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-ray visualization survey meter in high gamma and neutron background environment坪田 陽一; 小林 賢二; 石井 達也; 平戸 未彩紀; 塩谷 聡; 中川 貴博
Radiation Protection Dosimetry, 200(16-18), p.1676 - 1680, 2024/11
被引用回数:1 パーセンタイル:0.00(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所(FDNPS、1F)の廃止措置では、作業員が建屋内の構造物の撤去、放射能汚染の監視、建屋内の除染を行っている。作業員のスーツ表面の汚染を測定するため、高
・
線バックグラウンド環境下での
核種の表面放射能汚染を測定・可視化できる手持ち式サーベイメータを開発した。
核種を選択的に測定するために、薄膜ZnS:Agシンチレータ、多チャンネル光電子増倍管(MA-PMT)、MA-PMTの各チャンネルの個別増幅回路と計数回路からなる
線用の手持ち式サーベイメータを設計・試作した。
線計数性能試験の結果、試作機は2.1
10
cpmでも計数飽和せず、それを超える
線の計数が可能であることが示された。また、
線応答試験では、高強度の線源(1Sv/h以上と推定)に近接しても
線応答はなかった。今後は、軽量化・小型化を図るとともに、汚染環境下での実機検証を行い、可用性を高めていく計画である。
島崎 洋祐; 地代所 達也; 石井 俊晃; 猪井 宏幸; 飯垣 和彦
JAEA-Technology 2024-005, 23 Pages, 2024/06
HTTRでは、新規制基準への対応の一環として新たに多量の放射性物質等を放出するおそれのある事故(BDBA)の想定を行うとともに、BDBAの拡大防止対策を定めた。このうち、使用済燃料貯蔵プールに係る冷却水漏洩によって発生するBDBAの拡大防止対策においては、大洗研究所の消防自動車をBDBAの拡大防止対策機器として選定し、揚水性能等の要求性能を定めて検査で確認した。これにより、消防自動車は使用前事業者検査に合格し、HTTRの運転再開に貢献した。
Martin, P. G.*; Jones, C. P.*; Bartlett, S.*; Ignatyev, K.*; Megson-Smith, D.*; 佐藤 志彦; Cipiccia, S.*; Batey, D. J.*; Rau, C.*; 末木 啓介*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10, p.22056_1 - 22056_17, 2020/12
被引用回数:4 パーセンタイル:16.95(Multidisciplinary Sciences)The structural form and elemental distribution of material originating from different Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant reactors (Units 1 and 3) is hereby examined to elucidate their contrasting release dynamics and the current in-reactor conditions to influence future decommissioning challenges. Complimentary computed X-ray absorption tomography and X-ray fluorescence data show that the two suites of Si-based material sourced from the different reactor Units have contrasting internal structure and compositional distribution. The known event and condition chronology correlate with the observed internal and external structures of the particulates examined, which suggest that Unit 1 ejecta material sustained a greater degree of melting than that likely derived from reactor Unit 3. In particular, we attribute the near-spherical shape of Unit 1 ejecta and their internal voids to there being sufficient time for surface tension to round these objects before the hot (and so relatively low viscosity) silicate melt cooled to form glass. In contrast, a more complex internal form associated with the sub-mm particulates invoked to originate from Unit 3 suggest a lower peak temperature, over a longer duration. Using volcanic analogues, we consider the structural form of this material and how it relates to its environmental particulate stability and the bulk removal of residual materials from the damaged reactors. We conclude that the brittle and angular Unit 3 particulate are more susceptible to further fragmentation and particulate generation hazard than the round, higher-strength, more homogenous Unit 1 material.
