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報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2021年度

中田 陽; 金井 克太; 瀬谷 夏美; 西村 周作; 二川 和郎; 根本 正史; 飛田 慶司; 山田 椋平*; 内山 怜; 山下 大智; et al.

JAEA-Review 2022-078, 164 Pages, 2023/03

JAEA-Review-2022-078.pdf:2.64MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2021年4月から2022年3月までの間に実施した環境放射線モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、上記の環境放射線モニタリングの結果において、2011年3月に発生した東京電力株式会社(2016年4月1日付けで東京電力ホールディングス株式会社に変更)福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質の影響が多くの項目でみられた。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、平常の変動幅の上限値を超過した値の評価について付録として収録した。

論文

Magnetization process of cubic Fe$$_3$$O$$_4$$ submicron particles studied by polarized small-angle neutron scattering

野村 英志*; 千葉 桃子*; 松尾 咲琴*; 野田 千晶*; 小林 悟*; Manjanna, J.*; 河村 幸彦*; 大石 一城*; 廣井 孝介; 鈴木 淳市*

AIP Advances (Internet), 12(3), p.035034_1 - 035034_5, 2022/03

We report results of polarized small-angle neutron scattering (SANS) experiments at T = 10 K and 300 K for cubic Fe$$_3$$O$$_4$$ submicron- sized particles, where formation of a complex spin vortex is expected. Magnetic SANS intensities of magnetization components in the direction perpendicular and parallel to the magnetic field were observed to change significantly at around the coercivity. Magnetization components parallel to the field minimizes around the coercivity both at T = 10 K and 300 K, whereas those perpendicular to the magnetic field maximizes near the coercivity and the maximum value differ greatly, depending on the temperature. Based on results of micromagnetic simulations, the observed SANS intensities were interpreted as due to magnetic structural changes from a flower to a spin vortex state and gradual tilting of a vortex core from the external field to magnetocrystalline anisotropy axes at low fields.

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2020年度

中田 陽; 中野 政尚; 金井 克太; 瀬谷 夏美; 西村 周作; 根本 正史; 飛田 慶司; 二川 和郎; 山田 椋平; 内山 怜; et al.

JAEA-Review 2021-062, 163 Pages, 2022/02

JAEA-Review-2021-062.pdf:2.87MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV 編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2020年4月から2021年3月までの間に実施した環境放射線モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、上記の環境放射線モニタリングの結果において、2011年3月に発生した東京電力株式会社(2016年4月1日付けで東京電力ホールディングス株式会社に変更)福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質の影響が多くの項目でみられた。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、平常の変動幅の上限値を超過した値の評価について付録として収録した。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2019年度

中野 政尚; 藤井 朋子; 根本 正史; 飛田 慶司; 瀬谷 夏美; 西村 周作; 細見 健二; 永岡 美佳; 横山 裕也; 松原 菜摘; et al.

JAEA-Review 2020-069, 163 Pages, 2021/02

JAEA-Review-2020-069.pdf:4.78MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2019年4月から2020年3月までの間に実施した環境放射線モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、上記の環境放射線モニタリングの結果において、2011年3月に発生した東京電力(2016年4月1日付けで東京電力ホールディングスに変更)福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質の影響が多くの項目でみられた。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、平常の変動幅の上限値を超過した値の評価について付録として収録した。

口頭

福島第一原発事故で放出したCs含有放射性粒子の地表分布の推定

佐藤 志彦; 末木 啓介*; 松尾 一樹*; 箕輪 はるか*; 吉川 英樹

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故ではCsを選択的に吸着したCs含有粒子と言われる放射性粒子が環境中に放出したことが知られている。これまでの研究を含め、原子力発電所周辺における調査が多数展開され、放出源となった原子炉や時期の特定が進んでいる。本発表では事故進展と粒子の放出時期から、福島第一原子力発電所周辺における放射性粒子の分布予想を紹介する。

