progress, aiming to enable spatial visualization of alpha and beta contamination inside the reactor building.
/汚染分布測定寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 森下 祐樹; 立石 大; 一場 雄太*
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)原子炉建屋内外においては作業者の被ばく線量低減および効率的な除染計画の立案のため、放射性物質の分布状況調査が進められている。ここで、線量率や
線放出核種の分布はサーベイメータや線イメージャーを用いてその詳細把握が進められてきている一方で、/汚染分布の把握はスミアサンプル採取による間接測定に留まっており、その詳細な分布の把握は十分行われていない。そこで、本研究では多層シンチレータを用いて線と線の計数率を同時測定可能なホスフィッチ検出器と、液体光ファイバーを用いてチェレンコフ光を検知することにより純核種Sr/Yを選択検知するチェレンコフ検出器を独自に開発し、1F3号機原子炉建屋1階の/汚染分布測定を行った。その結果、1F3号機原子炉建屋内の/ホットスポット位置及び/組成比の場所ごとの違いが明らかとなった。
町田 昌彦; 山田 進; Kim, M.; 宮村 浩子; 岩田 亜矢子*; 飛田 康弘*; 飯野 豊*; 青木 和久; 立石 大; 清水 治憲; et al.
no journal, ,
東京電力ホールディングス株式会社(東電)・福島第一原子力発電所(1F)の廃炉作業を円滑に進めるには、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により生じた高線量の放射線環境を改善し、廃炉作業従事者の被ばくを可能な限り低減する必要がある。この要請に応えるには、デジタル技術を活用するツール及びシステムの研究開発が有効とされ、原子力機構(JAEA)は、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「廃炉・汚染水・処理水対策事業費補助金(原子炉建屋内の環境改善のための技術開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の高機能化開発))」に係る補助事業(国プロ)を受託し、令和5年4月当初から令和7月3月末までの2年間、廃炉屋内の放射線環境改善に係るデジタル技術の研究開発事業を進めてきた。当該事業では、廃炉現場で放射線源の逆推定が可能な高速デジタルツイン技術から成るFrontEnd、1F事務本館等の居室で放射線源の逆推定に加え、放射線環境の詳細解析(線源対策や被ばく評価の実施等も含む)を行うためのPro、そして、収集したデータ及び解析したデータを集中管理するデータベースの役割を果たすBackEndの3つの連携システム3D-ADRES-Indoorの研究開発を進めた他、実際に1Fでの検証と各機能の高度化を進めた。本講演では、主要な開発機能である放射線源の逆推定(機械学習)技術を中心に、その技術の概要と1F(2号機)にて実施した検証作業の概要について報告する。