Martin, P. G.*; Jones, C. P.*; Cipiccia, S.*; Batey, D. J.*; Hallam, K. R.*; 佐藤 志彦; Griffiths, I.*; Rau, C.*; Richards, D. A.*; 末木 啓介*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10, p.1636_1 - 1636_11, 2020/01
被引用回数:10 パーセンタイル:30.15(Multidisciplinary Sciences)Both the three-dimensional internal structure and elemental distribution of near-field radioactive fallout particulate material released during the March 2011 accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant is analysed using combined high-resolution laboratory and synchrotron radiation X-ray techniques. Results from this study allow for the proposition of the likely formation mechanism of the particles, as well as the potential risks associated with their existence in the environment, and the likely implications for future planned reactor decommissioning. A suite of particles is analyzed from a locality 2 km from the north-western perimeter of the site north of the primary contaminant plume in an area formerly attributed to being contaminated by fallout from reactor Unit 1. The particles are shown to exhibit significant structural similarities; being amorphous with a textured exterior, and containing inclusions of contrasting compositions, as well as an extensive internal void volume bimodal in its size distribution. A heterogeneous distribution of the various elemental constituents is observed inside a representative particle, which also exhibited a Fukushima-derived radiocesium (
Cs,
Cs and
Cs) signature with negligible natural Cs. We consider the structure and composition of the particle to suggest it formed from materials associated with the reactor Unit 1 building explosion, with debris fragments embedded into the particles surface. Such a high void ratio, comparable to geological pumice, suggests such material formed during a rapid depressurisation and is potentially susceptible to fragmentation through attrition.
佐俣 洋一; 岩田 樹哉*; 石井 英一
JAEA-Data/Code 2019-008, 19 Pages, 2019/09
幌延深地層研究計画においては、地下施設周辺のボーリング孔に設置した水圧モニタリング装置を用いて地下施設建設が水圧に及ぼす影響を観測している。PB-V01孔では、2008年10月から水圧観測を開始したが、現在では当時と比較して水圧が最大3MPa程度低下している。本報では、この水圧低下が岩盤の透水性に与える影響を評価するために、同孔内に設置された長期水圧モニタリング装置を用いた原位置透水試験を実施した結果を取りまとめた。
Cui, Y.-T.*; 原田 慈久*; 丹羽 秀治*; 尾嶋 正治*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 利彦*; 石井 賢司*; 松村 大樹
NanotechJapan Bulletin (インターネット), 11(4), 6 Pages, 2018/08
固体高分子形燃料電池の正極には白金ナノ粒子触媒が使用されているが、加湿によって活性化過電圧が発生して性能が低下することが知られている。この原因を解明し、低減する技術を確立することが、燃料電池の性能向上とコスト低減に向けた喫緊の課題となっている。しかしながら、従来の方法で測定した白金ナノ粒子触媒のX線吸収スペクトルでは、白金の内殻正孔の寿命によるスペクトル幅の広がりで微細な構造がぼやけてしまい、吸着に起因する電子状態の変化を捉えることが困難であった。そこで本研究では、非弾性X線散乱装置を利用した高分解能型の蛍光X線吸収分光法による測定を行った。結果、酸素が水と共存することにより、白金の酸化を促進することが明瞭に検出でき、実験的に初めて明らかにすることができた。本来、触媒である白金は反応前後で不変であるべきものであるが、この反応では、白金上で酸素が水と共吸着することにより安定化して反応の進行を遅らせた結果、過電圧がより大きく生じていると解釈できる。また、白金コバルト合金ナノ粒子についても調べたところ、酸素と水の共吸着による酸化促進効果がほとんど起こらないことを見出した。
high energy resolution X-ray absorption spectroscopyCui, Y.-T.*; 原田 慈久*; 丹羽 秀治*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 稔彦*; 石井 賢司*; 松村 大樹; 陰地 宏*; et al.
Scientific Reports (Internet), 7, p.1482_1 - 1482_8, 2017/05
被引用回数:21 パーセンタイル:45.24(Multidisciplinary Sciences)In situ high energy resolution fluorescence detection X-ray absorption spectroscopy (HERFD-XAS) was used to systematically evaluate interactions of H
O and O
adsorbed on Pt and Pt
Co nanoparticle catalysts in different particle sizes. The systematic increase in oxidation due to adsorption of different species (H
O adsorption
O
adsorption
O
+ H
O coadsorption) suggests that cooperative behavior between O
and H
O adsorptions is responsible for the overpotential induced by hydrated species in fuel cells. From the alloying and particle size effects, it is found that both strength of O
/H
O adsorption and their cooperative effect upon coadsorption are responsible for the specific activity of Pt catalysts.
and O
/H
O adsorption revealed by in situ XAFS and hard X-ray photoelectron spectroscopyCui, Y.*; 原田 慈久*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 稔彦*; 池永 英司*; 石井 賢司*; 松村 大樹; Li, R.*; et al.
