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岡部 晃大; Liu, Y.*; 大谷 将士*; 守屋 克洋; 柴田 崇統*; 地村 幹*; 平野 耕一郎; 小栗 英知; 金正 倫計
JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011011_1 - 011011_6, 2021/03
J-PARC大強度陽子加速器では設計出力値である1MWビームパワーのビーム調整を行っている。線形加速器におけるMEBT(Medium Energy Beam Transport)1は低エネルギーでの大強度ビーム輸送系であり空間電荷力が支配的な状況でビームを輸送、及び、下流加速器であるDTLに整合したビームに成型する機能を持つため、J-PARC加速器の出力を安定化する上で最も重要な機器である。そこで、ビーム供給安定化向上のため、MEBT1より上流のイオン源やRFQ等の機器パラメータとMEBT1でのビームパラメータとの関連性を調査した。その結果、MEBT1に入射するビームの挙動は上流機器の設定パラメータと関連があり、その関係はイオン源の数値シミュレーション結果をもとにしたビーム力学理論から解釈できることが今回初めて判明した。さらに、本結果をもとにシミュレーションによる解析を行い、現状のMEBT1では下流側DTLとのビーム整合を行う上でビームモニターの数が不足しており、それらの設置個所を含めて再検討が必要なこと、バンチャー空洞の数を増やしてチョッパーシステム及びDTLとのビーム整合を両立可能な状態にすることによりさらなるビーム供給の安定化が見込めること、などの課題がはっきりと分かった。本発表にてそれらビーム実験結果を報告する。
ビーム用バンチシェイプモニター北村 遼; 二ツ川 健太*; 林 直樹; 平野 耕一郎; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 守屋 克洋; 根本 康雄*; 小栗 英知
Proceedings of 16th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.51 - 54, 2019/07
J-PARCリニアックにおいてピーク電流60mAを超える大強度Hビームを供給する場合、高周波四重極リニアック(RFQ)後のビーム輸送系における縦方向測定と調整はビームロスとエミッタンス増大の削減のために重要である。大強度3MeVのHビームのバンチ幅測定にはエネルギー損失が小さくかつ高温耐性のあるカーボンナノチューブ(CNT)ワイヤーを用いた新しいバンチシェイプモニター(BSM)が必要である。しかし二次電子を引き出すためCNTワイヤーに高圧印加すると、放電が電圧印加の妨げとなる。それゆえ安定したバンチ幅測定のためには放電を抑制する必要がある。エミッタとしてのCNTの特性を考慮してワイヤー長を短くしたところ、-10kV高圧がワイヤーに印加できた。本講演ではこのBSMの最新の開発状況と将来の展望を報告する。
北村 遼; 林 直樹; 平野 耕一郎; 近藤 恭弘; 守屋 克洋; 小栗 英知; 二ツ川 健太*; 宮尾 智章*; 大谷 将士*; 小坂 知史*; et al.
Proceedings of 10th International Particle Accelerator Conference (IPAC '19) (Internet), p.2543 - 2546, 2019/06
バンチシェイプモニター(BSM)は縦方向位相空間分布を測定するための重要な装置の一つである。例えば、J-PARCリニアックではタングステンワイヤーを用いたBSMが加速空洞間のバンチ形状を測定するためACSセクションに3台導入されている。しかしながら、このBSMではRFQとDTLセクション間のビーム輸送系における3MeVのHビームのバンチ形状を測定することは、ビーム中心部でワイヤーが断線してしまうために困難である。そこで3MeVのHビームのバンチ形状を測定できるよう、カーボンナノチューブワイヤー(CNT)を用いた新たなBSMを開発している。CNTワイヤーに-10kVの高圧を印加するには細心の注意を要する。ワイヤーからの放電を抑制しつつBSMを運転するためにいくつかの対策を実施した。この講演ではCNT-BSMの最新の開発状況と将来の展望を報告する。
柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 若杉 圭一郎; 三ツ井 誠一郎; 北村 暁; 吉川 英樹; 小田 治恵; 石寺 孝充; et al.
