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論文

Quantitative estimation of exposure inhomogeneity in terms of eye lens and extremity monitoring for radiation workers in the nuclear industry

吉富 寛; 古渡 意彦; 萩原 雅之*; 長畔 誠司*; 中村 一*

Radiation Protection Dosimetry, 184(2), p.179 - 188, 2019/08

To manage the equivalent doses for radiation workers, exposure inhomogeneity is an important factor in the decision-making process related to protection measures and additional monitoring. Our previous study proposed the methodology to evaluate the inhomogeneity of exposure quantitatively. In this study, we applied proposed method to five different types of actual exposure situations in the nuclear industry. Two of them were conventionally characterized as homogeneous exposure, but the other three as inhomogeneous exposure. The evaluation of homogeneity exposure was conducted using Monte Carlo calculations with two simplified models, which were then verified with phantom experiments. Consequently, all of the evaluations reproduced the experimental results, implying that our proposed method would be applicable for actual work conditions in the nuclear industry. Furthermore, the two presumed homogeneous exposure situations were found to be rather inhomogeneous because of the contribution of positrons and the limited source region. The investigation also implies that obtaining the information on the most probable posture of the exposed worker, as well as the existence of the weekly penetrating radiation such as $${beta}^{pm}$$ ray as a main source of exposure would be the key for more precise estimation.

論文

Characteristics of commercially available CdZnTe detector as gamma-ray spectrometer under severe nuclear accident

谷村 嘉彦; 西野 翔; 吉富 寛; 古渡 意彦; 大石 哲也

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.134 - 138, 2019/01

福島第一原子力発電所事故のような原子力災害時においては、様々な放射性物質が環境中に放出され、線量を増加させることが考えられる。$$gamma$$線スペクトルを測定し、核種を同定することは外部被ばくと内部被ばくの両方に対する放射線防護上重要である。そこで、市販のCdZnTeスペクトロメータを選び、$$gamma$$線入射角度依存性と使用可能な線量率範囲をFRSの校正場で試験した。その結果、全体の85%をカバーできる$$pm$$135$$^{circ}$$において感度低下は15%以下であり、200$$mu$$Gy/h以下の空気カーマ率の場においてスペクトルが測定できることがわかった。

論文

Correction factors for attenuation and scattering of the wall of a cylindrical ionization chamber in the 6-7 MeV high-energy photon reference field

古渡 意彦; Zutz, H.*; Hupe, O.*

Radiation Protection Dosimetry, 178(1), p.48 - 56, 2018/01

 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)

高エネルギー$$gamma$$線校正場における、基準空気カーマ率の直接測定においては、電離箱式空気カーマ率計の壁による入射$$gamma$$線の散乱及び吸収を考慮した補正係数を導入する必要がある。しかしながら、空気カーマ率決定法を提供する国際規格ISO4037-2では補正係数が提供されていない。そこで、EGS5を用いて計算シミュレーションにより補正係数を評価する手法を開発した。得られた補正係数は、ドイツ連邦物理工学研究所(PTB)及び原子力機構で実験的に検証され、その妥当性が検証された。

論文

Comprehensive study on the response of neutron dosimeters in various simulated workplace neutron calibration fields

西野 翔; 星 勝也; 辻村 憲雄; 古渡 意彦; 吉田 忠義

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1258 - 1263, 2017/11

連続中性子場における線量計の応答特性を理解するために、日本原子力研究開発機構の放射線標準施設棟(FRS)及び計測機器校正施設(ICF)に整備された種々の作業環境模擬中性子校正場において、形状・検出方式の異なる4種類の中性子サーベイメータの特性試験を実施した。その結果、1MeV以下のエネルギー領域にのみ中性子フルエンス分布をもつ校正場においては、いずれのサーベイメータも、中性子線量を大きく過大または過小評価することが分かった。本発表では、場の中性子スペクトルと線量計応答の関係を示し、中性子線量計の校正のあり方について議論を行う。

論文

Assessment of equivalent dose of the lens of the eyes and the extremities to workers under nonhomogeneous exposure situation in nuclear and accelerator facilities by means of measurements using a phantom coupled with Monte Carlo simulation

