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論文

Development of a method for positron annihilation lifetime measurement in thin polyethylene films using a Na-22 source

山脇 正人*; 上杉 直也*; 岡 壽崇; 長澤 尚胤*; 安藤 太一*; O'Rourke, B. E.*; 小林 慶規*

Japanese Journal of Applied Physics, 59(11), p.116504_1 - 116504_5, 2020/11

15$$mu$$mから2000$$mu$$mの厚みを持つポリエチレンの陽電子消滅寿命測定を行った。試料厚がNa-22からの陽電子の飛程よりも薄い場合、陽電子はポリエチレン試料を突き抜けてしまい、精確な陽電子寿命測定が行えない。そこで、試料の裏にアニールしたSUS基板を配置し、SUS基板中で消滅した陽電子を計測することで、薄膜ポリエチレン試料中での陽電子消滅を分析する手法を開発した。この手法を延伸ポリエチレン試料に適用したところ、延伸に伴う自由体積空孔のサイズの減少と、自由体積空孔内で消滅する陽電子の割合の増加が測定できた。

報告書

人間侵入に関する安全評価手法の開発,2; 放射性廃棄物処分における人間侵入シナリオ評価コードの開発(受託研究)

武田 聖司; 佐々木 利久*; 長澤 寛和; 木村 英雄

JAEA-Data/Code 2010-019, 61 Pages, 2010/11

JAEA-Data-Code-2010-019.pdf:1.47MB

高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分の安全評価シナリオとして、処分システムに直接あるいは間接的な影響を与えるさまざまな土地利用や掘削などの開発行為である「人間侵入」が考えられる。諸外国における人間侵入の評価では、人間侵入の発生頻度とその影響の大きさの両方の評価が必要とされ、我が国においても、人間侵入の発生を抑制するための制度的管理や処分施設の設計などに関する検討、人間侵入の発生頻度の推定、人間侵入が生じた場合の放射線影響の評価手法の整備が必要と考えられる。そのうち、本研究では、人間侵入に関する放射線影響を評価するためのモデル及びコード(HUINT)を整備した。HUINTでは、人間侵入としてボーリング掘削による廃棄体への人間の接近やバリアシステムの損傷に関するシナリオ(ボーリングシナリオ)を想定し、高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分を対象として、我が国で実施されたボーリング掘削の実態に関する情報をもとに選定したボーリング掘削にかかわる作業時の被ばくと、掘削ズリの再利用に伴う被ばくの線量を計算可能である。本報告は、人間侵入シナリオ評価コードHUINTにおける評価モデル,入力ファイル仕様,実行方法、及び評価モデルによる計算機能の検証結果について取りまとめたものである。

報告書

人間侵入に関する安全評価手法の開発,1; ボーリングシナリオを対象としたデータベースの整備(受託研究)

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久*

JAEA-Data/Code 2010-018, 85 Pages, 2010/11

JAEA-Data-Code-2010-018.pdf:1.94MB

高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分の安全評価シナリオとして、処分システムに直接あるいは間接的な影響を与えるさまざまな土地利用や掘削などの開発行為である「人間侵入」が考えられる。諸外国における人間侵入の評価では、人間侵入の発生頻度とその影響の大きさの両方の評価が必要とされ、我が国においても、人間侵入の発生を抑制するための制度的管理や処分施設の設計などに関する検討,人間侵入の発生頻度の推定,人間侵入が生じた場合の放射線影響の評価手法の整備が必要と考えられる。そのうち、本研究では、人間侵入としてボーリング掘削による廃棄体への人間の接近やバリアシステムの損傷に関するシナリオ(ボーリングシナリオ)を想定し、我が国におけるボーリング頻度推定のためのデータと人間侵入に伴う放射線影響の評価のために必要なデータをデータベースとして整備した。また、選定した一連のボーリングシナリオの線量評価のためのパラメータ値を推定した。

報告書

地殻変動の累積量推定モデルの開発(受託研究)

