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山本 啓介; 中川 拓哉; 下条 裕人; 木島 惇; 三浦 大矢; 小野瀬 芳彦*; 難波 浩司*; 内田 広明*; 坂本 和彦*; 小野 千佳*; et al.
JAEA-Technology 2024-019, 211 Pages, 2025/02
JAEA-Technology-2024-019.pdf:35.35MB
日本原子力研究開発機構(以下、「JAEA」という。)核燃料サイクル工学研究所旧ウラン濃縮施設は、遠心分離法によるウラン濃縮技術を確立させるための技術開発を本格的に行う目的で建設された施設であり、単機遠心分離機の開発、遠心機材料の開発及び遠心機によるウラン濃縮処理を主に実施したG棟及びG棟に付属するH棟、遠心分離機の小規模カスケード試験を行っていたJ棟、遠心分離機の寿命試験を行っていたL棟、その他ウラン貯蔵施設、廃棄物保管施設、廃水処理施設など複数の施設で構成されていた。これらの施設におけるウラン濃縮技術開発は、開発技術の日本原燃(株)のウラン濃縮工場及びウラン濃縮技術開発センターへの技術移転が完了し、JAEAにおける技術開発の当初の目的が達成されたため、平成13年に終了した。廃水処理室は、昭和51年に建設され、旧ウラン濃縮施設で発生した放射性廃水の処理を行ってきたが、平成20年度に廃水処理室以外の施設に廃水処理設備が整備されて以降は、施設のバックアップ的な位置づけとして維持管理されてきた。さらに、昨今においては、他の施設における廃水処理の実績等からバックアップとしての必要性が無くなり、施設も建設後約48年が経過し、老朽化も進んでいたことから、施設中長期計画に基づき同施設を廃止措置することになり、令和3年11月から令和5年8月に内装設備の解体撤去を行った。本報告は令和5年9月から令和6年3月に行った管理区域解除のための放射線測定に係る実積と関連する知見をまとめたものである。
小山 真一; 池内 宏知; 三次 岳志; 前田 宏治; 佐々木 新治; 大西 貴士; Tsai, T.-H.; 高野 公秀; 深谷 洋行; 中村 聡志; et al.
廃炉・汚染水・処理水対策事業事務局ホームページ(インターネット), 216 Pages, 2023/11
令和3年度及び4年度に原子力機構が補助事業者となって実施した令和3年度開始「廃炉・汚染水対策事業費補助金に係る補助事業(燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発(燃料デブリの分析精度向上、熱挙動の推定及び簡易分析のための技術開発))」の成果概要を最終報告として取りまとめた。本報告資料は、廃炉・汚染水・処理水対策事業事務局ウェブサイトにて公開される。
佐藤 大樹; 中山 浩成; 古田 琢哉; 吉廣 保*; 坂本 健作
PLOS ONE (Internet), 16(1), p.e0245932_1 - e0245932_26, 2021/01
被引用回数：2 パーセンタイル：21.34(Multidisciplinary Sciences)本研究では、大気および土壌に不均一に分布する放射性核種からのガンマ線による外部被ばく線量評価のための計算モデルSIBYLを開発した。SIBYLは、原子力機構が開発した局所域大気拡散モデルLOHDIM-LESに接続し、LOHDIM-LESが予測した放射性核種の分布に従い地表面での線量率分布を計算できる。原子力緊急時における利用で要求される計算速度と精度を実現するため、汎用放射線輸送計算コードPHITSを用いて膨大な計算資源を要する3次元放射線輸送計算を予め行い、その結果を線量計算に利用するデータベースとして整備した。また、SIBYLは、ビル等の障害物による減衰や地表面の標高変化を考慮した線量評価ができるという特長がある。そこで、排気塔からの
Krの大気放出および都市部での
Csの拡散を想定した5ケースに対して、SIBYLで地表面の線量率分布を計算し、その結果をPHITSによる線量率分布の評価結果と比較して、SIBYLの信頼性と性能を検証した。その結果、評価地域の大部分で両者の評価結果は10%以内で一致し、かつSYBILはPHITSに対して約100倍以上高速に線量を評価し、緊急時にも適用可能であることを確認した。
adsorption 
lattice defect sites of Prussian blue filled with coordination and crystallization water molecules石崎 学*; 秋葉 沙依*; 大谷 麻子*; 星 祐二*; 小野 健太*; 松葉 茉優*; 富樫 貴成*; 金井塚 勝彦*; 坂本 政臣*; 高橋 顕*; et al.