吉富 寛; 萩原 雅之*; 古渡 意彦; 西野 翔; 佐波 俊哉*; 岩瀬 広*

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1188 - 1195, 2017/11

放射線業務従事者の眼の水晶体や末端部の等価線量については、線量限度を超えていないことを確認するため、適切に評価される必要がある。さらに近年、眼の水晶体に係る線量限度引き下げがICRPにより勧告されたこと、高放射化物等の取り扱いによる末端部被ばくが懸念されることなどから、より妥当な評価が要求されている。これらの部位は体幹部から離れた位置にあることから、場の不均等性によって大きく影響を受けるが、原子力・学術分野で、その不均等性を判断するための仕組みが十分であるとは言えない。本研究では、計算と実験を組み合わせて、不均等性を判断する枠組みを提案した。新たに提案した不均等性を表す指標を数学ファントムを用いたモンテカルロ計算により求め、その妥当性をベンチマーク実験により検証した。さらに、線源条件などのパラメータを変化させたいくつかのケースについて不均等性を調べ、水晶体被ばくにおいて不均等性を判断する上で考慮すべき因子を明らかにした。一連の実験と計算により、本指標の有用性と信頼性を確認することができた。

論文

RI中性子線源

古渡 意彦

波紋, 27(3), p.109 - 112, 2017/08

中性子の発見以降、種々の放射性同位元素(RI)を用いる中性子線源が利用されてきた。RIを用いる中性子発生では、($$alpha$$,n)反応、($$gamma$$,n)反応及び核分裂反応が利用され、これらの核反応で生じた中性子を用いる。現在のところ、$$^{241}$$Am-Be線源及び$$^{252}$$Cf線源のみが市販で利用可能なRI中性子線源であり、線源ごとの個体差の少ない中性子放出、比較的長い半減期による中性子放出の安定性、及び中性子放出に伴う混在$$gamma$$線の割合が少ないことが特徴である。本稿においては、これらのRI中性子線源を用いる中性子標準の構築について述べ、中性子標準で不可欠となる、全中性子放出量及び中性子放出の角度依存の測定について概説する。

論文

Influence of the irradiation systems on beta-ray calibration for dosemeters; Characteristics of the beta-ray irradiation systems at the Facility of Radiation Standards (FRS) in JAEA

吉富 寛; 古渡 意彦

保健物理, 51(3), p.160 - 166, 2016/09

With regard to the calibration of dosemeters with $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y source, influence of the difference of beta-ray irradiation systems on the calibration results has been investigated. Two different types of beta-ray irradiation systems installed at the Facility of Radiation Standards (FRS) in the Japan Atomic Energy Agency (JAEA) were chosen for the comparison. $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y sources of each system showed different depth-dose profiles reflecting their source structure. The difference in depth-dose curves implied the calibration results would be affect in the case of a thick dosemeter in particular. In order to confirm the influence of the difference of depth-dose curves, optically stimulated luminescence ring type dosemeters were irradiated with both systems. The results showed the calibration factors were slightly different as predicted from the depth-dose curves.

論文

Influence of different types of phantoms on the calibration of dosemeters for eye lens dosimetry

吉富 寛; 古渡 意彦

Radiation Protection Dosimetry, 170(1-4), p.199 - 203, 2016/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:76.09(Environmental Sciences)

内部に水を満たしたアクリル製の円筒型及び直方体ファントムは、眼の水晶体線量計測用に使用される個人線量計校正用のファントムとして、国際文書で推奨されている。本研究では、校正時にこれらのファントムを使用する妥当性を、計算シミュレーションとOSL及びガラス線量計を使用した実験によって検証した。計算シミュレーションでは、PHITSコードに人体を詳細に模擬したボクセルファントムを取り込み、正面からエネルギーを変化させて$$gamma$$線を照射した際の、ファントム上に取り付けた線量計への人体ファントムからの後方散乱による線量寄与分を評価した。同時に、線量計校正での使用が推奨されるアクリル製の円筒型及び直方体ファントムについても同様の計算を行い、ファントムからの線量寄与分について比較した。特に、入射$$gamma$$線エネルギーが50から100keVの場合、頭頸部を模擬する円筒型ファントムで得られた後方散乱寄与分がボクセルファントムで得られた結果に対し、10%程度高く見積もることが分かった。電子についても同様の評価を行ったが、顕著な違いがみられなかった。

論文

Characteristics of beta reference radiation fields at the Facility of Radiation Standards (FRS), JAEA for their practical applications in beta dosimetry

