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論文

Rapid analysis of $$^{90}$$Sr in cattle bone and tooth samples by inductively coupled plasma mass spectrometry

小荒井 一真; 松枝 誠; 青木 譲; 柳澤 華代*; 寺島 元基; 藤原 健壮; 木野 康志*; 岡 壽崇; 高橋 温*; 鈴木 敏彦*; et al.

Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 36(8), p.1678 - 1682, 2021/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Chemistry, Analytical)

ウシの硬組織用の$$^{90}$$Sr分析法をICP-MS用いて開発した。0.1gの硬組織に対して、従来の放射能測定法より低い検出下限値で、11時間での分析を可能とした。そのため、ICP-MS法は微小な骨や歯試料を対象とした迅速かつ有効な分析手法となり得る。

論文

Radioactivity and radionuclides in deciduous teeth formed before the Fukushima-Daiichi Nuclear Power Plant accident

高橋 温*; 千葉 美麗*; 棚原 朗*; 相田 潤*; 清水 良央*; 鈴木 敏彦*; 村上 忍*; 小荒井 一真; 小野 拓実*; 岡 壽崇; et al.

Scientific Reports (Internet), 11(1), p.10355_1 - 10355_11, 2021/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:65.97(Multidisciplinary Sciences)

The Fukushima-Daiichi Nuclear Power Plant (FNPP) accident released substantial amounts of radionuclides into the environment. We collected 4,957 deciduous teeth, from children living in Fukushima and reference prefectures. Radioactivity was detected in most of the teeth examined and was attributed to the presence of natural radionuclides, including $$^{40}$$K and daughter nuclides in $$^{238}$$U and $$^{232}$$Th series. Additionally, artificial radionuclides, $$^{90}$$Sr and $$^{137}$$Cs, were detected in the teeth obtained from children from Fukushima and the reference prefectures. However, these radionuclides were not believed to have originated from the FNPP accident. Because the teeth examined in the present study were formed before the FNPP accident occurred, the aforementioned findings may serve as important control data for future studies regarding the radioactivity of teeth formed after the FNPP accident.

論文

パルス中性子応力測定法による超音波衝撃処理した十字溶接継手の残留応力評価

鈴木 環輝*; 大川 鉄平*; Harjo, S.; 佐々木 敏彦*

日本機械学会論文集(インターネット), 87(894), p.20-00377_1 - 20-00377_15, 2021/02

The residual stress state inside the cruciform welded joints were measured using the pulsed neutron stress measurement method. The points of interest in this study are the weld toe and its interior. We also compared the cases with and without ultrasonic impact treatment (UIT), which is expected as a fatigue strength improvement technology. Furthermore, the case where tensile stress or compressive stress was applied after UIT treatment was also examined. The applied stresses at this time were 75% or 85% of the yield point, respectively. From the above, we considered the cause of the change in the residual stress on the surface after UIT treatment, which was clarified in the preliminary experiment, in the early stage of fatigue. As a result, the load after the UIT treatment caused plastic deformation in a part of the inside, which caused the redistribution of residual stress.

論文

External exposure dose estimation by electron spin resonance technique for wild Japanese macaque captured in Fukushima Prefecture

岡 壽崇; 高橋 温*; 小荒井 一真; 光安 優典*; 木野 康志*; 関根 勉*; 清水 良央*; 千葉 美麗*; 鈴木 敏彦*; 小坂 健*; et al.

Radiation Measurements, 134, p.106315_1 - 106315_4, 2020/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:39.17(Nuclear Science & Technology)

ニホンザルのエナメル質中に誘起された炭酸ラジカルと吸収線量の関係(検量線)を電子スピン共鳴(ESR)法で調べた。ニホンザルのエナメル質のESR測定で検出できる線量の下限(検出限界)は33.5mGyであり、ヒトのエナメル質の検出限界と同等であった。作成した検量線を用いて、福島県で捕獲した7頭の野生ニホンザルの線量を評価したところ、45mGyから300mGyの被ばくをしていることがわかった。

論文

Spectroscopic and first-principles investigations of iodine species incorporation into ettringite; Implications for iodine migration in cement waste forms

Guo, B.*; Xiong, Y.*; Chen, W.*; Saslow, S. A.*; 香西 直文; 大貫 敏彦*; Dabo, I.*; 笹木 恵子*

Journal of Hazardous Materials, 389, p.121880_1 - 121880_11, 2020/05

 被引用回数:20 パーセンタイル:95.57(Engineering, Environmental)