ECS Transactions, 72(8), p.131 - 136, 2016/10
被引用回数:1 パーセンタイル:43.77(Electrochemistry)The electronic structures of Pt and Pt-Co nanoparticles with O
adsorption and O
/H
O co-adsorption were investigated by in situ hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) and in situ high resolution fluorescence detection X-ray absorption spectroscopy (HERFD-XAS) to clarify the effects of water adsorption on fuel cell cathode catalysis surface. The experimental results suggest that under the pressure of 1 mbar, the adsorption of H
O hinders the successive O
adsorption on Pt surface, while under the pressure of 1 bar, the adsorption of H
O enhances the adsorption of O
on Pt surface. This water effect is found to be more significant on Pt surface than on Pt-Co surface. These results would be helpful to understand how the water affects the fuel cell performance and why Pt-Co nanoparticles show higher oxygen reduce reaction (ORR) activity than Pt nanoparticles.
-P silica-based absorbent伊藤 辰也; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 永石 隆二; 木村 貴海
Separation Science and Technology, 48(17), p.2616 - 2625, 2013/10
被引用回数:17 パーセンタイル:46.55(Chemistry, Multidisciplinary)高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を選択的に分離するために、多孔性シリカ担持型吸着材を調製し、模擬廃液中に含まれるPGMsの吸着特性及び分離特性について調査し、PGMs分離プロセスを検討した。吸着特性の結果からMOTDGA-TOA/SiO
-PがPGMs吸着材として有効であると考えられ、分離特性の結果からMOTDGA-TOA/SiO
-PとTODGA/ SiO
-Pを組み合わせることでHLLW中からPGMs、Mo及びTcが分離可能であると考えられるプロセスを提案した。
眞田 幸尚; 石井 雅人*; 長谷川 市郎; 金澤 信之; 近澤 達哉*; 百瀬 琢麿
NEA/CSNI/R(2010)4 (Internet), p.351 - 370, 2010/11
東海再処理施設には、臨界管理の一環として、万が一の臨界事故の際に作業者の被ばくを防ぐための臨界警報装置を設置している。本論文では、高経年化対策として行った臨界警報装置の更新について述べる。
Cu and applications to molecular imaging by PET and PETIS as a biomedical tracer渡邉 茂樹; 飯田 靖彦*; 鈴井 伸郎; 片渕 竜也*; 石井 里美; 河地 有木; 花岡 宏史*; 渡辺 智; 松橋 信平; 遠藤 啓吾*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 280(1), p.199 - 205, 2009/04
被引用回数:25 パーセンタイル:80.87(Chemistry, Analytical)Copper-64 was produced by the
Ni(p,n)
Cu reaction using enriched-
NiO target. We investigated and compared the production yield of
Cu for proton beams of various energies by using a thick target. Enriched-
Ni was recovered with high yield by simple procedures. Imaging studies using positron emission tomography (PET) and positron emitting tracer imaging system (PETIS) were performed. We obtained clear images in PET and PETIS studies. The results of this study indicate that
Cu can be utilized as a biomedical tracer for the molecular imaging both in animals and plants.
辻 博史; 奥野 清*; Thome, R.*; Salpietro, E.*; Egorov, S. A.*; Martovetsky, N.*; Ricci, M.*; Zanino, R.*; Zahn, G.*; Martinez, A.*; et al.
