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中川 明憲; 及川 敦; 村上 昌史; 吉田 幸彦; 佐々木 紀樹; 岡田 翔太; 仲田 久和; 菅谷 敏克; 坂井 章浩; 坂本 義昭
JAEA-Technology 2021-006, 186 Pages, 2021/06
JAEA-Technology-2021-006.pdf:54.45MB
日本原子力研究開発機構が保管する放射性廃棄物のうち、一部の放射性廃棄物については過去に未分別のまま圧縮等の処理が行われていた。このため、埋設処分に向けて圧縮されたものを分解して確認する等の作業に多くの時間が必要であると想定され、放射性廃棄物の早期のリスク低減を行う方策について、廃棄物処理及び埋設処分の2つの観点から検討を実施した。前処理,処理及び固型化といった廃棄物処理作業の中で時間を要している工程を分析し、放射能濃度評価、有害物等の分別、及び可燃物の分別といった課題を抽出した。放射能濃度評価に関しては、保守的な核種組成比と非破壊
線測定による廃棄体中の放射能濃度評価方法の検討、及びトレンチ埋設施設構造の高度化を図るとともに、評価対象核種の選定に一定の基準を設定することにより、評価対象核種を絞り込める可能性があることを明らかにした。有害物等の分別に関しては、非破壊検査と記録・有害物使用状況等による分別の要否の確認により、分別作業を大幅に削減できる見込みが得られた。また、廃棄物から地下水中に移行した重金属による地下水中濃度を評価し、水質に関する環境基準を遵守可能な廃棄体中に含有される濃度として受入基準を提示した。可燃物の分別に関しては、埋設施設内空隙増加による陥没の影響を評価し、覆土での事前対応が可能な可燃物含有量を評価するとともに、非破壊検査による可燃物量の確認と、解体で発生するコンクリートのような可燃物含有量が少ない廃棄物との混合埋設により、埋設処分場内の廃棄物層の平均的な可燃物の含有割合を20vol%とする定置管理を行い、分別作業を不要にできる見込みが得られた。原子力科学研究所の圧縮体を例に、これらの方策を施すことによる廃棄物処理加速の効果についての評価を実施し、廃棄物の分別処理作業を約5倍加速できる見込みが得られた。今後、検討した対策の実現に向けた対応を進める。
菅谷 篤志; 田中 憲治; 圷 茂
Proceedings of International Waste Management Symposia 2011 (WM2011) (CD-ROM), 11 Pages, 2011/02
再処理施設から発生する硝酸Naを主成分とした低放射性廃液は、硝酸性窒素の環境基準の観点から廃棄体に含まれる硝酸イオンの低減化が検討されており、廃液中の硝酸イオンを触媒還元法によって分解した後、セメント固化法で廃棄体化する技術の適用を検討している。本件では、硝酸根分解後に発生する炭酸塩廃液を廃棄体化できることを確認するために実施した200リットル規模での試験結果を報告する。
堀口 賢一; 菅谷 篤志; 齋藤 恭央; 田中 憲治; 圷 茂; 平田 利明
Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9411_1 - 9411_9, 2009/05
使用済燃料の再処理により発生する低放射性廃棄物を安全,効率的かつ経済的に処理することを目的に東海再処理施設内に低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)が建設され、現在試運転が実施されている。LWTFにおける処理対象廃棄物は、可燃/難燃性固体廃棄物と低放射性廃液である。難燃性固体廃棄物には材料腐食の原因となる塩素を含んでいる。また、低放射性廃液としては、放射能レベル,化学組成の異なる数区分の廃液が発生し、環境汚染の原因となる硝酸根やセメント固化処理法の妨害物質となる炭酸塩,リン酸などを含んでいる。この施設では可燃/難燃性固体廃棄物に対しては高減容が期待できる焼却処理法を採用し、液体廃棄物の新しい処理法として最終処分費用の大幅な低減化が期待できる核種分離技術を採用した。また、低放射性廃液に大量に含まれる硝酸根の触媒-還元による硝酸根分解法と、廃棄物の高充填を可能としたセメント固化法の開発に取り組んでいる。この技術開発の成果は、近い将来LWTFに導入する予定である。
菅谷 篤志; 堀口 賢一; 田中 憲治; 圷 茂
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.373 - 378, 2009/00
東海再処理センター廃溶媒処理技術施設から発生するリン酸廃液をセメントにて廃棄体化するための技術開発を実施している。リン酸廃液は、塩濃度約440g/
のNaH
PO
が主成分であり、その中に極微量の夾雑物が含まれている。リン酸廃液を水酸化カルシウムで前処理し廃液組成を安定化させる条件を確認し、コールドでのセメント固化試験において本廃液を良好に固化できることを確認した。最適な前処理条件及び固化条件を調査し、廃棄物充填率13wt%の固化条件で28日養生期間後の圧縮強度が目標とする圧縮強度である10MPaを達成できることを確認した。