Dalton Transactions, 42(45), p.16049 - 16055, 2013/12
被引用回数：194 パーセンタイル：99.56(Chemistry, Inorganic & Nuclear)福島第一原子力発電所の事故を受けて、プルシアンブルー(PB)をベースにした高性能セシウム(Cs)吸着剤を開発するために、PBへのCsイオンの吸着の基本メカニズムを明らかにした。Csイオン吸着能に関して2種類のPBナノ粒子を比較したところ、4Fe
と3[Fe
(CN)
]
から合成された典型的なPB-1では、市販のPB-2よりも効率的に吸着することを明らかにした。この違いが、PB上に形成される欠陥の数で決まることを突き止めることができた。
坂本 文徳; 南川 卓也; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*
Geomicrobiology Journal, 29(5), p.470 - 476, 2012/05
被引用回数：6 パーセンタイル：16.43(Environmental Sciences)酵母の非必須遺伝子破壊株4908株からウラン感受性株とウラン低濃集株をウラン含有寒天培地で培養させてスクリーニングした。すべての株を、ウラン無添加もしくは0.5mMのウランを含む寒天培地で30
C、1週間培養した。0.5mMウラン含有寒天培地では1遺伝子破壊株13株で生育が悪くなり、ウラン感受性株と同定された。PHO86とPHO84, PHO2, PHO87というリン酸トランスポーター遺伝子がウラン感受性株の破壊遺伝子に含まれており、ウラン耐性にはリン酸輸送に関与する遺伝子が寄与していることが示唆された。0.5mMウラン含有寒天培地において1遺伝子破壊株17株はウラン濃集が親株よりも低くなり、ウラン低濃集株と同定された。これらの株の破壊遺伝子には、細胞膜タンパク質,リン脂質結合タンパク質,細胞壁タンパク質が含まれており、ウラン蓄積に細胞表層のタンパク質が寄与していることが示唆された。
坂本 健作; 清水 大志; 鶴岡 卓哉*; 根本 俊行*; 石川 直太*
JAEA-Testing 2011-005, 88 Pages, 2011/11
JAEA-Testing-2011-005.pdf:5.16MB
日本原子力研究開発機構では、計算科学を活用した原子力の研究開発を加速するため、平成22年3月に旧システム(総理論演算性能15.3Tflops)を刷新し、国内最大規模となる総理論演算性能200Tflopsの大規模Linuxクラスタシステム(PRIMERGY BX900)と、総理論演算性能12Tflopsの次世代計算機プロトタイプ機(FX1)等からなるスーパーコンピュータシステム一式を導入、これらの運用を開始した。BX900は旺盛な計算需要に応えること、FX1は次世代スーパーコンピュータ(京コンピュータ)の利用に向けた原子力アプリケーションのチューニング環境を提供することを目的としている。本稿では、このスーパーコンピュータシステムの基本性能の評価結果について報告する。
森田 貴己*; 丹羽 健太郎*; 藤本 賢*; 葛西 広海*; 山田 東也*; 西内 耕*; 坂本 竜哉*; 牛堂 和一郎*; 田井野 清也*; 林 芳弘*; et al.
