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論文

Improvement of a metabolic model for iodine and consideration of a equivalent dose to the thyroid reduction factor for application to the OSCAAR code

木村 仁宣; 波戸 真治*; 松原 武史*; 菅野 光大*; 宗像 雅広

Proceedings of Asian Symposium on Risk Assessment and Management 2017 (ASRAM 2017) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2017/11

体内での放射性ヨウ素及び安定ヨウ素の挙動をより現実的に評価するため、ヨウ素代謝モデル(Johnsonモデル)、ICRPの呼吸気道モデル(Publ.66)及び胃腸管モデル(Publ.30)を組み合わせることで新たなヨウ素代謝モデルを開発した。安定ヨウ素剤の服用による甲状腺被ばく低減係数(RF)は、安定ヨウ素剤の服用量や服用時期、ヨウ素同位体($$^{131}$$I-$$^{135}$$I)、年齢グループにより異なる。これらのパラメータを変化させてRFを計算し、OSCAARコードに適用するため、RFのデータベースを構築した。

報告書

島根県内における原子力災害時の避難施設に関する調査(受託研究)

高原 省五; 渡邊 正敏; 小栗 朋美; 木村 仁宣; 廣内 淳; 宗像 雅広; 本間 俊充

JAEA-Data/Code 2016-016, 65 Pages, 2017/02

JAEA-Data-Code-2016-016.pdf:2.32MB

本調査では島根県からの委託を受けて、原子力事故時の避難施設の被ばく低減効果の評価に資するため、島根県松江市において、避難施設の構造と材質に関するデータを調査した。調査の対象となった施設は合計22施設(290部屋)であり、教育施設(12施設、235部屋(付属の体育館等を含む))、公共施設(7施設、42部屋)と体育館(3施設、13部屋)が含まれている。各施設の構造や規模、用途を考慮して、教育施設の一般教室、教育施設のその他の特別教室(一般教室以外)、公共施設(公民館、福祉センターなど)、体育館の運動場、体育館の運動場以外という施設分類を設定し、構造と材質の調査結果を整理した。また、材質については密度も調査し、重量厚さを算出して整理した。先行研究と比較すると、本調査での調査結果は過去の日本国内及び欧米のコンクリート建物に対する調査データと整合性のある結果となった。ただし、体育館運動場の屋根についてはコンクリートではなく薄い金属板が使われている場合がほとんどであり、コンクリート施設や瓦を使った木造家屋よりも屋根の重量厚さは小さくなる傾向が見られた。

論文

Impurity effects in the microscopic elastic properties of polycrystalline Mg-Zn-Y alloys with a synchronised long-period stacking ordered phase

細川 伸也*; 木村 耕治*; 山崎 倫昭*; 河村 能人*; 吉田 亨次*; 乾 雅祝*; 筒井 智嗣*; Baron, A. Q. R.*; 川北 至信; 伊藤 晋一*

Journal of Alloys and Compounds, 695, p.426 - 432, 2017/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:58.81(Chemistry, Physical)

Inelastic X-ray scattering (IXS) was performed on polycrystalline Mg$$_{97}$$Zn$$_1$$Y$$_2$$ and Mg$$_{85}$$Zn$$_6$$Y$$_9$$ alloys with synchronized long-period stacking ordered (LPSO) phase for investigating the impurity effects in the microscopic elastic properties. Inelastic neutron scattering (INS) was also carried out on the former alloy. LA modes were clearly observed in the IXS spectra of both the LPSO alloys, while TA modes can mainly be detected in the second Brillouin zone. Broader inelastic signals and larger quasielastic peaks are characteristic due to the phonon scattering by the Zn/Y impurities. Only the TA excitation energies increase by adding the impurities, which indicates a harder stiffness of the bond angles relating to the L1$$_2$$-type clusters in the LPSO alloys. New dispersion-less excitation modes are observed at about 10 meV by adding the Zn/Y impurities. By comparing with the INS data, the contributions of the impurities to these excitations are discussed using differences in the scattering cross-sections between neutrons and X-rays.