口頭

福島第一原子力発電所事故によって放出された放射性粒子の放射性核種

末木 啓介*; 松尾 一樹*; 笹 公和*; 佐藤 志彦; 吉川 英樹; 箕輪 はるか*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故によって福島県の東側を中心に原子炉起源の放射性核種による汚染が起こった。この放出された放射性物質の一部がケイ酸ガラス質の微粒子として飛散したことが明らかになってきた。本研究では特に原子力発電所の北北西2kmで採取した放射性粒子に含まれるセシウム-134, 137($$^{134,137}$$Cs)、アンチモン-125($$^{125}Sb$$)およびヨウ素-129($$^{129}$$I)の測定を行い、特にヨウ素についてはヨウ素-131($$^{131}$$I)の事故時における推定を行った。$$^{137}$$Csは1粒子あたり83-3000Bqとその大きさの違いで広い範囲に分布していた。2011年3月11日に補正した$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Csは0.94で1号機由来が示唆された。また$$^{125}$$Sb/$$^{137}$$Csは0.006-0.018の範囲に存在していた。加速器質量分析で得られた$$^{129}$$I/$$^{137}$$Csは1-6$$times$$10$$^{-9}$$となった。粒子を採取した地点周辺の土壌から粒子の$$^{129}$$I/$$^{137}$$Csは1/100と小さいことが判明し、原子炉停止時に換算して、$$^{131}$$Iは46-75Bq存在していたと推定された。

口頭

福島における放射性物質の分布状況調査,14; Cs同位体比を利用した研究のための再測定

佐藤 志彦; 松尾 一樹*; 石井 達也*; 末木 啓介*

no journal, , 

文部科学省マップ事業で公開されているデータは一般に利用可能なため、事故から6年余が経過し、残存する放射性物質がセシウムになる中、各号機により異なる$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs同位体比を利用することで、放出源の推定が試みられている。しかしながらCs同位体比は$$^{134}$$Csが$$gamma$$線をカスケードで放出するためサム補正が不可欠であり、測定は容易でなく、得られた結果の取り扱いには慎重さが求められている。そこで本研究ではマップ事業で扱われた土壌を、トレーサビリティーに則った校正を実施した、マップ事業で使用していない高純度ゲルマニウム半導体検出器を用い再測定することで、$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs同位体比の信頼性について検討を実施した。結果、マップ事業で得られたCs同位体比と概ね一致する結果が得られた。またマップ事業で周辺と異なる値を示した試料も、再測定により許容できる結果が得られた。

口頭

福島原発事故由来の放射性粒子に含まれる$$^{125}$$Sbと$$^{129}$$Iの定量

松尾 一樹*; 末木 啓介*; 佐藤 志彦; 吉川 英樹; 箕輪 はるか*; 笹 公和*; 松中 哲也*; 松村 万寿美*; 高橋 努*; 坂口 綾*

no journal, , 

2011年3月に発生した福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が放出された。その中で不溶性の放射性粒子が、大気浮遊塵中や土壌中から発見された。その特徴は、ケイ酸ガラス質で放射性セシウム($$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs)のみが放射線源である。本研究では粒子が生成した際の放射性核種の取り込みの特徴を推定し、粒子生成プロセスにつながる情報を得るため、現在測定可能である放射性核種の定量を試みた。結果は、SbはCsと同じように取り込まれたものが存在した一方、Iの取り込みはCsとは異なっていたと分かった。このことから、粒子の放射性核種の取り込みには、核種ごとに差異が存在すると推定された。これは、粒子生成時に核種を選択する過程が存在していた可能性を示唆している。

口頭

1号機由来不溶性セシウム粒子の多面的分析による生成シナリオの解明

佐藤 志彦; 小畠 雅明; 岡根 哲夫; 末木 啓介*; 松尾 一樹*; 石井 達也*; Martin, P.*; Scott, T.*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故では不溶性セシウム粒子と呼ばれる放射性粒子が放出したことが知られている。特に1号機から放出した粒子(Type B)は1粒子に含まれる放射能量が多いことから、廃炉作業において偶発的な放出が発生した場合、周辺環境に与える影響は大きく、不測の事故を防止する観点からも生成した場所の特定が急がれる。しかしType Bの生成過程は、ケイ酸の由来が原子炉建屋内で使用されていた断熱材の可能性が指摘されているだけで、生成場所を含む詳細情報は明らかになっていない。そこで本研究ではこれまで外観の観察や、放射光の透過による分析が中心的に行われてきたType Bに対し、実験室X線CTおよびシンクロトロン放射光トモグフィー(SR-XRT)による非破壊の内部分析、および硬X線光電子分光(HAXPES)による表面を構成する元素の電子状態を取得し、Type Bの保持する基本情報から生成シナリオを検討した。結果、X線CTで粒子内部に無数の空洞が存在することを確認した。またX吸収量を強調したCT像からは粒子の表面層に高吸収の領域が見られた。さらにSR-XRTによる元素分布CT像からはケイ素以外のCs, Fe, Znなどの元素が粒子の表面付近に多く存在することを認めた。加えてHAXPESでFeなどの一部元素が低い価数で存在する結果を得た。これらの結果から、従来は断熱材の不純物として考えられていたFe, Zn等は、実際にはケイ酸の溶融中、あるいは粒子形成中に固体物として付着したと推定され、水素爆発前に断熱材の溶融が発生していた可能性が示唆された。

