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成川 隆文*; 高田 孝*; Zheng, X.; 玉置 等史; 柴本 泰照; 丸山 結; 高田 毅士
Journal of Nuclear Engineering (Internet), 6(4), p.49_1 - 49_14, 2025/12
Despite the advancements in dynamic probabilistic risk assessment methodologies that account for the dynamics of event progression, the development of risk importance measures for such methodologies remains a significant research challenge, particularly in terms of fully capturing the rich, multidimensional risk information provided by dynamic PRA. This study proposes novel risk importance measures from the perspective of the risk triplet: Timing-Based Worth (TBW), which captures the scenario occurrence timing (scenario diversity), Frequency-Based Worth (FBW), which reflects the likelihood of scenarios, and Consequence-Based Worth (CBW), which represents the consequences of scenarios. These three measures are formally defined, and a conceptual framework for integrated importance evaluation is presented to enable multidimensional assessment. As a preliminary demonstration, TBW and FBW are applied to a simplified reliability model using a dynamic PRA based on the continuous Markov chain Monte Carlo (CMMC) method to evaluate their interpretability and the coherence of the proposed conceptual framework. The results demonstrate that TBW and FBW enable a more comprehensive risk importance evaluation by capturing resilience effects and temporal diversity, alongside existing frequency-based evaluations. This advancement is expected to enhance the practical use of dynamic PRA outputs in risk-informed decision-making.
長尾 郁弥; 大木 法子*; 沢田 憲良*; 蔀 雅章*; 丸山 廉太*; 上川 努*; 伊藤 聡美; 新里 忠史; 操上 広志
JAEA-Data/Code 2025-008, 60 Pages, 2025/09
JAEA-Data-Code-2025-008.pdf:3.0MB
JAEA-Data-Code-2025-008-appendix(CD-ROM).zip:351.97MB
平成23(2011)年3月11日に発生した東日本大震災とそれに伴って発生した津波により東京電力ホールディングス(株)福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出された。そのため、日本原子力研究開発機構(以下、機構)は環境中の放射性物質の動態研究を開始し、機構のWebサイト「根拠情報Q&Aサイト(以下、QAサイト)」上で成果発信を行った。また、機構の環境動態研究に加え、種々の機関が取得・公開した環境中の放射性物質や空間線量率のモニタリングデータを収集・整形して集約したデータベースサイト「放射性物質モニタリングデータの情報公開サイト」を開設した。その後、研究により得られた知見と、実際のモニタリングデータを一体のものとして公開するため、ポータルサイト「福島総合環境情報サイト」(FaCE!S;フェイシス)として取りまとめて運用した。福島国際研究教育機構(F-REI)の発足に伴い、機構の環境動態研究は終了し、F-REIへ移管されることとなった。そのため、環境動態研究の情報公開サイトであるQAサイトも令和7(2025)年度以降F-REIへ移管されることとなった。本報告書は、令和6(2024)年度時点までのFaCE!Sに関する取り組みをまとめるとともに、令和6(2024)年度時点のQAサイトをアーカイブとして保存するものである。
Zheng, X.; 玉置 等史; 柴本 泰照; 丸山 結; 高田 毅士; 成川 隆文*; 高田 孝*
Journal of Nuclear Engineering (Internet), 6(3), p.21_1 - 21_18, 2025/06
While traditional risk importance measures (RIMs) in probabilistic risk assessment (PRA) are effective for ranking safety-significant components, they often overlook critical aspects such as the timing of accident progression and consequences. Dynamic PRA offers a framework to quantify such risk information, but standardized approaches for estimating RIMs remain underdeveloped. This study addresses this gap by: (1) reviewing traditional RIMs and their regulatory applications, highlighting their limitations, while introducing newly proposed risk-triplet-based RIMs, consisting of timing-based worth (TBW), frequency-based worth (FBW), and consequence-based worth (CBW); (2) conducting a case study of Level 2 dynamic PRA using the JAEA's RAPID tool coupled with the severe accident code of MELCOR 2.2 to simulate a station blackout scenario in a boiling water reactor, generating probabilistically sampled sequences with quantified timing, frequency, and consequence of source term release; (3) demonstrating that TBW, FBW, and CBW provide differentiated insights into risk significance, enabling multidimensional prioritization of systems and mitigation strategies, for example, TBW quantifies the delay effect of mitigation systems and CBW evaluates consequence-mitigating potential. The study underscores the potential of dynamic PRA and risk-triplet-based RIMs to support risk-informed and performance-based regulatory decision-making, particularly in contexts where the timing and severity of accident consequences are critical.