JAEA-Research 2014-030, 457 Pages, 2015/03
JAEA-Research-2014-030.pdf:199.23MB
原子力機構(JAEA)がこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、原子力発電環境整備機構(NUMO)が今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定すること等を目的として、2011年度よりJAEAとNUMOは以下の3つのテーマについて共同研究を進めている。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討: 水理地質構造モデル構築手法の事例調査に基づいて、得られた知見を評価ツリーとして整理し、モデルの不確実性やそれらの評価項目への影響等についての検討を行った。(2)シナリオの構築方法に関する検討: 状態設定手順を実務的な観点から、さらに見直すとともに、セメント影響とガラス溶解挙動について、知見の体系的な整理と不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定方法に関する検討: 母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。
小嵐 淳; 守屋 耕一*; 安藤 麻里子; 松永 武; 藤田 博喜; 永岡 美佳
Scientific Reports (Internet), 2, p.1005_1 - 1005_5, 2012/12
被引用回数：40 パーセンタイル：70.65(Multidisciplinary Sciences)福島第一原子力発電所事故に伴って放出された放射性セシウムによる環境及び公衆への影響は、森林表層土壌における放射性セシウムの移動性に大きく依存する。われわれは、福島市内の森林表層土壌において、微生物及び非生物的吸着によって保持されている潜在的に移動性の高い放射性セシウムの量を調査した。土壌有機物や粘土粒子が多く、陽イオン交換容量の大きい土壌において、放射性セシウムの硫酸カリウム溶液による高い抽出率が見いだされた。一方、すべての土壌において微生物バイオマスの存在を確認したが、バイオマスを死滅させた後の抽出率の増加は見られなかった。これより、土壌微生物自体が、放射性セシウムを移動性の高い状態で保持することへの寄与は小さいことが明らかになった。
河野 恭彦; 荻野 晴之*; 吉富 寛; 藤原 慶子*; 守屋 耕一*
FBNews, (410), p.7 - 12, 2011/02
本稿では、(1)われわれ著者らが所属する日本保健物理学会若手研究会と学友会の紹介、(2)放射線審議会基本部会における国際放射線防護委員会2007年勧告の国内制度等への取り入れにかかわる検討の中から、「医療被ばく」,「緊急時被ばく(参考レベル)」,「女性の線量限度」,「健康診断」の4テーマを取り上げ、その提言の取りまとめにかかわる最新情報を要約するとともに基本部会の提言を踏まえたわれわれ若手の見解、そして(3)国際基本安全基準(BSS)について、現在までの改訂状況を踏まえつつ、BSSドラフト4.0に日本からの意見がどのように取り上げられてきたのかを、「ラドン被ばくにおける喫煙者の肺ガンリスクの相乗効果」,「計画被ばく状況が適用される自然起源の放射性物質からの被ばく」,「ラドンの参考レベルの表現」の3点からわれわれ若手の意見とともに述べさせていただく。今後次回の法令改訂時において、われわれも放射線防護の専門家の1人として、より積極的に法令改訂作業に関与していきたいと考える。
常盤 哲也; 浅森 浩一; 平賀 正人*; 山田 治; 森谷 祐一*; 堀田 光*; 北村 至*; 横田 秀晴
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.117 - 122, 2010/10
地質環境の長期安定性を考えるうえで、地震・断層活動の特性を理解することが重要である。幌延地域は、北海道北部において地殻変動が活発な地域の一つと考えられている。そこで本研究では、北海道北部幌延地域における震源分布と地質構造の関係について検討を行った。震源分布の推定にあたっては、マルチプレット・クラスタリング解析手法を用いた。地震データは、2003年9月1日から2007年9月30日に観測された421イベントのデータを用いた。一方、地質構造は、反射法地震探査結果を用いたバランス断面図をもとに、三次元地質構造モデルを構築した。両者を比較した結果、深度の違いはあるが、震源は西から東に向かって深くなっていく分布や北北西-南南東方向に分布する傾向は、断層などの地質構造の形態の傾向と似通っていることがわかった。このことから、震源分布と地質構造とは相関関係があり、両者を比較することで、活動域の特定に関して有益な情報を得ることができると考えられる。