芳中 一行; 高野 祐吾*; 木村 之彦*; 菅谷 篤志; 鬼澤 寿和
JAEA-Technology 2008-063, 135 Pages, 2008/10
JAEA-Technology-2008-063.pdf:5.88MB
本報告書は、固化体処分時の固化体からの放射性核種や化学種の浸出挙動の調査を行うため、平成15年度から平成18年度にかけて実施した、アスファルト固化体及びプラスチック固化体の浸出試験の結果をまとめて報告するものである。本試験において、以下の知見,データが得られた。(1)アスファルト固化体の浸出試験においては、従来は検出困難であったI-129についてピークを検出し、I-129の浸出挙動にかかわるデータを初めて取得することができた。検出されたピーク面積からI-129の放射能量を評価したところ、約50日間の浸出期間で供試体に含まれるI-129の約40%から100%に相当する量が浸出していることがわかった。また、供試体形状や浸出液の温度などを変えて、異なる条件下で浸出試験を実施し、処分時の評価において考慮すべき硝酸イオン等の化学種の浸出挙動にかかわるデータを取得した。(2)プラスチック固化体の浸出試験においては、TBP等の化学種及びI-129等の放射性核種に着目した浸出試験を実施し、TBP等の浸出挙動にかかわるデータを取得することができた。
spp.)Reyes-Borja, W. O.*; Sotomayor, I.*; Garz
n, I.*; Vera, D.*; Cede
o, M.*; 田中 淳; 長谷 純宏; 瀬古澤 由彦*; 菅谷 純子*; 弦間 洋*
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 89, 2008/03
Banana (
AAA) is a world cultivated crop around tropical and subtropical areas. Black Sigatoka disease caused by 
Morelet, is the most destructive disease and inveterate of this crop. Thus, radiation breeding could prove to be a viable method in banana breeding work. Carbon ion beam irradiation was applied to study critical doses, genetic variability and the response to black Sigatoka disease. Eight Gy was supposed to be the best dose to irradiate both banana cultivars. Eight plants were selected as possible candidates with a better response to black Sigatoka. In addition, a fast growing plant was observed and selected as earliness being an important characteristic for shortening the crop life cycle.
菅谷 篤志; 堀口 賢一; 田中 憲治; 小林 健太郎
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1107, p.173 - 179, 2008/00
核燃料再処理施設では、大量に発生する硝酸塩を主成分とした低放射性廃液を安全かつ経済的に処理処分する必要がある。東海再処理施設では、低放射性廃液をセメントで廃棄体化するための技術開発を行った。低放射性廃液は処分費用低減の観点からセメント固化前に核種分離を行い放射能濃度の高い廃液の量を低減する。今回の固化試験は、核種分離で発生する放射能濃度が低く硝酸塩を主成分とした廃液(以下硝酸塩廃液)及び放射能濃度が高く数種類の塩を含む廃液(以下、スラリ廃液)を模擬し、特殊なスラグセメントを用いて、ビーカースケール及び200リットル容器の実規模で行った。その結果、硝酸塩廃液では、所定の濃度まで蒸発濃縮した塩を50wt%充填して作製した固化体が、廃棄体要求条件を満足することを確認した。スラリ廃液では、含有する炭酸塩濃度が高くなると、強度が低下するなどの問題が見られたが、含有する炭酸塩濃度を約10g/L以下に減量することで、塩充填率50wt%の固化体が要求条件を満足することを確認した。
Morelet) in banana by 
irradiation using carbon ion-beamReyes-Borja, W. O.*; Sotomayor, I.*; Garzn, I.*; Vera, D.*; Cedeo, M.*; Castillo, B.*; 田中 淳; 長谷 純宏; 瀬古澤 由彦*; 菅谷 純子*; et al.