報告書

軽水炉の過酷な状況に起因する緊急事態において公衆を防護するための措置(翻訳資料)

本間 俊充; 高原 省五; 飯島 正史; 佐藤 宗平; 木村 仁宣; 嶋田 和真

JAEA-Review 2016-013, 162 Pages, 2016/07

JAEA-Review-2016-013.pdf:16.95MB

本報告書は、国際原子力機関が2013年5月に出版した「Actions to Protect the Public in an Emergency due to Severe Conditions at a Light Water Reactor」を邦訳したものである。

論文

Influence of linear energy transfer on the scintillation decay behavior in a lithium glass scintillator

越水 正典*; 岩松 和宏*; 田口 光正; 倉島 俊; 木村 敦; 柳田 健之*; 藤本 裕*; 渡辺 賢一*; 浅井 圭介*

Journal of Luminescence, 169(Part B), p.678 - 681, 2016/01

TIARAのAVFサイクロトロンを用いてパルスイオンビームを発生し、Liガラスシンチレータ(GS20)の発光を計測した。20MeV H$$^{+}$$, 50MeV He$$^{2+}$$,および220MeV C$$^{5+}$$を照射した結果、400nm付近に、発光中心としてドープされているCe$$^{3+}$$イオンの5d-4f遷移に帰属されるバンドが観測された。発光のタイムプロファイル計測では、20MeV H$$^{+}$$では顕著に立ち上がりが遅く、高LETほど立ち上がりが速くなった。一方、減衰挙動には顕著な相違はなかった。これは、高密度エネルギー付与によって誘起された励起状態間相互作用によって、ホストガラスからCe$$^{3+}$$へのエネルギー移動過程が促進されたことが原因と考えられる。

論文

Linear energy transfer effects on time profiles of scintillation of Ce-doped LiCaAlF$$_{6}$$ crystals

柳田 健之*; 越水 正典*; 倉島 俊; 岩松 和宏*; 木村 敦; 田口 光正; 藤本 裕*; 浅井 圭介*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.529 - 532, 2015/12

CeをドープしたLiCaAlF$$_{6}$$結晶にX線及び20MeV H$$^{+}$$, 50MeV He$$^{2+}$$, 220MeV C$$^{5+}$$イオン照射を行い、発光のその場観察を行った。X線照射では数nsの早い発光成分と数10nsの遅い成分が観測された。一方、イオン照射では、早い発光は観測されなかった。早い発光の消滅は、イオン照射で形成された高密度励起による励起状態間の相互作用が原因と考えられる。また、遅い発光では、その立ちあがりと減衰にLET依存性が観測された。これは、LiCaAlF$$_{6}$$の励起状態からCe$$^{3+}$$へのエネルギー移動及び励起状態間相互作用による消光過程が競争的に起きていることが原因と考えられる。

論文

System for measuring temporal profiles of scintillation at high and different linear energy transfers by using pulsed ion beams

越水 正典*; 倉島 俊; 田口 光正; 岩松 和宏; 木村 敦; 浅井 圭介*

Review of Scientific Instruments, 86(1), p.013101_1 - 013101_5, 2015/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:48.12(Instruments & Instrumentation)

多くの熱中性子検出用シンチレータでは、(n,$$alpha$$)反応により生じる$$alpha$$線によりシンチレーションが生じる。$$alpha$$線により固体中で生じる電離や励起状態の空間的密度は、$$gamma$$線や電子線の場合と比較すると非常に大きい。そのため、励起状態間相互作用が生じ、シンチレーションスペクトルや減衰挙動に影響を与えうる。この励起状態間相互作用の様相を材料設計の観点から制御することが可能となれば、$$gamma$$線の検出イベントと(n,$$alpha$$)反応を利用した中性子の検出イベントとのスペクトルや減衰挙動の差に基づいた弁別が可能となる。そのためには、励起状態間相互作用の様相を観測する手段が必要である。そこで、シンチレーションの短時間プロファイルを計測するシステムを構築し、サイクロトロンで加速したシングルパルスビームによりBC-400やBaF$$_{2}$$などの高速シンチレータを照射してその特性評価を行ったので報告する。

論文

Evaluation of averted doses to members of the public by tap water restrictions after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident

木名瀬 栄; 木村 仁宣; 波戸 真治*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.5 - 8, 2014/04

After the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, temporal changes in the concentration of the iodine 131 in tap water were studied using published data from several authorities in Fukushima, Ibaraki and Tokyo. Averted doses to members of the public due to intake of iodine 131 through tap water restrictions were also evaluated using an internal dose calculation code, DSYS-chronic. Consequently, it was found that the apparent half-life of iodine 131 in tap water was 2.8 days. The averted equivalent doses to the thyroids of members of the public-1-year-old children- were found to be a maximum value of 13.0 mSv in a local area of Fukushima. In comparison with Fukushima, the bottled water supplies might be a large sum of money regardless of the low doses in Tokyo. In conclusion, apart from the bottled water supplies, the tap water restrictions implemented by the authorities would be effective in the early phase of the emergency exposure situation.

