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池谷 正太郎; 鈴木 武; 横堀 智彦; 菅原 聡; 横田 顕; 菊地 絃太; 村口 佳典; 北原 理; 瀬谷 真南人; 黒澤 剛史; et al.
JAEA-Technology 2025-001, 169 Pages, 2025/08
JAEA-Technology-2025-001.pdf:14.22MB
原子力科学研究所の放射性廃棄物処理場は、多様な施設により構成されており、その中に、第3廃棄物処理棟、解体分別保管棟及び減容処理棟がある。これらの3建家は、核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律による規制を受けており、耐震重要度分類でCクラスに分類されている。東京電力福島第一原子力発電所の事故を契機として原子力規制委員会が策定した新規制基準に対応するため、最新の建築基準法に基づき3建家の耐震評価を実施したところ、許容応力度評価で一部基準を満足しない箇所が認められた。これに対応すべく、令和3年3月5日に設計及び工事の計画の認可(設工認)を取得し、令和3年(2021)から令和4年(2022)までの期間にて耐震補強を行った。本報告書は、第3廃棄物処理棟、解体分別保管棟及び減容処理棟の各建家の耐震設計の概況をはじめ、耐震改修工事の工事概要、作業体制、安全管理、使用前事業者検査について取りまとめたものである。
堅田 元喜*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 福島 慶太郎*; 中山 理智*; 永野 博彦*; 小嵐 淳; 舘野 隆之輔*; 久保田 智大
Atmospheric Environment, 298, p.119640_1 - 119640_12, 2023/04
被引用回数：3 パーセンタイル：27.02(Environmental Sciences)Moderately elevated reactive nitrogen (Nr) deposition due to anthropogenic activities can have an impact on forest production via throughfall and canopy retention processes. Forest fragmentation can increase dry deposition of atmospheric ammonia volatilized from agricultural areas, and consequently increase spatial variability of Nr deposition even within the same forest (edge effect). However, little is known about the edge effect and its impact on forest production in a deciduous broad-leaved forest in Asian countries. Here, we performed the field observations of atmospheric concentration and deposition of inorganic Nr gases and particles in a Japanese fragmented forest from May 2018 to April 2019. The results demonstrated that annual dry deposition of ammonia was dominant in the annual total dissolved inorganic Nr deposition at the forest edge, including the edge effect. Additionally, agricultural activities such as fertilization in the area surrounding the forest likely enhanced the potential of canopy retention of NH
, known as Nr species readily absorbed by tree canopy.
永野 博彦; 中山 理智*; 堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 近藤 俊明*; 安藤 麻里子; 久保田 智大*; 舘野 隆之輔*; et al.
Soil Science and Plant Nutrition, 67(5), p.606 - 616, 2021/10
被引用回数：3 パーセンタイル：13.42(Plant Sciences)北海道の牧草地に囲まれた冷温帯林において、大気からの窒素沈着量と土壌の微生物群集特性との関係を調査した。窒素沈着量の緩やかな増大(年間10kg N/ha未満)が土壌微生物群集に及ぼす影響について明らかにすることを本研究の目的とした。調査対象の森林において6つの実験区画を設置し、そのうち3つを草地に隣接した林縁、他の3つを草地から少なくとも700m離れた林内に設置した。2018年5月から11月まで、各プロットでの窒素沈着を測定した。2018年8月には、すべての実験区画からリター層と表層土壌(深さ0-5cm)を収集し、微生物活性の指標として正味の窒素無機化と硝化速度、また微生物量の指標として微生物バイオマス炭素・窒素およびさまざまな微生物の遺伝子量(すなわち、細菌16S rRNA,真菌のITS,細菌のamoA、および古細菌のamoA遺伝子)を測定した。森縁の窒素沈着量は、林内の窒素沈着の1.4倍多かった一方、最も沈着量が多い場合でも3.7kg N/haであった。窒素沈着は、正味の窒素無機化および硝化速度、16S rRNAおよび細菌のamoA遺伝子の存在量と有意に相関していた。環境DNA解析に基づく土壌微生物群集構造は、リター層と表層土壌で異なっていたが、林縁と林内では類似していた。土壌の炭素/窒素比、および硝酸とアンモニウムの含有量に対する窒素沈着の有意な相関も観察された。以上より、窒素可給性の低い森林では、林縁における緩やかな窒素沈着の増大が土壌微生物の活性と存在量を増大させることが示された。
I and 
Cs resulting from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident茅野 政道; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 永井 晴康; 中山 浩成; 山澤 弘実*; 平尾 茂一*; 大原 利眞*; 滝川 雅之*; 速水 洋*; et al.