Plant Biotechnology, 24(3), p.349 - 353, 2007/06
被引用回数：13 パーセンタイル：31.93(Biotechnology & Applied Microbiology)Carbon-ion beam was applied to explants of banana "Cavendish Enano" and "Williams" cultivars, in order to study the critical doses, genetic variability and response to black Sigatoka disease; doses employed were: 0, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 and 128 Gy. Biological effect of each dose on height (cm), weight (g), survival rate (%) was recorded. For black Sigatoka assessment on regenerated plants, the disease development period (DDP-days), infection index (II-%) and leaf disc necrotic area (LDNA-%) by juglone toxin were measured. As results, the mortality was increased in explants exposed to higher doses. Weight and height were reduced by doses of 16-128 Gy. Six plants of "Williams" (code number: "W16II74", "W128I67", "W1II148", "W8II13", "W1II19" and "W1II31") and two plants of "Cavendish Enano" (code numbers: "CE4II30" and "CE64I5") were selected as candidates by virtue of being less affected by the disease and by the toxin.
(
,
)
and (,)
reactions for 
=1.5-2.4 GeVZegers, R. G. T.*; 住浜 水季*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; Dat
, S.*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; et al.
Physical Review Letters, 91(9), p.092001_1 - 092001_4, 2003/08
被引用回数：129 パーセンタイル：94.51(Physics, Multidisciplinary)=1.5-2.4GeVで(,),(,)反応に対するビーム偏極非対称が初めて測定された。この結果は未決定のハドロン共鳴や反応機構解明に用いられる。
= +1 Baryon resonance in photoproduction from the neutron中野 貴志*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; 伊達 伸*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤原 守; et al.
Physical Review Letters, 91(1), p.012002_1 - 012002_4, 2003/07
被引用回数：1030 パーセンタイル：99.84(Physics, Multidisciplinary)
と
の両粒子を前方で測定することにより、
Cを標的にしたn 
n光反応を研究した。1.54GeV/C
に25MeV/C以下の幅の鋭いバリオン共鳴ピークを観測した。この共鳴ピークのストレンジネス()は+1であった。この状態は5つのクォーク(
)がと中性子に崩壊した状態であると解釈される。
岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では多量に含まれるNaが、廃液中の非放射性金属元素の化学分析を妨害する。そこで本研究では、Naを無機イオン交換体によって吸着除去し、吸着させた無機イオン交換体をセラミックス化する検討を行った。Naの吸着材として、無機陽イオン交換体であるIXE-100(Zr系)、IXE-300(Sb系)を用いた。静的吸着試験は、所定濃度のNaを含む溶液下でバッチ式吸着試験を行った。またセラミックス固化体は、Naを吸着させた吸着材を焼結することで作製した。Naの吸着試験の結果、いずれの吸着材でもNaの吸着は、langmuir吸着等温式によって良好な相関が得られた。また、分離係数を比較したところ、IXE-300が優位であった。セラミックス化試験の結果、IXE-300にNaを吸着させて焼結したものは、無水アンチモン酸ナトリウムとしてナトリウムが安定化されることが確認された。
岩田 将幸*; 岡留 善裕*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する低放射性廃液は、高濃度の硝酸ナトリウムを含有している。硝酸ナトリウムは、廃棄体埋設時の環境規制物質となる硝酸性窒素に該当するため、硝酸根を分解する技術開発が進められている。本件級では、廃棄物を高充填できる特徴を持つ、鉄リン酸ガラス固化法が硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液固化へ適用できるか確認するため、鉄リン酸ガラスの作製条件及び硝酸ナトリウムの最大充填量などの基礎的な検討を行ったので報告する。