Nuclear Fusion, 41(5), p.645 - 651, 2001/05
被引用回数:59 パーセンタイル:82.65(Physics, Fluids & Plasmas)ITERを構成する3群の超伝導コイルでは、中心ソレノイド・コイルが最も高い磁場13Tを0.4T/s以上の速度で急速励起するパルス動作が要求される点で、最も技術的難度の高いコイルである。そこで中心ソレノイド・コイル工学設計の妥当性を確認し、併せてコイルの製作技術を開発する目的で、中心ソレノイド・モデル・コイルの開発が進められてきた。約8年をかけて完成したモデル・コイルの実験がこの程、国際共同作業として原研で実施され、技術開発目標をすべて満足する実験成果と貴重な技術データが得られた。
瀬川 智臣; 谷川 聖史; 加藤 良幸; 川口 浩一; 石井 克典; 鈴木 政浩; 北澤 敏秀*; 田口 健治*; 柏 達也*
no journal, ,
マイクロ波加熱脱硝技術の高度化を目的として、円偏波に制御したマイクロ波加熱装置を用い、模擬物質の硝酸コバルト水溶液の脱硝特性について解析・評価を実施した。数値シミュレーションにより、円偏波制御マイクロ波照射において、周方向の吸収電力分布が均一になることを確認した。また、硝酸コバルト水溶液のマイクロ波加熱脱硝試験により、径方向についても均一に脱硝が進行することを確認した。これらの結果から、円偏波制御マイクロ波加熱装置により、良好な加熱・脱硝特性が得られることが明らかとなった。
松村 達郎; 伴 康俊; 宝徳 忍; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 筒井 菜緒; 森田 圭介; 樋川 智洋; 柴田 光敦*; 黒澤 達也*; et al.
no journal, ,
分離変換技術を導入した次世代の核燃料サイクルにおける再処理・MA分離プロセスとして「SELECTプロセス」(Solvent Extraction from Liquid-waste using Extractants of CHON-type for Transmutation)の開発を進めている。これは、発電炉の使用済燃料から、再利用可能なU, Pu、長半減期で放射能毒性が高いマイナーアクチノイド(MA = Np, Am, Cm)を分離し、U, Puを核燃料として再利用するとともに、MAは核変換システムによって短半減期核種あるいは安定核種に高い効率で核変換を行うことを目指したものである。SELECTプロセスは、CHON原則に合致した必要とされる性能を有した抽出剤を用いた複数の溶媒抽出プロセスによって構成する。本発表では、プロセス構築のコンセプト及び開発の現状について紹介する。
松村 達郎; 伴 康俊; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 宝徳 忍; 筒井 菜緒; 鈴木 明日香; 樋川 智洋; 黒澤 達也*; 柴田 光敦*; et al.
no journal, ,
PUREX法再処理は実用再処理工場に採用されており、MAを高レベル廃液から分離するために開発されたTRUEX法及び4群群分離法は、実高レベル廃液からの分離性能を実証している。しかし、これらの分離プロセスに採用されている抽出剤は、分子中にリンを含み、これは分離プロセスからの二次廃棄物の発生源となる。分離プロセスからの発生廃棄物の低減化のため、CHON原則に合った抽出剤による再処理及びMA分離プロセスの開発を進めた。再処理にはモノアミド、MA分離プロセスにはTDdDGA, HONTA, ADAAMを開発し、これらを採用した再処理及びMA分離プロセスについて、トレーサーを含む模擬液による連続抽出試験及び実廃液を用いた試験を実施し、その性能を確認した。
松村 達郎; 伴 康俊; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 宝徳 忍; 筒井 菜緒; 鈴木 明日香; 樋川 智洋; 黒澤 達也*; 柴田 光敦*; et al.
