Contrast dependence of scattering profiles for poly(ethylene glycol) in water; Investigation by small-angle neutron scattering with He spin filter and small-angle X-ray scattering

領木 研之*; 渡部 史*; 奥平 琢也*; 高橋 慎吾*; 奥 隆之; 廣井 孝介; 元川 竜平; 中村 洋*

Journal of Chemical Physics, 160(11), p.114907_1 - 114907_9, 2024/03

https://doi.org/10.1063/5.0192680

Small-angle neutron scattering (SANS) and small-angle X-ray scattering (SAXS) measurements were performed for deuterated and non-deuterated poly(ethylene glycol) (d-PEG and h-PEG, respectively) in DO and a DO/HO mixed solvent (Mix) to compere the scattering profiles. To determine the coherent scattering intensity of SANS, a He spin filter was utilized. The scattering profiles determined by SANS measurements were analyzed in terms of the wormlike chain model with touched beads along the contour of the chain. However, the SAXS profiles were not explained by the same model with uniform beads but with beads each consisting of a core and a shell having different electron densities. To explore the chain thickness determined form the SANS profile, scattering intensities for different combinations of d-PEG/DO, d-PEG/Mix, h-PEG/DO, and h-PEG/Mix were also examined.

Benchmark analysis of ductile fracture simulation for circumferentially cracked pipes subjected to bending

熊谷 知久*; 三浦 靖史*; 三浦 直樹*; Marie, S.*; Almahdi, R.*; 真野 晃宏; Li, Y.; 勝山 仁哉; 和田 義孝*; Hwang, J.-H.*; et al.

Journal of Pressure Vessel Technology, 144(1), p.011509_1 - 011509_18, 2022/02

https://doi.org/10.1115/1.4052852

延性材料の破壊挙動を予測するため、いくつかの延性破壊シミュレーション手法が提案されている。ただし、これらの手法には実機器への適用性に関する懸念がある。本研究では、パラメータの決定を含めたシミュレーション手法の予測能力を確認するため、実機器を想定した破壊試験に関する2つの問題を設定し、ベンチマーク解析を実施した。1つ目の問題は、周方向の表面亀裂及び貫通亀裂を有する配管に対する単調曲げ荷重負荷試験、2つ目の問題は、周方向貫通亀裂を有する配管に対する繰り返し曲げ荷重負荷試験である。ベンチマークの参加機関は、独自に選択した手法によって延性亀裂進展挙動を予測した。用いられた手法は、ボイド率基準を有するGurson-Tvergaard-Needleman(GTN)モデルに基づく有限要素法(FEM)、応力三軸度により修正される破壊ひずみ基準また破壊エネルギー基準に基づくFEM、JまたはJ基準に基づく拡張FEM及び弾塑性粒子法等である。単調曲げ荷重負荷試験に関しては、すべての手法によるシミュレーションの結果が配管の変形と亀裂進展の挙動を精度よく再現し、シミュレーション手法の実機器への適用性が確認された。一方、繰り返し曲げ荷重負荷試験におけるこれらの挙動については、ほとんどの手法で再現できなかった。今後材料の繰り返し硬化特性等を考慮したパラメータの決定手法についてさらなる検討が必要であることを確認した。

Temporal change in radiological environments on land after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

斎藤 公明; 三上 智; 安藤 真樹; 松田 規宏; 木名瀬 栄; 津田 修一; 佐藤 哲朗*; 関 暁之; 眞田 幸尚; Wainwright-Murakami, Haruko*; et al.

Journal of Radiation Protection and Research, 44(4), p.128 - 148, 2019/12

https://doi.org/10.14407/jrpr.2019.44.4.128

Massive environmental monitoring has been conducted continuously after the Fukushima accident with different monitoring methods having different features together with migration studies of radiocesium in diverse environments. At three months after the accident, multiple radionuclides were detected at many places; while it was confirmed that radiocesium was most important from the viewpoint of long-term exposures. The air dose rates in environments related to human living have decreased faster than expected from radioactive decay by a factor of 2-3 on average. An empirical model for predicting air dose rate distribution was developed based on statistical analysis of massive car-borne survey data. Some trials were performed to integrate different types of contamination maps to obtain an integrated map of better quantity. Annual external exposure doses for residents who would return to their home were estimated to less than a few mSv as a whole. The environmental data and knowledge have been provided for diverse-spectrum of people in different ways.