吉富 寛; 古渡 意彦; 鈴木 隆

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM), 4 Pages, 2015/07

原子力機構放射線標準施設では、2種類の$$beta$$線照射システム(BSS2及びJBS)により構築された$$beta$$線標準場を用いて線量計の校正に供している。2つの$$beta$$線照射システムは、線源や線源膜の厚さ、ビームフラッタニングフィルタの有無などが異なっていることから、同一の線源核種によって作られる$$beta$$線標準場であっても線質が異なり、線量計の校正に影響を及ぼす可能性がある。そこで、$$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y及び$$^{147}$$Pm標準場について、組織吸収線量率やその組織中深度分布、スペクトル形状の比較を行い、その差異が校正に与える影響について調べた。測定や計算手法の妥当性は、既によく研究がされているBSS2での結果から確認した。その結果、$$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y標準場については、400mg/cm$$^2$$を超える厚みのある線量計や高原子番号の線量計において、$$^{147}$$Pmについては、薄型の生体等価な線量計においても校正結果に影響を与える可能性があることが明らかになった。

論文

Measurement of air kerma rates for 6- to 7-MeV high-energy $$gamma$$-ray field by ionisation chamber and build-up plate

古渡 意彦; 谷村 嘉彦; 堤 正博

Radiation Protection Dosimetry, 162(4), p.446 - 458, 2014/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:61.51(Environmental Sciences)

原子力機構原子力科学研究所放射線標準施設(FRS)では、ファンデグラーフ加速器を用いた高エネルギー$$gamma$$線校正場の構築を目指している。本校正場は、特にBWR周辺で見られる6MeV程度の高いエネルギーを有する$$gamma$$線の正確な測定のために必須である。本校正場では、加速器を用いた$$^{19}$$F(p,$$alpha$$$$gamma$$)$$^{16}$$O反応を利用して6-7MeVの$$gamma$$線を発生させ、$$gamma$$線校正場を構築する。しかしながら、$$gamma$$線エネルギーが非常に高いため、空洞原理に基づく電離箱式空気カーマ計による空気カーマ率の測定ができない。そこで、本研究ではアクリル製ビルドアップ板を加速器ターゲットと検出器の間に設置し、照射距離200cmでの2次電子平衡が成立する最適なサイズ及び位置を計算シミュレーションで求めた。計算シミュレーションで得られた条件で、電離箱とアクリル製ビルドアップ板を用いた空気カーマ率測定を行い、NaI(Tl)検出器及びG(E)関数法を組合せた手法で得られた空気カーマ率との比較を行った。

論文

Mono-energetic neutron fields using 4 MV pelletron accelerator at FRS/JAEA

谷村 嘉彦; 古渡 意彦; 吉富 寛; 西野 翔; 吉澤 道夫

IAEA-TECDOC-1743, Annex (CD-ROM), p.133 - 138, 2014/07

原子力機構の放射線標準施設棟では、4MVペレトロン加速器を利用して、8keVから19MeVまでのエネルギー領域の単色中性子校正場を開発した。単色中性子は、陽子又は重陽子を加速して、ターゲット(スカンジウム,フッ化リチウム,チタン吸蔵トリチウム及び重水素ガス)に照射することにより発生させる。高圧ターミナルに設置されたパルス化装置により、加速粒子のパルス化が可能で、最小2nsのパルス中性子を発生できる。中性子フルエンスは、ボナー球測定器,リチウムガラス検出器、ポリエチレンコンバータ付き半導体検出器、BC501A有機液体シンチレーション検出器などを用いて評価した。当該校正場は、発生できる中性子フルエンス率が小さいため、放射化法を利用した核反応断面積の取得には不向きであるが、即発$$gamma$$線などを利用した測定には有効である。

論文

Practice for reducing contamination of controlled area under the influence of Fukushima nuclear accident

吉富 寛; 立部 洋介; 川井 啓一; 古渡 意彦

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.81 - 84, 2014/04

原子力機構放射線標準施設(FRS)は、線量計等の校正を行う施設である。FRSは福島第一原子力発電所から120kmに位置しており、2011年3月の福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質によって、建屋周辺から内部の管理区域に至るまで広範囲に汚染された。事故から1か月後のFRS管理区域内の汚染レベルは、最大で3.8Bq/cm$$^2$$であり、汚染核種は、$$^{137}$$Cs, $$^{134}$$Cs, $$^{131}$$I, $$^{132}$$Te、及び$$^{132}$$Iであった。広範囲に汚染された環境下において管理区域内にもたらされる汚染については、これまでのところ、あまり知見がない。一方で、FRSでは被校正器への放射性物質の付着等によって、校正業務に影響を及ぼすことが懸念され、管理区域の汚染低減化は必須であった。汚染低減の取り組みの中で、(1)蒸気や水拭きによる除染、(2)管理区域への土埃の侵入阻止、が有効であることがわかった。結果として、管理区域内の汚染による表面密度は、外部と比較して数十分の1に低減することができた。

