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報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(令和元年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 國分 陽子; 島田 耕史; 花室 孝広; 島田 顕臣; 丹羽 正和; 浅森 浩一; 渡邊 隆広; 末岡 茂; et al.

JAEA-Research 2020-011, 67 Pages, 2020/10

JAEA-Research-2020-011.pdf:3.87MB

本報は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$令和3年度)における令和元年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第3期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適宜反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで進めている。本報では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果等について述べる。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(令和2年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 耕史; 國分 陽子; 丹羽 正和; 浅森 浩一; 渡邊 隆広; 末岡 茂; 小松 哲也; 横山 立憲; et al.

JAEA-Review 2020-010, 46 Pages, 2020/07

JAEA-Review-2020-010.pdf:1.89MB

本計画書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$令和3年度)における令和2年度の研究開発計画を取りまとめた。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第3期中長期計画に基づき、これまでの研究開発成果、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進する。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成30年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 花室 孝広; 島田 顕臣; 國分 陽子; 浅森 浩一; 丹羽 正和; 島田 耕史; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; et al.

JAEA-Research 2019-006, 66 Pages, 2019/11

JAEA-Research-2019-006.pdf:4.39MB

本報は、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$令和3年度)における平成30年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第3期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適宜反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで進めている。本報告では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(令和元年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 花室 孝広; 島田 顕臣; 國分 陽子; 浅森 浩一; 丹羽 正和; 島田 耕史; 渡邊 隆広; 末岡 茂; et al.

JAEA-Review 2019-010, 46 Pages, 2019/09

JAEA-Review-2019-010.pdf:2.45MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$令和3年度)における令和元年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第3期中長期計画に基づき、第2期中期目標期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)における研究開発の成果、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進していく。

論文

Enhancement of element production by incomplete fusion reaction with weakly bound deuteron

Wang, H.*; 大津 秀暁*; 千賀 信幸*; 川瀬 頌一郎*; 武内 聡*; 炭竃 聡之*; 小山 俊平*; 櫻井 博儀*; 渡辺 幸信*; 中山 梓介; et al.

Communications Physics (Internet), 2(1), p.78_1 - 78_6, 2019/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:25.43(Physics, Multidisciplinary)

陽子(あるいは中性子)過剰核の効率的な生成経路を探索することは、原子核反応研究の主な動機のひとつである。本研究では、$$^{107}$$Pdに対する核子当たり50MeVの陽子および重陽子入射による残留核生成断面積を逆運動学法によって測定した。その結果、重陽子入射ではAgやPd同位体の生成断面積が大きくなることを実験的に示した。また、理論計算による解析から、この生成断面積の増大は重陽子の不完全融合反応に起因することを示した。これらの結果は、陽子過剰核の生成において重陽子のような弱束縛核の利用が有効であることを示すものである。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書(平成29年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 小松 哲也; et al.

JAEA-Research 2018-015, 89 Pages, 2019/03

JAEA-Research-2018-015.pdf:14.43MB

本報は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$平成33年度)における平成29年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第3期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適宜反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで進めている。本報告では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(平成30年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 小松 哲也; et al.

JAEA-Review 2018-020, 46 Pages, 2019/01

JAEA-Review-2018-020.pdf:1.25MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$平成33年度)における平成30年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第3期中長期計画に基づき、第2期中期目標期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)における研究開発の成果、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進していく。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書(平成29年度)

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 國分 陽子; 浅森 浩一; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 横山 立憲; et al.

JAEA-Review 2017-022, 45 Pages, 2017/12

JAEA-Review-2017-022.pdf:1.42MB

本計画書は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度$$sim$$平成33年度)における平成29年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、これまでの研究開発の成果のほか、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。これらの実施にあたっては、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進していく。

論文

CHIME monazite dating; Pb analysis on an R$$_{rm R}$$ =100 mm spectrometer and correction of interferences between Th, U, and Pb with natural monazite

清水 麻由子; 柴田 健二*; 鈴木 和博; 末岡 茂; 丹羽 正和

Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 112(2), p.88 - 96, 2017/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.65(Mineralogy)

