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論文

Radiocaesium accumulation capacity of epiphytic lichens and adjacent barks collected at the perimeter boundary site of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station

土肥 輝美; 大村 嘉人*; 吉村 和也; 佐々木 隆之*; 藤原 健壮; 金井塚 清一*; 中間 茂雄; 飯島 和毅

PLOS ONE (Internet), 16(5), p.e0251828_1 - e0251828_16, 2021/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:0(Multidisciplinary Sciences)

We investigated the radiocaesium content of nine epiphytic foliose lichens species and the adjacent barks at the boundary of the FDNPS six years after the accident in 2011. The $$^{137}$$Cs-inventory were determined to compare Cs retentions of lichens and barks under the same growth conditions. The $$^{137}$$Cs -inventory of lichens were respectively 7.9- and 3.8-times greater than the adjacent barks. Furthermore, we examined the Cs distribution within these samples using autoradiography (AR) and on the surfaces with an EPMA. AR results showed strong local spotting and heterogeneous distributions of radioactivity in both the lichen and bark samples, although the intensities were lower in the barks. In addition, radioactivity was distributed more towards the inwards of the lichen samples than the peripheries. This suggests that lichen can retain $$^{137}$$Cs that is chemically immobilized in particulates intracellularly, unlike bark.

報告書

Status of study of long-term assessment of transport of radioactive contaminants in the environment of Fukushima (FY2018) (Translated document)

長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.

JAEA-Research 2020-007, 249 Pages, 2020/10

JAEA-Research-2020-007.pdf:15.83MB

2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力(現東京電力ホールディングス)福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出された。この事故により放出された放射性核種は、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌などが生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することで空間線量率が上がってしまうのではないか(外部被ばくに関する懸念)、森林から河川に流出した放射性セシウムが農林水産物に取り込まれることで被ばくするのではないか、規制基準値を超えて出荷できないのではないか(内部被ばくに関する懸念)などの懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。日本原子力研究開発機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。

報告書

福島における放射性セシウムの環境動態研究の現状(平成30年度版)

長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.

JAEA-Research 2019-002, 235 Pages, 2019/08

JAEA-Research-2019-002.pdf:21.04MB

2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出され、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌等が生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することに対する懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。原子力機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。

報告書

特定復興再生拠点区域におけるモニタリング及び被ばく評価手法の検討

舟木 泰智; 高原 省五; 佐々木 美雪; 吉村 和也; 中間 茂雄; 眞田 幸尚

JAEA-Research 2018-016, 48 Pages, 2019/03

JAEA-Research-2018-016.pdf:29.73MB

内閣府原子力災害対策本部は、平成34年から35年度までに避難指示解除が計画される「特定復興再生拠点区域」において、放射線防護対策を検討している。これにあたり、当該区域の汚染状況の把握と被ばく線量の評価は必要不可欠である。福島第一原子力発電所事故以降、数々のモニタリングにより空間線量率分布が評価され、それらを元に被ばく線量が推定されてきた。一方、当該区域は比較的空間線量率が高く、放射線防護に対してより慎重な配慮が必要であるため、被ばくに係る詳細な情報が求められている。そこで本研究では、詳細な汚染状況と当該区域の状況に即した被ばく線量を評価することを目的とし、(1)無人ヘリコプターによる空間線量率の測定、(2)大気中の放射性セシウム濃度の測定、(3)代表的な行動パターンにおける外部・内部実効線量の評価を実施した。併せて、空間線量率分布のモニタリング手法と被ばく線量評価方法の高度化を検討した。本調査により、空間線量率の3次元マップを提示し、当該区域における分布傾向を明らかにすると共に被ばく線量を推定し、吸入による内部被ばく線量は外部被ばく線量の1%未満であることを示した。また今後の放射線防護において有効かつ新たな空間線量率のモニタリング手法と被ばく線量評価方法の妥当性を示した。

論文

Nanoscopic structural investigation of physically cross-linked nanogels formed from self-associating polymers

関根 由莉奈; 遠藤 仁*; 岩瀬 裕希*; 竹田 茂生*; 向井 貞篤*; 深澤 裕; Littrell, K. C.*; 佐々木 善浩*; 秋吉 一成*

Journal of Physical Chemistry B, 120(46), p.11996 - 12002, 2016/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:32.16(Chemistry, Physical)