口頭

一号機由来の放射性粒子の生成過程の検討

石井 達也*; 末木 啓介*; 松尾 一樹*; 黒澤 正紀*; 佐藤 志彦; 小畠 雅明; 福田 竜生; 吉井 賢資; 谷田 肇; 岡根 哲夫; et al.

no journal, , 

2011年3月、福島第一原子力発電所事故によって、放射性セシウムを高濃度に含む不溶性の放射性粒子が放出された。放射性粒子の物理的, 化学的な性質を調べることは、事故発生時の原子炉内部の情報を理解することにつながると考えられている。放射性粒子はType-A(2, 3号機由来)とType-B(1号機由来)に大別される。Type-BはType-Aとは異なり、大きさが数百$$mu$$mと大きく、不定形であり、元素分布は不均一である。そのため、生成過程や生成環境も異なると考えられる。そこで、放射性粒子の原料や元素の化学状態等について議論し、Type-Bの放射性粒子の生成過程を検討した。放射性粒子は、福島第一原子力発電所から北北西に2km地点にある工場敷地内のダスト試料から取り出した。Type-Bの放射性粒子2個を断面加工し、母材部分や重元素部分について、SEM-EDS分析をした。また大型放射光施設SPring-8 BL22XUにて、硬X線光電子分光(HAXPES)を行い、放射性粒子表面の元素の化学状態を分析した。そしてこれらによりType-Bの放射性粒子の原料とCsの化学状態を考えることで、どのように粒子が形成され、高放射能を持つようになったかを推察する手掛かりが得られた。

口頭

Tritiumカラムの性能評価

山田 椋平; 松尾 一樹; 永岡 美佳; 中野 政尚

no journal, , 

東海再処理施設周辺の環境放射線(能)モニタリングの一環として、環境水中のトリチウム分析を実施している。また、東京電力福島第一原子力発電所(1F)事故を受け、内閣府の依頼に基づき、1F内において発生する地下水バイパス水及びサブドレン浄化水中のトリチウム分析も実施している。トリチウム分析を行う際の環境水の精製法として、我々は従来から文部科学省放射能測定法シリーズに準拠して、蒸留法を用いてきた。しかし、蒸留法は分析時間の観点から、緊急時の分析方法として適していない。一方、Eichrom Technologies社が開発及び販売をしているTritiumカラムは、蒸留法に比べ操作が簡便であり分析手順が少ない(分析時間が短い)。そこで本発表では、Tritiumカラムを用いたトリチウム分析法の妥当性を確認するために実施したTritiumカラムの性能評価の結果について報告する。