ローランド円半径(R$$_{rm R}$$)100mmの分光器を備えたフィールドエミッション電子プローブマイクロアナライザ(FE-EPMA)を用いて、CHIME(Chemical Th-U-total Pb isochron method)年代測定を行った。R$$_{rm R}$$=100mmの分光器は、従来型のR$$_{rm R}$$=140mmの分光器と比較して感度が高く、短時間での測定が可能である。しかしその反面、X線の干渉の影響が大きいことからR$$_{rm R}$$=140mmの分光器に比べて波長分解能が低く、これまではCHIME年代測定に用いることが困難であった。本研究では、天然のモナザイトを用いてX線の干渉補正係数を求めることによりこの問題を克服し、R$$_{rm R}$$=100mmの分光器を使用したCHIME年代測定を可能にした。

論文

Series studies on inter-comparison of radiation calibration fields and calibration techniques between KAERI and JAEA

吉富 寛; 谷村 嘉彦*; 立部 洋介; 堤 正博; 川崎 克也; 古渡 意彦; 吉澤 道夫; 清水 滋*; Kim, J.-S.*; Lee, J.-G.*; et al.

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM), 4 Pages, 2015/07

A series inter-comparison regarding basic quantities of radiation calibration fields and calibration techniques has been made between KAERI and JAEA since 2006. Air kerma rates of the ISO narrow series X-ray calibration fields and neutron spectra at a point of test in each institute and results revealed that KAERI and FRS-JAEA maintained well-defined calibration fields for X-ray and D$$_{2}$$O-Cf neutron calibration fields. Intensive calibrations of personal dosimeters in RI neutron calibration fields and beta-ray calibration fields were performed in both institutes. Results of calibration factors indicate that almost identical calibration factors could be obtained.

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国際規格に準拠したX線標準場の整備

清水 滋; 澤畠 忠広*; 梶本 与一; 志風 義明; 吉原 泰明*; 立部 洋介

JAEA-Technology 2011-008, 53 Pages, 2011/06

JAEA-Technology-2011-008.pdf:2.91MB

国際標準化機構の国際規格ISO 4037-1では、放射線防護用測定器の性能試験に用いる世界共通のX線標準場の設定条件が示されている。原子力科学研究所の当該X線標準場は、2003年に整備して運用してきたが、中硬X線照射装置のX線管球の破損交換に伴い、新たな機種のX線管球を設置したため、この設定条件に準拠したNarrow series, Wide series及びHigh air-kerma seriesの3つのシリーズの中硬X線領域における二次標準場を再構築した。内容は、X線管電圧20kVから300kVの中硬X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数及びISO 4037-1の線質との比較を行った。この結果、原子力科学研究所のISO標準場は、国際規格の線質とよく一致していることを確認し、国際規格に準拠した放射線防護用測定器の性能試験及び世界の校正機関との基準照射及び相互比較実験が実施できることになり、これらの詳細なデータを明らかにした。

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国内規格に準拠した中硬X線標準場の整備

清水 滋; 澤畠 忠広; 梶本 与一; 志風 義明; 吉原 泰明*; 立部 洋介

JAEA-Technology 2010-009, 78 Pages, 2010/06

JAEA-Technology-2010-009.pdf:3.06MB

国内規格JIS Z 4511では、国内での放射線防護用測定器の性能試験に用いるX線標準場の設定条件が示されている。原子力科学研究所放射線標準施設棟の中硬X線照射装置のX線管球の破損交換に伴い、新たな機種のX線管球を設置した。このため、われわれは、JISに準拠した線質指標0.6, 0.7, 0.8, 0.9の4つのシリーズの中硬X線領域における二次標準場を再構築した。内容は、X線管電圧20kVから300kVの中硬X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数等を評価した。これにより、精度の良い線量当量基準量,幅広い試験エネルギー点及び幅広い線量率の供給が可能となった。われわれは、これらの詳細なデータを明らかにした。

