Cross section asymmetry of polarized -ray elastic scattering

Omer, M.; 静間 俊行*; 小泉 光生; 羽島 良一*; 橋本 智*; 宮本 修治*

LASTI Annual Report, 24, p.20 - 22, 2023/12

https://www.lasti.u-hyogo.ac.jp/annualreport/LASTI_Annual_Report_vol_24_2022.pdf

Nondestructive elemental analysis is highly valued in many fields such as archeology, paleontology, space sciences, nuclear security, and nuclear nonproliferation. These fields usually impose estimating the elemental composition of bulk, large, and inhomogeneous samples nondestructively. Common elemental analysis techniques such as X-ray fluorescence (XRF) may fail in such situations due to self-absorption of low energy X-rays within thin layers of the sample. In the present study, we propose a novel nondestructive method that may be useful in distinguishing the elemental composition of a given sample based on the elastic scattering of linearly polarized and high-energy -rays. Linear polarization of -rays causes asymmetry of the elastic scattering cross sections with respect to the polarization plane of the incident -rays. At specific -ray energies and scattering angles, the asymmetry ratio, R, of the cross sections in two orthogonal planes is characteristic of each element. The measurement of asymmetry ratio of 1.62 MeV linearly polarized -rays at NewSUBARU facility is presented. This work is a contribution of the JAEA to the International Atomic Energy Agency (IAEA) under the agreement of the coordinated research program (CRP), J02015 (Facilitation of Safe and Secure Trade Using Nuclear Detection Technology - Detection of RN and Other Contraband).

Proposal for selective isotope transmutation of long-lived fission products using quasi-monochromatic -ray beams

早川 岳人; 宮本 修治*; 羽島 良一; 静間 俊行; 天野 壮*; 橋本 智*; 三澤 毅*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(12), p.2064 - 2071, 2016/12

https://doi.org/10.1080/00223131.2016.1194776

準単色の線による光核反応を用いた選択的な同位体変換法を提案する。この手法は、Zr, Pd、ないしSeのような長寿命核分裂生成物(LLFP)の粒子閾値が、同じ元素の他の安定同位体の粒子閾値より低いという事実に基づく。そのため、この手法では、ターゲット物質がLLFP以外に安定同位体を含んでいたとしても、新しくLLFPが生成されないという傑出した特徴を有する。レーザーコンプトン散乱線と原子炉の中性子捕獲反応線がこの手法に適した線源である。

Current status of R&D activities and future plan and role of JAEA's two generic URLs

小出 馨; 大澤 英昭; 伊藤 洋昭; 棚井 憲治; 仙波 毅; 内藤 守正; 杉原 弘造; 宮本 陽一

Annual Waste Management Symposium (WM 2015), Vol.5, p.3631 - 3645, 2015/00

原子力機構は高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発を進めており、その一環として日本の多種多様な地質環境に対応するため、深地層の研究施設計画として超深地層研究所計画(瑞浪)と幌延深地層研究計画を立ち上げた。瑞浪では結晶質岩を対象に深地層の科学的研究を実施している。一方、幌延では堆積岩を対象に深地層の科学的研究と地層処分研究開発を実施している。両プロジェクトとも、計画を「地上からの調査研究段階(第1段階)」「坑道堀削時の調査研究段階(第2段階)」「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて進めている。現在、研究坑道の堀削工事は、瑞浪では深度500mまで、また、幌延では深度350mまで終了している。今後、両プロジェクトでは、地質環境の長期変遷に関する研究を含む第3段階の研究を進めるとともに、深地層の研究施設を地層処分分野の研究者・技術者の育成、国民との相互理解促進、国際協力の場として活用していく。

Behavior of environmental tritium at NIFS Toki Site of Japan

杉原 真司*; 田中 将裕*; 玉利 俊哉*; 嶋田 純*; 高橋 知之*; 百島 則幸*; 福谷 哲*; 安藤 麻里子; 佐久間 洋一*; 横山 須美*; et al.

