福島総合環境情報サイトによる環境動態研究の成果発信の取り組み

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。

Microbiome analysis of the restricted bacteria in radioactive element-containing water at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

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

https://doi.org/10.1128/aem.02113-23

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 BqCs/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.

高速炉用統合炉定数ADJ2017Rの作成

横山 賢治; 丸山 修平; 谷中 裕; 大木 繁夫

JAEA-Data/Code 2021-019, 115 Pages, 2022/03

JAEA-Data-Code-2021-019.pdf:6.21MB
JAEA-Data-Code-2021-019-appendix(CD-ROM).zip:435.94MB

原子力機構ではこれまでにも高速炉用統合炉定数を作成してきているが、高速炉用統合炉定数ADJ2017の改訂版となるADJ2017Rを作成した。統合炉定数は、高速炉の核設計基本データベースに含まれる臨界実験解析等で得られるC/E値(解析/実験値)の情報を、炉定数調整法により実機の設計に反映するためのものであり、核データの不確かさ(共分散)、積分実験・解析の不確かさ、臨界実験に対する核データの感度等の情報を統合して炉定数を調整する。ADJ2017Rは、基本的にはADJ2017と同等の性能を持つ統合炉定数であるが、ADJ2017に対して追加検討を行い、以下の二つの点について見直しを行った。一つ目は実験起因不確かさの相関係数(以下、実験相関係数)の評価方法の統一化である。実験相関係数の評価で用いる共通不確かさの評価方法に二つの方法が混在していたことが分かったため、すべての実験データについて実験相関係数を見直し、評価方法を統一した。二つ目は炉定数調整計算に用いる積分実験データについてである。Am-243サンプルの燃焼後組成比の実験データの一つに、実験不確かさが他に比べて極端に小さく不確かさ評価に課題がある可能性が高いことが分かったため、当該実験データを除外して炉定数調整を行った。なお、ADJ2017の作成では、合計719個の核特性の解析結果に対する総合評価を行い、最終的に620個の積分実験データを採用していたが、ADJ2017Rの作成では一つ除外したので、最終的に採用した積分実験データは619個となる。どちらの見直しについても炉定数調整計算結果に与える影響は小さいが、不確かさ評価方法の説明性や積分実験データとの整合性が向上したと考えられる。

Irradiation tests of radiation hard materials for ITER blanket remote handling system

齋藤 真貴子; 小坂 広; 丸山 孝仁; 野口 悠人; 武田 信和; 角舘 聡; 他1名*

Fusion Engineering and Design, 124, p.542 - 547, 2017/11

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2017.04.045

The ITER Blanket Remote Handling System (BRHS) will handle the blanket modules (BMs), which can weigh up to 4.5 ton and be larger than 1.5 m, stably and with a high degree of positioning accuracy. When the ITER has stopped plasma operations for maintenance, the BRHS will be installed in the vacuum vessel, whose components are radioactive, to remove and install the BMs. Therefore, the BRHS will be operated in a high radiation environment (up to 250 Gy/h) having an estimated total dose of 5 MGy during two years maintenance. As components may degrade by gamma irradiation, some equipment is expected to malfunction which causes delays in the in-vessel maintenance schedule. In this study, as the polymer material for the O-rings, bellows, cable sheaths, and coating materials is of the utmost priority in the design of the BRHS, additional material property tests to verify radiation hardness were performed after the candidate materials were irradiated with rays up to 5 MGy. After selection the radiation hard materials for BRHS by property test, function test such as sealing tests and repeat test were performed as the second step to confirm that the materials could still function properly as an O-ring and bellows.

純鉄の-構造相転移のEXAFSによる精密構造解析

石松 直樹*; 佐田 祐介*; 圓山 裕*; 綿貫 徹; 河村 直己*; 水牧 仁一朗*; 入舩 徹男*; 角谷 均*

放射光, 28(1), p.3 - 11, 2015/01

http://ci.nii.ac.jp/naid/40020343110

純鉄の圧力誘起-構造相転移における局所構造変化を、静水圧的高圧下におけるEXAFS測定によって精密解析した。マルテンサイト変態で生じるシェアー型とシャッフル型の原子変位を分離してそれぞれ決定することに成功し、相転移のトリガーがシェアー変形であることを支持する結果を得た。

Effect of hydrogenation on the electronic state of metallic La hydrides probed by X-ray absorption sectroscopy at the La -edges