炭素同位体比の経時変化守屋 耕一*; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子
KURRI-KR-153, p.53 - 59, 2010/03
森林生態系における炭素循環評価には、主要な炭素貯蔵庫でCO放出源である土壌有機物の評価が不可欠である。本研究では、土壌有機物を長期間培養してCO放出速度の変化を測定し、有機物無機化モデルにフィッティングすることで、土壌有機物を易・中・難分解性の3つに分けて評価した。結果より、土壌に存在する有機物のほとんどは1年以上残留する難分解性であり、表層に中分解性炭素がわずかに存在することが明らかとなった。分解により放出されるCOの安定同位体比(
C)は、培養開始後1週間で急激に減少する易分解性炭素が有機物自体よりも高いC値を持ち、その後緩やかに分解される中分解性炭素は逆に有機物自体よりも低いC値を持つ経時変化を示した。これらの結果は、分解の基質である化合物が培養の経過に伴い変化していることを示唆しており、今後有機物分解過程の解明に炭素同位体を利用できる可能性を示すものである。
野原 壯; 梅田 浩司; 笹尾 英嗣; 浅森 浩一; 花室 孝広; 守屋 俊文*; 中司 昇
JAEA-Research 2007-087, 102 Pages, 2008/02
JAEA-Research-2007-087.pdf:35.58MB
我が国は変動帯に位置しており、安定大陸にある欧米諸国に比べて、地震や火山活動等が活発である。地質環境の長期安定性に関する研究においては、地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある地震・断層活動,火山活動,隆起・侵食,気候・海水準変動等の天然現象に着目して、それらの特徴を明らかにするとともに、それらが地質環境に及ぼす影響を解明するための調査技術・評価手法にかかわる研究開発を進めている。平成17年度までに、地層処分に重大な影響を及ぼすと想定される現象の存在(例えば、活断層や第四紀火山等)をあらかじめ確認するための調査技術や、過去においても地層処分システムの性能に著しい影響を及ぼすような現象が発生した痕跡がないことを確認するための調査技術の開発等を進めるとともに、三次元地形変化シミュレーション技術等の長期予測・影響評価モデルの開発等を行ってきた。本報は、平成17年度までにおけるこれらの研究開発の成果についてとりまとめたものである。
中司 昇; 野原 壯; 梅田 浩司; 守屋 俊文; 浅森 浩一; 丹羽 正和
放射性廃棄物安全研究年次計画(平成13年度
平成17年度)研究成果報告集, p.50 - 56, 2006/03
火山・地熱活動,地震・断層活動,隆起・侵食などの天然現象の変化(プロセス・メカニズム)、及びそれらによる地質環境への影響に関するデータを収集・整備した。また、これらのデータを用いて環境変動シミュレーション手法の開発を行った。
杤山 修*; 新堀 雄一*; 田中 紘一*; 守屋 由介*; 油井 三和; 柴田 雅博; 鐵 剛志*
JNC TY8400 2002-014, 129 Pages, 2002/05
JNC-TY8400-2002-014.pdf:2.35MB
高レベル放射性廃棄物(HLW)の地層処分の安全評価においては、天然バリア中の地下水に放射性核種が漏出することを想定して、核種が生態圏へ移行する過程を検討しなければならない。地下水中で核種の濃度を支配するのは、難溶性の含水酸化物の溶解度である。含水酸化物は多くの場合、熱力学的に不安定な非晶質の固体が生成し、時間とともにオキシ水酸化物や酸化物に変化(結晶化)していくことが知られているが、この変化速度については未解明な部分が多い。研究が少なく未解明な部分が多い理由のひとつは、固相がどの程度結晶質であるか非晶質であるかを定量化する方法が確立されていないことや、沈殿物がバルクや雰囲気に敏感であるためその系統的な実験的研究が難しいなどにある。本研究では、(1)非晶質水酸化鉄からゲータイトへの変化および、(2)セリウム(III)(IV)の沈殿生成とその熟成時の化学形の変化、について検討し、結晶化分率の定量化手法開発およびFe(III)、Ce(III)およびCe(IV)の各条件下での沈殿物について熟成条件による結晶化速度の違いを評価した。いずれの元素も、非晶質沈殿物から結晶化する場合は、バルクを経由することが示唆され、特にCe(IV)では沈殿生成時での状態が結晶化に影響することを示した。これら知見はいずれも溶解度制限固相を整理する上で基礎となる。
横井 浩一*; 米田 吉宏*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*
PNC TJ1380 96-002, 68 Pages, 1996/03