Fusion Science and Technology, 60(4), p.1300 - 1303, 2011/11

https://doi.org/10.13182/FST11-A12669

原子力施設に起因する環境中トリチウムの挙動を評価する技術の開発を目的として、核融合科学研究所周辺の河川,降水及び地下水中トリチウム濃度の変動を測定した。近年の環境中トリチウム濃度は核実験前のレベルまで低下しているため、固体高分子電解質を用いた電気分解で試料中トリチウムを濃縮し、低バックグラウンド液体シンチレーション測定を行った。降水中のトリチウム濃度は0.090.78Bq/Lであり、夏と秋に低く冬と春に高い季節変動を示した。河川水と地下水はほぼ一定の値を示し、それぞれ0.34と0.24Bq/Lであった。トリチウム濃度と同時に河川水の電気伝導度と流量、水素及び酸素同位体比の測定を行った。これらのデータをもとにダイナミックモデルを開発し、トリチウムの挙動を解析した。

Information basis for developing comprehensive waste management system; US-Japan Joint Nuclear Energy Action Plan Waste Management Working Group Phase I report (Joint research)

油井 三和; 石川 博久; 渡邊 厚夫*; 吉野 恭司*; 梅木 博之; 日置 一雅; 内藤 守正; 瀬尾 俊弘; 牧野 仁史; 小田 治恵; et al.

JAEA-Research 2010-015, 106 Pages, 2010/05

JAEA-Research-2010-015.pdf:13.58MB

本報告書は日米原子力エネルギー共同行動計画廃棄物管理ワーキンググループのフェーズIの活動をまとめたものである。このワーキンググループでは、日米両国間の既存の技術基盤を集約するとともに、今後の協力内容を共同で策定することに主眼を置いている。第一に、両国における核燃料サイクルに関する政策的及び規制の枠組みを概観するとともに、さまざまな先進燃料サイクルシナリオの調査を行い、これらを取りまとめた。第二に、廃棄物管理及び処分システムの最適化について議論を行った。さまざまな区分の廃棄物を対象とした処分システム概念のレビューを行うとともに、最適化において検討すべき要因について議論を行った。これらの作業を通じ、最適化に関する潜在的な協力可能分野と活動の抽出を行った。

Establishing priorities for HLW R&D in the 21 century

梅木 博之; 内藤 守正; 牧野 仁史; 大澤 英昭; 中野 勝志; 宮本 陽一; McKinley, I. G.*

Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/04

事業段階へ移行した21世紀に入ってから、日本の地層処分計画を取り巻く状況は急速に変化し、とりわけパブリックアクセプタンスへの関心が高まり、また原子力ルネサンスとも関連して処分技術に求められる要件への柔軟性を確保することの必要性が大きくなっている。このため、そのような複雑なプロジェクトを支援するための研究開発を進めるうえで、要件や成果の品質,知識ベースなどを体系的に管理することが極めて重要となってきている。本稿では、現行の4万本のガラス固化体を処分する処分場概念を出発点に、廃棄物の多様化,次世代の処分場概念とその構築に必要な設計/安全評価のツールとデータベース,意思決定の支援に必要な管理ツールなど、幾つかの重要な課題について包括的に論じる。

日本原子力研究開発機構における廃棄物処分分野の安全研究の概要; 平成13年度平成17年度,高レベル放射性廃棄物

梅木 博之; 大澤 英昭; 園部 一志; 宮本 陽一

第5回安全研究成果報告会講演録集; 放射性廃棄物の地層処分について, p.5 - 29, 2006/03

サイクル機構(現、日本原子力研究開発機構)は、国の方針に基づいて高レベル放射性廃棄物地層処分研究の全体計画を作成している。その中で、全体計画にしたがって進める研究開発の成果は、事業の推進,安全規制の策定に資する共通の技術的基盤となることを目指している。特に安全規制の策定に資するという観点からは、上述した安全研究年次計画に応えるものでなければならない。このことを念頭に、年次計画に対応して安全研究計画を作成し、全体計画に沿って進められる研究開発の成果を安全研究という視点で捉えることが可能となるようにした。本稿では、サイクル機構が進めた高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究開発について、安全研究としてどのように体系づけられているかを説明したうえで、設定された各個別課題の内容,成果の概要を示す。