Science of the Total Environment, 408(16), p.3443 - 3447, 2010/06
被引用回数：16 パーセンタイル：37.19(Environmental Sciences)日本沿岸域で採取した褐藻からヨウ素-131(
I)が検出された。褐藻は高い濃縮係数によって放射性核種を体内に蓄積することから、放射性ヨウ素の生物指標として広く使われている。測定された褐藻に含まれるIの比放射能の最大値は0.37
0.010Bq/kg-wetであった。本研究で採取したすべての褐藻からセシウム-137(Cs)も検出された。これらの海藻におけるIとCsの比放射能には相関はなかった。Csの比放射能は0.00340.00075から0.0900.014Bq/kg-wetの範囲であった。褐藻中Csの低い比放射能と変動幅の少ない濃度から、Csのソースが過去の核実験であることを示唆している。原子力発電所や核燃料再処理施設はIの汚染源であることは知られているが、Iが検出された海域と核関連施設が立地する地域との関連はなかった。Iが検出されたほとんどの海域は多くの人口を抱える大都市近傍であった。Iは医療の放射線診断や治療にしばしば用いられる。本研究結果から、著者らは褐藻から検出されたIのソースは、原子力発電施設起因ではなく、放射線治療行為によるものであると考えている。
大貫 敏彦; 香西 直文; 坂本 文徳; 尾崎 卓郎; 南川 卓也; 鈴木 義規; Francis, A. J.*
Geomicrobiology Journal, 27(3), p.225 - 230, 2010/04
被引用回数：18 パーセンタイル：20.17(Environmental Sciences)重元素と微生物との相互作用の機構解明研究で得られた以下の成果を紹介する。(1)Pu(IV), Th(IV), Eu(III)-DFO錯体の微生物への吸着,(2)Eu(III)-リンゴ酸錯体の微生物による分解。
大貫 敏彦; 吉田 崇宏*; 尾崎 卓郎; 香西 直文; 坂本 文徳; 南川 卓也; 鈴木 義規; Francis, A. J.*
Journal of Nuclear Science and Technology, 46(1), p.55 - 59, 2009/01
被引用回数：8 パーセンタイル：48.04(Nuclear Science & Technology)モデル解析により、Pu(VI)の微生物と粘土鉱物との混合物への濃集過程におけるPu(IV)の還元挙動を検討した。モデル解析と実験結果を比較した結果、Pu(VI)は微生物細胞表面で電子を受け取りPu(IV)に還元されると仮定した場合に両者に良い一致が見られた。一方、Pu(V)の不均化反応を仮定した場合にはモデルによる予測は実験結果と異なった。これらの結果から、Pu(VI)のPu(IV)への還元には微生物が関与することがわかった。
大貫 敏彦; 尾崎 卓郎; 香西 直文; 南川 卓也; 坂本 文徳; 酒井 卓郎; 鈴木 義規; Francis, A. J.*
Chemical Geology, 253(1-2), p.23 - 29, 2008/07
被引用回数：32 パーセンタイル：56.74(Geochemistry & Geophysics)Mn酸化細菌によるMn(II)酸化過程におけるCe(III)の化学状態変化を微生物培養実験及びSEM, PIXE, XANES解析により検討した。その結果、Ce(III)は微生物細胞表面では酸化されず、Mn(II)が酸化されて生じたMn酸化物中でCe(IV)に酸化されることが明らかになった。
in response to uranium exposure坂本 文徳; 南川 卓也; 香西 直文; 藤井 力*; 家藤 治幸*; Francis, A. J.; 大貫 敏彦
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.133 - 136, 2007/10
U(VI)と
U(VI)を含む培地で培養したの発現タンパク質を二次元電気泳動で分析した。
BY4743株を5.0 
10
M濃度のU又は2.5 10
(2.0 10M濃度のUより350倍放射能が強い)と5.0 10M濃度のUを含む培地で、30Cで112時間培養した上記培地での酵母の生育度はコントロール
2.5 10M U 2.0 10M U 5.0 10M U 5.0 10M Uの順であった。この結果は、ウランの放射線効果だけでなく化学的効果が酵母の生育に影響していることを示唆している。培地溶液中のU又はUの濃度が減少していることからウランが酵母細胞に濃集していることを示している。U又はUに暴露させた酵母タンパク質の二次元電気泳動解析では、ウランが存在しないコントロールでは見られないスポットが確認された。この結果は、ウラン存在下の酵母が特異的なタンパク質を発現していることを示している。
大貫 敏彦; 吉田 崇宏*; 尾崎 卓郎; 香西 直文; 坂本 文徳; 南川 卓也; 鈴木 義規*; Francis, A. J.