Zheng, X.; 玉置 等史; 柴本 泰照; 丸山 結; 高田 毅士; 成川 隆文*; 高田 孝*
Proceedings of Probabilistic Safety Assessment and Management & Asian Symposium on Risk Assessment and Management (PSAM17 & ASRAM2024) (Internet), 10 Pages, 2024/10
Traditional frequency-based risk importance measures (RIMs) have demonstrated its practicability in the nuclear regulation. The authors investigate the definitions of existing RIMs and associated applications in risk-informed nuclear regulations, for instance, the risk-informed categorization of structures, systems, and components (SSCs), risk-informed changes to technical specifications, etc. However, when evaluating mitigation effects of accident countermeasures, importance assessments involving consequence and timing has the potential of providing valuable information for decision making. By widely using numerical simulations of possible accident progressions, dynamic PRA enables a straightforward assessment of risk triplets. Recent advancements in the development of dynamic PRA tend to explicitly incorporate the dynamics of accident progression and failure events into risk assessment, and it allows a provision of more detailed risk information. The approach to appropriate estimation of risk importance within this framework has not been established, exposing a significant research challenge in the use of risk information for decision making in the nuclear industry. Possible accident sequences are sampled using RAPID by randomly branching, and risk triplets are quantified, including key quantities such as source term release amount and release timing to the environment, and the associated frequencies. Risk triplets are used to calculate the new RIMs to rank the importance of pivotal headings in the event tree model. As the exemplary results of the analysis, source term release amount and timing are largely influenced by the mode of containment failure and the termination timing of reactor coolant injection. As the conclusion, when issues such as timing or seriousness of consequence are important for judgement, dynamic PRA and the new RIMs is capable of supporting decision making by providing more detailed risk information.
成川 隆文*; 高田 孝*; Zheng, X.; 玉置 等史; 柴本 泰照; 丸山 結; 高田 毅士
Proceedings of Probabilistic Safety Assessment and Management & Asian Symposium on Risk Assessment and Management (PSAM17 & ASRAM2024) (Internet), 9 Pages, 2024/10
Despite the advancements in dynamic probabilistic risk assessment (PRA) methods that account for the dynamics of event progression, establishing risk importance measures for these methods remains a significant research challenge. This study proposes novel risk importance measures from the perspective of the risk triplet: Timing-Based Worth (TBW) for the timing of scenario occurrence (scenario diversity), Frequency-Based Worth (FBW) for the frequency (probability) of scenarios, and Consequence-Based Worth (CBW) for the consequences of scenarios. To assess the effectiveness of these measures, a static PRA using the event tree method and a dynamic PRA using the continuous Markov chain Monte Carlo (CMMC) method are performed on a simplified reliability model. The results indicate that the proposed measures facilitate a comprehensive risk importance evaluation, incorporating resilience effects (the time margin) and consequence mitigation, alongside traditional frequency-based evaluations. This advancement is anticipated to improve the utilization of risk information derived from dynamic PRA.
藁科 友朗*; 佐藤 朝子*; 比内 浩; Shaikhutdinov, N.*; Shagimardanova, E.*; 森 宙史*; 玉木 聡志*; 斎藤 元文*; 眞田 幸尚; 佐々木 祥人; et al.
Applied and Environmental Microbiology, 90(4), p.e02113-23_1 - e02113-23_23, 2024/04
被引用回数：1 パーセンタイル：21.67(Biotechnology & Applied Microbiology)A major incident occurred at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station following the tsunami triggered by the Tohoku-Pacific Ocean Earthquake in March 2011, whereby seawater entered the torus room in the basement of the reactor building. Here, we identify and analyze the bacterial communities in the torus room water and several environmental samples. Samples of the torus room water (1 
10
Bq
Cs/L) were collected by the Tokyo Electric Power Company Holdings from two sampling points between 30 cm and 1 m from the bottom of the room (TW1) and the bottom layer (TW2). A structural analysis of the bacterial communities based on 16S rRNA amplicon sequencing revealed that the predominant bacterial genera in TW1 and TW2 were similar. TW1 primarily contained the genus Limnobacter, a thiosulfate-oxidizing bacterium. 
-Irradiation tests on Limnobacter thiooxidans, the most closely related phylogenetically found in TW1, indicated that its radiation resistance was similar to ordinary bacteria. TW2 predominantly contained the genus Brevirhabdus, a manganese- oxidizing bacterium. Although bacterial diversity in the torus room water was lower than seawater near Fukushima, 
70% of identified genera were associated with metal corrosion. Latent environment allocation - an analytical technique that estimates habitat distributions and co-detection analyses - revealed that the microbial communities in the torus room water originated from a distinct blend of natural marine microbial and artificial bacterial communities typical of biofilms, sludge, and wastewater. Understanding the specific bacteria linked to metal corrosion in damaged plants is important for advancing decommissioning efforts.
