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論文

Demonstrative experiments on the migration of radiocesium from buried soil contaminated by the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

山口 徹治; 島田 太郎; 石橋 純*; 赤木 洋介*; 黒沢 満*; 松原 諒宜*; 松田 祐紀*; 佐藤 滋芳*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 22(2), p.21 - 28, 2015/12

福島第一原子力発電所事故で汚染された土壌を穴に埋設し、清浄な土壌で覆土すれば、放射性セシウムは汚染土壌から周りの土壌や地下水にほとんど移行しないことは過去の研究から推定できる。本研究では、茨城県美浦村の1つの公園と埼玉県三郷市の2つの公園において一年にわたって核種移行試験を行って、その推定を実証した。実際に汚染土壌を埋設し、散水によって放射性セシウムの移行を加速した。ボーリングコアの切断分析結果や、土壌水の分析結果からは、放射性セシウムの動きは見られなかった。また、実験室におけるカラム移行試験および収着試験によって、放射性セシウムが汚染土壌からほとんど溶け出さないことや、たとえ溶け出しても周囲の土壌に収着されてほとんど移行しないことを示すデータを得た。試験は1年間で終了したが、移流拡散モデルによるシミュレーション解析を100年間について行ったところ、セシウム-137はほとんど移行せずにその場で減衰することが示された。

論文

地下坑道での調査データに基づく坑道周辺領域における水理地質構造モデルの構築,2

中嶌 誠門*; 瀬尾 昭治*; 尾上 博則; 石橋 正祐紀; 三枝 博光; 澤田 淳

第42回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.107 - 112, 2014/01

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市において地層処分技術に関する研究開発の一環として、超深地層研究所計画を進めており、結晶質岩における深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備を目的の一つとして調査研究を実施している。本研究では、結晶質岩中の物質移動特性評価を行ううえで重要となるパラメータの抽出を目的として、原位置調査データに基づく研究坑道周辺領域(100mスケール)の水理地質構造モデルの構築、地下水流動解析、及び粒子追跡解析を実施している。本稿では、地下坑道周辺で取得したデータに基づく水理地質構造モデルの構築方法について示す。特に水理地質構造モデルの構築に必要な水理特性パラメータの設定方法について検討を行った。

論文

XUV-FEL spectroscopy; He two-photon ionization cross-sections

佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.

Europhysics News, 42(5), P. 10, 2011/09

Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に検証した結果について解説する。

論文

Determination of the absolute two-photon ionization cross section of He by an XUV free electron laser

佐藤 尭洋*; 岩崎 純史*; 石橋 和樹*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 足立 純一*; 柳下 明*; 矢澤 洋紀*; 神成 文彦*; 青山 誠; et al.

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 44(16), p.161001_1 - 161001_5, 2011/08

 被引用回数:29 パーセンタイル:13.86(Optics)

Heガスに、XUV領域のイオン化断面積が既知である水素分子のガスを混合することによって、Heの2光子イオン化断面積の波長依存性を実験的に示した。

論文

Irradiation history of Itokawa regolith material deduced from noble gases in the Hayabusa samples

長尾 敬介*; 岡崎 隆司*; 中村 智樹*; 三浦 弥生*; 大澤 崇人; 馬上 謙一*; 松田 伸太郎*; 海老原 充*; Ireland, T.*; 北島 富美雄*; et al.