コントラスト変調中性子小角散乱法を用いてコレステロール置換プルラン(CHP)が形成するナノゲルの内部微細構造の評価を行った。溶媒の重水分率の異なるCHPナノゲル水溶液の散乱強度を分離してCHPナノゲルを構成するプルラン、コレステロール、プルランーコレステロールのcross-termの部分散乱関数を求めて解析を行った。結果、プルラン鎖が形成するナノゲル骨格は半径8.1nmの大きさであった。また、CHPナノゲル内において、約3個のコレステロール分子から成る架橋点が19個形成され、フラクタル次元2.6で分布していることを明らかにした。また、架橋点と高分子鎖のcross-termを解析したところ、部分鎖の大きさは半径約1.7nmであった。以上の結果より、ナノゲルの内部微細構造を明らかにした。

論文

Radioactivity evaluation of the secondary sodium in DRACS of the Japan Sodium-cooled Fast Reactor

佐々木 研治*; 内藤 克昭*; 大木 繁夫; 大久保 努; 小竹 庄司*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.94 - 98, 2014/04

実用高速炉の直接炉心冷却系(DRACS)は異常・事故時に炉心を冷却するために設けられた安全上重要なシステムである。DRACSの2次系配管は非管理区域に引回す計画であるため、DRACSの炉内熱交換器(DHX)内の2次系ナトリウムの放射化量を制限する必要がある。本研究ではモンテカルロ計算コードMCNPと核データ・ファイルJENDL-3.3を用いて、炉心から漏えいする中性子によるDHX内の2次系Na-24生成量、DRACSのNa-24放射能濃度、2次系配管周りの線量率を評価し、非管理区域に引回しても、遮へい設計の観点からは問題ないことを確認した。

論文

高圧力下における希土類水素化物のラマン散乱及び可視紫外吸収分光

久米 徹二*; 町田 晃彦; 青木 勝敏; 佐々木 重雄*; 清水 宏晏*

高圧力の科学と技術, 21(3), p.184 - 189, 2011/09

希土類金属3水素化物の高圧下における構造と電子状態研究をラマン散乱及び可視紫外吸収分光測定によって行った。X線回折測定で観測されている高圧力下におけるhcp相から長周期構造からなる中間相への構造相転移をラマン散乱によっても確認することに成功した。また可視紫外吸収分光測定によって、バンドギャップエネルギーを見積もることに成功し、中間相からfcc相への相転移にともなってバンドギャップが閉じる金属的になることを確認した。

論文

High-pressure study of ScH$$_{3}$$; Raman, infrared, and visible absorption spectroscopy

久米 徹二*; 大浦 裕之*; 竹市 知生*; 大村 彩子*; 町田 晃彦; 綿貫 徹; 青木 勝敏; 佐々木 重雄*; 清水 宏晏*; 竹村 謙一*

Physical Review B, 84(6), p.064132_1 - 064132_7, 2011/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:53.09(Materials Science, Multidisciplinary)

ScH$$_{3}$$の圧力誘起構造及び電子転移を調べるため、ラマン,赤外・可視光吸収スペクトルを室温下、50GPaまで観測した。hcp-中間相と中間相-fcc転移がそれぞれ25GPaと46GPaで観測された。中間相の構造はYH$$_{3}$$で報告されている長周期構造と同じと思われる。ScH$$_{3}$$の光学ギャップは1.7eVから減少し、50GPa付近でfcc構造への転移を伴って閉じる。

論文

Large-volume static compression using nano-polycrystalline diamond for opposed anvils in compact cells

奥地 拓生*; 佐々木 重雄*; 長壁 豊隆; 大野 祥希*; 小竹 翔子*; 鍵 裕之*

Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012188_1 - 012188_9, 2010/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:87.1

中性子散乱やNMRなどの微弱な信号を検出する実験手法において利用可能な圧力領域を拡大するために、小型高圧力セルの試料容積を拡大する必要がある。われわれは、対向アンビル式小型高圧力セルのアンビル材として、大型多結晶ナノダイヤ(NPD)を準備した。NPDは、単結晶ダイヤに比べて硬度が高く、大型で、強いため、高い荷重をかけることができる。われわれは、サポート式NPDアンビルと非サポート式NPDアンビルの2種類のアンビルを製作し、2種類のコンパクトな高圧力セルを用いて加圧テストを行った。その結果、0.1mm$$^{3}$$以上の試料体積に対して14GPaの圧力発生を確認した。この結果は、NPDが大型アンビルとして非常に有望であることを示したものである。