山田 一夫*; 洞 秀幸*; 丸山 一平*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; 東條 安匡*; 渋谷 和俊*; 細川 佳史*; 五十嵐 豪*; 駒 義和
Proceedings of Waste Management Symposia 2024 (WM2024) (Internet), 7 Pages, 2024/03
Estimation of Cs and Sr contamination of concrete below the turbine pits after the Fukushima Daiichi NPP accident was carried out. Considerations were based on the type of cement and aggregate used, drying, carbonation and cracking of the concrete, and the contamination history, i.e. contact with contaminated water after a one-day immersion in seawater from the tsunami. The relationship between crack density and the amount of contaminated concrete was determined from the reproduction of crack density and the acquisition of apparent diffusion coefficients for cracked and uncracked areas from the immersion experiment with contamination history.
中村 孝史*; 山本 幸男*; 荒川 正和*; 丸山 晃生*; 吉越 章隆
産業応用工学会論文誌, 11(2), p.109 - 114, 2023/09
SPring-8のBL23SUに設置された表面化学実験ステーションは、放射光軟X線を使って様々な機能性材料の表面および界面の研究に利用されている。固体表面とガスとの化学反応の理解を進めるためには、ガスの精密流量制御が必須である。本論文では、超高真空(分子流領域)におけるガスと表面の反応の実験精度および再現性を改善するための自動ガス流量コンピュター制御システムを報告する。ガス圧力制御のために、スローリークバルブのフィードバック制御システムを開発した。開発したシステムによって、装置エキスパートの実験者と同等以上の反応実験が可能となった。
深谷 裕司; 丸山 貴大; 後藤 実; 大橋 弘史; 樋口 英明
JAEA-Research 2023-002, 19 Pages, 2023/06
JAEA-Research-2023-002.pdf:1.48MB
商用高温ガス炉使用済燃料の再処理に由来する廃棄物の処分に関する研究を行った。軽水炉の再処理と高温ガス炉の再処理では燃料の構造の違いによる大きな違いがあるため、軽水炉に対して制定された再処理の廃棄物処理に関する法律の高温ガス炉廃棄物への適用性を確認すべきである。そこで、技術の違いを比較するとともに、全炉心燃焼計算を用いて、黒鉛廃棄物の放射化量及び表面汚染による放射能濃度を評価することにより、再処理廃棄物について比較を行った。その結果、SiC残渣廃棄物は、特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律(2000年法律第117号)の第二種特定放射性廃棄物として軽水炉のハル・エンドピースと同様に地層処分されるべきことが分かった。黒鉛廃棄物については、軽水炉のチャンネルボックスと同様に、核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律(1957年法律第166号)の第二種廃棄物としてピット処分による浅地中処分されるべきことが分かった。
山田 一夫*; 東條 安匡*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; 洞 秀幸*; 渋谷 和俊*; 駒 義和; 五十嵐 豪*; 細川 佳史*; 丸山 一平*
Proceedings of Waste Management Symposia 2023 (WM2023) (Internet), 12 Pages, 2023/02
Experiments were conducted on mortar made from aggregates used in the Fukushima Daiichi NPP, which were dry carbonated and further cracks were introduced to reproduce the contamination history of the lower part of the turbine pit. The concrete was exposed to contaminated water after being in contact with seawater for one day due to the post-earthquake tsunami; Cs and Sr interacted differently with the constituent materials of the concrete and competitively adsorbed with ions in the seawater. The effects of various factors were quantitatively evaluated by experiment. Dry carbonation conditions enhanced infiltration but had a limited effect on cracking.
横山 立憲; 木村 純一*; 三ツ口 丈裕; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; 宮崎 隆*; et al.