Science, 333(6046), p.1128 - 1131, 2011/08

 被引用回数:80 パーセンタイル:4.12(Multidisciplinary Sciences)

はやぶさが回収した小惑星イトカワの岩石粒子中の希ガス同位体組成を測定した結果、月試料に匹敵する高い濃度の太陽風起源He, Ne, Arを確認した。これらの希ガス組成は繰り返されたインプランテーションと、イトカワ上のレゴリス粒子同士の摩擦によってHeに富んだリムの除去による選択的Heの損失によって説明可能である。イトカワ上のレゴリスの照射時間はわずか1000万年未満であり、小さな小惑星上の物質が容易に宇宙空間に散逸してしまうことを反映している。

論文

Development of a microcalorimeter with transition edge sensor for detection of LX rays emitted by transuranium elements

中村 圭佑; 前田 亮*; 安宗 貴志*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 田中 啓一*; 梅野 高裕*; 高崎 浩司; 百瀬 琢麿

Radiation Protection Dosimetry, 146(1-3), p.88 - 91, 2011/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:86.64(Environmental Sciences)

エネルギー分散型のX線検出器として超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータの研究が行われている。TES型マイクロカロリーメータは熱検出器であり、入射光子のエネルギーを温度上昇として測定する。本研究では、超ウラン元素から放出されるLX線を計測するため、吸収体に厚さ5$$mu$$mのAuを用いたTES型マイクロカロリーメータを開発した。さらに、冷却システムには液体ヘリウムを用いないギフォード・マクマホン冷凍機を搭載した希釈冷凍機を用いた。このシステムの性能評価のため$$^{241}$$Amより放出されるLX線の検出を行った。その結果、エネルギー分解能が約80eVとなり、TES型マイクロカロリーメータによるLX線検出が有効であることがわかった。

論文

環境中ウラン濃度と環境放射線への寄与

佐藤 和彦; 石橋 純*; 川妻 伸二

デコミッショニング技報, (38), p.2 - 10, 2008/11

核燃料サイクルの製錬転換,ウラン濃縮,燃料加工等のいわゆるウラン取扱施設のクリアランス及びそれら施設から発生するウラン廃棄物の処分の検討がなされている。これら施設から発生するクリアランス対象物及びウラン廃棄物は、長寿命天然放射性核種であるウランで汚染されている。ウランは天然環境中にも広く分布し、土壌や岩石の他、河川水や地下水等にも含まれる。さらには、天然資源を用いた建築資材や一般消費財にも含まれる。そこで、環境中のウランの濃度に関する文献を調査し濃度分布を把握するとともに、高い濃度のものについて、試料を入手・測定し確認を行った。その結果、日本の土壌等におけるU-238の濃度範囲は約0.001Bq/g$$sim$$約1Bq/gであること、一般消費財には濃度の高いものがあるものの建築資材は日本の土壌の濃度範囲に含まれることがわかった。さらに、この結果から想定される自然放射線におけるウラン系列核種の寄与について考察し、日本における自然放射線から線量の合計は約1.5mSv/年であり、ウラン系列核種からの影響は、約0.8mSv/年であることが示唆された。

論文

Natural uranium nuclides in the environment of Japan

石橋 純*; 佐藤 和彦; 川妻 伸二

Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10

核燃料サイクル施設(例えば、濃縮,加工施設)から発生する天然ウランで汚染された物質のクリアランス制度について検討がなされている。環境中のあらゆる所に放射性物質が存在するため、放射線を避けることはできない。放射線は、宇宙,大地,空気,食物ほかさまざまな物質から生じる。ウラン核種で汚染されたクリアランス物質からの線量を評価する際、自然放射線を考慮することが重要である。そこで、環境中の天然ウラン核種の濃度及び自然放射線についてのデータベースを調査し、また、土壌,水,消費財中のウラン核種の濃度を分析してきた。その結果、日本の土壌中の$$^{238}$$Uの濃度分布はUNSCARE報告値よりも大きく、その濃度範囲は約0.001Bq/gから約1Bq/gに至ることがわかった。また、日本における自然放射線から線量の合計は約1.5mSv/年であり、ウラン系列核種からの影響は、約0.8mSv/年(U-238系列外部,ラドン吸入,食物摂取)であることがわかった。

報告書

ウラン廃棄物の余裕深度処分概念の検討,3

辻村 誠一; 船橋 英之; 石橋 純*; 高瀬 敏郎*; 黒沢 満*

JAEA-Research 2007-030, 105 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-030.pdf:7.72MB