石松 直樹*; 笹田 良平*; 圓山 裕*; 市川 貴之*; 宮岡 裕樹*; 木村 通*; 坪田 雅己*; 小島 由継*; 圓谷 貴夫*; 小口 多美夫*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012070_1 - 012070_4, 2009/11

https://doi.org/10.1088/1742-6596/190/1/012070

金属ランタン水素化物LaHのランタン吸収端のXANES測定を実施し、水素化に伴うランタンとの電子状態変化を調べた。水素量の増加によって、2でランタン吸収端のホワイトラインの強度の増加が観測された。これは八面体サイトに水素が侵入したことによってランタン5のホールが増加したことに起因すると考えられる。一方で、ランタン吸収端の肩構造は水素量が0から2へ増加すると消失する。これは四面体サイトに侵入した水素によって-混成が弱められたためであると考えられる。

Evaluation of water transfer from saturated lightweight aggregate to cement paste matrix by neutron radiography

丸山 一平*; 兼松 学*; 野口 貴文*; 飯倉 寛; 寺本 篤史*; 早野 博幸*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 605(1-2), p.159 - 162, 2009/06

https://doi.org/10.1016/j.nima.2009.01.138

In high-strength concrete with low water-cement ratio, self-desiccation occurs due to cement hydration and causes shrinkage and an increased risk of cracking. While high-strength concrete has a denser matrix than normal-strength concrete, resulting in lower permeability, early-age cracks would cancel out this advantage. For the mitigation of this self-desiccation and resultant shrinkage, water saturated porous aggregate, such as artificial lightweight aggregate, may be used in high-strength concrete. In this contribution, for the purpose of clarification of the volume change of high-strength concrete containing water-saturated lightweight aggregate, water transfer from the lightweight aggregate to cement paste matrix is visualized by neutron radiography. As a result, it is clear that water was supplied to the cement paste matrix in the range 3-8 mm from the surface of the aggregate, and the osmotic forces may yield water transfer around lightweight aggregate in a few hours after mixing.

Picosecond view of microscopic-scale polarization clusters in paraelectric BaTiO

Tai, R.; 並河 一道; 澤田 昭勝*; 岸本 牧; 田中 桃子; Lu, P.*; 永島 圭介; 圓山 裕*; 安藤 正海*

Physical Review Letters, 93(8), p.087601_1 - 087601_4, 2004/08

A2004-0483.pdf:0.43MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.087601

チタン酸バリウムのフェロ相とパラ相に存在する分極クラスターをピコ秒X線レーザーを用いたスペックル計測法を用いて、世界で初めて観測しその特性を調べることに成功した。これらの動的に変化する分極クラスターは結晶温度がキュリー温度(Tc)に近づくにつれて現れる。そしてその分極クラスターの間隔は温度とともにリニアに増加する。ところがその平均サイズはほとんど変化しない。分極はキュリー温度より約5度低い温度点で最大値を示す。分極クラスターの短距離相関強度は、結晶温度がキュリー温度に向かって減少していくにつれて、(T-Tc)0.410.02の関係をもって変化する。

Picosecond snapshot of the speckles from ferroelectric BaTiO by means of X-ray lasers

Tai, R.; 並河 一道*; 岸本 牧; 田中 桃子; 助川 鋼太*; 長谷川 登; 河内 哲哉; 加道 雅孝; Lu, P.; 永島 圭介; et al.

Physical Review Letters, 89(25), p.257602_1 - 267602_4, 2002/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.89.257602

温度に対する無秩序表面ドメイン構造の振舞を調べるためにピコ秒X線レーザースペックル計測が初めて行われた。フェロエレクトリックドメインによって引き起こされた過渡的な表面構造はキューリー温度へ向かっての温度増加に伴い減少し、キューリー温度以上で完全に消滅する。c/aドメインの空間的な配置の急激な変化は、キューリー温度より2度以下から始まることが観測された。そしてそこでは、平気的なドメインの大きさは(Tc-T)により減少することがわかった。キューリー温度近くのパラ状態において存在すると考えられていながら、従来の手法では不可能であった分極クラスターの観察を遂行できる見通しが得られた。

ITER工学設計

下村 安夫; 常松 俊秀; 山本 新; 丸山 創; 溝口 忠憲*; 高橋 良和; 吉田 清; 喜多村 和憲*; 伊尾木 公裕*; 井上 多加志; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 78(Suppl.), 224 Pages, 2002/01

http://ci.nii.ac.jp/naid/40004988703

日本,米国,欧州,ロシアの4極の協定に基づき、1992年7月に開始されたITER工学設計活動(ITER-EDA)は、ITER建設の判断に必要な技術的準備を整え、2001年7月に9年間の活動を完了した。本件は、ITER工学設計活動において完成された最終設計報告書の物理及び工学設計の成果を簡潔にまとめたものである。