原研におけるクリーン化学分析所の整備; 高度環境分析研究棟(CLEAR)

半澤 有希子; 間柄 正明; 渡部 和男; 江坂 文孝; 宮本 ユタカ; 安田 健一郎; 郡司 勝文*; 山本 洋一; 高橋 司; 桜井 聡; et al.

JAERI-Tech 2002-103, 141 Pages, 2003/02

JAERI-Tech-2002-103.pdf:10.38MB

原研で整備した、クリーンルームを有する実験施設である高度環境分析研究棟(CLEAR)について、設計,施工及び2001年6月の運用開始段階における性能評価までを概観する。本施設は、保障措置環境試料分析,包括的核実験禁止条約(CTBT)遵守検証及び環境科学にかかわる研究を目的として、環境試料中の極微量核物質等の分析を行うための施設である。本施設では、クリーンルームの要件と核燃料物質使用施設の要件とを両立した点及び、多量の腐食性の酸を使用した金属元素の微量分析に対応してクリーンルームの使用材料に多大な注意を払った点に大きな特徴がある。そのほか、空調及び空気清浄化の設備,クリーンフード等の実験用設備,分析施設としての利便性及び安全設備についてもその独自性を紹介し、さらに完成したクリーンルームについて、分析操作に対するバックグラウンド評価の結果を示した。本施設の整備により、環境試料中の極微量核物質等の信頼性のある分析を行うための条件が整った。

CTBT検証体制における放射性核種監視観測所

熊田 政弘; 小田 哲三; 宮本 ユタカ; 打越 貴子*; 中原 嘉則; 山本 洋一; 伯耆田 貴憲; 広田 直樹*; 井上 洋司; 篠原 伸夫

第23回核物質管理学会日本支部年次大会論文集, p.39 - 44, 2002/12

CTBT検証体制では、大気中,水中、及び地中における核爆発の有無を監視するため、世界中に321カ所の観測所を設け、国際監視網を構築することとしている。監視網では、地震,微気圧変動,水中音響及び放射性核種の4つの監視技術が用いられる。このうち、放射性核種監視観測所は世界中に80カ所設けられ、大気粒子をフィルター上に捕集して試料の線計測を行う。観測所は、一定の技術基準を満たすことによりCTBT機関により認証を受けた後、機関との契約に基づいて、観測網の一部を担うことになっている。また、80カ所の観測所のうち、半数の40カ所には大気放射性希ガス自動計測装置が設置される。原研では、日本に設置される2つの放射性核種監視観測所(群馬県高崎市,沖縄県国頭郡)の設置を進めており、本発表では、観測所設置の現状、及び放射性核種監視観測所の性能等について報告する。

Effect of MgO and BaO on Fe3+/Fe2+ equilibrium in a Candidate Glass for Immobilization o

河村 和廣; 宮本 陽一

High Temperature Materials and Processes, 16(3), p.169 - 172, 2002/00

動燃が開発した高レベル放射性廃棄物固化処理用のガラスフリット(動燃ガラスコード名:PF798)中のLi2Oに置き換えてMgO、BaOを添加した場合の酸化還元状態の変化を明らかにするため、Fe3+/Fe2+比を測定した。MgOの増加(Li2Oの現象)により、酸素活量が減少し、Fe3+/Fe2+比が減少した。またBaOとLi2Oはほぼ等価の役割を果たし、Fe3+/Fe2+の変化はほとんど無かった。