論文

Study for shielding efficiency of evacuation facilities in nuclear emergency

小栗 朋美*; 高原 省五; 木村 仁宣; 本間 俊充

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.767 - 770, 2014/04

屋内退避は原子力災害時における防護措置の一つであり、放射性プルームと地表沈着核種による外部被ばく(以下、それぞれクラウドシャインとグランドシャイン)と吸入による内部被ばくを低減するために実施される措置である。屋内退避には、自宅や職場など通常家屋への退避と、遮へい効果及び気密性の観点から優先的される施設への退避(コンクリート屋内退避)が考えられる。コンクリート屋内退避を効果的に実施するためには、施設の収容能力や立地条件に加え、施設の遮へい効果を評価しておく必要があるが、個別の施設の同効果は評価されていないのが現状である。そこで本研究では、地域防災計画に記載された避難施設のコンクリート屋内退避としての利用可能性を検討するために、遮へい機能評価に必要な施設の建築材料及び構造に関する情報を調査した。また、これらの調査結果に基づき、退避施設の被ばく低減効果を評価する方法について検討した。

論文

Development of internal dosimetry evaluation code for chronic exposure after intake of radionuclides

木村 仁宣; 木名瀬 栄; 波戸 真治*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.60 - 63, 2014/04

The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident resulted in a wide range of radioactive contamination. The national government and local governments implemented food restrictions to reduce internal exposure from the intake of foodstuffs. It is important that the averted doses to the public are calculated and the effect of these protective actions is evaluated to improve the protective action strategy. Therefore, the assessment of internal doses for chronic exposures is needed because the public takes foodstuffs in daily life. In the present study, we develop the DSYS-chronic code to evaluate internal doses for the chronic exposures. The code has GI-tract model, respiratory tract model, and biokinetic and bioassay models for the ICRP. In the DSYS-chronic, internal doses can be evaluated for continuous or discontinuous intake. The present study shows the outline of the DSYS-chronic and the example of evaluation results of internal doses for the chronic exposures.

論文

Evaluation of retention and excretion function to members of the public for chronic intake of radionuclides

波戸 真治*; 木名瀬 栄; 木村 仁宣

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.36 - 38, 2014/04

After the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, the daily diet is of concern to expose internally through foodstuffs. To dispel the concern, it is important to measure the radiation in the bodies and to estimate internal doses. The radiation in the bodies of the Fukushima residents is measured by using whole body counting scanners. Predicted values of measured quantities (whole-body content and daily urinary excretion) are given as retention and excretion functions of time following a single intake in the ICRP's Publ.78. However, since the evaluation for internal doses due to chronic intake is required, these retention and excretion functions cannot apply. We developed the DSYS-Chronic code that can evaluate retention and excretion functions following a continuous inhalation or ingestion. The present study evaluates retention and excretion to members of the public for chronic intake using the DSYS-Chronic and examines the impact.

報告書

グローブボックス用導電性グローブの開発; グローブの試作および性能評価

古田土 和雄; 江沼 誠仁; 川崎 猛; 野上 嘉能; 金子 一徳; 木村 真則*; 安森 友和*

JAEA-Research 2013-017, 45 Pages, 2014/02

JAEA-Research-2013-017.pdf:3.98MB

核燃料施設におけるグローブボックス用グローブには、素材としてクロロスルフォン化ポリエチレン系合成ゴム(以下、CSMゴムという)が多く用いられている。CSMゴムは、主鎖に2重結合を有しない構造であることから、耐放射線性の観点で優れた素材であるが、直接$$alpha$$線が接触する環境では、劣化の進行が速くなる。プルトニウム燃料製造施設では、グローブボックスにおいてプルトニウム粉末を直接取り扱うことから、グローブの劣化は、主として、グローブ表面に付着したプルトニウム粉末からの$$alpha$$線により生じることになる。そのため、グローブ表面へのプルトニウム粉末の付着を減少させることにより、グローブの劣化の進行を遅らせることができる。そこで、グローブ表面の静電気の発生を抑える導電性グローブを開発・試験し、従来のグローブと比較して、粉末が付着しづらいことを確認した。

論文

Probabilistic assessment of doses to the public living in areas contaminated by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