NIRS-M-252, p.127 - 135, 2013/03
福島第一原子力発電所事故に伴い大気中に放出されたI及びCsの放出推移について、環境モニタリングデータと1Bq/hの単位放出を仮定した大気拡散シミュレーション計算から逆推定した。この推定法では、大気放出率は、測定された大気中濃度を、計算シミュレーションにより得られる測定点での濃度で割ることにより求めることができる。大気中濃度の測定値がない場合には、放出核種の組成割合を仮定して、空間線量率をもとにした推定も可能である。推定によれば、Iの放出は、10
10
Bq/hの放出に引き続き、10
Bq/hを超える大量の放出が2011年3月15日に起き、16日以降24日頃まで10Bq/hオーダーで継続し、その後、徐々に減少している。これらの結果は、他の放出量推定法による結果や、本推定値を用いたさまざまな大気拡散・沈着量計算結果の実測値との比較により検証しており、推定値は少なくとも放射性プルームが陸側に流れている期間については合理的であることが示された。
永井 晴康; 茅野 政道; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 中山 浩成; 太田 雅和
Proceedings of International Symposium on Disaster Simulation & Structural Safety in the Next Generation (DS '11), p.369 - 374, 2011/09
福島第一原子力発電所事故に起因する被ばく線量を評価するために、SPEEDI, WSPEEDI-II、及び大気・陸域・海洋の包括的物質動態予測システムSPEEDI-MPのシミュレーションにより、放射性物質の環境中時空間分布を解析している。まず初めに、SPEEDIとWSPEEDI-IIの大気拡散シミュレーションと環境モニタリングデータを融合して、大気中に放出された放射性物質の放出量を推定した。次いで、WSPEEDI-IIによる局地域の詳細拡散解析を実施して、プラント北西部の高線量域の形成メカニズムを解明した。今後は、SPEEDI-MPを適用し、環境中の放射性物質分布に関するさらなる解析結果を提供する計画である。
I and Cs accidentally discharged from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant into the atmosphere茅野 政道; 中山 浩成; 永井 晴康; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 山澤 弘実*
Journal of Nuclear Science and Technology, 48(7), p.1129 - 1134, 2011/07
被引用回数：796 パーセンタイル：99.97(Nuclear Science & Technology)福島第一原子力発電所事故によるI, Csの放出総量が、モニタリングデータと単位放出(1Bq/h)による大気拡散シミュレーション結果を組合せることにより暫定的に推定された。その結果、特に2011年3月15日には10ペタBq/hのIが放出され、16日以降は0.1ペタBq/hであり、3月24日から4月5日にかけて、放出率は0.1-1.0テラBq/h程度まで減少していったことなどが明らかになった。I, Csの3月12日から4月5日までの放出総量はそれぞれ、150,13ペタBq程度と推定される。
中司 昇; 畑中 耕一郎; 佐藤 治夫; 杉田 裕; 中山 雅; 宮原 重憲; 朝野 英一*; 斉藤 雅彦*; 須山 泰宏*; 林 秀郎*; et al.
JAEA-Research 2010-060, 50 Pages, 2011/02
JAEA-Research-2010-060.pdf:6.7MB
原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約にかかわる平成21年度の成果についてまとめたものである。平成21年度は、平成20年度に策定した全体計画に基づき、ブロック式緩衝材定置試験設備の一部及び人工バリア可視化試験装置を製作した。また、幌延深地層研究センターのPR施設(ゆめ地創館)の隣接地において、試験及び展示を行うための設備建屋を建設し、仮設建屋に展示していた実物大の緩衝材ブロック及びオーバーパックを移設した。
中司 昇; 畑中 耕一郎; 佐藤 治夫; 杉田 裕; 中山 雅; 宮原 重憲; 朝野 英一*; 斉藤 雅彦*; 須山 泰宏*; 林 秀郎*; et al.