釜石原位置試験では、地層科学研究の一貫として、割れ目系岩盤である花崗閃緑岩(結晶質岩)を対象に、地下の基礎的な地質環境特性の把握と現象の理解、現有調査試験技術の適応性の確認を目的とした試験研究が実施されている。その一貫として、現在250mL原位置試験場において、坑道周辺岩盤中の地下水の化学的状態、特にREDOX状態の調査研究が行われている。REDOX状態の調査方法としては試錐孔にパッカーを設置し、空気と接触せずに地下水のREDOX状態をモニタリングする方法が採用されている。本工事ではREDOXモニタリング測定用の機器設置試錐孔を掘削し、パッカー設置個所の割れ目等の岩盤状態を調査する目的で、以下の調査を行った。1)新規試錐孔、KRE-3の掘削2)BTVによる孔内観察3)新規試錐孔、KRE-3孔の岩芯観察上記の調査の結果、本試錐孔ではN80W方向の割れ目が卓越し、深度0.15m1.48mが割れ目の発達した割れ目帯であると考えられた。(1)KRE-3孔の岩芯で観察された亀裂は、開口亀裂22本、閉鎖亀裂45本、亀裂頻度はそれぞれ、2.2本/m、4.6本/mであった。(2)KRE-3孔BTV観察で観察された亀裂は31本であり、うち、開口亀裂が2本、ヘアークラックが19本、鉱物脈は10本であった。(3)KRE-3孔BTV結果ではN72W、60S方向の亀裂の卓越が観察された。(4)0.151.48m間、8.609.07mでは割れ目頻度が高く、割れ目帯と考えられた。
横井 浩一*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*
PNC TJ1380 95-004, 235 Pages, 1995/03
釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、2)深部岩盤における掘削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して7つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).割れ目特性調査:250mL坑道において、割れ目の切った切られたの関係や割れ目充填物の組織から、原位置試験場の割れ目の形成順序を推定した。(2).孔内載荷試験:深度、載荷方向の違いは認められず、変形係数と弾性係数の比で判定される岩盤分類では「締まっている」状態に該当した。(3).初期応力測定;550mL坑道において実施された水圧破砕法、円錐孔底ひずみ法、AE法、DRA法より算出された最大主応力の方向はNSN30°W、520°Nと概ね一致し、水圧破砕法、AE法およびDRA法で推定された鉛直応力は付近の推定被り圧7.0MPaに一致した。(4).MOSAX地下水サンプラーを用いた採水:KG-1孔において予定した5つの区間の内、3つの区間で本採水を実施した。(5).間隙水圧測定:KG-1孔における水圧分布は、全体的な傾向として、大きく分けて4つの帯水層と3つの難透水層に分けられ、間隙水圧の経時変化は原位置試験場周辺の降雨量と調和的な推移を示した。(6).地下水の地球化学特性調査:人工バリア坑道およびアクセス坑道の掘削等のイベントが湧水の物理化学パラメータおよび化学成分に変動を与えることが明らかとなった。(7).既存坑道周辺の応力測定:岩芯鑑定、水平面内および鉛直断面内の応力分布から、水平孔で壁面から0.51.0m、45
上向きで2.0m程度まで坑道の影響が顕著であった。
長 久*; 横井 浩一*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*
PNC TJ1380 94-001, 1308 Pages, 1994/03
釜石原位置試験第1フェーズでは、地層科学研究の一環として割れ目系岩盤である花崗岩を対象に、地質、水理環境特性の把握と現象の理解と現有調査技術の適用性の確認を目的とした試験研究が実施された。動燃事業団は、第2フェーズの目的を岩体の地質、水理、力学特性の深度依存性や不均質性を把握するために研究範囲を拡大し、地下深部の詳細な地質環境特性の把握と現象の理解および調査試験技術の高度化と確立と設定し、以下の5項目を研究領域として取り組む事としている。1)深部地質環境特性の把握2)深部岩盤における掘削影響領域の評価3)結晶質岩中の水理・物質移行に関する研究4)人工バリア試験5)地震に関する試験研究本報告書では、1)5)の研究の基礎資料を提供するとともに、原位置試験場を含むその周辺の地質構造や水理特性、力学特性、地球化学特性、岩盤内充填粘土挙動の把握を行い、同時に調査を通じて調査試験手法の評価を行い問題点と課題を把握した。
森谷 祐一*; 浅森 浩一; 北村 至*; 堀田 光*; 大原 英史*; 新里 忠史
no journal, ,
本研究では、マルチプレットクラスタリング法を用いて、幌延地域において発生した浅発地震の震源を再決定した。その結果、本地域下で発生した221個の微小地震の震源は、深さ10-20km及び25-30kmにおいて南北方向に連続した領域に集中して分布することが明らかになった。