論文

JRR-3の高分解能中性子粉末回折装置を使った高圧実験

小松 一生*; 有馬 寛*; 鍵 裕之*; 奥地 拓生*; 佐々木 重雄*; 山内 宏樹; 深澤 裕; 井川 直樹; 内海 渉; 神山 崇*

高圧力の科学と技術, 18(2), p.170 - 172, 2008/05

現在東海村に建設中の大強度パルス中性子施設(J-PARC)や、集光デバイスの積極利用による中性子強度の増大は、「高圧」と「中性子」という2つのキーワードをつなぐ架け橋と期待される。高圧中性子科学分野で先行する英国ISISやフランスILLでは、パリエジンバラ(PE)セルを用いた10GPa程度までの圧力下での中性子粉末回折実験はルーチンワークとなっている。国内でも単結晶試料を用いた高圧下中性子回折実験は実績があり、PEセルを用いた中性子回折実験もわずかに例があるが、中性子強度の弱さから本格的な広がりを見せていない。日本独自の中性子回折用高圧セルの開発と平行して、PEセルの本格利用を検討することは有意義であるとの視点から、われわれはPEセルを原子力機構の研究用原子炉中性子施設JRR-3内にある高分解能粉末中性子回折装置HRPDに導入し、高圧下中性子粉末回折実験を行った。本短報では、その結果を簡単に報告する。

論文

High-pressure study of YH$$_{3}$$ by Raman and visible absorption spectroscopy

久米 徹二*; 大浦 裕之*; 佐々木 重雄*; 清水 宏晏*; 大村 彩子*; 町田 晃彦; 綿貫 徹; 青木 勝敏; 竹村 謙一*

Physical Review B, 76(2), p.024107_1 - 024107_5, 2007/07

 被引用回数:35 パーセンタイル:79.4(Materials Science, Multidisciplinary)

YH$$_{3}$$のラマン及び可視光吸収スペクトルを高圧下で測定し、構造及び電子転移過程を調べた。ラマン測定の結果は9-24GPaの圧力領域に渡って低圧六方晶と高圧立方晶の間の中間相が存在することを示している。Y金属格子構造と水素原子位置は転移を反映して変化する。可視光測定からは転移に伴って光学バンドギャップが閉じ始めることが見いだされた。

論文

Comparison of four bidentate phosphoric and diamide compounds for the extractability of actinides

佐々木 祐二; 梅谷 重夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 43(7), p.794 - 797, 2006/07

 被引用回数:10 パーセンタイル:59.81(Nuclear Science & Technology)

リン酸化合物,ジアミド化合物の計4種を用いて、アクチノイド元素の抽出を調べ、その抽出性能を議論した。リン酸化合物はジアミド化合物より抽出性能が高い。抽出種の錯体組成はAm:L=1:3, Th:L, Np:L=1:1, U:L=1:2であり、異なる原子価のアクチノイドの抽出されやすさの順はU(VI)$$>$$Th(IV)$$>$$Am(III)$$>$$Np(V)であることを確認した。2座のリン酸化合物の一種である、BDPPMがアクチノイド抽出に最も優れていることがわかった。

論文

環境負荷物質陸域挙動予測システムMOGRAのデータベース

天野 光; 池田 浩*; 佐々木 利久*; 松岡 俊吾*; 黒澤 直弘*; 高橋 知之*; 内田 滋夫*

KEK Proceedings 2003-11, p.239 - 244, 2003/11

MOGRAコードはPC上でGUIを用いて放射性核種等の挙動が評価できるシステムであり、動的コンパートメントモデルを基本とし、コンパートメント内の物質量が時間で変動する系を解析できる。付加システムとして種々のデータベースを有するMOGRA-DB、及び地図情報システムMOGRA-MAPが利用できる。本発表では、これらMOGRA及び付加システムの機能,MOGRAを用いた解析例について紹介する。

報告書

広域地下水流動研究 年度報告書(平成14年度)