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄

JAEA-Research 2010-023, 44 Pages, 2010/08

JAEA-Research-2010-023.pdf:3.43MB

地層処分の安全評価において、地震・断層活動や火山・マグマ活動等の地質関連事象による処分システムへの力学的影響(地殻変動)を評価するためのモデルが必要である。そのため、地震等に伴う瞬間的な動き(一時的な動き)とそれ以外の日常的な動き(通常の動き)を積算することにより地殻変動を定量化するモデル(地殻変動の累積量推定モデル)の予察的検討を行った。本報告では、通常の動きの導出方法,地殻変動の累積量推定モデルの定式化、並びに地殻変動の累積量推定モデルを東北地方に試験的に適用した結果を示す。東北地方の経度方向の速度の空間分布は、通常の動きの傾向とほぼ一致する結果が得られた。

報告書

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全性の評価; 地層処分システムの不確かさに対する確率論的解析手法の試適用(受託研究)

武田 聖司; 山口 徹治; 長澤 寛和; 渡邊 正敏; 関岡 靖司; 神崎 裕; 佐々木 利久; 落合 透; 宗像 雅広; 田中 忠夫; et al.

JAEA-Research 2009-034, 239 Pages, 2009/11

JAEA-Research-2009-034.pdf:33.52MB

地層処分の安全評価では、安全性を評価すべき時間枠が極めて長く、また、評価すべき処分システムの空間スケールが数km以上にわたることによる不確かさの把握が重要である。こうした処分システムの時間的及び空間的広がりに起因した不確かさは、その成因に着目すると、処分システムの構成要素(材料)の本質的な不均質性,構成要素で発生する現象の理解不足や予測の不確かさ,測定手法や工学技術の不完全さなどが考えられる。これらの不確かさは、研究開発の進展によりある程度低減あるいは定量化が可能である。本評価では、これらの不確かさを考慮して、高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性に関し、決定論的手法及びモンテカルロ法に基づいた確率論的手法を用いた解析を行った。おもに、人工バリアにかかわるシナリオ,モデル及びパラメータの不確かさが被ばく線量評価に与える影響を推定する方法を示し、その不確かさ影響解析を実施するとともに、得られた解析結果から今後も研究課題とすべき重要なモデルやパラメータを抽出した。

口頭

温泉開発におけるボーリングの頻度特性

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 塩崎 功*

no journal, , 

放射性廃棄物処分の安全評価における人間侵入シナリオとしては、ボーリング行為に伴って廃棄物と人間が接触するボーリングシナリオが想定される。そこで、我が国において地下深部にアクセスする可能性が高い「温泉開発」のためのボーリングに着目してその地形特性と深度特性を調査しとりまとめた。

口頭

人間侵入に関するデータベース整備

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久

no journal, , 

放射性廃棄物処分の安全評価における人間侵入シナリオとしては、偶発的なボーリング行為に伴って廃棄物と人間が接触するボーリングシナリオが想定される。ボーリングシナリオは、低頻度・高影響のシナリオであるために、発生確率の扱いが重要である。そのため、人間侵入に関するデータベースでは、ボーリングの目的,地域,地形、及び深度を情報として持つ我が国で実施された計83万本のボーリングのデータを収集・整理してボーリング頻度データベースを整備するとともに、国内外のボーリングの実態に即して、ボーリングが発生する際に必要となる条件や、汚染物質の取出しに伴う被ばく量の計算用のパラメータを整備している。本報告では、人間侵入に関するデータベースの内容を公開するとともに、本データベースを使用して、ボーリングシナリオのスクリーニングを行い6シナリオ(20経路)を選定したこと、及び地層処分を対象とした予備解析結果内容を報告する。

口頭

我が国の水平速度分布と地質構造の関係; 活断層と火山帯での運動の類似性

長澤 寛和; 木村 英雄; 武田 聖司

no journal, , 

我が国を対象とした地殻変動が地層処分システムに与える影響評価では、変動帯に位置することから、多種多様の地殻変動の単独ないし複合した事象の影響の推察が必要となる。この推察は、過去の痕跡データを用いた外挿によるものであり、地域性,規則性,継続性等の変動要因を含んでいる。そのため、JAEA安全研究センターは、確率論的手法を用いた地層処分の安全評価研究を実施している立場から、地殻変動に関連する変動要因について調査を行っている。本報告は、GPSデータをもとに、我が国全土を対象とした地表の動きのうち、地震や噴火の影響を除いた通常の動きの性質を明らかにするために、異なる地質構造(活断層と火山帯)に関連するクラスター境界における運動の違いについて検討した結果を報告するものである。検討の結果、クラスター境界と一致する断面における水平速度は断面位置からの距離との相関係数が極めて高いこと、及び地質構造にかかわらず断面位置で水平速度勾配が最大でかつ値が一致することが明らかとなった。