高原 省五; 飯島 正史; 嶋田 和真; 木村 仁宣; 本間 俊充

Radiation Monitoring and Dose Estimation of the Fukushima Nuclear Accident, p.197 - 214, 2014/02

AA2013-0338.pdf:0.29MB

本研究の目的は、福島第一原子力発電所事故時の避難において住民が受けた線量の範囲を科学的根拠に基づいて評価することである。この目的を達成するために、本研究では確率論的な線量評価を実施した。$$^{137}$$Csの地表面濃度の実測値及び生活行動時間の現地調査の結果を利用して評価した。避難区域から避難した住民の95%値はおおよそ1-10mSvの範囲となった。屋外での滞在が長い住民及び計画的避難区域から避難した一部の住民については、実効線量の95%値が10-50mSvの範囲となった。

論文

Research and development of high-performance instruments for safety measure for LWRs

武内 伴照; 上野 俊二; 駒野目 裕久*; 大塚 紀彰; 柴田 裕司; 木村 伸明; 松井 義典; 土谷 邦彦; 荒木 政則

Proceedings of 6th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-6) (Internet), 7 Pages, 2013/10

福島第一原子力発電所事故における全交流電源喪失状態下では、既存の炉内計装システムは十分には機能せず、結果的に過酷事故の進展を防げなかった。また、IAEA閣僚会合に向けて平成23年6月に取りまとめられた日本国政府報告書において、教訓14として「原子炉及び格納容器などの計装系の強化」が挙げられている。こうした背景を踏まえ、原子力施設でシビアアクシデントが発生した際に、プラント状態を監視するため、平成24年度より、上記2つの対策にかかる研究開発を開始した。本研究開発の課題としては、過酷環境下でも高解像度で監視できる耐放射線性カメラ、撮影した映像を伝送するシステム、計測線等の基盤技術の構築である。これらの開発目標および開発状況や特性試験の概要について述べる。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成23年度活動報告

綿引 俊介; 花川 裕規; 今泉 友見; 永田 寛; 井手 広史; 小向 文作; 木村 伸明; 宮内 優; 伊藤 正泰; 西方 香緒里; et al.

JAEA-Technology 2013-021, 43 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-021.pdf:5.12MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により、その数は減少しているが、原子力発電の導入を計画している国では、原子力人材育成、科学技術の向上、産業利用、軽水炉の安全研究のために、試験研究炉の必要性が高まっている。日本原子力研究開発機構では、平成22年度より試験研究炉設計のための環境整備及び人材育成のため、汎用小型試験研究炉の検討を開始し、平成24年度までに概念検討を行う予定である。平成23年度は、汎用小型試験研究炉の炉心構成の検討、汎用性及び実用性の高い照射設備の検討及びMo製造のためのホットラボ設備の検討を実施した。その結果、炉心構成の検討結果として、照射物を考慮した原子炉の未臨界度及び連続運転時間について確認するとともに自動制御運転中における反応度外乱に対する原子炉の過渡応答について、定格出力運転中の汎用小型試験研究炉は、自動制御運転が十分に可能であることを確認できた。また、照射設備の検討としては、Mo-99のような短半減期ラジオアイソトープの効率的な大量生産の実現が期待できることを確認し、ホットラボ設備の検討においては、Mo製造,RI搬出等を考慮したうえで迅速に試料を配布できるセル・設備を考案した。

論文

Evaluation of the precautionary action zone using a probabilistic consequence analysis

木村 仁宣; 高原 省五; 本間 俊充

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(3), p.296 - 303, 2013/03

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

To develop the effective emergency plans for a nuclear accident, the size for the precautionary action zone (PAZ) was evaluated using the PSA code of the OSCAAR. For derived accident scenarios based on a Level 2 PSA analysis for the BWR and PWR representative plants, the radiation dose at each distance was calculated for all weather sequences in a year and then the distance was assessed below the criterion for the absorbed dose to red marrow. Consequently, our study indicated that the size for the PAZ was estimated at approximately 3 km radius under average weather conditions using the action level for acute exposure of the Basic Safety Standards (BSS) of the IAEA.