Geochemical Journal, 52(6), p.531 - 540, 2018/12
被引用回数：17 パーセンタイル：56.44(Geochemistry & Geophysics)We developed a non-matrix matched U-Pb dating method for calcite by using LA-ICP-MS. The excimer LA was set to generate a low-aspect-ratio crater to minimize downhole U-Pb fractionation. We used He sample ablation gas mixed with Ar carrier gas and additional trace N
gas to create a robust plasma setup. The use of N additional gas allowed for low oxide molecular yield for high-sensitivity interface cones with the ICP shield electrode disconnected. Moreover, this resulted in robust ICP plasma against different matrixes in LA aerosols owing to efficient dissociation-ionization of the aerosols by increased plasma temperature. The above setup helped accomplish accurate U-Pb dating of calcite samples by using SRM 612 glass as the standard. We applied this method to the following calcite samples: (1) recently-proposed reference material named WC-1 with a determined U-Pb age of 254.6
3.2 Ma and (2) a well-preserved fossil specimen of blastoid 
sp. with an estimated age of 339-318 Ma. The resultant U-Pb ages of the WC-1 and samples were 260.06.7 Ma and 33212 Ma, respectively, which indicate accurate U-Pb dating by this method. Before this U-Pb dating, quantitative distribution maps of the U, Th, and Pb isotopes of each sample were obtained using the LA-ICP-MS imaging technique to select suitable areas for dating.
川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 551, p.291 - 296, 2018/12
被引用回数：12 パーセンタイル：46.76(Physics, Condensed Matter)単元素液体金属の中には、その静的構造が剛体球充填モデルでは全く表せない、複雑な構造を有する物質がある。液体ビスマスは、構造因子のメインピークの高波数側に非対称な肩構造を有する。二体分布関数の第一ピークと第二ピークの距離の比が1:2で、一次元的に配列しているような奇妙な値を示すとともに、第一ピークの長距離側に明確な肩構造を有する。二種類の直径の異なる剛体球からなるモデルでは、構造因子の肩構造が生じることから、こうした単元素液体金属の複雑性の起源として、短時間だけ生じる共有結合や、金属イオンを遮蔽する電子が有効二体間ポテンシャルに作り出す振動(フリーデル振動)など、まったく物理的描像が異なる仮説がいくつかなされている。そこで我々は液体ビスマスの中性子準弾性散乱を、J-PARCのMLFに設置された冷中性子ディスクチョッパー分光器を用いて測定し、液体ダイナミクスを動的相関関数から調べた。その結果、二体分布関数の第一ピークの肩構造の緩和時間が、第一ピークや第二ピークなどその他の主要構造に比べて著しく長いことが分かった。
野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1291 - 1295, 2016/11
被引用回数：2 パーセンタイル：17.16(Nuclear Science & Technology)本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。
生田 正文*; 丹羽 正和; 檀原 徹*; 山下 透*; 丸山 誠史*; 鎌滝 孝信*; 小林 哲夫*; 黒澤 英樹*; 國分 陽子; 平田 岳史*
地質学雑誌, 122(3), p.89 - 107, 2016/03
既往文献の火山ガラス屈折率データからは識別が困難であった桜島の歴史時代の噴火(文明,安永,大正)軽石について、本研究では火山ガラスの水和部と未水和部とを区別して屈折率測定を行い、斜方輝石の屈折率も含めてそれぞれの軽石に違いがあることを見出した。一方、宮崎平野南部で掘削したコアに含まれる軽石濃集層に対して鉱物組成分析、火山ガラスの形態分類や屈折率測定、斜方輝石の屈折率測定、火山ガラスの主成分・微量元素同時分析、および炭質物の放射性炭素年代測定を行い、本研究による桜島歴史噴火軽石の分析と比較した結果、軽石濃集層は桜島文明テフラに対比されることが判明した。桜島文明テフラは、軽石の状態で宮崎平野南部まで到達していた可能性が高い。本研究における軽石濃集層の給源の同定結果は、宮崎平野における地震イベント堆積物の年代決定において重要な示準となりうる。
吉田 芙美子; 永島 圭介; 坪内 雅明; 越智 義浩; 圓山 桃子; 杉山 僚
Japanese Journal of Applied Physics, 55(1), p.012201_1 - 012201_5, 2016/01
被引用回数：7 パーセンタイル：29.69(Physics, Applied)We have designed and fabricated a contact grating device to increase diffraction efficiency on the basis of the principle of the Fabry-Perot resonator. The grating structure and layer thicknesses were carefully determined by considering the electric field strength in the device and the fabrication accuracy of the grating. The prototype device had a peak diffraction efficiency of 71% at an incident angle of 42
; these values were slightly different from the design values of 78% and 44.5, respectively. Numerical calculations revealed that this deviation was caused by the fabricated grating structure. A higher terahertz power will be expected with a device as per the design.
