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坪田 陽一; 木村 泰久; 永井 佑哉; 小嶋 祥*; 床次 眞司*; 中川 貴博
Proceedings of International Conference on Decommissioning Challenges; Role and importance of innovations (DEM 2024) (Internet), 7 Pages, 2024/05
福島第一原子力発電所のPCV内で想定される過酷な環境(高湿度,高
/
線バックグラウンド)における
エアロゾルの「その場」モニタリングシステムを開発した。本システムの一部をMOX燃料施設のグローブボックス解体現場に設置し、その高速応答性能と長期運転能力を実証した。
continuous air monitor for the measurement of highly radioactive alpha-emitting particulates (-aerosols) under high humidity environment坪田 陽一; 本田 文弥; 床次 眞司*; 玉熊 佑紀*; 中川 貴博; 池田 篤史
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1030, p.166475_1 - 166475_7, 2022/05
被引用回数：4 パーセンタイル：54.93(Instruments & Instrumentation)福島第一原子力発電所(1F)の長期的な廃止措置において、損傷した原子炉に残存する核燃料デブリの取り出しは、技術的に多くの困難を伴う不可避の重要課題である。デブリ取り出しは機械的な切断を伴い、放射性核種を含む微粒子(エアロゾル)が高濃度で発生し、吸入時の健康リスクが大きい。1Fの解体・廃止措置における作業員の放射線被ばくを最小化するためには、粒子の発生場所である原子炉格納容器(PCV)内におけるエアロゾルの濃度を監視することが重要である。このため、エアロゾルのin-situモニタリングシステム(in-situ alpha air monitor: IAAM)を開発し、1Fの実環境で想定される条件下でその技術的性能を検証した。IAAMは次の4つの技術的要求を満たすことが確認された。(1)高湿度下での安定動作、(2)フィルターレス動作、(3)高計数率の線測定能力、(4)高バックグラウンドの/線下でも線が選択的に測定できること。IAAMは、高湿度環境(相対湿度100%)及び/線高バックグラウンド(最大100mSv/hの線)下で、濃度3.3 
10
Bq/cm
以上のエアロゾルを計数の飽和なしに、選択的に測定することが可能であることが確認された。これらの結果は、IAAMが燃料デブリの解体時及び1Fの長期的な廃止措置全体において、信頼性の高いエアロゾルのモニタリングシステムとして利用できる可能性を示すものである。
Nugraha, E. D.*; 細田 正洋*; Kusdiana*; Untara*; Mellawati, J.*; Nurokhim*; 玉熊 佑紀*; Ikram, A.*; Syaifudin, M.*; 山田 椋平; et al.
Scientific Reports (Internet), 11(1), p.14578_1 - 14578_16, 2021/07
被引用回数：28 パーセンタイル：84.15(Multidisciplinary Sciences)マムジュは、インドネシアの中でも自然を保っている地域の一つであるが、自然放射線の被ばく量が比較的高い。本研究の目的は、高自然放射線地域としてのマムジュ地域全体の放射線量の特徴を明らかにし、一般市民や環境の放射線防護のための手段として、現存被ばくを評価することである。外部および内部の放射線被ばくに寄与するすべてのパラメータを測定し、クラスター・サンプリング・エリアによる横断的な調査方法を用いた。その結果、マムジュは年間の実効線量が17
115mSv、平均32mSvの特異的な高自然放射線地域であることがわかった。生涯における累積の実効線量を計算すると、マムジュの住民は平均して2.2Svを受けていることになり、これは、がんや非がん性疾患のリスクが実証されている原爆被ばく者の平均線量をはるかに上回るものである。今回の研究結果は、慢性的な低線量率放射線被ばくに関連した健康影響の理解を深めるための新しい科学的データであり、今後の疫学研究の主要な情報として用いることができる。
小倉 巧也*; 細田 正洋*; 玉熊 佑紀*; 鈴木 崇仁*; 山田 椋平; 根上 颯珠*; 辻口 貴清*; 山口 平*; 城間 吉貴*; 岩岡 和輝*; et al.
International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(3), p.978_1 - 978_16, 2021/02
被引用回数：8 パーセンタイル：58.02(Environmental Sciences)Ten years have elapsed since the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in 2011, and the relative contribution of natural radiation is increasing in Fukushima Prefecture due to the reduced dose of artificial radiation. In order to accurately determine the effective dose of exposure to artificial radiation, it is necessary to evaluate the effective dose of natural as well as artificial components. In this study, we measured the gamma-ray pulse-height distribution over the accessible area of Namie Town, Fukushima Prefecture, and evaluated the annual effective dose of external exposure by distinguishing between natural and artificial radionuclides. The estimated median (range) of absorbed dose rates in air from artificial radionuclides as of April 1, 2020, is 133 (67511) nGy h
in the evacuation order cancellation zone, and 1306 (8922081) nGy h in the difficult-to-return zone. The median annual effective doses of external exposures from natural and artificial radionuclides were found to be 0.19 and 0.40 mSv in the evacuation order cancellation zone, and 0.25 and 3.9 mSv in the difficult-to-return zone. The latest annual effective dose of external exposure discriminated into natural and artificial radionuclides is expected to be utilized for radiation risk communication.
