Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
朝日 良光; 福田 茂樹; 白水 大貴; 宮田 晃志; 刀根 雅也; 勝岡 菜々子; 前田 裕太; 青山 雄亮; 新妻 孝一; 小林 秀和; et al.
JAEA-Technology 2024-024, 271 Pages, 2025/03
JAEA-Technology-2024-024.pdf:33.98MB
JAEA-Technology-2024-024-hyperlink.zip:31.96MB
東海再処理施設で発生した高レベル放射性廃液のガラス固化に用いるTVF3号溶融炉(以下、3号炉)を製作し、この溶融炉でガラス固化体18本分のガラスを溶融・流下するコールド運転を行った。ガラス原料には、ホット運転で処理するものと同等の廃液成分を非放射性元素で置き換えた模擬廃液とガラスファイバーカートリッジを使うことで、溶融ガラス液面に仮焼層を形成させた。TVF2号溶融炉(以下、2号炉)と3号炉の構造の違いに起因する溶融炉固有の温度特性を考慮し、運転操作に用いるパラメータには、2号炉で使ってきたものを修正して適用した。本試験の結果、溶融炉各部の温度推移を確認しながら適切に運転できるパラメータ値を見出すことができ、2号炉のコールド運転に比べ、溶融ガラス温度は高く、二つある主電極の冷却は片側あたり約1kW小さいとき、安定的に運転できることが分かった。主電極間のジュール加熱電力を39kW、主電極冷却空気流量を26Nm
/hで運転し炉底加熱方法を改良することで、流下前の炉底加熱時間をこれまでより2時間短い約5時間で完了できる見通しを得た。運転期間中は、炉内のガラス温度分布やケーシング表面の温度推移を計測し、今後のシミュレーションモデル開発に有効なデータが得られた。炉内の溶融ガラスの白金族元素濃度が飽和した後に、原料供給と流下を2日間停止する保持運転を行い、炉底部への白金族元素の沈降を遅らせる一定の効果があることを確認した。保持運転中に仮焼層の溶融過程を観察し、薄膜状の流動しない層が確認されたことから、流動計算で液面にNo-slip境界条件を設定する根拠を得た。流下ガラスの成分を分析して白金族元素の流下特性を調査した結果、運転中に溶融炉に蓄積する白金族元素の量は2号炉と比較して少なかった。溶融ガラスを全量流下した後の炉内には、残留ガラスやレンガ片などの異物は確認されなかった。白金族元素の蓄積による運転停止を判断する基準は、流下終了から炉底ガラス温度850
Cへ低下するまでの時間を10.3h以上、主電極間補正抵抗値を0.12
以下と試算したが、今後のホット運転の結果に応じ再検討が必要である。
前田 匡樹*; 田邉 匡生*; 西脇 智哉*; 青木 孝行*; 堂埼 浩二*; 西村 康志郎*; 藤井 翔*; 上野 文義; 田中 章夫*; 鈴木 裕介*; et al.
Transactions of the 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 27) (Internet), 10 Pages, 2024/03
This study develops assessment methods necessary to obtain a long-term structural integrity outlook for reactor buildings that suffered from the 2011 Great East Japan Earthquake disaster in which access to the site was extremely limited due to high radiation dose rates and high contamination. It is one of the "Nuclear science and technology and human resource development promotion projects" implemented by the Japan Atomic Energy Agency (JAEA) International Collaborative Research Center for Decommissioning and Environment (CLADS) in FY2021 to 2023. This paper introduces an outline and overview of the project.