菅谷 篤志
no journal, ,
LWTFにおける低放射性廃液の処理技術開発として、核種分離,硝酸根分解,セメント固化技術開発状況の概要を報告する。
岡留 善裕*; 齋藤 照仁*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では、多含されるナトリウムイオンが廃液中の非放射性金属元素の分析を妨害する。そこで本研究では、イミノ二酢酸樹脂を用いてナトリウムイオンと分析対象である金属元素を分離し、分析を可能とする前処理技術について基礎的な検討を行った。吸着剤には、市販のイミノ二酢酸樹脂であるMuromacOT-71を用いた。試験は、バッチ式吸着試験及びカラム試験を実施した。その結果から各金属元素の飽和吸着量,吸着種の溶離挙動及び回収率を検討した。ナトリウムイオンは、pH3
13の範囲では吸着しないことを確認した。また、アルミニウムイオン,カルシウムイオン,マグネシウムイオンはpH4で吸着したことから、廃液からナトリウムイオンと他の金属元素を良好に群分離可能であると考える。ついでMuromacOT-71に吸着種の溶離試験を実施した。0.1M硝酸水溶液を通液することで、直ちにいずれの元素も溶離した。本試験結果より、MuromacOT-71を用いた前処理を行うことで実廃液の分析が可能になることが示唆された。
齋藤 照仁*; 岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 永山 勝久*; 新井 剛*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
低レベル放射性廃液であるリン酸廃液に多含するリン酸イオンは、セメント固化反応を阻害し充填率の低下を引き起こす。そのため、現在リン酸イオンの不溶化処理が検討されている。本研究では、リン酸イオン不溶化の反応機構の解明及びセメント固化法の適用を可能にするための沈殿物の生成条件の検討を行った。本試験では、模擬リン酸廃液は、NaHPOを400g・dm-3に溶解したものを用いた。沈殿剤は、水酸化カルシウムを用いた。試験は、反応槽温度を25
C, 40C, 80Cとし、撹拌速度を600rpmに設定した撹拌槽中の模擬リン酸廃液に、沈殿剤を10分ごとに所定量添加し実施した。各試験温度の全沈殿時の沈殿物の結晶構造解析の結果から、いずれの試験温度においても沈殿物は、ハイドロキシアパタイト(HAp)と残存した水酸化カルシウムであった。また、試験を高温で行うほどHApのピークが強く現れた。これは、高温であるほど結晶化が促進し、安定な構造を有する結晶が生成したためと考える。よって、水酸化カルシウムによるリン酸イオン不溶化反応は、安定物質であるHApが生成する反応であり、より高温で行うことが望ましいと考える。
齋藤 照仁*; 安藤 万純*; 新井 剛*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
現在、福島第一原子力発電所では、海水成分及びホウ酸を含む放射性廃液が大量に滞留している。これらの廃液を廃棄体化し埋設処分する場合、Naの溶出による処分環境への影響が懸念される。そのため、Naを固定化できる固化マトリックスの研究開発が必要である。本研究では、浸出特性に優れるアモルファス構造を有するホウ酸マトリックスに着目し、ホウ酸系マトリックスの作製条件及び固化体性能評価を実施した。本試験では、溶融時間による固化体性状の変化、及びNa含有ホウ酸マトリックスからのNaの浸出挙動を調査した。また、浸出傾向を明らかにするため比表面積を大きく取った粒状試料を用いて浸漬試験を行った。まず、B:Na=1:0.5(mol比)となるよう試薬(H
BO, NaCl)を混合し、混合試薬をマッフル炉により1100Cで2 or 3h溶融後、急冷することでアモルファス状の固化体試料を得た。SEMによる表面観察より、2h溶融試料では直径1.22.5
mの斑点が確認されたが、3h溶融試料では平滑な面が確認された。また浸漬試験の結果から、2h溶融試料は3h溶融試料と比較し、Naの保持性能が低いことを確認した。
新井 剛*; 佐藤 隼人*; 齋藤 照仁*; 岩田 将幸*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設由来の低レベル放射性廃液には、廃溶媒処理工程由来のリン酸ナトリウムが多含しているリン酸廃液がある。本研究では、リン酸廃液に含まれるリン酸イオンを固型化材料として活用できる固化方法として鉄リン酸ガラスに着目した。鉄リン酸ガラスは、鉄,リン,酸素で構成されており、廃液成分がマトリックス骨格を形成するため廃棄物を大量に減容することが可能である。さらには、これまでの研究成果から鉄リン酸ガラスは、Naの固定化にも優れた性能を有することが示された。今回は、リン酸廃液に含有する夾雑物元素の混入が鉄リン酸ガラスに及ぼす影響、さらには長期間に及ぶ浸漬試験による骨格元素の浸出挙動について報告する。夾雑元素(Cr, Mg, Si, Zn)添加、1100Cで溶融した試料の結晶構造解析結果では、ピークが観察されなかった。一方980Cで溶融した試料では、結晶ピークが確認された。夾雑物元素を添加したことにより融点が上昇し結晶化が進行したものと考える。また浸漬試験の結果、鉄リン酸ガラスについてFe, P, Naの各元素について全容出に要する期間を推算すると、いずれの元素もおよそ170万年以上であることが示唆された。
小松 久憲*; 松田 康裕*; 大木 彩子*; 橋本 直樹*; 奥山 克史*; 山本 洋子*; 能町 正治*; 菅谷 頼仁*; 安田 啓介*; 佐藤 隆博; et al.