JAEA-Research 2009-044, 53 Pages, 2010/01
JAEA-Research-2009-044.pdf:9.03MB
経済産業省資源エネルギー庁の委託事業である、「地層処分実規模設備整備事業」は、国民全般の高レベル放射性廃棄物地層処分への理解を深めることを目的に、実規模・実物を基本として(実際の放射性廃棄物は使用しない)、地層処分概念とその工学的な実現性や長期挙動までを実感・体感・理解できる地上設備と深地層研究施設等における地下設備の整備を行うものであり、平成20年度は原子力環境整備促進・資金管理センターが受託した。原子力機構(当時、核燃料サイクル開発機構)と原子力環境整備促進・資金管理センターは、平成17年4月28日に、「放射性廃棄物の処理,処分等の研究開発に関する協力協定書」(以下、「協定書」という)を締結していることから、この協定書に基づき、上記事業を共同で実施するために、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について、共同研究契約を締結した。本報告は、上記の共同研究契約にかかわる平成20年度の成果について述べたものである。具体的成果としては、当該事業の全体計画を策定するとともに、ブロック方式での緩衝材定置試験設備の一部を製作した。また、幌延深地層研究センターの敷地内において、実物大の緩衝材ブロック及びオーバーパックの展示を開始した。
梅田 浩司; 大井 貴夫; 大澤 英昭; 大山 卓也; 小田 治恵; 亀井 玄人; 久慈 雅栄*; 黒澤 英樹; 小林 保之; 佐々木 康雄; et al.
JAEA-Review 2007-050, 82 Pages, 2007/12
JAEA-Review-2007-050.pdf:28.56MB
本報告書は、2006年度(平成18年度)の地層処分技術に関する各々のプロジェクトにおける研究開発の現状とトピック報告を示した年度報告書である。
堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 小嵐 淳; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 永野 博彦; 中山 理智*; 舘野 隆之輔*
no journal, ,
大気中の反応性窒素の生態系への過剰負荷による窒素飽和は、植物-土壌間での窒素動態だけでなく、森林の炭素蓄積機能にも影響を及ぼす。発表者らは、過去のデータからこのような影響は反応性窒素の乾性沈着の空間的不均一性に依存するという仮説を立て、大気・土壌・植物・陸水等の複数分野の専門家で構成される新しいプロジェクトを立ち上げた。研究対象地域として、源流域から窒素飽和が進行している可能性がある北海道標茶町の北海道研究林(落葉広葉樹林)の林内部と農畜産由来の大気アンモニアの沈着の影響を受けやすい林縁部に複数の調査区を設けた。2018年生育期の観測結果により、以下のことが明らかになった:林縁部では林内部に比べて、(1)大気アンモニアの地上濃度とその窒素沈着量は高く、(2)O層における有機物の炭素貯留量とC/N比は低かったが
Nは高く、(3)表層土壌(0-5cm層)の細菌量が多く、(4)土壌中の硝酸態窒素の現存量と硝化活性がO層および表層土壌で高く、(5)立木の胸高断面積合計の増加量が高かった。発表では、これらの結果を紹介しながら本プロジェクトの仮説の妥当性を議論する。
福島 慶太郎*; 岩崎 健太*; 小田 義也*; 境 優*; 堅田 元喜*; 山口 高志*; 中山 理智*; 久保田 智大*; 永野 博彦; 渡辺 誠*; et al.