の安定炭素同位体比守屋 耕一; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 飯田 孝夫*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子
no journal, ,
土壌有機物分解過程と炭素同位体変化の関係を明らかにすることを目的として、2つの異なる森林土壌において、土壌有機物とその分解により生成するCOの安定炭素同位体比の測定を行った。結果として、下層の古い有機物ほどCの割合が高いこと、分解により放出されるCOは土壌有機物そのものよりもCの割合が高いこと、これらが植生の異なる森林で同様に見られる現象であることが明らかとなった。土壌有機物の安定炭素同位体比が、分解過程における同位体効果や、供給源である植物体を構成する有機化合物間の同位体比の相違により変化すると考えられる。
の炭素同位体比守屋 耕一*; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子
no journal, ,
土壌から大気へのCOフラックスを供給源ごとに分けて評価することは、森林内の炭素循環を理解するうえで重要である。供給源の一つである土壌有機物分解に由来したCOの炭素同位体比の推定方法を検討するため、土壌有機物(SOM)及び、一定温度で培養することで放出されたCO(SOMD-CO)の炭素同位体比の測定を行った。ごく表層を除いてSOMとSOMD-COの放射性炭素同位体比は異なり、特に深い層ではその差が大きくなった。これは、SOM全体よりも新しい炭素が分解に使用されていることを示す。また、培養の経過に伴いCO放出速度とその同位体比が大きく変化することが明らかとなった。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 角野 貴信*; 守屋 耕一*; 中西 貴宏
no journal, ,
地球温暖化により、土壌に貯留した炭素の放出の加速が危惧されているが、土壌の炭素貯留メカニズムの解明の遅れにより、その規模やタイミングは不明のままである。われわれは、日本国内の土壌特性や植生が異なる4つの森林サイトで土壌を採取し、化学分画と
C同位体分析を組合せた手法により、土壌炭素を滞留時間の異なる炭素プールに分割した。森林サイトごとに、炭素貯留量のみならず、滞留時間の分布が大きく異なっていることを明らかにした。ターンオーバーが比較的長い(100-1000年)炭素の貯留量は、土壌の鉱物学的特性(特にAl-腐植複合体の形成)によって、ターンオーバーが速い(数十年程度)炭素の貯留量は、森林サイトの年間平均気温によって規定されている可能性を見いだし、土壌が将来の温暖化によって異なる応答を示すことを明らかにした。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 角野 貴信*; 守屋 耕一*; 中西 貴宏
no journal, ,
土壌は陸域生態系における最大の炭素貯蔵庫であり、絶えず大気と炭素の交換を行っているため、将来の気候変化により炭素の発生源・吸収源のどちらにもなりうる。土壌に蓄積する炭素がどのように振舞うかを予測するためには、土壌がどのくらい長く炭素を貯留しているかを定量的に明らかにする必要がある。われわれは、国内の4つの森林サイトから採取した土壌に対して、有機物の分画と放射性炭素分析を行い、土壌炭素の数年から数千年の滞留時間を推定し、土壌ごとに異なる滞留時間分布、すなわち異なる分解性を持つことを定量的に明らかにした。土壌の全炭素貯留量は、滞留時間が100年以上の炭素貯留量と正の相関がある一方、100年未満で代謝回転する炭素との間には相関性がないことを見いだした。この結果は、炭素貯留量が多い土壌が必ずしも高いCO放出ポテンシャルを有しているわけではないことを示唆している。
C measurements守屋 耕一*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 平井 敬三*
no journal, ,
土壌有機炭素は陸域で最大の炭素リザーバーであり、土壌有機炭素分解は大気中二酸化炭素濃度に大きな影響を与えることから、土壌有機物の分解特性を評価することは重要である。本研究では土壌培養とC分析を組合せ、三成分一次元モデルを用いることで、土壌有機物を滞留時間の異なる三成分に分別した。その結果、数週間の滞留時間を持つ成分は全炭素量の約1%であり、数年の滞留時間を持つ成分は全炭素量の30-50%を占めていることが明らかになった。また前者の成分は培養初期の炭素放出量に大きく寄与し、後者の成分は全培養期間を通し大きく寄与していた。最も滞留時間の長い成分は、全炭素量の50-70%を占めていたが炭素放出量への寄与は10%程度であった。この結果から、比較的速く分解されるこれらの成分の挙動を正確に評価することが、温暖化に対する土壌の応答を評価するうえで重要である。