論文

原子放射線の影響に関する国連科学委員会(UNSCEAR)第57回会合に参加して

古渡 意彦

放影協ニュース, (65), p.22 - 23, 2010/10

2010年8月16日から20日までの5日間、オーストリア共和国ウィーンのウィーン国際センターで、原子放射線の影響に関する国連科学委員会「以下、UNSCEARとする。」第57回会合が開催された。発表者は、本会合へ、放射線生物影響及び物理分野のうち、物理分野の作業グループ部会を担当する専門家として参加した。本稿では、UNSCEAR及び第57回会合の概要を説明し、物理分野の作業グループ部会の活動について紹介する。

論文

An Inter-comparison of the neutron calibration fields by D$$_{2}$$O moderated $$^{252}$$Cf source at JAEA and KAERI

古渡 意彦; 藤井 克年; 堤 正博; Kim, B.-H.*; Lee, K.-C.*; 吉澤 道夫; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(Suppl.5), p.217 - 220, 2008/06

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

日本原子力研究開発機構(JAEA)と韓国原子力研究所(KAERI)では、ISOで推奨されている直径30cmの重水球で$$^{252}$$Cfを覆った線源(以下「重水減速$$^{252}$$Cf線源」という。)を整備し、おもに実作業環境で利用される中性子線量計のための中性子校正場として構築している。それぞれの機関が整備した重水減速$$^{252}$$Cf線源を用いる中性子校正場の信頼性の向上を目的として、双方の機関の中性子校正場の特性を測定し、相互比較を行った。注目した中性子校正場の特性は、重水減速$$^{252}$$Cf線源から散乱せずに直接測定点に到達する成分の中性子スペクトル及びフルエンス、並びに測定点で評価される散乱成分である。測定はJAEAで整備された多減速材付中性子スペクトロメータを双方の校正場に持ち込んで実施した。測定点に直接到達する中性子スペクトルの比較では、数十keVから数MeV程度のエネルギー領域で、KAERIで整備された中性子校正場のスペクトルはJAEAのものより大きくなった。これは双方の機関で整備された重水減速$$^{252}$$Cf線源の構造の違いを反映した差異であると考えられる。本研究は、JAEA-KAERI研究協力計画に基づき行われた研究の成果である。

論文

Evaluation of the characteristics of the neutron reference field using D$$_{2}$$O-moderated $$^{252}$$Cf source

古渡 意彦; 藤井 克年; 高橋 聖; 吉澤 道夫; 清水 滋; 川崎 克也; 山口 恭弘

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.138 - 144, 2007/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.08(Environmental Sciences)

一般的に利用される中性子用の個人線量計は、$$gamma$$線用の線量計と比較してエネルギー応答特性が悪い。そのため中性子線量計は、線量に関して適切な校正がなされないと、作業環境で使用した場合、真の線量に対して大きく異なる値を指示する場合がある。この差異を小さくするには、実際の作業環境場の中性子スペクトルに近い中性子校正場で中性子線量計を校正するのが有効である。放射線標準施設棟では種々の中性子線量計に対して実際の作業環境場に近い中性子スペクトルによって得られる校正定数を提供する目的で、$$^{252}$$Cf中性子線源を重水で満たされたステンレス球(30cm$$phi$$)の中心に配置して得られる中性子校正場(以下「重水減速場」という)を整備した。本研究では重水減速場の重要な特性(ステンレス球表面から校正点に直接到達する一次線の中性子フルエンス率,中性子エネルギースペクトル,線量換算係数,線量当量率、及び散乱成分の照射距離に対する変化)を計算シミュレーションと多減速材付中性子スペクトロメータによる実測により評価した。一連の計算シミュレーションと実験で、中性子フルエンス率とスペクトルを実測する際の室内散乱成分の補正手法の有効性について議論した。加えて個人線量計のための校正場として利用する場合の、最適な照射距離についての評価も行った。