Detailed deposition density maps constructed by large-scale soil sampling for -ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

斎藤 公明; 谷畑 勇夫*; 藤原 守; 齊藤 敬*; 下浦 享*; 大塚 孝治*; 恩田 裕一*; 星 正治*; 池内 嘉宏*; 高橋 史明; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 139, p.308 - 319, 2015/01

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.02.014

The soil deposition density maps of -ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (NPP) accident were constructed on the basis of the results from large-scale soil sampling. The 10,915 soil samples were collected at 2,168 locations. -rays emitted from the samples were measured by Ge detectors and analyzed using a reliable unified method. The determined radioactivity was corrected to that as of June 14, 2011 by taking into account the intrinsic decay constant of each nuclide. Finally the maps were created for Cs, Cs, I, Te and Ag. The radioactivity ratio of Cs to Cs was almost constant as 0.91 irrelevant to the soil sampling location. Effective doses for 50 years after the accident were evaluated for external and inhalation exposures due to the observed radioactive nuclides. The radiation doses from radioactive cesium were found to be much higher than those from other radioactive nuclides.

Development of Radiation Dose Assessment System for Radiation Accident (RADARAC)

高橋 史明; 重森 祐志*; 関 暁之

JAEA-Data/Code 2009-008, 127 Pages, 2009/07

JAEA-Data-Code-2009-008.pdf:10.5MB

放射線事故が万一発生した場合、重度被ばく者に対する医療措置が不可欠となり、その際に人体内の線量分布が必要とされる。この情報は放射線輸送計算で解析できるが、事故の状況は予見できない。そのため、事故発生後に線源や被ばく者のモデルを含む入力ファイルを作成して輸送計算を行い、計算後に関係する多くの情報を含む出力ファイルから線量情報を抽出する煩雑な手順が必要となる。そこで、MCNPX又はMCNPコードにより事故時の線量を評価する際に、これらの操作を効率的に行えるシステム(RADARAC)を開発した。RADARACは、汎用のパーソナルコンピュータで動作し、大きくRADARAC_INPUT及びRADARAC_DOSEの2つの部分から構成される。このうち、RADARAC_INPUTにある3つのプログラムで、インターフェイス画面を用いた確認により計算に必要な情報を対話形式で設定し、入力ファイルを作成する。一方、RADARAC_DOSEは、輸送計算後の出力ファイルから、線量情報を数値表,グラフ及び可視的な図により効率的に提示する。検証試験により、数千行に渡る入力ファイルの作成,20000以上の線量データの処理及び表示が、本システムを用いて数分以内で実行できることを確認した。

Accurate dose assessment system for an exposed person utilising radiation transport calculation codes in emergency response to a radiological accident

高橋 史明; 重森 祐志*; 関 暁之

Radiation Protection Dosimetry, 133(1), p.35 - 43, 2009/01

https://doi.org/10.1093/rpd/ncp002

放射線輸送計算コードMCNP及びMCNPXコードを用いた放射線事故時の被ばく者の体内線量分布を解析するシステムを開発している。本システムは、輸送計算の「プリプロセッサー部」及び「ポストプロセッサー部」の2つの主要部からなる。「プリプロセッサー部」のプログラムは、事故時の状況及び評価対象とする線量を定義する入力ファイルを作成するのに使用する。「ポストプロセッサー部」について開発したプログラムでは、輸送計算コードの出力ファイルに基づき線量にかかわる情報を効率的に表示する。線量評価システムのすべてのプログラムは、汎用のパーソナルコンピュータで動作し、煩雑な手順を必要せずに被ばく者の線量の状況を正確に提示することができる。本システムの放射線事故に対する適用性は、光子照射場における物理的な人体模型を用いた実験で検証した。その結果、線源,被ばく者及び両者の位置関係を正確にモデル化することにより、本システムは事故時の重度被ばく者の体内,体表面の線量を妥当的に評価できることが確認された。