報告書

安定ヨウ素剤服用による甲状腺被ばく低減効果の評価手法の開発

木村 仁宣; 高原 省五; 本間 俊充

JAEA-Research 2012-039, 24 Pages, 2013/02

JAEA-Research-2012-039.pdf:1.91MB

原子力事故での早期防護措置の適切な実施方法を検討するため、原子力機構が開発した確率論的事故影響評価(レベル3PSA)コードOSCAARを用いて、さまざまな事故シナリオに対し、防護措置実施による被ばく低減効果の評価を進めている。放射性ヨウ素の吸入による甲状腺被ばく線量を低減させるため、安定ヨウ素剤服用は効果的な早期防護措置である。しかし、安定ヨウ素剤の効果を最大限にするためには服用時期が重要であり、そのため、緊急時計画策定にあたり安定ヨウ素剤服用の最も効果的な実施方法をあらかじめ検討しておく必要がある。本研究では、安定ヨウ素剤の服用時期に応じた被ばく低減効果を評価するため、ヨウ素代謝モデルをOSCAARに導入し、環境への放出が大きい格納容器バイパス事故シナリオを例に取り、屋内退避又は避難と安定ヨウ素剤服用の組合せによる被ばく低減効果を甲状腺被ばく線量の観点から評価した。

報告書

慢性摂取による内部被ばく線量評価コードの開発

木村 仁宣; 木名瀬 栄; 波戸 真治*

JAEA-Data/Code 2012-027, 27 Pages, 2013/02

JAEA-Data-Code-2012-027.pdf:2.33MB

福島第一原子力発電所事故が発生し、環境中に放出された放射性物質を長期間にわたり摂取し続ける、いわゆる慢性摂取による公衆の内部被ばくが懸念されたことから、慢性摂取に対し、最新知見に基づく信頼性の高い内部被ばく線量評価手法の確立が重要となった。内部被ばく線量係数計算システムDSYSは、原子力機構が開発したレベル3PSAコードOSCAARで公衆の内部被ばく線量を計算するために必要な線量係数を整備する支援コードであり、ICRPが規定した呼吸気道モデル(Publ.66)、胃腸管モデル(Publ.30)、代謝・体内動態モデル(Publ.30, 56, 67, 69, 71, 72)、膀胱モデル(Publ.67)及び線量評価モデル(Publ.56)に準拠したものである。しかし、DSYSは、急性摂取を仮定した上記のICRPの線量評価手法に基づく計算コードであるため、慢性摂取による体内の残留放射能、預託実効/等価線量などを評価するには適切なものではなかった。そこで、慢性摂取による線量評価手法を検討するとともにDSYSの機能を拡張することで、慢性摂取による内部被ばく線量評価コードDSYS-Chronicを開発した。本報告書では、DSYS-Chronicの概要とその評価例を示す。

論文

Assessment of radiation doses to the public in areas contaminated by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident

高原 省五; 飯島 正史; 嶋田 和真; 木村 仁宣; 本間 俊充

Proceedings of International Symposium on Environmental monitoring and dose estimation of residents after accident of TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, p.212 - 220, 2012/12

福島第一原子力発電所事故の影響を受けた地域では、日常生活を通じて、住民が放射線を被ばくする状況となっている。本研究では、住民の被ばく線量を包括的かつ現実的に評価するために、確率論的評価手法を採用し、環境中の放射性物質濃度及び生活習慣の測定・調査結果をもとに評価を実施した。避難区域及び計画的避難区域から避難した大部分の住民に対する事故後一年間での実効線量の95%値は1-10mSv/年であった。ただし、屋外での滞在時間が長い集団、高濃度で汚染された地域からの避難の場合には、実効線量の95%値が10-50mSv/年の範囲となった。年間線量に対して支配的な被ばく経路はグランドシャインであり、約90%が同経路から生じているものと評価された。また、福島県内の主要都市に定住した場合に生涯で受ける被ばく線量の3分の1は、汚染後の初めの1年で既に生じたものと評価された。

論文

Internal dosimetry for continuous chronic intake of caesium-137 in cedar pollen after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

木名瀬 栄; 木村 仁宣; 波戸 真治*

Proceedings of International Symposium on Environmental monitoring and dose estimation of residents after accident of TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, 4 Pages, 2012/12

Internal dose assessments for chronic intake of caesium-137 in cedar pollen were carried out for adult residents in Fukushima, Ibaraki and Tokyo. Committed effective doses, retention and excretion functions for caesium-137 were evaluated using DSYS-chronic code. The observation period was from early February to the end of May 2012. Consequently, it was found that the committed effective doses for adults in Fukushima, Ibaraki and Tokyo were 1.6-1.8$$times$$10$$^{-9}$$ Sv, 4.5$$times$$10$$^{-10}$$ Sv and 3.0$$times$$10$$^{-10}$$ Sv, respectively. Retention and excretion functions for caesium-137 were found to be dependence on the times of intakes.

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