口頭

人間侵入のデータベースに基づく安全評価

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久

no journal, , 

放射性廃棄物処分における人間侵入について、人間侵入に関するデータベースを用いて、シナリオ等の安全評価上の基本的な考え方、及び地層処分を対象とした安全評価上の留意点を報告する。人間侵入のFEP相関図は、評価シナリオがボーリングシナリオで様式化される根拠を示す。評価シナリオは、現在の技術の特徴等により3シナリオ8経路に集約される。人間侵入の評価の特徴は、影響の最大値が介入レベルの判断の上限値100mSv/y以上であるが深度以外の施設設計に依存しないこと,可能性(ボーリング頻度)が地下開発の実現可能性と合わせてサイトに応じて評価可能であることの2点である。

口頭

東北の短縮率に関する過去と現在の動きとの比較

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄

no journal, , 

地層処分の安全評価では、複数想定される地質及び気候関連事象による地層処分システム領域への力学的な影響に関する定量的な検討が必要となる。地質及び気候関連事象による力学的な影響の検討方法としては、長期間の地殻変動の累積量を観測結果に基づく地殻変動と関連づけて説明する方法が、古くから用いられている。東北においては、GPS観測,測地測量,地形学的手法、及び地質学的手法により求められる歪み速度の比較検討が行われ、地質学的な手法と地形学的手法よりも、測地測量やGPS観測による値が大きいとされている。この残差の原因としては、現在の動きに未発生の地震の影響が示唆されているが、その詳細な検討報告は見られない。本報告では、東北における歪速度の問題に対して、現在の動きを推定するモデルと、数百万年間の地層の短縮率とを運動学的に比較し、東北の所定の領域において、歪速度のオーダー、及び歪速度と緯度方向との関係が同一の傾向を持つこと、及びこれらの傾向が海溝型地震の影響の増加とともに強調されることについて報告する。

口頭

地質・気候関連事象の母岩への影響評価用モデルの基本設計

長澤 寛和; 武田 聖司; 酒井 隆太郎; 木村 英雄

no journal, , 

地層処分の安全審査時に必要となる安全評価手法整備の一環として、地質・気候関連事象に関するシナリオ開発,コード整備を実施している。OECD/NEAが整理した国際FEPリストに基づいて、地質・気候関連事象が母岩へ及ぼす影響を網羅的に関連づけたFEPデータベースを整備するとともに、母岩への影響を評価するためのモデル及びコードについて検討した。地質・気候関連事象のFEPデータベース整備では、産業技術総合研究所が示した既往の46事象を細分化し、熱,水理,力学,化学の影響を考慮した新たな13個のFEPとその連鎖を整理して、全177事象を抽出した。また、母岩への影響を評価するためのモデルの検討では、抽出した各事象におけるFEPの連鎖に対し、既存の数値モデルやコードを適用することにより、177事象が母岩へ及ぼす影響を定量化するためのモデル構造を体系的に整理した。

口頭

地質・気候関連事象に伴う母岩の影響評価手法の整備状況; 177事象の不確実性に備えて

長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 酒井 隆太郎; 塩崎 功*; 山下 亮*; 若松 尚則*; 石橋 一房*

no journal, , 

地層処分の長期的な安全性を評価するためには、地震や火山,海面変化などの地質・気候関連事象が発生した場合の地層処分システムの母岩領域に及ぼす影響について、不確実性を考慮した定量的な評価手法の整備が不可欠である。これまでに、地質・気候関連事象にかかわる評価手法整備の一環として、我が国において想定しうる母岩領域への影響の可能性がある177の事象(FEPの連鎖)を抽出した。本報告では、177の事象のFEPの連鎖の各々に対応した既存モデルを調査して、定量化に向けた177事象全体のモデル構造を整備した。また、モデル構造を分析して177事象の中から影響を計算するうえでの不確実性が大きいと考えられるFEPの連鎖を抽出した。さらに、整備したモデル構造を用いた計算例として、逆断層型地震が発生した場合に母岩の水理学的特性へ及ぼす影響を定量的に評価するために個々のモデルをコード化し、解析を実施可能とした。

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