論文

日本原子力研究開発機構・放射線標準施設棟4MVファン・デ・グラーフ加速器の設置から運用まで

藤井 克年; 古渡 意彦; 川崎 克也

保健物理, 41(3), p.175 - 179, 2006/09

日本原子力研究開発機構東海研究開発センター原子力科学研究所放射線標準施設棟は、1980年6月の竣工以来、放射線測定器の$$gamma$$(X)線,$$beta$$線,中性子線に関する性能試験及び校正に国内外で広く利用されてきた。近年の大型加速器の研究開発によって、これまでより広範囲なエネルギーの中性子や、高エネルギー$$gamma$$線に対する線量評価法や放射線防護のための計測技術の確立が求められてきた。そこで、放射線標準施設棟の付帯施設として中性子標準校正棟を2000年6月に増設した。中性子標準校正棟では、最大4MVのイオンを加速できるファン・デ・グラーフ型加速装置を設置し、中性子や高エネルギー$$gamma$$線の計測技術や線量評価法に関する研究・技術開発を推進するとともに、これらの照射装備を用いた放射線測定器の性能試験及び校正を行っている。本報では加速器の設置から運用までの状況について、校正場のトレーサビリティ,施設共用計画などを含めて紹介する。

報告書

放射線標準施設棟加速器マニュアル

藤井 克年; 川崎 克也; 古渡 意彦; 谷村 嘉彦; 梶本 与一; 清水 滋

JAEA-Testing 2006-005, 146 Pages, 2006/08

JAEA-Testing-2006-005.pdf:19.71MB

日本原子力研究所(現在、日本原子力研究開発機構)は、平成12年6月に最大4MVでイオンを加速できるファン・デ・グラーフ型加速装置を放射線標準施設棟に設置し、単色中性子及び高エネルギー$$gamma$$線の照射設備の整備を開始した。その後、本設備を利用して中性子及び高エネルギー$$gamma$$線の計測技術や線量評価法に関する研究・技術開発を推進するとともに、放射線測定器の性能試験及び校正を行っている。本マニュアルは、この加速器の使用方法,運転手順,メンテナンス作業及び周辺機器の操作等を収録したものである。本マニュアルの内容を作業者が履行することで、加速器の誤操作の防止及び性能の維持を図り、さらに放射線障害の防止及び作業の安全管理の徹底が図られると考える。本マニュアルは、加速器の運転操作及びメンテナンス作業を初めて行う者を利用対象者とするために、経験が浅い者にも理解しやすい内容とした。

論文

原研東海シングルエンド・ペレトロン加速器の現状

高橋 聖; 藤井 克年; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 梶本 与一; 古渡 意彦; 吉澤 道夫; 山本 英明

第18回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.110 - 113, 2005/11

原研東海放射線標準施設棟のペレトロン加速器は放射線測定器の校正及び特性試験のための単色中性子照射場と高エネルギー$$gamma$$線照射場の整備,運用を目的として、平成12年に設置された。現在までにLi, Dターゲットを用いた4種類のエネルギーの単色中性子照射場を整備し、現在T, Sc, Fターゲットを用いた照射場を開発中である。本研究会では平成15, 16年度の加速器の運転・整備状況,当該年度に整備したScターゲットの共鳴エネルギーにビームエネルギーを微調節する電圧昇圧装置及びTターゲットから放出されるトリチウム量をモニタする質量分析装置の性能等について報告する。

口頭

4MVファン・デ・グラーフ型加速器におけるトリチウムターゲットの管理方法

小沼 勇; 川崎 克也; 古渡 意彦; 安 和寿; 大倉 毅史; 梶本 与一; 清水 滋

no journal, , 

原子力科学研究所の放射線標準施設棟では、4MVファン・デ・グラーフ型加速器を平成12年度に設置し、単色中性子校正場の整備を進めている。今回は、4種類の単色中性子用ターゲットのうち、トリチウムターゲットの交換,保管等の管理方法について報告を行う。トリチウムターゲットは、許認可における使用方法等の制限,トリチウム特有の挙動から必要な管理が求められており、その使用,保管においては真空度の維持と漏洩防止が必須である。トリチウムターゲット管交換作業及び保管で得られた知見を元に、今後も管理実績を蓄積し、安全性の向上と効率的な作業手法の確立を目指す。

口頭

3"$$times$$3"LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器の高エネルギー$$gamma$$線に対する性能試験

原田 秀郎; 瀬川 麻里子; 永井 泰樹; 北谷 文人; 藤 暢輔; 大島 真澄; 松江 秀明; 谷村 嘉彦; 古渡 意彦; 堤 正博; et al.

no journal, , 

原子力機構の研究炉JRR-3及び放射線標準施設で発生させた高エネルギー$$gamma$$線、及び標準$$gamma$$線源を用いて、次世代の検出器として期待されるLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器の基礎特性試験(エネルギー分解能)を実施した。得られた性能を従来のNaI(Tl)検出器と比較した結果、LaBr$$_{3}$$(Ce)検出器の優位性を、広範囲の$$gamma$$線エネルギー領域について示せた。

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