天野 健治; 岩月 輝希; 上原 大二郎; 佐々木 圭一; 竹内 真司; 中間 茂雄

JNC TN7400 2003-002, 40 Pages, 2003/04

JNC-TN7400-2003-002.pdf:23.2MB

核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターでは,地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究(地層科学研究)を実施している。この研究の一環として,広域における地表から地下深部までの地質・地質構造,地下水の流動特性や地球化学特性などを明らかにするために必要な調査・解析技術,ならびに調査・解析結果の妥当性を評価するための技術の開発を主な目的として,「広域地下水流動研究」を平成4年度から岐阜県土岐市にある東濃鉱山の周辺域を研究開発の場として実施している。これまでに,約10km四方の研究実施領域においてリモートセンシング調査,空中物理探査,地上物理探査,地表地質調査,表層水理調査,試錐調査および地下水長期観測を実施してきた。これらの調査研究により,表層地質の分布,土岐花崗岩体の岩相(粒度・鉱物組成)の不均質性などの地質学的情報,岩盤の透水性や地下水の水頭分布などの水理学的情報,花崗岩中における地下水の水質分布などの地球化学的情報を蓄積した。平成14年度においては,リージョナルスケールを対象とした調査・研究として,リージョナルスケールにおける地下水流動解析を実施し,リージョナルスケールのモデル化の領域設定方法の考え方を提示した。また,リージョナルスケールでの地下水の違いが解析結果に与える影響について検討した。また,ローカルスケールのモデル化・解析領域およびその境界条件の設定方法の考え方を提示し,ローカルスケールを対象とした調査として,リニアメント調査,反射法弾性波探査を実施した。さらに,DH-2号孔を利用したVSP探査,地下水調査などを実施するとともに,既存試錐孔を利用した地下水の長期観測を実施した。調査技術開発として調査に適用された要素技術の評価ならびに調査手法・調査機器の開発・改良を継続した。

報告書

分配係数の測定条件に関するアンケート調査

武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 高橋 知之*; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 馬原 保典*; 佐伯 明義*; 佐々木 規行*; 芦川 信雄*; et al.

JAERI-Review 2001-015, 81 Pages, 2001/05

JAERI-Review-2001-015.pdf:5.94MB

分配係数は環境中における放射性核種の移行挙動を評価するためのさまざまな移行評価モデルに用いられており、放射性廃棄物の処分における安全評価上極めて重要なパラメータである。しかし、測定条件や方法などが既定されておらず、データの相互比較ができないなどの問題が指定されている。分配係数の標準的な測定方法の提案に役立てることを目的にアンケート調査を実施した。本報告は、国内の各研究機関における、試料の採取方法や保管、前処理方法、試料の物理化学的特性に関する分析項目、並びに分配係数の測定方法とその条件等についてアンケート調査した結果をまとめたものである。

論文

分配係数の比較実験及びアンケート調査

高橋 知之*; 武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 佐伯 明義*; 馬原 保典*; 佐々木 規行*; 芦川 信雄*; et al.

KURRI-KR-44, p.169 - 176, 2000/02

分配係数は原子力施設の安全評価上極めて重要なパラメータである。原研に設けられた環境放射能挙動専念部会・安全評価用パラメータ検討グループでは、分配係数測定値の利用に関して標準的な条件を提言することを目的に各研究機関における相互比較実験等を実施してきた。本報では、各研究機関においてこれまで実施してきた分配係数測定値に与える各種の変動因子による影響について、得られた実験結果を報告するとともに、分配係数の測定条件やその条件の設定に関する考え方等についてのアンケート調査状況、並びに現在問題となっている項目や今後検討すべき課題等について報告する。

報告書

分配係数の相互比較実験; 実験者による測定値の差異に関する検討

高橋 知之; 武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 佐伯 明義*; 馬原 保典*; 佐々木 規行*; 芦川 信雄*; et al.