C level structure by -ray spectroscopy細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08
被引用回数：14 パーセンタイル：63.69(Physics, Multidisciplinary)線分光によってCハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、
C
反応からの4本の線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項
のエネルギー間隔は直接遷移
線により、
(stat)
(syst)keVと測定された。また、励起準位である
と
について、それぞれ、
, keVと
, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定されたCの励起エネルギーは反応分光による
ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。
越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 吉田 芙美子; 河野 七瀬; 森 道昭; 杉山 僚
Optics Express (Internet), 23(11), p.15057 - 15064, 2015/06
被引用回数：36 パーセンタイル：84.13(Optics)高強度テラヘルツパルス発生を目的とした繰り返し周波数1kHzのピコ秒CPAレーザーシステムを開発した。本レーザーシステムではYb:YAG薄ディスクを増幅媒質として用いており、再生増幅器にて出力エネルギー10mJ以上、スペクトル帯域1.2nmのパルスが得られている。レーザーパルスはパルス圧縮器によりパルス幅1.3psに圧縮され、テラヘルツパルス発生に供された。結果、LiNbO
中での光整流を介して中心周波数0.3THz、パルスエネルギー4
Jのテラヘルツパルスを1kHzの繰り返しにて発生することに成功した。
味村 周平*; Bezerra, T. J. C.*; Chauveau, E.*; Enomoto, T.*; 古田 久敬*; 原田 正英; 長谷川 勝一; Hiraiwa, T.*; 五十嵐 洋一*; 岩井 瑛人*; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(6), p.063C01_1 - 063C01_19, 2015/06
被引用回数：7 パーセンタイル：46.58(Physics, Multidisciplinary)J-PARC E56実験は物質・生命科学実験施設においてステライルニュートリノを探索する実験である。実験の妥当性を検証するために、われわれはMLF 3Fにバックグランドイベント用検出器を設置し、測定を行った。この検出器は500Kgのプラスチックシンチレータから構成されている。陽子ビーム入射によって線と中性子が生成され、宇宙線起源の線なども検出された。これらの結果について報告する。
坪内 雅明; 永島 圭介; 吉田 芙美子; 越智 義浩; 圓山 桃子
Optics Letters, 39(18), p.5439 - 5442, 2014/09
被引用回数：37 パーセンタイル：84.54(Optics)Heblingらによって概念が提唱された接触型回折格子を実現し、高品質高強度なTHz光発生を目指した。波面傾斜させる回折格子をTHz光発生デバイス(結晶)上に形成することにより、THz光の結晶内光路長が増大することなく大口径化が実現される。本デバイスでは、(a)波面傾斜光を生成する回折光を高効率で得る、(b)高強度励起光照射に耐えうる高いダメージ閾値を有する、の2点を満たすことが特に重要である。Mg-sLiNbO結晶は比較的高いダメージ閾値を有するが、回折効率は最大2割程度と低く、高効率なTHz光発生は期待できない。そこでダメージ閾値が高く、かつ高効率な回折が期待されるようなデバイスとして、結晶上に多層膜を蒸着し、その多層膜の表層に回折格子を工作することを考案した。本デバイスにより入射角44.5度で波長1030nmの励起光を照射した場合、回折効率は80%と高い値が得られると期待された。
He spin filter system for neutron spin analyzer on the SHARAKU polarized neutron reflectometer at J-PARC林田 洋寿; 奥 隆之; 吉良 弘*; 酒井 健二; 武田 全康; 坂口 佳史*; 猪野 隆*; 篠原 武尚; 大山 研司*; 鈴木 淳市*; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 528, p.012020_1 - 012020_7, 2014/00
J-PARCの試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」における磁気薄膜の構造解析を目指した偏極解析デバイス開発の一環として、Heスピンフィルターの開発を行った。本実験では直径35mm, 長さ55mmのHeスピンフィルターセルを用いた。Heガス圧は2atmであった。実験期間5日間に渡り、He核スピン偏極率は63%を保つことができ、中性子偏極率は、波長0.35nm以上の中性子に対して95%以上の極めて高い偏極率を達成した。テスト試料として、巨大磁気抵抗膜であるFe/Cr多層膜を用いた。本試料は低磁場中ではCr層を挟んでFe層が反強磁性結合を形成し、巨大磁気抵抗を発現する。Heスピンフィルターを初めて導入した今回の非鏡面反射率測定実験において、低磁場200Oe中では反強磁性結合に起因する鏡面反射のピークと非鏡面反射を観測し、強磁場10kOe中では反強磁性結合の消失に伴って鏡面反射のピーク、及び非鏡面反射ともに観測されず、期待される結果を得た。これらのことから、十分に実用に耐えうるHeスピンフィルターが開発されたことが示された。