Li + 
Pb reaction西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 前田 英太*; 渡辺 茂樹; 橋本 和幸; 石岡 典子; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 山田 記大*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 304(3), p.1077 - 1083, 2015/06
被引用回数：10 パーセンタイル：60.68(Chemistry, Analytical)29-57MeVのLiビームとPb標的核の反応においてアスタチン同位体
Atの生成断面積を
線, 
線スペクトルメトリーで測定した。生成断面積の励起関数を統計模型モデル計算と比較することで、Li + Pbの反応機構を調べた。44MeVより大きい入射エネルギーでの
Atと
Atの生成断面積が理論値よりも小さいことから、分解反応が存在することを明らかにした。照射した鉛標的からのアスタチンの化学分離を乾式蒸留法に基づいて調べ、アスタチン製造の相補的な手法を開発した。
Rn-At generator前田 英太*; 横山 明彦*; 谷口 拓海*; 鷲山 幸信*; 西中 一朗
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1465 - 1468, 2015/02
被引用回数：12 パーセンタイル：67.19(Chemistry, Analytical)アルファ放射性同位体Atは、放射性同位体治療に有効であると注目されている。Rn-Atジェネレータによるアスタチンの利用促進を目指し、アスタチンの有機溶媒への抽出挙動を調べた。有機溶媒の中でも溶媒極性の大きいジイソプロピルエーテルとメチルイソブチルケトンへの分配比が大きいことがわかった。また、ジイソプロピルエーテルへの抽出において、高い塩酸濃度でより分配比が大きくなることが分かった。Rn-Atジェネレータ開発に有益なアスタチンの有機溶媒への抽出挙動を明らかにした。
福士 圭介*; 長谷川 優介*; 前田 耕志*; 青井 裕介*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 山本 祐平*; 青才 大介*; 水野 崇
Environmental Science & Technology, 47(22), p.12811 - 12818, 2013/11
被引用回数：33 パーセンタイル：61.39(Engineering, Environmental)Eu(III)の花崗岩への収着について、巨視的、微視的な手法を組み合わせた研究を行った。花崗岩の薄片と10
MのEu(III)溶液とを反応させ、EPMAおよびLA-ICP-MSにより分析した。その結果、多くの黒雲母粒子では、最大で6wt.%までEuが増加した。黒雲母中でEuが付加された部分ではKが減少しており、黒雲母へのEuの収着様式は層間の陽イオン交換反応であることが示唆される。また、花崗岩および黒雲母の紛体を利用したEu(III)のバッチ収着試験を実施した。この試験により得られた黒雲母に対するEu(III)の巨視的な収着挙動は、花崗岩に対する収着挙動と一致した。得られた収着エッジはシングルサイトの陽イオン交換反応を考慮したモデルにより、合理的に再現することが可能である。以上のことから、花崗岩は複雑な鉱物の集合体であるが、巨視的および微視的な手法を組み合わせることによって、複雑な鉱物集合体全体を代表する一つの基本となる収着反応を明らかにすることができた。
本庄 栄二郎; 玉田 太郎; 前田 宜丈*; 小柴 琢己*; 松倉 康子*; 岡本 智之*; 石橋 松二郎*; 徳永 正雄*; 黒木 良太
Acta Crystallographica Section F, 61(8), p.788 - 790, 2005/08
被引用回数：7 パーセンタイル：54.65(Biochemical Research Methods)顆粒球刺激因子(GCSF)受容体は顆粒球前駆体の分化や増殖を調節する刺激を細胞内へ伝える。その受容体のリガンド結合部位とGCSFの2:2複合体の結晶化を行った。結晶は1.0Mギ酸ナトリウムを含む0.1M酢酸緩衝液(pH4.6)の条件で結晶化した。空間群は
4
22(もしくは4
22)で、セル長は
=
=110.1
=331.8
であった。しかしながら5以上の回折データが収集できなかったことから、受容体を陰イオン交換クロマトグラフィーで精製し、再度結晶化を試みた。その結果、3以上の回折データが収集可能な新たな晶形の結晶が得られた。その結晶の空間群は321(or its enantiomorph 3
21)で、セル長は==134.8, 
=105.7であった。
寺崎 英紀*; 加藤 工*; 浦川 啓*; 舟越 賢一*; 鈴木 昭夫*; 岡田 卓; 前田 信*; 佐藤 仁*; 久保 友昭*; 葛西 志津*
Earth and Planetary Science Letters, 190(1-2), p.93 - 101, 2001/07
被引用回数：55 パーセンタイル：69.18(Geochemistry & Geophysics)Fe-FeS系融体は地球外核の主要な候補物質と考えられている。外核内部の対流ダイナミクスを考察するうえで、その粘性は最も重要な物性の1つである。われわれは、新しい試料アセンブリを用いて、X線影像落球法により、Fe-FeS系融体の高圧その場粘性測定を行った。粘性測定は、温度範囲1233-1923K,圧力範囲1.5-6.9GPa,組成範囲Fe-Fe
S
(wt %)において行われた。合計17回の測定で得られた粘性係数は、0.008-0.036Pa sの範囲で系統的に変化した。粘性係数の温度・圧力依存性から、粘性流動の活性化エネルギー及び活性化体積は、それぞれ30kJ/mol1,1.5cm
/molとなり、FeS融体の粘性はFe融体より15%小さいことがわかった。これらの傾向は、Fe-FeS系融体の構造変化に関連付けることができる。
Liイオンビームを用いたアスタチン、ヨウ素RIの製造と利用西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 谷口 拓海*; 村上 拳冬*; 渡辺 茂樹; 鈴木 博元; 石岡 典子; et al.