放射線事故時の詳細線量解析システムの開発,2

高橋 史明; 重森 祐志*; 関 暁之

no journal, , 

放射線事故による重度被ばく者の体内及び体表面の線量分布について、放射線輸送計算コードにより詳細かつ効率的に解析するシステムの開発を進めた。今回は、開発済のプログラムで用意される線源及び人体モデルについて、両者の位置関係にかかわる情報を含んだうえで結合して、計算コードの入力ファイルを作成するプログラムを開発した。このプログラムを用いることにより、線量計算の準備段階での負担が低減された。一方、輸送計算の実行後の段階については、GUI画面を用いて解析結果を含む出力ファイル名などを指定し、Microsoft-Excelを用いて、体の各部位の線量を正確に算出、その結果を数表及び簡易的なグラフで表示するプログラムを開発した。その結果、輸送計算にかかわる膨大な情報を含む出力ファイルから、事故後の医療措置に重要な線量情報を理解しやすい形で提供することが可能となった。

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の第2次分布状況等に関する調査研究,4; マップデータ公開システムの拡張

関 暁之; 武宮 博; 斎藤 税; 斎藤 公明; 田中 圭*; 高橋 悠*; 竹村 和広*; 津澤 正晴*

no journal, , 

福島県及び近隣県における空間線量の測定結果や、陸域土壌(土壌表面及び土中)及び河川・地下水の分析結果等を集積、統合して一元的に保管し、住民の健康及び環境への影響を将来に渡り継続的に確認するためのマップデータ公開システムについて述べる。原子力機構システム計算科学センターは、文部科学省が推進する「福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の第2次分布状況等に関する調査研究」事業の一環として、調査の結果得られた空間線量率や核種濃度の情報を登録し、放射線量等分布マップあるいは放射線量等データとして公開するシステムの開発を進めている。現在は、さらに福島県や文部科学省が独自に行っているモニタリング結果についても登録を進めており、既に1000万点を超えるデータを蓄積するとともに、90枚を超えるマップを作成した。本発表では、システムに登録されたデータの紹介を行うとともに、これら膨大なデータを広く一般に公開するために行ったシステム設計上の留意点、機能拡張について述べる。

放射性物質モニタリングデータベースの現状

関 暁之; 鈴木 健太; 高橋 義知; 松原 武史; 首藤 重雄; 斎藤 公明; 武宮 博; 村上 冶子*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故以来、多くの環境モニタリング調査が行われており、これら調査によって得られた測定データは、放射性物質の分布状況の把握や将来予測に不可欠なデータであり、長期にわたり保存されるべき貴重なデータである。しかしながら、これら測定データは、各実施機関の目的にあわせて主にPDFによる独自の形式で公開されており、かつ、各実施機関により独立なサイトで公開しているため、ユーザが利活用しにくい状況だった。そこで、これら測定データを利活用しやすい統一した形式にまとめ、同じシステムからのデータ取得を可能とした環境モニタリングデータベースを構築した。さらに、このデータベースは数値情報だけでなく、ユーザのニーズに合わせてモニタニング情報を分かり易く可視化して情報を公開した。

放射性物質モニタリングデータの情報公開サイトの開設

関 暁之; 鈴木 健太*; 高橋 義知*; 松原 武史*; 首藤 重雄*; 斎藤 公明; 武宮 博

no journal, , 

原子力機構は、関係省庁や地方自治体等により独自に公開された福島第一原子力発電所事故に由来するモニタリングデータを収集し、表示形式や精度を統一して相互比較を可能としたデータを作成し、「放射性物質モニタリングデータの情報公開サイト」にてWEB公開している。これまで事故から6年が経過し、大量の環境モニタリングの結果が集約されてきた。それらをマップ化・グラフ化することで、事故後から現在に至るまでどのように放射性物質の分布が変化してきたかを理解するためのコンテンツを新たに追加した。