To elucidate retention mechanism of cement waste form for radioactive iodine, this paper investigated interaction mechanism between iodine and ettringite, which is a component mineral of cement and has anion exchange ability. We revealed that ettringite has a high capacity for accommodating IO$$_{3}$$$$^{-}$$ via anion substitution for SO$$_{4}$$$$^{2-}$$. The combined iodine K-edge extended X-ray absorption fine structure spectra and first-principles calculations using density functional theory suggested that IO$$_{3}$$$$^{-}$$ was stabilized in ettringite by hydrogen bonding and electrostatic forces. The bonding charge density analysis of the substituted IO$$_{3}$$$$^{-}$$ into the ettringite structure revealed the interaction between intercalated IO$$_{3}$$$$^{-}$$ with the structural water molecules. These results provided valuable insight into the long-term stabilization of anionic iodine species and their migration in cementitious nuclear waste repository or alkaline environments.

論文

Development of a laser chipping technique combined with water jet for retrieval of fuel debris at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

山田 知典; 武部 俊彦*; 石塚 一平*; 大道 博行*; 羽成 敏秀; 柴田 卓弥; 大森 信哉*; 黒澤 孝一*; 佐々木 豪*; 中田 正宏*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(12), p.1171 - 1179, 2019/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:23.13(Nuclear Science & Technology)

福島第一原子力発電所の炉内構造物及び燃料デブリ取り出しに向けて、レーザーとウォータージェットを組み合わせたはつり除去技術の開発を行った。金属を対象とした除去能力を評価するため、5.5kWの連続発振のファイバーレーザーとパルス噴射のウォータージェットを組み合わせて加工中の様子を観察した。

論文

${it In-situ}$ investigation of radioactive Cs mobility around litter zone in contaminated forest using spent mushroom substrata

大貫 敏彦*; 坂本 文徳; 香西 直文; 山崎 信哉*; 佐々木 祥人; 新里 忠史

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(9-10), p.814 - 821, 2019/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

食用きのこを栽培した後の副産物である廃菌床(SMS)を利用して、福島県の森林地帯のリター層における放射性セシウム移動の現地調査を行った。粉末状のSMSを0.35$$times$$0.55mのプラスチックバックに詰め、およそ六ヶ月間森林に設置した。その際、バックをそのまま(No treatment)、バックを木製の箱で覆う(With box)、バックを置いた土壌の山側にゼオライトを設置(With zeolite)の3条件を試験した。SMSバックの下の土壌とリターからSMSへの移行係数(TF)を評価した。その結果、設置六ヶ月の「No treatment」と「With zeolite」のTFはおよそ0.01から0.05であった。一方、「With box」のそれは「No treatment」と「With zeolite」の二ヶ月と四ヶ月設置のTFより一桁低いが、六ヶ月ではほぼ同じ値であった。このことは、SMSへの放射性セシウムの濃集は林間雨によるものが主であることを示唆している。さらに、たとえ放射性セシウムが土壌に強固に結合していても、数ヶ月の設置では真菌がリター層の放射性セシウム濃集に関与していることが示唆された。

論文

Role of filamentous fungi in migration of radioactive cesium in the Fukushima forest soil environment

大貫 敏彦; 坂本 文徳; 香西 直文; 難波 謙二*; 根田 仁*; 佐々木 祥人; 新里 忠史; 渡辺 直子*; 小崎 完*

Environmental Science; Processes & Impacts, 21(7), p.1164 - 1173, 2019/07

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.88(Chemistry, Analytical)

福島第一原子力発電所事故により降下した放射性セシウム(以下、Csとする)の挙動及び関連する放射線学的影響は、表層土壌から森林生態系へのCsの移動性に大きく関係する。本研究では、福島県飯舘の森林で採取した野生きのこ子実体へのCs蓄積量を測定した。土壌から野生きのこ子実体へのCs移行係数(TF)は10$$^{-2}$$から10$$^{2}$$の間であった。この範囲は、チェルノブイリ事故後にヨーロッパのきのこについて報告された値、及び核実験降下物に対する日本のきのこについて報告された値の範囲と類似していた。野生きのこのTF値と、704種類のきのこ菌糸をCsを含む栄養寒天培地で生育したときのTF値とを比較したところ、野生きのこのTF値の方が低かった。寒天培地に1重量%の鉱物(ゼオライト等)を加えたところTFは0.1以下になった。添加した鉱物がきのこによるCs吸収を低下させることが明らかとなった。

論文

Quantitative analysis of radiocesium retention onto birnessite and todorokite

Yu, Q.*; 大貫 敏彦*; 香西 直文; 坂本 文徳; 田中 万也; 笹木 恵子*

Chemical Geology, 470, p.141 - 151, 2017/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:39.47(Geochemistry & Geophysics)