報告書

放射線測定器の性能試験に用いる国内規格に準拠した軟X線標準場の整備

清水 滋; 藤井 克年; 川崎 朋克

JAEA-Technology 2010-005, 72 Pages, 2010/06

JAEA-Technology-2010-005.pdf:2.44MB

国内規格JIS Z 4511では、国内での放射線防護用測定器の性能試験に用いるX線標準場の設定条件が示されている。日本原子力研究所放射線標準施設棟の軟X線照射装置を用いて、この設定条件に準拠した線質指標0.6, 0.7, 0.8, 0.9の4つのシリーズの軟X線領域における二次標準場を整備した。内容は、X線管電圧6kVから100kVの軟X線領域において、X線場の線質設定,各線量単位のX線スペクトル,空気カーマから線量当量への換算係数等を評価した。これにより、精度の良い線量当量基準量,幅広い試験エネルギー点及び幅広い線量率の供給が可能となり、これらの詳細なデータを明らかにした。

論文

Crystal growth procedure of HIV-1 protease-inhibitor KNI-272 complex for neutron structural analysis at 1.9 ${AA}$ resolution

清水 典子*; 杉山 成*; 丸山 美帆子*; 高橋 義典*; 安達 基泰; 玉田 太郎; 日高 興士*; 林 良雄*; 木村 徹*; 木曽 良明*; et al.

Crystal Growth & Design, 10(7), p.2990 - 2994, 2010/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:25.44(Chemistry, Multidisciplinary)

本研究では、HIV-1プロテアーゼとその阻害剤であるKNI-272との複合体の大型結晶作製を6種類の方法で行った。それらを比較した結果、top-seeded solution growth(TSSG)法とTSSG combined with the floating and stirring technique(TSSG-FAST)法が、種結晶の多結晶化を効果的に防ぎ、迅速に大型の単結晶を得るために有効で、得られた結晶は質が高いことが示された。さらに、結晶の形が、溶液の流れに依存したことから、過飽和の程度が結晶の成長方向に影響することが示唆された。これらの知見は、溶液の流れを操作することで、結晶の形が制御できる可能性を示している。

論文

$$beta$$線線量当量測定器の校正方法に関するJIS化について

清水 滋

放計協ニュース, (45), p.4 - 5, 2010/04

国内のJIS原案作成委員会において、$$beta$$線線量当量測定器の校正方法に関するJIS原案が新たに審議され、日本規格協会へ上申された。そこで、本原案の概要と今後の展望等について、作成委員としての知見を含めて解説する。

論文

日本の放射線(能)測定の信頼性向上に貢献する放射線標準施設

清水 滋

第1回(平成20年度)原子力歴史構築賞, p.107 - 108, 2009/11

原子力科学研究所の放射線標準施設は、日本原子力学会が主催する第1回(平成20年度)原子力歴史構築賞を受賞した。受賞内容は、30年間に渡り、原子力界のニーズに対応した質の高い校正場を多数開発し、放射線(能)測定器の開発,放射線校正技術の開発,放射線防護技術の研究,定期校正等に利用され、日本の放射線(能)測定の高度化,信頼性向上に多大な貢献をした。これらの主な業績について写真,図を交えて解説する。

論文

Development of the neutron calibration fields using accelerators at FRS and TIARA of JAEA

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 清水 滋; 吉澤 道夫; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(Suppl.5), p.209 - 212, 2008/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:46.21(Nuclear Science & Technology)

J-PARCのような大強度陽子加速器施設において質の高い放射線防護を行うためには、そこで使用される中性子モニターや線量計のエネルギー特性を評価する中性子校正場が必要である。加速器を用いた中性子校正場が、20MeV未満に対しては原子力機構・東海のFRSにて、20MeV以上に対しては原子力機構・高崎のTIARAにて開発されている。FRSでは、4MVのファンデグラーフ(ペレトロン)加速器によって発生させた陽子や重陽子ビームで単色中性子を発生させている。現在までに、8, 144, 250, 565keV, 5.0, 14.8MeVの場の開発が完了した。TIARAでは、45, 60, 75MeV中性子校正場の開発が計画されている。AVFサイクロトロンからの陽子ビームを用いた$$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be反応により準単色中性子が生成されて、約3m厚のコリメータを通って照射室へ導かれる。現在、校正場の開発に必要な場の特性評価が進められている。

論文

Volume recombination of C$$^{4+}$$ in detached divertor plasmas of JT-60U

仲野 友英; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 木島 滋; 藤本 加代子; 川島 寿人; 東島 智