JAERI-Research 97-089, 25 Pages, 1997/12

JAERI-Research-97-089.pdf:1.11MB

分配係数は、環境中における核種の移行を評価するための様々なモデルに用いられており、原子力施設の安全評価上極めて重要なパラメータである。このため「環境放射能研究委員会、環境放射能挙動専門部会」の安全評価用パラメータ検討WGでは、分配係数の測定及び利用に関する標準的方法を提言することを目的に検討を進めている。分配係数の標準的測定法を提言するための一環として、$$^{60}$$Co及び$$^{137}$$Csの分配係数の相互比較実験を複数の機関の20人で実施し、実験者による測定値の差異について検討を行った。この結果、液性がほぼ同一の実験条件においては、振とう器による場合はファクター2~3程度、ハンドシェイクの場合はファクター2以下の変動幅を示した。

報告書

分配係数の相互比較実験; 測定値の変動要因の検討

高橋 知之; 武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 佐伯 明義*; 馬原 保典*; 佐々木 規行*; 矢島 達哉*; et al.

JAERI-Research 97-066, 34 Pages, 1997/10

JAERI-Research-97-066.pdf:1.5MB

固相と液相の間における物質の分配を示す平衡論的パラメータである分配係数は、環境中における核種の移行を評価するための様々なモデルに用いられており、原子力施設の安全評価上極めて重要なパラメータである。このため「環境放射能研究委員会、環境放射能挙動専門部会」の安全評価用パラメータ検討WGでは、分配係数の測定に関する標準的方法(標準的測定法)及び測定値の利用に関する標準的方法(標準的利用法)を提言することを目的に検討を進めている。分配係数の標準的測定法を提言するための第1段階として、分配係数の比較実験を4機関で行い、測定値に与える様々な変動要因の影響について検討を行った。実験の結果RI溶液の液性、容器の形状及び振とう方法の差異が、分配係数測定値に大きな影響を与えることが明らかとなった。

口頭

ジアミド及び有機リン酸化物によるアクチノイドの抽出能力

佐々木 祐二; 木村 貴海; 梅谷 重夫*

no journal, , 

原子力分野では約半世紀もの間アクチノイド元素用の抽出剤開発が行われてきた。当研究室では各種抽出剤を有機合成し、溶媒抽出に関する性能の比較を行ってきた。ここでは、合成して得られた中性の2座及び3座のリン酸化物とジアミド化合物を用いて、原子価の異なるアクチノイドイオンの溶媒抽出を行った結果について述べる。使用した抽出剤は2座のリン酸化物(BDPPM, BDPPE),カルバモイルリン酸化物(CMPO),ジアミド化合物(OXA, MA, SCA, MLA, GLA)と3座のジアミド化合物(DGA, TDGA, ODPA, TDPA)である。それぞれ骨格構造が異なるため、特徴的な抽出挙動を示す。いずれのアクチノイドイオンもリン酸化物と3座のジアミド化合物の分配比が高い。これはリン酸化物が強いドナー性を持つこと,アクチノイドのように高い配位数を持つイオンの抽出に3座配位能力を持つ抽出剤が有効であることを示す。ウランの抽出において3座のジアミドの抽出能がやや悪くなるが、これは6価のウラニルイオンの配位座が赤道面上に配置するためと考えられる。

口頭

PEセルを用いたJRR3 HRPDでの高圧下粉末中性子回折実験

有馬 寛; 小松 一生*; 鍵 裕之*; 奥地 拓生*; 佐々木 重雄*; 山内 宏樹; 深澤 裕; 井川 直樹; 内海 渉; 神山 崇*

no journal, , 

ISISやILLで実績のあるParis-Edinburgh(PE)セルを用いた高圧中性子回折実験は、国内ではわずかに例はあるが、中性子強度の弱さから本格的な利用はされてこなかった。日本独自の中性子回折用高圧セルの開発と平行して、PEセルの利用を検討することは有意義であるとの視点から、本研究ではPEセルをJRR3設置の高分解能粉末回折装置HRPDに導入し、高圧下中性子粉末回折実験を行った。実験では、Pb(NilacoCo., 99.9999%小片)を試料として用いた。PEセルは中性子が加圧軸に対し垂直方向から入射するように配置した。このときアンビルからの散乱を防ぐため、中性子に対する吸収の大きいcBNアンビルを新たに製作した。またPEセルにおいて一般的に使用されているWCアンビルを用いた回折実験も比較のために行った。cBNアンビルを使用した場合、Pbの最強線である111回折線の強度は、常圧下で250count/hour、30トン荷重時で80count/hourであった。試料の格子定数変化から、30トン荷重時の試料室の圧力は2.9(1)GPaと求められた。

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