本研究では、2種類のMn酸化物(トドロカイトとバーネサイト)が持つCs保持能を評価した。トドロカイトには、Csの吸着選択性がバーネサイトよりも高いサイトがあることがわかった。Cs初期濃度10$$^{-9}$$mol/Lで吸着させた後、吸着したCsを1M NaClとNH$$_{4}$$Clで脱離させたところ、約34%のCsが脱離せずにトドロカイトに残った。この値はバーネサイトに残ったCsの割合よりもずっと多かった。これらの結果は、トドロカイトが土壌中の放射性Csの固定に寄与することを強く示唆する。

論文

Demonstration of laser processing technique combined with water jet technique for retrieval of fuel debris at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

羽成 敏秀; 武部 俊彦*; 山田 知典; 大道 博行; 石塚 一平*; 大森 信哉*; 黒澤 孝一*; 佐々木 豪*; 中田 正宏*; 酒井 英明*

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 3 Pages, 2017/04

福島第一原子力発電所の廃止措置の中で、遠隔操作による原子炉格納容器内の燃料デブリの取出しプロセスは重要な課題の1つである。このプロセスにおいて、放射性物質の拡散を抑制することは重要な考慮すべき点の1つである。さらに、このプロセスに適用する技術は、妥当な加工効率を維持することが要求される。そこで、我々は燃料デブリの取出し技術として、レーザー光と水噴流を組み合わせた技術を用いることを提案する。繰り返し断続噴射する水噴流を組み合わせたレーザー加工技術は、効率的な加工を行える可能性を示している。この実験結果をもとに、福島第一原子力発電所での適用に向けた技術開発を進めていく。

論文

Direct accumulation pathway of radioactive cesium to fruit-bodies of edible mushroom from contaminated wood logs

大貫 敏彦; 相場 幸敏*; 坂本 文徳; 香西 直文; 新里 忠史; 佐々木 祥人

Scientific Reports (Internet), 6, p.29866_1 - 29866_6, 2016/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:35.83(Multidisciplinary Sciences)

放射性Csの汚染原木からキノコへの移行経路を、$$gamma$$線スペクトロスコピー、オートラジオグラフィー及びX線マイクロCTにより調べた結果、原木からキノコに直接移行する経路が存在することを明らかにした。

論文

Recent activities in the field of nuclear waste management and environmental science

大貫 敏彦; 佐々木 隆之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(9), p.863 - 864, 2013/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.03(Nuclear Science & Technology)

最近の廃棄物分野と環境科学における研究成果をレビューし紹介した。その結果、3価あるいは4価アクチノイドの溶解度に関する研究やSe等陰イオン化学種の吸着に関した研究に進展があることが分かった。

論文

Cobalt(II) oxidation by biogenic Mn oxide produced by $$Pseudomonas$$ sp. strain NGY-1

田中 万也*; Yu, Q.; 笹木 圭子*; 大貫 敏彦

Geomicrobiology Journal, 30(10), p.874 - 885, 2013/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:29.25(Environmental Sciences)

生物起源のMn酸化物への2価Coの収着挙動を調べた結果、生物起源Mn酸化物への収着は無機合成Mn酸化物への速度よりも遅かった。2価Coの生物起源及び無機合成Mn酸化物への収着は3価Coへの酸化収着であった。両者の違いの原因は構造の違い及び共存イオンの違いに起因すると考えられる。

論文

Zinc sorption during bio-oxidation and precipitation of manganese modifies the layer stacking of biogenic birnessite

Yu, Q.; 笹木 圭子*; 田中 万也*; 大貫 敏彦; 平島 剛*

Geomicrobiology Journal, 30(9), p.829 - 839, 2013/07

 被引用回数:26 パーセンタイル:68.35(Environmental Sciences)

真菌により生成するMn酸化物の生成過程におけるZnイオンの影響を調べた結果、生成したMn酸化物はバーネサイトであった。バーネサイトの構造をXAFS等により調べたところ、Zn濃度に依存してMn酸化物の積層構造が変化した。ZnのMn酸化物への収着様式により生成するMn酸化物の積層が変化したと考えられる。

論文

Structural factors of biogenic birnessite produced by fungus ${it Paraconiothyrium}$ sp. WL-2 strain affecting sorption of Co$$^{2+}$$

Yu, Q.*; 笹木 圭子*; 田中 万也*; 大貫 敏彦; 平島 剛*

Chemical Geology, 310-311, p.106 - 113, 2012/06

 被引用回数:45 パーセンタイル:81.06(Geochemistry & Geophysics)

生物起源のMn酸化物の層間の空の吸着サイトの存在とMn(III)の存在がCo$$^{2+}$$の特異的な吸着に寄与していることを、吸着実験及びXAFSによる構造解析から明らかにした。

論文

Support system for training and education of future expert at PIE Hot Laboratories in Oarai JAEA; FEETS

逢坂 正彦; 堂野前 貴子; 市川 正一; 佐々木 新治; 石見 明洋; 井上 利彦; 関尾 佳弘; 三輪 周平; 大西 貴士; 浅賀 健男; et al.