no journal, ,
内用放射線治療への応用が期待されている放射性同位体Atは、一般に、加速器を用いて核反応Bi(
He,2n)Rnで合成されるが、我々はBi(Li,5n)Rnで利用した、Rn/Atジェネレータで供給する新しいシステムの開発プロジェクトを進めている。この開発プロジェクトに必要なアスタチン、ヨウ素RIを合成するため、Liイオンビームを用いたBi(Li,xn)
Rn, Pb(Li,xn)
At, Sn(Li,xn)I反応の核反応断面積を測定し、基礎基盤となる核データを決定した。さらに、これらの反応で合成したアスタチン,ヨウ素RIの分離・精製方法を開発した。講演では、これらスタチン,ヨウ素RIの製造に関する研究成果を中心に報告する。くわえて、アスタチン,ヨウ素RIを利用した研究例を紹介する。
Bi(Li,5n)Rnでの放射線療法用Atの製造西中 一朗; 鷲山 幸信*; 横山 明彦*; 前田 英太*; 橋本 和幸; 牧井 宏之
no journal, ,
Rn/Atジェネレータは半減期7.2時間の放射体Atを内用治療用のアイソトープとして供給する方法として提案されている。Rn/Atジェネレーター技術を確立するためには、半減期14.7時間のRnを60MeV Liイオンビームを低融点、低熱伝導率の金属ビスマス標的に照射し、核反応Bi(Li, 5n)Rnで合成する必要がある。本研究では、金属ビスマス標的がビーム照射の発熱によって融解することなく製造できる照射条件を決定するため、独自に開発した循環ヘリウムガスによる冷却機能を備えた照射装置についてのヘリウムガスの冷却効果を調べた。実験はタンデム加速器において実施した。実験の結果から、ヘリウム存在下では、圧力(
1kPa)ならびに流量(
20L/min)に依存せず、有効な冷却効果が得られることが明らかになった。
鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 横山 明彦*; 西中 一朗; 高橋 成人*; 篠原 厚*; 渡辺 茂樹; 石岡 典子
no journal, ,
放射性同位体の核医学利用のため、大阪大学と原子力機構高崎量子応用研究所(高崎研)のサイクロトロン施設における30MeV 
Heを用いたBi(He, 2n)At反応で放射性同位体Atの製造と利用の研究を開始した。加えてAtのサイクロトロン施設からの遠隔地利用のためのRn/Atジェネレータの研究を原子力機構原子力科学研究所タンデム加速器施設において実施している。これらAtの核医学利用を目指したAt化学研究とRn/Atジェネレータ研究の研究成果、ならびに日本における放射性同位体の核医学利用の現状を紹介する。
長谷川 優介*; 福士 圭介*; 前田 耕志*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
本研究では、鉱物集合体としての花崗岩への微量元素の収着挙動を理解することを目的として、花崗岩に対するさまざまなpH条件における希薄濃度のEu(III)の収着挙動を電子線マイクロアナライザー等の微視的手法により検討した。その結果、黒雲母及び変質鉱物のスメクタイトにはEuの濃集が認められた。花崗岩中における黒雲母の含有量はスメクタイトよりも大きいため、黒雲母が花崗岩においてEu(III)の収着を支配する鉱物相であることがわかった。また、Euの濃集が認められた黒雲母においてKとEuの含有量に逆相関が認められたことから、黒雲母によるEu(III)の収着メカニズムは黒雲母層間のKとEuのイオン交換であることがわかった。
前田 耕志*; 福士 圭介*; 長谷川 優介*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
本研究では、鉱物集合体としての花崗岩への微量元素の収着挙動を理解することを目的として、pH,イオン強度及び微量元素のモデル元素として添加したEu濃度を変化させてEu(III)の収着実験を行った。また、Eu(III)の花崗岩への収着をモデル化し、微量元素の鉱物集合体への収着挙動を把握することを試みた。その結果、Eu(III)の花崗岩への収着はイオン交換反応が主体であるものの、pHが4以下の領域では、花崗岩から溶出するAlやFeとの競合により収着率が低下することがわかった。また、これらの結果は、鉄酸化物の溶解とイオン交換反応を考慮した収着モデリングにより再現することができた。
