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Tang, P.*; 北 和之*; 五十嵐 康人*; 佐藤 志彦; 畑中 恒太郎*; 足立 光司*; 木名瀬 健*; 二宮 和彦*; 篠原 厚*
Progress in Earth and Planetary Science (Internet), 9(1), p.17_1 - 17_15, 2022/03
被引用回数：5 パーセンタイル：69.58(Geosciences, Multidisciplinary)The deposition of insoluble radiocesium bearing microparticles (CsMPs), which were released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (F1NPP) accident in March 2011, has resulted in the widespread contamination of eastern Japan. Obviously, these deposited insoluble CsMPs may become the secondary contamination sources by atmospheric migration or other environmental transferring process, however, the understanding of the transport mechanism remains non-elucidation, and the relevant evidence has not been directly provided. This study, for the first time, provides the direct evidence for the resuspension of these insoluble CsMPs to the atmosphere from (1) proximity of 
Cs radioactivity and resemblance of the morphology and the elemental compositions of CsMPs in the samples of soil and aerosol derived from the same sampling site, (2) the special characteristics of the resuspended CsMPs of which the ratios of Na/Si, K/Si and/or Cs/Si were smaller than those from the initially released CsMPs collected at either long distance or near F1NPP, which can be ascribed to the slowly natural corrosion of CsMPs by the loss of the small amount of soluble contents in CsMPs, and (3) high CsMPs concentration of 10 granules/gram in the surface soil of our sampling site, and high resuspension frequency of CsMPs in spring when predominant suspended particles were soil dust.
大野 瞳*; 竹中 啓恭*; 喜多 知輝*; 谷口 昌司*; 松村 大樹; 西畑 保雄; 日野 竜太郎; Reinecke, E.-A.*; 高瀬 和之*; 田中 裕久*
E-Journal of Advanced Maintenance (Internet), 11(1), p.40 - 45, 2019/05
Safety management technology of hydrogen gas is extremely important not only for nuclear power generation but also for future society. A brand-new passive autocatalytic recombiner (PAR) system utilizing the monolithic "intelligent catalyst" has been studied for the long-term storage of high-concentration radioactive materials related to the decommissioning of nuclear reactors. The monolith-type automotive catalyst showed high hydrogen conversion activity from a room temperature in a large scale reactor of REKO-4. It became clear that natural convection by reaction is greatly improved by roughening the cell density of the monolith catalyst especially under static environmental conditions such as in a storage container. Taking advantage of this superior catalytic property, we aim to complete the safety technology for storage containers at an early stage and advance the development of highly active catalyst from further low temperature.
中村 博雄; Agostini, P.*; 荒 邦章; Cevolani, S.*; 千田 輝夫*; Ciotti, M.*; 深田 智*; 古谷 一幸*; Garin, P.*; Gessii, A.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 83(7-9), p.1007 - 1014, 2008/12
被引用回数：19 パーセンタイル：76.01(Nuclear Science & Technology)本報告では、国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウム(Li)ターゲットの最近の設計について述べる。IFMIFは、核融合材料照射のための加速器型中性子源である。中性子は、重陽子ビームを液体Li流に照射して発生させる。ターゲット系の主な設計要求は、1GW/m
の熱負荷除熱のための流速10m/sから20m/sで安定なLi流を実現することである。そのため、2段絞りのノズル及び曲面流が採用され、流動特性は水とLi流実験で確証された。純化系は、コールドトラップ及び2種類のホットトラップから構成されており、トリチウム,ベリリウム7,酸素,窒素,炭素等を、許容量以下に制御する。窒素は10ppm以下に、トリチウムは1ppm以下である。また、信頼性のある長期運転のため、自由表面計測など種々の計測器が設置される。ターゲットアセンブリの背面壁は、50dpa/yの中性子照射を受けるため、遠隔操作で交換可能な構造が不可欠であり、2つの方式が検討中である。
酒向 博*; 久木田 真平; 芳中 一行; 秋山 隆*; 新谷 聖法*; 柴原 格*
PNC TN9410 89-190, 48 Pages, 1989/11
高速原型炉「もんじゅ」の設計基準の確認をするとともに,実証炉以降の高速炉設計に必要な構造材料の照射データを拡充する自的でR&D試験が策定されている。これらの試験の一環として,高速実験炉「常陽」MK-2炉心の構造材料照射用反射体を用いてSUS304鋼圧延材,鍛造材,インコネル718材の材料強度試験片を照射した。照射後の試験片について引張試験を実施した結果,以下のことが明らかになった。1)SUS304鋼圧延材及びリング状鍛造材・0.2%耐力及び引張強さは「もんじゅ」構造設計方針の材料強度基準に示されている設計降伏強さ(Sy)及び設計引張強さ(Sy)を上回り,破断伸びは延性材料の目安である10%を満足していた。・照射量依存性については,照射量が1
1021n/cm2(E
0.1MeV)を超えると0.2%耐力及び引張強さは増加し,破断伸びは低下する傾向を示していた。また,電顕観察の結果,金属組織内にはフランクループの形成が認められた。鍛造材の引張特性は圧延材の照射挙動と一致した傾向が得られた。・「もんじゅ」構造設計方針に示される破断伸びの下限値10%に対応する限界照射量については,現行のデータからみて限界照射量を引き上げることが可能であるという見通しが得られた。2)インコネル718材・0.2%耐力及び引張強さは,照射により高温側(500
以上)で強度の増加が認められ,破断伸びについては低下が認められた。
鈴木 一之; 中村 芳信; 疋田 敬一; 古川 隆之; 林 晋一郎
no journal, ,
再処理施設は、使用済燃料を溶解し、核分裂生成物の除去後にU及びPuを回収するプロセスである。濃縮ウラン溶解槽は、使用済燃料を加熱溶解する機器で、硝酸を沸騰状態で使用するため腐食環境が厳しく特に伝熱面での影響が大きい。このため、溶解槽は耐食性を考慮し高クロムニッケル鋼で製作されている。本報告では、溶解槽の腐食評価のために実施している遠隔による超音波肉厚測定方法と測定結果から求めた腐食速度について述べる。
中村 博雄; 井田 瑞穂; 宮下 誠; 吉田 英一; 荒 邦章; 西谷 健夫; 奥村 義和; 堀池 寛*; 近藤 浩夫*; 寺井 隆幸*; et al.