口頭

ろ紙の放射能測定におけるダスト・水の影響及び不確かさの評価

嘉藤 達樹; 平戸 未彩紀; 松尾 一樹; 高橋 映奈; 田村 健; 永岡 美佳; 山崎 巧; 中川 貴博

no journal, , 

【背景・目的】原子力施設における放射線管理において、スミヤろ紙や空気ろ紙試料の放射能を放射能測定装置で測定する際、ろ紙上に測定対象である$$alpha$$核種や$$beta$$核種とともにダストや水が付着した場合、低レベルの放射能測定ではその影響が問題となる。そこで本研究では、放射能評価の精度向上を目指し、ろ紙の放射能測定におけるダストや水分の影響及び不確かさの評価を行った。本発表では、模擬汚染試料を用いた試験から求めたダスト及び水分量と減衰率の相関関係、ろ紙測定に係る相対不確かさについて報告する。【方法】$$alpha$$核種(Am-241(1Bq、10Bq))、$$beta$$核種(Sr-90(10Bq、50Bq)、Cs-137(10Bq))の各RI標準溶液をろ紙(HE-40T)に染み込ませ、模擬汚染試料を作製した。作製した模擬汚染試料を乾燥させた後、ラミネートフィルムで覆い、その上からダストを模擬した試験用粉体(関東ローム(焼成品)、密度3.0g/cm$^3$)又は水を塗布し、粉体量又は水分量を変化させたとき(粉体量: 0$$sim$$8.5mg/cm$^2$、水分量: 0$$sim$$27mg/cm$^2$)の試料の計数値の減衰率を次式から算出した。減衰率[%]=(塗布量を変化させたろ紙の計数値/塗布なしのろ紙の計数値)$$times$$100また、得られた結果から算出した計数に係る不確かさと測定器の校正用線源の放射能の不確さより相対不確かさ(k=2)を求めた。【結果・考察】試験から、粉体量及び水分量の変化と減衰率の関係(図1)、放射能測定に係る不確かさを評価した。$$alpha$$線測定では$$beta$$線測定よりも、粉体・水分の影響を大きく受け、ろ紙上の粉体量が約6.5mg/cm$^2$のときには減衰率は約40%であった。また、$$beta$$線測定よりも$$alpha$$線測定では相対不確かさが大きくなった。以上のことから、$$alpha$$線測定はわずかなダストや水分でも影響を受け、放射能評価が過小になる恐れがあるため、試料の乾燥等の処理が重要と考える。また、$$beta$$線測定ではダスト・水分からの影響は小さいが、放射能の減衰は無視できないため、計数率とダスト・水分量の相関関係の実測に基づく補正が重要である。

口頭

ろ紙の放射能測定におけるダスト・水の影響及び不確かさの評価

嘉藤 達樹; 平戸 未彩紀; 松尾 一樹; 高橋 映奈; 田村 健; 永岡 美佳; 山崎 巧; 中川 貴博

no journal, , 

【背景・目的】原子力施設における放射線管理において、スミヤろ紙や空気ろ紙試料の放射能を放射能測定装置で測定する際、ろ紙上に測定対象である$$alpha$$核種や$$beta$$核種とともにダストや水が付着した場合、低レベルの放射能測定ではその影響が問題となる。そこで本研究では、放射能評価の精度向上を目指し、ろ紙の放射能測定におけるダストや水分の影響及び不確かさの評価を行った。本発表では、模擬汚染試料を用いた試験から求めたダスト及び水分量と減衰率の相関関係、ろ紙測定に係る相対不確かさについて報告する。【方法】$$alpha$$核種(Am-241 (1Bq、10Bq))、$$beta$$核種(Sr-90 (10Bq、50Bq)、Cs-137 (10Bq))の各RI標準溶液をろ紙(HE-40T)に染み込ませ、模擬汚染試料を作製した。作製した模擬汚染試料を乾燥させた後、ラミネートフィルムで覆い、その上からダストを模擬した試験用粉体(関東ローム(焼成品)、密度3.0g/cm$$^{3}$$)又は水を塗布し、粉体量又は水分量を変化させたとき(粉体量: 0$$sim$$8.5mg/cm$$^{2}$$、水分量: 0$$sim$$27mg/cm$$^{2}$$)の試料の計数値の減衰率を次式から算出した。減衰率[%]=(塗布量を変化させたろ紙の計数値/塗布なしのろ紙の計数値)$$times$$100また、得られた結果から算出した計数に係る不確かさと測定器の校正用線源の放射能の不確さより相対不確かさ(k=2)を求めた。【結果・考察】試験から、粉体量及び水分量の変化と減衰率の関係、放射能測定に係る不確かさを評価した。$$alpha$$線測定では$$beta$$線測定よりも、粉体・水分の影響を大きく受け、ろ紙上の粉体量が約6.5mg/cm$$^{2}$$のときには減衰率は約40%であった。また、$$beta$$線測定よりも$$alpha$$線測定では相対不確かさが大きくなった。以上のことから、$$alpha$$線測定はわずかなダストや水分でも影響を受け、放射能評価が過小になる恐れがあるため、試料の乾燥等の処理が重要と考える。また、$$beta$$線測定ではダスト・水分からの影響は小さいが、放射能の減衰は無視できないため、計数率とダスト・水分量の相関関係の実測に基づく補正が重要である。

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