前田 耕志*; 長谷川 優介*; 福士 圭介*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
元素の岩盤への吸着特性を評価するには、さまざまな水質条件における岩盤への吸着挙動を理解する必要があり、元素の岩盤への吸着プロセスを定量的に取り扱う方法として表面錯体モデリングが挙げられる。ただし、表面錯体モデリングは単一鉱物を対象に開発された手法であり、花崗岩のような鉱物集合体への適用は世界的な課題となっている。本研究では、さまざまな水質条件における花崗岩への強吸着性元素の吸着挙動を表面錯体モデリングに基づいて理解するための手法の構築を目的としている。本研究で吸着体とした花崗岩試料は、日本原子力研究開発機構が岐阜県瑞浪市に建設を進めている瑞浪超深地層研究所の深度300mから掘削したボーリング孔より採取した岩石コアを利用した。吸着質は鉱物に対し強い吸着性を示す元素の1つであるEuをモデル吸着質として、pH及びイオン強度を変化させた際の花崗岩の表面電荷とEu吸着挙動の解析に基づき、Eu吸着モデルの構築を試みたので、その結果を報告する。
Li + Pb reaction西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 山田 記大*; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 渡邉 茂樹; 石岡 典子; et al.
no journal, ,
29-57MeV Li+
Pb反応におけるアスタチン同位体の生成断面積を-, -スペクトロメトリーによって測定し、製造の基礎となる核データを決定した。励起関数を統計モデル計算と比較することによってLi+Pb反応の反応機構を調べ、Liの分解反応の寄与を明らかにした。加えて鉛標的から無担体アスタチントレーサーを高放射化学純度、高化学純度で分離できる乾式蒸留法を開発した。
Li+Pb reaction西中 一朗; 横山 明彦*; 鷲山 幸信*; 天野 良平*; 前田 英太*; 山田 記大*; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 渡辺 茂樹; 石岡 典子; et al.
no journal, ,
内用放射性治療への利用が期待されているAtの利用の促進のため、タンデム加速器施設において29-57MeVLi+Pb反応での放射性アスタチンアイソトープの生成断面積を決定し、合成のための基になる核データを取得した。合成した無担体アスタチンを薬剤研究などに利用するため、約1時間の分離時間、65%の高い収率、高放射化学純度、高化学純度で鉛標的から無担体アスタチンを精製分離できる乾式蒸留法に基づく新しい化学分離法を開発した。
前田 耕志*; 福士 圭介*; 長谷川 優介*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
There have been very few researches for the trace elements sorption on complex mineral assemblages such as rocks, sediments and soils. In the present study, the batch sorption experiments of Eu(III) on granite were conducted as function of pH, ionic strength and surface loadings to understand the migration of trace elements on geologic media. As the result of experiments, sorption ratio of Eu(III) was almost zero at pH 2. They abruptly increase with pH up to 3.5. Above pH 3.5, the sorption ratio indicates almost constant. The sorption strongly depends on ionic strength at the pH more than 3.5.
