Feasibility study of reactor radiation photon spectroscopy in Fugen for nuclear decommissioning

冠城 雅晃; 宮本 勇太; 森 教匡; 岩井 紘基; 手塚 将志; 黒澤 俊介*; 田川 明広; 高崎 浩司

Journal of Nuclear Science and Technology, 62(3), p.308 - 316, 2025/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2024.2417786

Nuclear decommissioning has recently accelerated, particularly following the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, Tokyo Electric Power Holdings. -ray/X-ray (radiation photon) spectroscopy provides information on the types of radionuclides with radiation photon emissions. Radiation photon spectroscopy in a control rod guide tube positioned at the center of Fugen was conducted. Fugen is a prototype advanced thermal reactor with 165 MWe electric power generation that is being decommissioned. The dose rates measured in a control rod guide tube positioned at the center of the reactor were 4.1 - 9.1 Gy/h. The dose rate considerably increased at a position close to a tank that contained Co caused by the radioactivation of stainless steel. Radiation photon spectroscopy was performed without radiation shielding, identifying Co with an energy resolution better than 5.4% at 1333 keV and Nb with an energy resolution better than 5.9% at 871 keV.

東日本大震災JAEAは、何を行ってきたか

田川 明広

放射線(インターネット), 49(1), p.2 - 4, 2024/03

https://doi.org/10.11470/houshasen.49.1_2

2011年3月11日に東日本大震災が発生し、東京電力福島第一原子力発電所の事故により福島県をはじめ、汚染が広範囲に拡大した。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(JAEA)では、3月11日当日に茨城県百里基地から自衛隊のヘリコプターで大熊町オフサイトセンターに職員を派遣したところから活動を開始し、発電所作業員や福島県民の身体サーベイ、健康相談電話窓口、住民一時帰宅対応、環境放射線モニタリングなどへの専門家派遣等々の活動を展開1)してきた。その後、リスクコミュニケーションや除染活動等、発災から1年程度に行った様々な出来事を振り返り、JAEAが何を実施してきたのかを2023年放射線夏の学校(以下、「夏の学校」という)で紹介した。

Testing of multistep soil washing for radiocesium-contaminated soil containing plant matter

舟川 将史*; 田川 明広; 奧田 信康*

Insights Concerning the Fukushima Daiichi Nuclear Accident, Vol.4; Endeavors by Scientists, p.125 - 137, 2021/10

https://doi.org/10.15669/fukushimainsights.Vol.4.125

本研究では、性質の異なる4種類の汚染土壌を同一条件下で多段式土壌洗浄を実施した。また、放射性セシウムの除染効果や汚染土壌の発生量の低減度合いも測定した。さらに、同じ汚染土壌を用いて、多段式土壌洗浄の一部である植物体分離,吸着剤添加,粉砕の有効性を確認した。試験の結果、2回処理した土壌では、土壌の性状やセシウム濃度にかかわらず、放射性セシウムの除染率は73.6から89.2%、回収率は51.5から84.2%であることが確認された。土壌中の植物体は高い放射性セシウム濃度を有していた。しかし、今回の土壌サンプルには、植物体はほとんど含まれていなかった。そのため、植物体分離は二度処理土壌の放射性セシウム除染率の向上にほとんど影響を与えなかった。土壌の表面研磨により、2回処理土壌の放射性セシウムの除染率が向上した。しかし、土壌中の放射性セシウムは土壌中の鉱物と強固に結合しているため、吸着剤を添加しても放射性セシウムの除染を改善することはできなかった。

Development of prototype reactor maintenance, 3; Application to valves of sodium-cooled reactor prototype

近澤 佳隆; 高屋 茂; 田川 明広; 久保 重信

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 6 Pages, 2019/05

研究開発段階発電用原子炉施設(以下、「研開炉」という。)の特徴を考慮して、原子炉施設の安全性確保を最優先としつつ、炉型に適した保守管理技術体系を構築するために実施すべき保守管理に関する検討結果を行った。本報告では提案した研開炉の保守管理の考え方に基づき、ナトリウム冷却高速炉の特有な機器であるナトリウム弁の保全計画(点検計画)を検討した例を示す。

研究開発段階発電用原子炉施設の保守管理

高屋 茂; 近澤 佳隆; 林田 貴一; 田川 明広; 久保 重信; 山下 厚

JAEA-Research 2016-006, 66 Pages, 2016/07

JAEA-Research-2016-006.pdf:3.4MB

本報告書は、研究開発段階発電用原子炉施設(以下、「研開炉」という。)の特徴を考慮して、原子炉施設の安全性確保を最優先としつつ、炉型に適した保守管理技術体系を構築するために実施すべき保守管理に関する検討結果をまとめたものである。まず、研開炉の保守管理の目的を明確にし、次に、その目的に基づいて、研開炉の保守管理に対する具体的な要求事項と考慮事項について検討を行った。検討に際しては、日本電気協会から発刊されている「原子力発電所の保守管理規程」及び「原子力発電所の保守管理指針」を参考にした。検討結果は、新しく研開炉版の保守管理規程案としてまとめた。最後に、ナトリウム冷却高速炉の特徴的な機器であるナトリウムを内包する機器を例にして、研開炉の保守管理規程案を適用した場合の保全内容の設定案を示した。

Communication activity for residents to understand radiation after the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