no journal, ,
原子力エネルギーを継続して利用していくためには、高レベル廃棄物の放射能毒性の低減化と減容化は重要な課題である。分離変換技術はこれらを解決する有効な方策であると期待されている。原子力機構では、高レベル廃液からマイナーアクチノイド(MA)を分離回収し、核変換システムに供給するためのMA分離プロセスの開発を進めている。このMA分離プロセスは3つの分離ステップから構成されている。An(III)・RE一括回収プロセスでは、高レベル廃液から高い効率でMAを回収可能なTDdDGA抽出剤を開発し、An(III)/RE相互分離プロセス及びAm/Cm分離プロセスでは、抽出剤としてそれぞれHONTAとADAAMを開発した。これらの抽出剤は、すべてCHON原則に合った構造で、プロセスから発生する廃棄物の低減化に寄与している。このMA分離プロセスは、高レベル廃液の模擬液及び実液による連続抽出試験によって、その分離性能を評価した。
Cuの製造と植物内
イメージングへの応用渡邉 茂樹; 石岡 典子; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 松橋 信平; 片渕 竜也*
no journal, ,
半減期12.7時間のポジトロン放出核種である
Cuは半減期12.7時間の放射性核種で壊変形式が多様であることから、PET診断やガン治療など医学分野において広く利用されている核種の一つである。これまでわれわれは、医学分野での利用を目的とした
Cuの新規製造方法を決定し、定常製造を可能にしてきた。一方で、銅は植物において呼吸や光合成過程などに関与する必須元素の一つであり、その役割の多くは明らかになっているものの「生きた」植物における動態を可視化した報告はほとんどない。そこで、われわれが開発した
Cuの新規製造法と、
Cuをトレーサーとしたポジトロンイメージング装置PETISを用いた銅の移行の可視化を行った。
Cuの製造は
Ni(p, n)
Cu反応により行い、イオン交換法を用いて
Cuの分離・精製を行った。得られた
Cuを播種後約25日のダイズへ供与し、PETISにより非侵襲的に3日間測定を行った。その結果、330MBqの
Cuが生成し、回収率89%で270MBqの
Cuを放射核種純度は99%以上でターゲットから回収した。PETISによる植物体への
Cu吸収実験では、時間が経過するにつれて
Cuが根から茎を経て移行し、36時間後には先端の葉に到達して集積する様子を可視化することに成功した。この結果は
Cuが医学利用だけでなく、PETISを用いることで植物生理学研究においても有用なトレーサーであることを示す結果である。
Cuの製造と植物内
イメージングへの応用渡邉 茂樹; 石岡 典子; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 河地 有木; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 松橋 信平
no journal, ,
Cuは新規ポジトロン放出核種として医学分野において広く利用が期待されている核種の一つである。これまでわれわれはキレート部位を導入した抗体へ高収率で標識することを目的として、
Cuの新規製造方法を決定し、定常製造を可能にしてきた。その一方で銅は植物における必須元素の一つであり、その役割の多くは明らかになっているものの「生きた」植物における移行を可視化した報告はほとんどない。われわれが開発した植物研究用ポジトロンイメージング装置(Positron Emitter Tracer Imaging System; PETIS)は、植物における物質移行の可視化が可能であることから、
Cuをトレーサーとして「生きた」植物での銅の移行を解明するには有用であるとともに、
Cuの新規利用法として、植物生理学分野において
Cuトレーサーの有用性を示すことは大変に意義深い。そこで今回、われわれが開発した
Cuの新規製造法と、
CuをトレーサーとしたPETISによる銅の移行について可視化を行ったので報告する。
伊藤 辰也; 永石 隆二; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 木村 貴海
no journal, ,
高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を効率よく分離・回収するために開発したシリカ担持型の吸着材の(MOTDGA-TOA)/SiO
-Pについて、その放射線照射場での吸着特性及び耐放射線性を調査した。その結果、
線照射下の模擬廃液中の吸着材へのPd吸着は未照射下の場合と同様に、迅速に平衡に達し99%以上の吸着率を得た。さらに、
線の照射開始から20時間経過しても吸着材中のPd保持率が減少しないこと等から、この吸着材が耐放射線性に優れていること、実廃液からのPd分離に利用可能であることが示唆された。
Cuの製造及び植物ポジトロンイメージングへの応用渡邉 茂樹; 石岡 典子; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 松橋 信平
no journal, ,
Cuは半減期12.7時間の放射性核種で、EC+
壊変(61%), 
壊変(39%)と壊変形式が多様であることから、PET診断やガン治療など医学分野において広く利用されている核種の一つである。これまでわれわれは、キレート部位を導入した抗体(TETA-NuB2)へ高収率で標識することを目的として、
Cuの新規製造方法を決定し、定常製造を可能にしてきた。現在では得られた
CuのPET診断薬としての評価を行っている。一方で、銅は植物における必須元素の一つであり、生きた植物における動態を可視化した報告はない。そこで、
Cuの新規利用法として、植物生理学的分野において
Cuトレーサーの有用性を示すことは大変に意義深い。われわれが開発した植物研究用ポジトロンイメージング装置(Positron Emitter Tracer Imaging System: PETIS)は、植物における物質動態の可視化が可能であることから、ポジトロン放出核種である
Cuのトレーサーとしての有用性が十分期待できる。そこで本発表では、開発した
Cuの製造法及びPETISによって計測した植物中の
Cuの動態について報告する。