線内用療法のためのRn/Atジェネレータの作成鷲山 幸信*; 前田 英太*; 横山 明彦*; 西中 一朗; 谷口 拓海*; 山田 記大*; 牧井 宏之; 豊嶋 厚史; 天野 良平*
no journal, ,
内用療法に利用可能な放射体の中でも、半減期7.2時間のAtはもっとも臨床応用が期待されるアイソトープである。しかし、半減期が短いゆえにその利用は大型サイクロトロン施設近辺に制限されている。本研究では、Atの広範囲における国内実用化を目指し、有機溶媒抽出系を用いたRn/Atジェネレータの製造を試みた。原子力機構タンデム加速器のLiビームを利用したBi(Li,5n)Rn反応でRnを製造した。標的Bi金属から分離したRnを82%の収率で有機相へ抽出し、有機相中でRnのEC壊変で生成したAtを98%の回収率でメタノール溶媒へ抽出できることを確認した。本結果からRnを利用したAtジェネレータ製造の可能性が示された。
長谷川 優介*; 福士 圭介*; 前田 耕志*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
Sorption behaviors of trace elements on single mineral surfaces have been extensively studied. However, there have been very few researches for the trace elements sorption on complex mineral assemblages such as rocks, sediments and soils. In the present study, the sorption of trace level of Eu(III) on complex mineral assemblages, slightly altered granite, as function of pH was studied by microscopic approaches. As the result, we concluded that biotite is most important phase governing Eu(III) uptake on the granite. The uptake mode of Eu on biotite is ion-exchange of K in biotite and Eu(III) in solution.
長谷川 優介*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇; 前田 耕志*; 福士 圭介*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分にかかわる安全評価において、地下環境における元素の挙動を定量的に表す指標として固液分配係数(Kd)が用いられている。ただし、既存のKdは原位置において直接的に取得されたものではないため、実際の地下環境への適用妥当性の検証が求められている。本研究では、原位置においてKdを直接的に取得し、既存のKdとの比較を行うため、原位置Kd測定システムの構築を目的とした検討を行った。
前田 耕志*; 長谷川 優介*; 福士 圭介*; 山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
no journal, ,
元素の岩盤への吸着は、地下環境中での元素の挙動を予測するうえで評価が必要なプロセスの一つである。吸着プロセスを定量的に取り扱う方法として表面錯体モデリングがあるが、表面錯体モデリングは単一鉱物を対象にした手法であり、花崗岩のような鉱物集合体への適用方法は確立されていない。本研究では、さまざまな水質条件における元素の吸着挙動を表面錯体モデリングに基づいて予測する手法の構築を目的とし、花崗岩をモデル吸着体、Euをモデル溶質として、吸着予測モデルの構築を試みた。花崗岩試料として、瑞浪超深地層研究所の深度300, 400mの研究坑道から掘削したボーリング孔より採取した岩石コアを利用した。吸着等温線の測定結果から、本実験に用いた花崗岩の最大吸着量は0.21mol/gであった。花崗岩によるEuの吸着率はpH2.5以下では0%であるが、pHの増加とともに上昇し、pH3.5以上では100%に達した。この結果を表面錯体モデリングで解析し、吸着反応の平衡定数を得た。花崗岩は複雑な鉱物集合体であるが、従来の表面錯体モデリングにより吸着特性をパラメータ化することができた。得られたパラメータに基づき、花崗岩によるEuの吸着挙動の予測を行った結果、Eu=10M以下、固液比が1g/L以上、pH4以上の条件では、地下水中のEuのほとんど花崗岩に吸着されることがわかった。今後は炭酸イオンなどの共存配位子の影響を考慮した条件での検討を進めていく。