Nuclear Fusion, 47(11), p.1458 - 1467, 2007/11

 被引用回数:19 パーセンタイル:39.33(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60UのX点MARFEを伴う非接触プラズマにおいて、4本のC$$^{3+}$$イオンのスペクトル線を同時に2方向から空間分解能1cmで測定した。そのスペクトル線の強度比を衝突放射モデルで解析した結果、C$$^{3+}$$イオンはC$$^{4+}$$イオンと電子の体積再結合によって生成することを初めて明らかにした。コンピュータトモグラフィ手法により再構築されたC$$^{3+}$$スペクトル線の発光の2次元空間分布から、この体積再結合はX点の直上で発生することが明らかにされ、そこでは電子温度及び電子密度はそれぞれ1.6eV及び1.6$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-3}$$と評価された。この体積再結合によって生成したC$$^{3+}$$イオンからの放射パワーは全放射パワーの約20%を占めることが示された。

論文

Construction of monoenergetic neutron calibration fields using $$^{45}$$Sc(p,n)$$^{45}$$Ti reaction at JAEA

谷村 嘉彦; 三枝 純; 志風 義明; 堤 正博; 清水 滋; 吉澤 道夫

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.8 - 12, 2007/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:34.95(Environmental Sciences)

日本原子力研究開発機構では、加速器を用いた8keVから19MeV領域の単色中性子校正場を開発している。8及び27keV中性子の発生には$$^{45}$$Sc(p, n)$$^{45}$$Ti反応の共鳴ピークを利用する。本反応の中性子発生断面積は複雑な共鳴構造を持ち、1keV以下の精度で入射陽子のエネルギーを制御しなければならない。ところが、加速器の電圧制御のみで必要とされる陽子エネルギーの微調整を行うのは困難であり、単色中性子校正場開発の大きな問題点となっていた。そこで、ターゲットに電圧を印加できる装置を取り付けることにより、入射陽子エネルギーの迅速かつ高精度の調整を可能にした。$$^{45}$$Sc(p, n)$$^{45}$$Ti反応のしきいエネルギー付近での発生中性子量をモニタし、陽子エネルギーとターゲット印加電圧の関係を決定した。この関係をもとに陽子エネルギーをもとに調整し、8及び27keVそれぞれの単色中性子を発生させた。そして、目的とする中性子エネルギーが得られていることを飛行時間法で確認した。これにより、8及び27keV単色中性子を安定して発生させることができ、これまで難しかったkeV領域での中性子測定器の精度良い校正が可能となった。

論文

Evaluation of the characteristics of the neutron reference field using D$$_{2}$$O-moderated $$^{252}$$Cf source

古渡 意彦; 藤井 克年; 高橋 聖; 吉澤 道夫; 清水 滋; 川崎 克也; 山口 恭弘

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.138 - 144, 2007/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.6(Environmental Sciences)

一般的に利用される中性子用の個人線量計は、$$gamma$$線用の線量計と比較してエネルギー応答特性が悪い。そのため中性子線量計は、線量に関して適切な校正がなされないと、作業環境で使用した場合、真の線量に対して大きく異なる値を指示する場合がある。この差異を小さくするには、実際の作業環境場の中性子スペクトルに近い中性子校正場で中性子線量計を校正するのが有効である。放射線標準施設棟では種々の中性子線量計に対して実際の作業環境場に近い中性子スペクトルによって得られる校正定数を提供する目的で、$$^{252}$$Cf中性子線源を重水で満たされたステンレス球(30cm$$phi$$)の中心に配置して得られる中性子校正場(以下「重水減速場」という)を整備した。本研究では重水減速場の重要な特性(ステンレス球表面から校正点に直接到達する一次線の中性子フルエンス率,中性子エネルギースペクトル,線量換算係数,線量当量率、及び散乱成分の照射距離に対する変化)を計算シミュレーションと多減速材付中性子スペクトロメータによる実測により評価した。一連の計算シミュレーションと実験で、中性子フルエンス率とスペクトルを実測する際の室内散乱成分の補正手法の有効性について議論した。加えて個人線量計のための校正場として利用する場合の、最適な照射距離についての評価も行った。

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