no journal, ,
森林における水・窒素の流出および収支を定量的に把握する上で、「集水域」が空間スケールの最小単位となる。大気から集水域内に流入した反応性窒素が、植物-土壌間の内部循環系に取り込まれ、その一部が渓流を通して集水域外へと流出する。この流入と流出のバランスをもって、生態系内の窒素保持機能が評価される。本発表では、集水域の水収支が閉じていない可能性のある森林における、渓流水の窒素濃度の形成メカニズムについて考察する。
堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 小嵐 淳; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 永野 博彦; 中山 理智*; 舘野 隆之輔*; 黄瀬 佳之*
no journal, ,
地球温暖化をはじめとした地球環境問題の理解と解決には、複数の学術分野の研究者らが連携する研究(学際研究)が必要という考えが広まりつつある。このような認識は、森林物質循環に関する研究課題に対しても当てはまると思われ、学際研究を通じた新たな発見が個別研究を推進するなどの研究者へのメリットもある。一方で、研究者にとって学際研究を追求することにはリスクもある。例えば、助成金の確保、業績の評価、論文出版などに困難があるといわれている。また、専門性の違いによるコミュニケーションや手法の創意工夫は学際研究を進める上で最も重要かつ労力を要する部分であるが、それらが評価される機会は限られている。我々は、2017年に大気・水文・生態・微生物・地球化学などの専門家で構成されるプロジェクトチームを結成し、京都大学北海道研究林標茶区の天然林を対象に窒素沈着の影響評価を行ってきた。本発表では、このプロジェクトで行われた学術分野間の交流や挑戦を振り返りながら、学際研究のメリットとリスクについて考える。
永野 博彦*; 中山 理智; 堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 安藤 麻里子; 舘野 隆之輔*; 平舘 俊太郎*; 小嵐 淳
no journal, ,
Even a moderately elevated nitrogen (N) deposition alters soil carbon (C) dynamics which produces one of the largest C effluxes to the atmosphere in the global C cycle. In a Japanese northern deciduous forest, we found that moderately elevated N deposition in forest edge areas significantly increased soil microbial activity without changing soil microbial species composition. Laboratory incubation studies showed that N addition equivalent to 1% of total N content in soils significantly stimulated carbon dioxide (CO
) release in Andosol. Moreover, the N addition showed no significant effect on the CO release rate under dry-wet cycles, whereas an increasing fluctuation in soil water content was found to simulate the CO release rate. These results demonstrate complicated effects of moderately elevated N deposition on soil C dynamics, and encourage further work to improve our understanding and predictability of future environments under progressive climate change and increasing N availability.
堅田 元喜*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 福島 慶太郎*; 中山 理智; 永野 博彦*; 小嵐 淳; 舘野 隆之輔*; 久保田 智大
no journal, ,
農業活動に伴い排出される反応性窒素の沈着は、森林の生産力や炭素循環に影響を及ぼす。本研究では、農地に面している森林の林縁で大気アンモニア(NH
)の乾性沈着量が高まる「林縁効果」に着目し、北海道の落葉広葉樹林の林縁と林内においてNH濃度、林内窒素沈着量、樹木・下層植生の形質・成長量などを観測し比較した。さらに、樹冠収支モデルを適用して樹冠へのNH吸収量を推計し、窒素沈着量に対する寄与を調べた。その結果、溶存無機態窒素の沈着量の主要成分は樹冠へのNHの乾性沈着であった。また、本調査地のミズナラの樹木葉の形質には林縁と林内の間に差が見られなかったが、ミズナラと下層植生(ササ)の成長速度は林縁で増加傾向にあった。このことは、NHの乾性沈着を主とした年間2kgN/ha程度の窒素沈着量が森林生産力を変化させうることを示唆している。
堅田 元喜; 永井 晴康; 寺田 宏明; 茅野 政道; 古野 朗子; 中山 浩成
no journal, ,
緊急時大気拡散予測システムWSPEEDI-IIを用いて、2011年3月15日に福島第一原子力発電所から放出された放射性物質の大気拡散シミュレーションを実施した。放射性プルームの動きと地表沈着を計算し、福島県の中央部と原発から北西方向の線量上昇のメカニズムを解析した。WSPEEDI-IIと環境モニタリングデータを組合せて気象場・放出量を修正することによって、観測に見られた原発から北西方向に広がる高線量地帯の分布を再現した。シミュレーション結果に基づいて、3月15日の午後に放出された高濃度プルームが北西方向に流れているときの降雨によって放射性物質が地表面に沈着し、高線量地帯が形成されたことを明らかにした。