板橋 靖; 田川 明広; 杉山 顕寿; 山本 知世

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 5 Pages, 2015/05

https://doi.org/10.1299/jsmeicone.2015.23._ICONE23-2_50

平成23年3月11日に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故後、特に影響が強かった福島県において主に学校関係者に放射線について正しく理解いただくことを目的として「放射線に関するご質問に答える会」(以下、答える会)の活動を開始した。答える会は、福島県内の学校などからの要請を受け、予めエントリーされた500名の職員の中から4名程度で構成する説明チームを構成し、要請元へ出向いて放射線について説明するもので、事前に送付された質問に対してイラストや比喩を用いた資料を用いて職員と参加者とのコミュニケーションに重点をおいた説明方法を用いている。答える会は、平成26年9月末までに約2万人の参加者を対象に237回が実施されたが、既に解析が行われた7,613名分のアンケート(平成23年7月から平成24年度末までに実施した答える会にて回収)の結果では、参加者の放射線に対する高い理解度などが示された。

Application of natural linear polysaccharide to green resist polymers for electron beam and extreme-ultraviolet lithography

竹井 敏*; 大島 明博*; 大山 智子; 伊藤 健太*; Sugahara, Kigen*; 柏倉 美紀*; 古澤 孝弘*; 田川 清一*; 花畑 誠*

Japanese Journal of Applied Physics, 53(11), p.116505_1 - 116505_7, 2014/11

https://doi.org/10.7567/JJAP.53.116505

電子線(EB)及び極短紫外(EUV)リソグラフィ用レジストとしての直鎖状天然多糖類の応用を検討した。天然多糖類はウェハ上へのスピンコートや現像過程に水を使うことができるため、有機溶媒を必要とせず、環境にやさしい次世代のデバイス製造に利用可能である。開発したレジストは重量平均分子量83,000、70mol%のヒドロキシ基を有する。200mmウェハへのスピンコートが可能であり、100-400nmのピラーパターン描画時の電子線への感度が10C/cmと高く、シリコン系中間層を用いた場合CFプラズマエッチング時の十分な選択比を持つことを確認した。また、これらの実験結果から、EUV領域へも高い感度を有することが予測された。

Organic solvent-free water-developable sugar resist material derived from biomass in green lithography

竹井 敏*; 大島 明博*; 市川 拓実*; 関口 敦士*; 柏倉 美紀*; 古澤 孝弘*; 田川 精一*; 大山 智子; 伊都 将司*; 宮坂 博*

Microelectronic Engineering, 122, p.70 - 76, 2014/06

https://doi.org/10.1016/j.mee.2014.02.026

環境に配慮した電子線リソグラフィ技術を確立するため、バイオマス由来の糖レジストを開発した。石油由来ではなく、また、アルカリ水溶液や有機溶媒を用いて現像する既存のレジストと違い、水で現像できることが大きな特徴である。75keVの電子線描画装置を用いて加工特性を評価したところ、50-200nmのライン加工に要する照射線量は約7C/cmと低く、化学増幅型レジストと比較しても非常に高い感度を示すことが分かった。開発した糖レジストは23Cの室温環境で純水に60秒浸漬することで現像でき、ドライエッチング耐性(CFガス)も十分にあることが確認された。

平成24年度除染技術選定・評価等業務報告書; 環境省平成24年度除染技術実証事業(受託研究)

渡辺 将久; 梅宮 典子; 田川 明広; 川瀬 啓一; 野口 真一; 坂爪 克則; 渡邊 雅範; 時澤 孝之

JAEA-Review 2013-052, 232 Pages, 2014/03

JAEA-Review-2013-052.pdf:26.42MB

除染作業に利用できる技術について民間企業から技術提案を受け、その除染効果を経済性,安全性等とともに検証する「除染技術実証試験事業」を環境省からの委託を受けて実施した。原子力機構は、焼却灰の洗浄やため池浚渫等の15件の技術を採択し、実証試験への助言及び評価を実施した。

Positive-negative dual-tone sensitivities of ZEP resist

大山 智子; 中村 紘貴*; 大島 明博*; 鷲尾 方一*; 田川 精一*

Applied Physics Express, 7(3), p.036501_1 - 036501_3, 2014/03

https://doi.org/10.7567/APEX.7.036501

塩素系高分子ZEPは、ポリメタクリル酸メチルに比べ10-100倍の高い感度を持つ主鎖切断型の汎用電子線レジストである。しかし、高線量の電子線を照射した場合、ZEPは現像液に溶解するポジ型から、現像液に不溶化するネガ型へと変化することが分かった。100kVの電子線を用い、複数の現像液に対するZEPの溶解挙動を調べたところ、ポジ型としてパターンを掘りきるのに必要な線量は0.01-0.4mC/cmと現像液への溶解度に依存して大きく異なったが、ネガ型へと変化する閾線量(現像液に不溶化し始める線量)は、どの現像液に対しても約20mC/cmと同じ値を示した。X線光電子分光と核磁気共鳴による生成物分析から、ZEPに含まれる塩素の組成比と、主鎖切断によって生じた末端二重結合の数によって切断と架橋の効率が変化し、その結果ZEPがネガ型に反転する閾線量が決まることが明らかになった。この結果から、ZEPを照射線量の制御によって複雑な3次元形状を作製できるポジ型ネガ型兼用レジストとして使用できる可能性があることが分かった。