no journal, ,
作製した人工歯質(エナメル質)に対してpHサイクル処理を施して人工的にう蝕状態を形成した後、マイクロPIGE/PIXE(particle induced X/-ray emission)を用いて、歯質断面のう蝕部のカルシウムとフッ素の濃度分布を測定し、う蝕予防に有効であると広く認識されて普及しているフッ素を含有した治療材料のう蝕 抑制効果を評価してきた。本研究では、フッ化物含有歯磨剤やフッ化物洗口を模したNaF溶液を注入した群と、注入しない群について、自動pHサイクル装置によって人工う蝕を作製した後、フッ素の歯質内分布を測定し、う蝕抑制効果を評価した。その結果、NaF溶液を注入した群のう蝕部のフッ素濃度分布は、NaF溶液を注入しない群に対して、有意に高い値を示した。う蝕の進行に伴い、注入したフッ素が再石灰化によって歯質に取り込まれ、う蝕の進行を抑制したものと考えられる。このことから、フッ化物含有歯磨剤やフッ化物洗口は、う蝕抑制に有効であると評価できた。
菅谷 篤志; 堀口 賢一; 圷 茂; 佐藤 淳也; 中山 卓也; 川戸 喜実; 目黒 義弘
no journal, ,
福島第一原子力発電所における汚染水処理によって発生したスラッジを、セメント材を用いて固化する技術について検討した。模擬スラッジを用いて、セメント硬化性に及ぼす水セメント比やスラッジの充填率、混在する成分の影響を調べた。汚染水処理で発生した沈殿物(スラッジ)の長期保管方策の検討において十分な保管性能が担保されないケースに対応し、処分を見据えた廃棄体化にかかわる処理技術の基礎的検討としてセメント固化法を用いた廃棄体化技術開発を行い、固化特性の評価を行った。当該スラッジは、一般的なセメント材を用い固化可能であることを確認した。今後は、スラッジ成分や性状の変動に対する冗長性の確認、含有する有害成分や放射性セシウムの固化体からの溶出挙動について調査を行う予定である。
國井 和明*; 角田 あやか*; 飯島 寛大*; 新井 剛*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低レベル放射性廃液は、多く含まれるナトリウムの影響により、微量金属元素の高精度な定量分析が困難である。そのため、定量分析の前にイミノニ酢酸樹脂を用い、ナトリウムとその他の金属元素に群分離する前処理方法を検討している。本発表では、イミノニ酢酸基(IDA)を多孔性シリカポリマー複合体(SiO-P)に導入した複合型イミノニ酢酸樹脂(SIDAR)について、最適合成条件の確認及び吸着性能評価について報告する。合成時間を変化させ合成を実施したところ、時間に比例し吸着分配係数も増大するが、合成時間の短縮についても考慮する必要があることから、合成時間は24時間とした。また純水と1,4-ジオキサンを6対4の比率で混合した溶媒を用いることで吸着分配係数が4倍程度向上した。吸着性能評価試験から、1,4-ジオキサンを添加した溶媒を用い、90Cで24時間合成したSIDARが最も大きな吸着分配係数を示した。また、いずれの方法で合成したSIDARでも、30分以内に吸着平衡達することを確認した。