ウラン廃棄物は、その主要核種が長半減期のウランであり、また、廃棄体からの放射線の影響をほとんど考慮しなくて良いという特徴を持っている。これまで、このような特徴を考慮に入れて、合理的な余裕深度処分についての検討を実施しており、その中で合理的な余裕深度処分システムの成立性が示唆された。しかし、この検討は特定の環境を想定した限定的なサイト条件評価である。そこで本研究では、核種移行に関するパラメータの不確実性を考慮した解析を実施し、被ばく線量とパラメータの相関関係について検討した。その結果、被ばく線量と大きな相関関係にあるパラメータは「施設近傍の地下水流速」及び「天然バリアにおけるウランの分配係数」であることがわかった。

報告書

ウラン廃棄物の余裕深度処分概念の検討,2

辻村 誠一; 船橋 英之; 石橋 純*; 高瀬 敏郎*; 黒沢 満*

JAEA-Research 2006-029, 96 Pages, 2006/07

JAEA-Research-2006-029.pdf:3.97MB

ウラン廃棄物は、その主要核種が長半減期のウランであり、また、廃棄体からの放射線の影響をほとんど考慮しないでよいという特徴をもっている。このような特徴を考慮に入れて、合理的な余裕深度処分についての検討を2年間実施してきた。本研究では、長期間にわたる化学環境の変化を考慮して、異なる化学環境(還元環境,酸化環境)を想定し、収着パラメータ等の影響を分析するための安全評価を行い、還元環境を維持するための人工バリアの必要性について評価を行った。その結果、処分システムの化学環境が還元から酸化へ変化しても一般公衆の被ばく線量は増加しないことがわかった。現実的な酸化環境の収着パラメータを用いた評価においても、10$$mu$$Sv/年を上回ることはないことがわかった。本年度及び前年度の検討から、ウラン廃棄物の余裕深度処分においては核種移行を抑制し、還元環境を維持する人工バリアを削減できる可能性があることがわかった。

報告書

ウラン廃棄物の余裕深度処分概念の検討

山本 正幸*; 石橋 純*

JNC-TJ8440 2005-001, 72 Pages, 2005/03

JNC-TJ8440-2005-001.pdf:0.49MB

ウラン廃棄物は、その主要核種が長半減期のウランであり、また、廃棄体からの放射線の影響をほとんど考慮しないでよいという特徴をもっている。これまでも余裕深度処分相当のウラン廃棄物の検討が実施されてきたが、これらの特徴が十分に反映されてこなかった。これらのウラン廃棄物の特徴を踏まえて次の合理的な処分概念を検討した。/1)岩盤空洞+コンクリートピット/ 2)岩盤空洞+モノリス 3)岩盤空洞+トレンチ/処分概念の操業中及び管理期間終了後の安全性について検討した。廃棄体から受ける作業者の被ばく線量は大きくないことがわかった。また、管理期間終了後、一般公衆が受ける被ばく線量は、人工バリアを軽減しても、大きく変化しないことがわかった。さらに、規制、操業、管理期間対応に関する課題点を摘出した。

口頭

ウラン廃棄物処分方策の提案

川妻 伸二; 武部 愼一; 大内 優; 小澤 一茂; 八木 直人; 佐藤 和彦; 森本 靖之; 福島 正; 石橋 純*

no journal, , 

ウラン廃棄物の合理的な処分方策として浅地中処分可能な他の低ベル放射性廃棄物との同一の処分場での埋設を想定した場合のウランで汚染された廃棄物を含む場合の浅地中処分の濃度上限値導出のアプローチについて提案を行う。本発表内容は、「ウラン$$cdot$$TRU廃棄物等のクリアランス及び処分に関する検討委員会」(略称UTW勉強会)にて報告している。UTW勉強会はRANDECを事務局とし有識者,事業者から構成され、平成19年3月より開催されている会議体である。