Environmental Science & Technology, 41(9), p.3134 - 3139, 2007/05
被引用回数：34 パーセンタイル：57.41(Engineering, Environmental)Pu(VI)の微生物、カオリナイト及びそれらの混合物への吸着をバッチ実験により検討した。Puの吸着量は時間とともに増加した。酸化数を測定した結果、Pu(VI)は微生物へ及び混合物との接触により溶液中ではVに、吸着したPuはIVに還元した。一方、カオリナイトとの接触ではPu(VI)のままであった。試薬溶液による脱離実験及び電子顕微鏡による分析からPuは混合物中の微生物に選択的に吸着したことがわかった。以上の結果から、Pu(VI)が微生物による還元により、混合物中で微生物に選択的に濃集したことを明らかとなった。
湊 和生; 赤堀 光雄; 坪井 孝志; 黒羽根 史朗; 林 博和; 高野 公秀; 音部 治幹; 三角 昌弘*; 阪本 琢哉*; 加藤 功*; et al.
JAERI-Tech 2005-059, 61 Pages, 2005/09
JAERI-Tech-2005-059.pdf:20.67MB
乾式再処理プロセス及び酸化物燃料における超ウラン元素(TRU)の挙動に関する各種基礎データを取得するための実験設備として、燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)のバックエンド研究施設(BECKY)内に、TRU高温化学モジュール(TRU-HITEC)を設置した。本設備は、鉄及びポリエチレンで遮へいされた3基の
/
セルと含鉛アクリルで遮へいされた1基のグローブボックス、並びに内装された試験装置等から構成されており、セル及びグローブボックス内は高純度アルゴンガス雰囲気に維持されている。10グラムの
Amを使用可能なほか、TRUのNp, Pu及びCmを取り扱うことができる。本報告書は、TRU高温化学モジュールの概要,設備の構造及び性能,設備性能試験,内装試験装置、並びに試験装置の性能試験についてまとめたものであり、原研と東京電力(株),東北電力(株)及び日本原子力発電(株)との共同研究の成果である。
大貫 敏彦; 吉田 崇宏*; 南川 卓也; 尾崎 卓郎; 香西 直文; 坂本 文徳; 鈴木 義規*; Francis, A. J.*
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6(1), p.65 - 67, 2005/07
元素の酸化数の変化を測定するため、連続流入方式を採用したXANESその場測定システムを確立した。Ce(III)溶液のDFO溶液との混合によるCe(IV)への酸化過程をシステムにより測定した結果、XANESスペクトルにおいて接触時間の経過とともにCe(IV)のピーク強度の増加を確認できた。測定時間を増した際の酸化状態の安定性及びスペクトルの変動について検討した。
坂本 文徳; 南川 卓也; 大貫 敏彦
no journal, ,
ウランを含まない寒天培地及び0.5mMのウランを含む寒天培地で1遺伝子欠損酵母を培養した。コロニーの大きさから、ウラン存在下でも成長が顕著な酵母98株を選別した。次に、ウランを含んだ液体培地で98株を培養し、酵母の生育度並びにウランの濃集度から、最終的にウラン耐性株として6株を選別した。さらに、ウラン耐性株からタンパク質を抽出し、抽出したタンパク質を二次元電気泳動で分離して、ウラン耐性株に特異的に発現するタンパク質を10種類特定した。そのタンパク質を質量分析計で調べ、6種類のタンパク質(AHP1, ASC1, PGK1, SOD2, TDH1, TDH3)を同定した。
坂本 文徳; 南川 卓也; 鈴木 義規; 大貫 敏彦
no journal, ,
生体のウラン耐性・ウラン濃集機構を明らかにすることを目的として、酵母を用いてウラン耐性とウラン濃集にかかわる遺伝子の同定を試みた。0.5mM濃度のウランを含む培地とウランを含まない培地で1遺伝子欠損酵母を培養した。両者を比較して、ウラン存在下で生育が低下する酵母を決定し、その遺伝子を詳しく調べた。次に、個々の酵母に濃集したウランの放射能を測定し、ウランの濃集割合の低い酵母を決定し、その遺伝子を詳しく調べた。ウラン存在下で生育が低下した酵母の欠損遺伝子は、PHO2, PHO84, PHO86, PHO87, VPS74, ENT5, CPR1, GLO2, OPI1, ATG15, PTC6, SLC1及びYPR116Wであった。同様に、ウランの濃集割合が低い酵母は17種類存在し、これらの酵母に欠損している遺伝子をウラン濃集にかかわる遺伝子と考えた。
exposed by uranium(VI)坂本 文徳; 南川 卓也; 大貫 敏彦; Francis, A. J.