no journal, ,
幅広いアプローチのもとで国際核融合材料照射施設/工学実証工学設計活動(IFMIF/EVEDA)の液体リチウム(Li)ターゲット系タスクを、日欧の国際分担及び大学等との国内連携協力で、2007年より2013年までの計画で実施中である。Liターゲット系は、ターゲットアセンブリ,Li主ループ及びLi純化系から構成されている。Liターゲットの設計要求は、重水素ビーム入射による平均1GW/mの超高熱負荷除熱のため、最大流速20m/sで長時間安定なLi流を実現することである。そのため、EVEDA Li試験ループ,計測系,純化系,腐食損耗,遠隔操作,リチウム安全取扱い等の工学実証タスク及び工学設計タスクを実施し、最終設計報告書に取りまとめ建設に備える。本報告では、日本の活動を中心に、ターゲット系開発の現状を報告する。
疋田 敬一; 内田 直樹; 鈴木 一之; 三谷 浩信; 畠 勝郎; 林 晋一郎; 遊道 光浩*; 酒井 英明*
no journal, ,
溶解槽内部には使用済燃料の溶解運転に伴い、不溶解残渣としてMo, Zr等の核分裂生成物及び使用済燃料のせん断時に発生する被覆管の切粉等(以下スラッジ)が堆積するため、溶解槽内に挿入し、スラッジを効率的に除去する装置を開発した。
酒井 裕介*; 秋田 貢一*; 大谷 眞一*; 末吉 一行*; 菖蒲 敬久; 今福 宗行*; 鈴木 環輝*; 岩田 圭司*
no journal, ,
トランスの軸として利用されているSi鉄単結晶表面にレーザーピーニングを導入した際に発生する残留応力分布測定を放射光を用いて実施した。その結果、ピーニングを導入した部分の内部に強い圧縮残留応力、その周りに引張残留応力を確認した。この結果は、表面と全く反対であり、内部の軸の分布との相関に関して現在検討中である。
畠 勝郎; 鈴木 一之; 三好 竜太; 須貝 英司; 疋田 敬一; 中村 芳信; 林 晋一郎
no journal, ,
再処理施設の清澄工程で使用しているパルスフィルタのエレメント(ろ材)は、スラッジにより目詰まりが生じる。ろ過速度,逆洗性能に優れ目詰まりしにくいろ材を開発するため、既設の粉末金属焼結型のろ材に代わる積層金網焼結型等のろ材のろ過性能試験を実施した。その結果、基礎試験により選定した積層金網焼結型及び粉末金属皮膜型は、ろ材での評価試験から粉末金属焼結型より、ろ過速度の低下は少なくフィルタ洗浄目安までの処理量の増加が期待できること、かつ十分な捕集効率が得られることを確認した。
菊池 英樹; 鈴木 一之; 須貝 英司; 疋田 敬一; 大谷 武久; 佐本 寛孝; 林 晋一郎
no journal, ,
東海再処理施設(TRP)では、現在までにふげんMOXタイプB燃料(以後、「ふげんMOX燃料」という)約6トンの再処理を行った。ふげんMOX燃料はPu含有率が軽水炉燃料に比べ高く、溶解液のPu濃度を軽水炉燃料相当に調整する必要がある。本件では、Pu濃度の調整方法及び清澄工程から残渣に同伴して高放射性濃縮廃液(HAW)へ移行するPu挙動について調査した。ふげんMOX燃料を処理するのに際して、硝酸ウラニルを用いたPu濃度の調整方法を確立し、軽水炉燃料と同様な処理が行えることを確認した。また、HAWへ移行するPu挙動を調査した結果、パルスフィルタ洗浄液に含まれHAWへ移行するPu量はHAWへ移行する全Pu量の95%程度であり、軽水炉燃料と同程度であった。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器内にスラッジが堆積した状態を模擬したロータを用いて、スラッジ堆積時の相分離性能へ及ぼすスケールアップの影響を評価した。遠心抽出器のスラッジ耐性に関しては、これまでにロータ内への堆積によって影響が現れることを確認している。その結果、スケールアップが相分離性能に対してさらなる影響を与えることが確認された。