Proceedings of 1st Asian Nuclear Fuel Conference (ANFC), 2 Pages, 2012/03

原子力機構大洗ホットラボにおける原子力人材育成のためのサポート制度(FEETS)について紹介する。施設の特徴の整理及びユーザーニーズの調査結果に基づいて制度を構築した。FEETSによりサポートされた種々の人材育成プログラムについて紹介する。

論文

岐阜県瑞浪市大湫盆地堆積物に記録された花粉化石群の変動; 酸素同位体ステージ9以降の植生と気候の変遷

守田 益宗*; 神谷 千穂*; 佐々木 俊法*; 宮城 豊彦*; 須貝 俊彦; 柳田 誠*; 古澤 明*; 藤原 治*

季刊地理学, 62(4), p.195 - 210, 2010/12

気候変動に伴う気温や降水量の変化は、地下水流動等の地質環境に変化を及ぼすことが想定される。そのため、過去から現在までの汎地球規模の気候変動のほか、ローカルな気候変動を把握するための調査技術が不可欠である。岐阜県瑞浪市の大湫地区には、直径数百mの楕円形の内陸小盆地が形成されており、これまでのボーリング調査によって、過去約30万年の堆積物が存在していることが確認されている。今回、このボーリングコア(25m)から10cmの詳細な間隔で試料の採取を行い、そこに含まれる花粉の種類によって当時の気候の復元を行った。その結果、同じ緯度にある近畿地方に比べて東濃地域では、間氷期には降水量が多いこと、氷期にはより寒冷・乾燥化していることが明らかになった。このことは、内陸小盆地の堆積物に含まれる花粉データを用いたモダンアナログ法が、ローカルな気候変動を推定するための有効な手法であることを示している。

論文

Characterization of secondary arsenic-bearing precipitates formed in the bioleaching of enargite by $$Acidithiobacillus ferrooxidans$$

笹木 圭子*; 高次 晃一郎*; 金子 賢治*; 香西 直文; 大貫 敏彦; Tuovinen, O. H.*; 平島 剛*

Hydrometallurgy, 104(3-4), p.424 - 431, 2010/10

 被引用回数:18 パーセンタイル:69.18(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

ヒ素含有鉱物(エナジャイト)の鉄酸化菌による溶解を調べた結果、中間的なヒ素鉱物が形成されることをXRDやXANES測定により明らかにした。

論文

Bioleaching of enargite by arsenic-tolerant $$Acidithiobacillus$$ $$ferrooxidans$$

笹木 圭子*; 高次 晃一郎*; 平島 剛*; 香西 直文; 大貫 敏彦; Tuovinen, O. H.*

Advanced Materials Research, 71-73, p.485 - 488, 2009/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:91.13

ヒ素耐性鉄酸化菌を用いてヒ素含有鉱物であるenargiteの溶解を行い、ヒ酸を含む2次鉱物が生成することを明らかにした。

論文

東海地方の中間温帯における中期更新世以降の植生変遷; 内陸小盆地堆積物の花粉分析から

守田 益宗*; 神谷 千穂*; 佐々木 俊法*; 宮城 豊彦*; 須貝 俊彦*; 柳田 誠*; 古澤 明*; 藤原 治*; 守屋 俊文*

季刊地理学, 58(3), p.123 - 139, 2006/00

長期間に渡る植生変遷を明らかにするため、本州中部の瑞浪市大湫の小盆地で掘削された長さ25.3m、過去30万年以上に及ぶボーリングコアの花粉分析を行った。分析の結果、下位より上位へと15の花粉帯を区分した。それらは周期的な植生変遷を示し、そこからは5つの温暖期と4つの寒冷期が示された。それぞれの温暖期及び寒冷期は、MIS9からMIS1に対比できた。その結果、MIS5はMIS7,MIS9の温暖期よりも気温が高く、MIS9の気温はそれほど高くなかったことが明らかになった。

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