永井 晴康; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 中山 浩成; 太田 雅和; 茅野 政道
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故に伴い環境中に放出された放射性核種について、周辺住民の被ばく線量や環境汚染状況を把握し中長期的な対策を検討するうえで、環境中の放射性核種の分布と移行過程を詳細に解析することが重要である。原子力機構では、放射性物質の大気・海洋・陸域での移行挙動を連続的かつ厳密に扱うことのできる包括的動態予測システムSPEEDI-MPを適用して、事故により放出された放射性核種の環境中移行の詳細解析を進めている。システムの一部である大気拡散予測システムWSPEEDI-IIの数値シミュレーションにより、東日本域における線量上昇と沈着分布をもたらした大気拡散過程を解析した。東日本域における降下量の計算結果をもとに、東日本域における線量上昇と沈着分布をもたらした大気拡散過程について、主要な放射性プルームの動きを特定し、気象場の影響により沈着分布と線量変化傾向が変化すること示すとともに、その特徴について考察した。
永井 晴康; 茅野 政道; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 中山 浩成; 太田 雅和
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故に伴い環境中に放出された放射性物質について、周辺住民の被ばく線量や環境汚染状況を把握し中長期的な対策を検討するうえで、環境中の放射性物質の分布と移行過程を詳細に解析することが重要である。原子力機構では、放射性物質の大気拡散予測システムWSPEEDIを適用して、事故により放出された放射性物質の環境中移行の詳細解析を進めている。これまでに実施した解析結果をもとに、局地域から東日本域における汚染状況を形成した大気拡散プロセスについて考察し、解析の入力に用いた放射性物質の放出量推定結果や拡散シミュレーションの妥当性や問題点について議論する。
中山 浩成; 堅田 元喜*
no journal, ,
乾性沈着は、地表面付近の大気中ガスや微小粒子状物質が大気乱流や重力沈降により地表面に沈着する現象である。日本の森林の多くは、丘陵地など複雑地形上に成立しており、このような場所での乾性沈着量を正確に推計することは難しい。この問題に取り組むべく、我々は、地形や建物・樹木などの影響を受けた乱流過程とこれらの拡散過程を10m以下の高解像度で再現できる局所域高分解能大気拡散モデルの開発を進めている。本研究では、局所域高分解能大気拡散モデルに乾性沈着スキームを導入し、まず、エッジを有する植生キャノピーを対象にした乾性沈着に関する風洞実験結果と比べた。その結果、沈着量分布はキャノピーエッジで鋭いピークを示し、キャノピー内部ではほぼ一定の分布を示し、風洞実験結果と同様な結果が得られたことを確認した。次に、東京郊外の研究林に適用し、複雑な森林構造とPM2.5の乾性沈着分布の関係を調べた。その結果、沈着量分布は、植生キャノピーエッジで鋭いピークを示し、植生ギャップでは急激に減少するなど、局所性の強い分布特性を示すことが分かった。
永野 博彦; 安藤 麻里子; 福島 慶太郎*; 中山 理智*; 堅田 元喜*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 近藤 俊明*; 舘野 隆之輔*; 小嵐 淳
no journal, ,
窒素沈着量と土壌微生物特性の関係を明らかにするため、周囲を牧草地に囲まれ窒素沈着量が空間的に変動する落葉広葉樹林(北海道標茶町)において調査を行った。調査対象である森林の林縁部と林内部で、調査プロットを3か所ずつ選定し、2018年8月にリター層と表層土壌(0-5cm)を採取した。各試料の微生物バイオマス炭素・窒素を測定するとともに、試料から抽出したDNAについて、全細菌と全真菌のそれぞれに特異的な遺伝子領域の存在量をリアルタイムPCR法によって測定し、細菌量と真菌量の指標とした。5月から6月までの2か月間での窒素沈着量は、200から300mg m
程度で、林内部よりも林縁部で多い傾向を示した。調査した微生物特性のうち、表層土壌の細菌量は、窒素沈着量に対して正の相関を示し、変動の80%以上が窒素沈着量によって説明された。表層土壌の真菌量も窒素沈着量に対して正の相関を示したが、窒素沈着量によって説明された変動は全変動の30%程度であった。以上より、窒素沈着の増大は少なくとも表層土壌の細菌量を増加させる可能性があることが示唆された。今後、より詳細な解析を行うことで、窒素沈着量と細菌量の比例関係が成立したメカニズムを解明する。
菊地 絃太; 石原 圭輔; 野崎 将貴; 平山 堅理; 中山 慶彦; 横堀 智彦
no journal, ,
現在、様々な原子力施設の廃止措置が計画・実施されているが、施設の解体工法についての知見の蓄積は少ない状況である。そのため、ほとんどの原子力施設に設置されている大型の放射性廃液タンクについて、解体工法を確立することは今後の廃止措置活動に有益なものである。そこで、今回は原子力科学研究所内で廃止が決定した大型の放射性廃液タンク6基について、機械的工法及び熱的工法による解体処理を実施し、それらの工法に係る処理時間・費用・人工等について比較・検討を行った。二つの工法について比較した結果、機械的工法に比べ熱的工法の方が処理時間、人工・日及び消耗品費ともに優位であることが分かった。また、熱的工法の方が優位であったため、ゴムライニングタンクに対してライニング材の斫を行い熱的工法を適応させた結果、処理時間、人工・日については機械的工法と同程度であったが、消耗品費については低額になることが分かった。