竹内 正行; 坂本 淳志; 佐野 雄一; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器は機器の小型化や溶媒劣化低減等の利点から、次世代の再処理プラントへの適用を図るため、開発を進めている。実用化に向けた課題の一つとして、遠心抽出器の性能に対するスラッジの影響が挙げられる。遠心抽出器にスラッジ等の固体粒子が同伴する場合、一部は遠心力でロータ内に捕捉され、その堆積量によって、運転性能に影響を与える可能性がある。本件では、遠心抽出器のロータ内堆積挙動と流入スラッジ濃度の関係を評価し、その結果、ロータ内のスラッジ堆積量は流入スラッジ濃度によらず、流入量で評価できる見通しを得た。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器はその処理性能の高さから、将来の再処理プラントへの適用が期待されているが、処理液中にスラッジが流入する場合には強い遠心力によりロータ内部にスラッジが捕捉・堆積され、その条件によっては、運転時間の経過とともに処理性能の低下が懸念される。スラッジ堆積状態からの回復手段としては、これまでにハウジング内に洗浄液を一定量貯留しロータの低速回転によって形成される流れを利用した洗浄方法(滞留法)を検討したが、洗浄は可能であるものの更なる性能の向上が課題であった。本研究ではスラッジ洗浄性能の向上を目的として、遠心抽出器への洗浄ノズルの適用を検討し、その効果を確認した。
佐藤 志彦; 北 和之*; 他39名*
no journal, ,
2011年3月に起こった、東京電力福島第一原子力発電所の事故により、福島県を中心とする陸域に大規模な放射能汚染が起こった。事故後の2011年6月には、日本地球惑星科学連合および日本放射化学会を中心とした有志の研究グループが、汚染状況の把握のための土壌採取のフィールド実験を実施した。これにより初期の汚染状況が明らかとなったが、航空機サーベイ等による汚染状況の把握は継続して行われているものの、実際に土壌を採取して汚染状況の詳細を把握する大規模な調査はそれ以降行われていない。そこで本研究では、福島県内の帰還困難区域を中心として土壌採取のフィールド実験を行い、その分析により現在の汚染状況を把握することを目的に実施した。本研究プロジェクトは、2016年6月から9月にかけての9日間、のべ176名で実施した。福島県内の帰還困難区域を中心として、公共施設等を選定したうえで、各自治体との情報交換を行い、まずはNaIシンチレーターもしくは電離箱を用いて地面から1mおよび5cmの空間線量の測定を行い、専用の採土器を用いて表層より5cmの土壌を採取した。また採取時は5年間の環境中での放射性核種の移動状況を評価するために、土壌は表層部の0.0-2.5cmと、深部の2.5-5.0cmに分けて採取した。
北 和之*; 林 奈穂; 五十嵐 康人*; 濱 賢三*; 財前 祐二*; 関山 剛*; 足立 光司*; 吉田 尚弘*; 豊田 栄*; 保坂 健太郎*; et al.
no journal, ,
大気バイオエアロゾルは、東京電力福島第一原子力発電所事故で環境中に放出され土壌・植生に沈着した放射性セシウムが、大気中に再浮遊(再飛散,再放出)される現象に重要な役割を果たしていることが近年の研究で明らかになっている。しかし、どのようなバイオエアロゾルが再浮遊にどれだけ寄与しているかはまだ明らかになっていない。今回、セシウムを吸収・濃縮することが知られている真菌胞子に着目し、主な再浮遊担体となっているかを検討した。福島県浪江町で行ったエアロゾル粒径別サンプリングの結果、粒径2.1
10.2
mの範囲に大気放射性セシウムの約70%と大部分が存在していることが分かった。この粒径範囲は真菌胞子と一致する。大気セシウム放射能濃度とバイオエアロゾルの粒径別濃度は正相関を示し、特に粒径315mの範囲で高い相関を示した。更に放射性セシウム沈着が多い林地において数種類のキノコ胞子のセシウム放射能を測定した。キノコ胞子の1個あたり放射能の中央値は、1.710
Bqであり、それを大気中の粒径315mのバイオエアロゾル数濃度にかけ算して求めた大気セシウム放射能濃度は、実際の測定値を大きく上回る。他の地域から運ばれた胞子もあることを考えると、この胞子によって大気中の放射性セシウム濃度が充分説明できることが分かる。