口頭

ウランのクリアランスレベルの検討

川妻 伸二; 石橋 純*; 森本 靖之

no journal, , 

日本国内において、ウラン使用の核燃料物質使用施設,ウラン加工施設等において発生する廃棄物は、ウランで汚染された廃棄物となる。今後、各施設の廃止等に伴い大量のウランで汚染した廃棄物が発生する。発生した廃棄物の中には放射性物質として取り扱う必要のないもの(クリアランス物)も多数発生する可能性があり、現在、クリアランスを行うためのクリアランスレベルを原子力安全委員会等において検討しているところである。しかし、原子炉等のクリアランス評価核種である人工の放射性核種と違い、ウランは天然に存在する核種でもあることから検討にあたっては、国内における土壌中のウラン濃度等も考慮し、考え方を整理していく必要がある。今回、国内における土壌等のウラン濃度及び土壌からの被ばく量等を踏まえた、ウランクリアランスレベルについての考え方について考察を行う。

口頭

環境中のウランの線量寄与に関する考察,1; 環境中ウランの分布

佐藤 和彦; 石橋 純*; 八木 直人; 川妻 伸二

no journal, , 

ウランは核原料物質として利用されるとともに、天然環境中に広く分布する。今後、ウラン取扱い施設の廃止措置に伴うクリアランスやウラン廃棄物の処理処分が進められていくが、原子炉廃棄物をはじめとする$$beta$$$$gamma$$廃棄物とは異なり、放射線量のみならず天然に広く分布するウラン濃度を併せた理解を進めることが重要である。本報告では、生活環境中のウラン濃度の分布について既存情報をもとに、新たに分析した結果を交えて概括する。

口頭

環境中のウランの線量寄与に関する考察,2; ウランからの線量評価

八木 直人; 石橋 純*; 佐藤 和彦; 川妻 伸二

no journal, , 

今後進められるウラン取扱施設のクリアランス及びウラン廃棄物の処分に伴うリスクを理解する一助とすることを目的として、生活環境中のウランの濃度分布の情報をもとに、環境放射線におけるウランの寄与について検討する。核原料物質として利用されるウランは天然環境中に広く分布する。河川堆積物を含む土壌のウラン濃度は河川水等と比べ高く、土壌等は環境中のウランからの放射線のなかで主要な放射線源として寄与すると考えられる。国内における土壌等からの放射線について環境放射線への寄与を検討するとともに、全国規模で整備されている環境放射線に関するデータベースと比較する。

口頭

TES型マイクロカロリーメータを用いた超ウラン元素LX線分光分析

前田 亮*; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 石橋 健二*; 高崎 浩司; 中村 圭佑; 青木 克憲; 満田 和久*; 田中 啓一*

no journal, , 

核燃料取扱施設における、プルトニウム等の超ウラン元素の計測を目的として、超ウラン元素から放出されるLX線を対象としたTES型マイクロカロリーメータを開発した。TES型マイクロカロリーメータは数百mKの極低温環境にて動作するエネルギー分散型のX線検出器であり、従来の半導体検出器と比較して非常に高いエネルギー分解能を持つ。開発したTES型マイクロカロリーメータを用いて、プルトニウム線源を用いたLX線スペクトル計測実験を行った。その結果、約70eVのエネルギー分解能でプルトニウムから放出されるLX線のスペクトルが得られた。

口頭

割れ目ネットワークモデルによる地下水流動及び物質移動解析,3; 割れ目ネットワークモデルの適用に向けた調査の留意点

細谷 真一*; 瀬尾 昭治*; 中嶌 誠門*; 渥美 博行*; 石橋 正祐紀; 森川 佳太; 尾上 博則; 國丸 貴紀

no journal, , 

岩盤を対象として、割れ目の不均質性を考慮した地下水流動解析や物質移動解析を行う場合には、割れ目を確率論的にモデル化する割れ目ネットワーク(DFN)モデルが利用される。DFNモデルは多孔質連続体モデルと比較すると設定すべきパラメータが多いため、調査データとそのモデル化方法の不確実要因が解析結果に及ぼす影響を適切に見積ることが難しい。本研究では、日本原子力研究開発機構の瑞浪超深地層研究所で得られた調査データに基づいて、上述の不確実要因が地下水流動解析・物質移動解析結果に及ぼす影響を考察した。