no journal, ,
酵母は6価ウランを濃集することが知られている。これは、酵母がウラン鉱山廃液,核施設の放射性廃棄物からのウランの回収に利用できることを示唆している。酵母による生物吸着の有力な過程として、細胞表面への吸着,細胞外濃集、そして細胞内濃集が報告されている。これは、幾つかのタンパク質が生物吸着の重要な役割を担っていることを示唆している。そこで、われわれは6価ウラン存在下で酵母に発現するタンパク質を二次元電気泳動で解析した。ウランの濃度が上がるにつれ、数種類のタンパク質は発現量が増えてきた。それらのタンパク質はTPI1(トリオースホスフェートイソメラーゼ)とSOD1(スーパーオキシドディスムターゼ)であった。TPI1は解糖系に関連する酵素であり、グリセルアルデヒド3-リン酸とジヒドロキシアセトンリン酸の内部変換を触媒する。SOD1はスーパーオキシドを酸素と過酸化水素に不均化する触媒作用を持つ。異なる種類の酵母を用いた実験結果でも、同様に解糖系に関係する酵素とSODが発現することを確かめている。これらの結果から、酵母によるウラン濃集にはSODと解糖系に属する酵素が関係していると考えられる。
若井田 育夫; 大場 弘則; 赤岡 克昭; 柴田 卓弥; 中西 隆造; 狩野 貴宏; 坂本 寛*; 池田 裕二*; 平等 拓範*
no journal, ,
炉心溶融事故を起こした福島第一原子力発電所(1FNPS)の廃止措置では、極めて高い放射線環境における燃料デブリや大量の廃棄物の迅速な遠隔その場スクリーニング分析が求められている。耐放射線性光ファイバーを用いたLIBSは、簡便で実効的な手法の候補であり、遠隔操作性や耐放射線性等の基礎的な性能実証を重ねてきた。本報告では、これらを基にして新たに開始した経済産業省廃炉・汚染水・処理水対策事業の概要について紹介する。本事業では、原子力機構の総括の下、光ファイバーLIBSの基本特性(原子力機構)、マイクロチップレーザーの高出力化(分子科学研究所)とLIBSプローブによる遠隔性の拡張、耐放射線性の確認(原子力機構)に加え、核燃料物質及び使用済み燃料を用いた性能実証、携帯型XRFの性能確認(日本核燃料開発)を実施して実績を積むとともに、可搬型LIBSシステムの供給を試行する(アイラボ)計画とした。
大貫 敏彦; 吉田 崇宏*; 尾崎 卓郎; 坂本 文徳; 香西 直文; 南川 卓也; 鈴木 義規*; Francis, A. J.*
no journal, ,
アクチノイドの環境挙動への微生物の影響についてこれまで得られた結果を紹介する。Pu(IV), Th(IV)-DFO錯体の蛍光菌への吸着が、Pu(IV), Th(IV)が錯体から解離して蛍光菌の官能基に吸着する配位子交換反応であることを明らかにした。U(VI)の細胞表面における鉱物化が細胞内より供給されたPと細胞表面に吸着したU(VI)が、細胞表面において反応し生成したものであることを明らかにした。また、3価アクチノイドの代替としてEu(III)を用いてリンゴ酸の分解への影響を調べ、Eu(III)がリンゴ酸分解を遅らせること,Eu(III)の影響はリンゴ酸濃度の上昇によりマスキング効果で減少することを明らかにした。
尾崎 卓郎; 南川 卓也; 香西 直文; 坂本 文徳; 鈴木 義規; Francis, A. J.
no journal, ,
アクチノイドの環境中における移行挙動への微生物影響について検討した。有機酸としてDFOを用いた場合、アクチノイドの微生物への吸着の序列はEu(III)(Amの代替)Th(IV)Pu(IV)となった。さらに、酵母細胞表面に吸着したウランが溶液中の化学組成が鉱物生成条件にならない場合でも鉱物化することを見いだした。また、3価希土類元素が微生物による有機酸分解に影響することを明らかにした。