口頭

TES型マイクロカロリーメータを用いた超ウラン元素から放出されるLX線スペクトル計測

中村 圭佑; 前田 亮*; 青木 克憲; 安宗 貴志; 高崎 浩司; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 石橋 健二*; 満田 和久*; 田中 啓一*

no journal, , 

Pu等のTRU核種の内部被ばく評価のための、当該核種から放出されるLX線を測定する代表的な非破壊測定の方法としては、半導体検出器を用いたX線スペクトロメトリーがある。しかし$$^{241}$$Puの子孫核種である$$^{241}$$AmのLX線とエネルギーが近接していることから、正確な測定が困難となる。主用なLX線の弁別のためにはエネルギー分解能で約100eVの性能が要求される。近年、高いエネルギー分解能を有する検出器として、超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータが注目されている。TES型マイクロカロリーメータは、超伝導から常伝導へと遷移する時に発生する急激な抵抗変化を利用した検出器であり、極低温環境において動作させる。TES型マイクロカロリーメータをTRUのLX線計測に適用することで、より正確なTRUの非破壊測定が期待できる。今回、TES型マイクロカロリーメータを用いたTRUから放出されるLX線の分別性の評価を目的として、TRU核種のLX線計測実験を実施したのでその成果について報告する。

口頭

TES型マイクロカロリーメータを用いた超ウラン元素LX線スペクトル高精度分光分析に係る研究

中村 圭佑; 青木 克憲; 高崎 浩司; 前田 亮*; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 石橋 健二*; 満田 和久*; 田中 啓一*

no journal, , 

超ウラン元素(TRU)の非破壊測定法の開発を目的としてTRUから放出されるLX線を対象とした分光分析実験を行った。分光分析には高分解能検出器であるTES型マイクロカロリーメータを用い、線源にはTRUとしてPu-238,239及びAm-241を使用した。実験は原子力機構核燃料サイクル工学研究所内で行い、エネルギー分解能約40eVにてTRU核種から放出されるLX線データを取得した。

口頭

結晶質岩におけるボーリング調査の進展に伴う亀裂の分布特性に関するデータの変遷

石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 中嶌 誠門*; 渥美 博行*; 尾上 博則; 三枝 博光; 川端 淳一*; 升元 一彦*; 瀬尾 昭治*; 岩野 圭太*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分など、地下空間の利用では、割れ目や断層などの地下水の流動経路となる地質構造の把握が重要であり、結晶質岩のような亀裂性媒体では、亀裂の分布特性の取得が必要となる。地下深部における亀裂の分布は主にボーリング調査で把握されるが、必要な調査量や手順と言った調査の最適化のための方法論は十分に確立されているとは言えない。そこで、本研究では、ボーリング調査の進展に伴う亀裂の分布特性に関する情報量の変化を亀裂ネットワークモデル中に仮想ボーリング孔を掘削して検討した。本研究の結果、亀裂の分布特性に関するデータを取得するためには、亀裂の卓越方位との遭遇率を考慮した調査計画を立案することが重要であることが示唆された。また、本研究では亀裂の卓越方位の法線ベクトルの平均方向に掘削したボーリング孔で得られた情報は、全ての亀裂の方向における亀裂密度に偏りが少ないことから、亀裂の空間分布を把握するための調査においては、既存情報で把握された亀裂の方位分布に基づいて掘削方向を決定し、最初のボーリング調査の結果から得られた亀裂の卓越方位分布から、再度掘削方向を検討することが有効と考えられる。

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