細田 正洋*; Nugraha, E. D.*; 赤田 尚史*; 山田 椋平; 玉熊 佑紀*; 佐々木 道也*; Kelleher, K.*; 吉永 信治*; 鈴木 崇仁*; Rattanapongs, C. P.*; et al.
Science of the Total Environment, 750, p.142346_1 - 142346_11, 2021/01
被引用回数：34 パーセンタイル：85.81(Environmental Sciences)低線量率の放射線被ばくが人体に及ぼす生物学的影響については、未だに不明な点が多い。実際、日本では福島第一原子力発電所事故後もこの問題に悩まされている。最近、高自然放射線であり慢性的に低線量率の放射線を浴びている特殊な地域をインドネシアにて発見した。そこで本研究では、特に自然放射線量が高い地域での内部被ばくと外部被ばくによる包括的な線量を推定し、ラドンの増強メカニズムを議論することを目的とした。大地からの放射線による外部被ばく線量を推定するために、自動車走行サーベイを実施した。屋内ラドン測定は、47戸の住宅を対象に、典型的な2つの季節をカバーする35ヶ月間で実施し、内部被ばく線量を推定した。また、大気中のラドンガスを複数の高さで同時に採取し、鉛直分布を評価した。調査地域の空気吸収線量率は、50nGy hから1109nGy hの間で大きく異なっていた。屋内ラドン濃度は124Bq m
から1015Bq mであった。すなわち、測定された屋内ラドン濃度は、世界保健機関(WHO)が推奨する基準値100Bq mを超えている。さらに、測定された屋外ラドン濃度は、高い屋内ラドン濃度に匹敵するものであった。調査地域の外部及び内部被ばくによる年間実効線量は、中央値を用いて27mSvと推定された。その結果、多くの住民が放射線業務従事者(職業被ばく)の線量限度を超える天然放射性核種による放射線被ばくを受けていることが判明した。このように屋外ラドン濃度が高くなっている原因は、例外的に低い高度で発生する安定した大気条件の結果である可能性がある。このことから、この地域は、慢性的な低線量率放射線被ばくによる健康影響に関する疫学調査を実施するためのユニークな機会を提供していることが示唆される。
大葉 隆*; 石川 徹夫*; 永井 晴康; 床次 眞司*; 長谷川 有史*; 鈴木 元*
Scientific Reports (Internet), 10(1), p.3639_1 - 3639_11, 2020/02
被引用回数：20 パーセンタイル：78.80(Multidisciplinary Sciences)福島第一原子力発電所事故による住民の内部被ばく線量の再評価を行った。福島県民健康調査による896パターンの行動記録を解析し、大気拡散シミュレーションにより構築した放射性物質の時空間分布データベースを用いて、吸引による甲状腺線量を評価した。屋内退避による除染係数等の効果を考慮した結果、推定した甲状腺線量は測定に基づき評価した線量に近い値となった。1歳児の甲状腺線量の平均値と95パーセンタイル値は、それぞれ1.2から15mSv、7.5から30mSvの範囲であった。
Heged
s, M.*; 城間 吉貴*; 岩岡 和輝*; 細田 正洋*; 鈴木 崇仁*; 玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 辻口 貴清*; 山口 平*; 小倉 巧也*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 323(1), p.197 - 204, 2020/01
被引用回数：4 パーセンタイル：34.50(Chemistry, Analytical)福島県浪江町において、2017年の部分的な避難指示区域の解除後、2つの主要河川の水中及び堆積物中の放射性セシウム濃度を大気中放射性物質濃度とともに測定した。観測された濃度は、ろ過していない河川水中の
Csで最大384
11mBq/L、大気中のCsで最大1.280.09mBq/mであり、堆積物中のCsでは最大で4490023.4Bq/kgであった。
Cs/Cs比は、これまでの研究報告とよく一致し、浪江町における堆積物中の放射性セシウムの主な起源が1号機である可能性が高いと考えられる。
玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 鈴木 崇仁*; 黒木 智広*; 佐賀 理貴哉*; 水野 裕元*; 佐々木 博之*; 岩岡 和輝*; 細田 正洋*; 床次 眞司*
Radiation Protection Dosimetry, 184(3-4), p.307 - 310, 2019/10
被引用回数：1 パーセンタイル：8.95(Environmental Sciences)東京電力福島第一原子力発電所事故後の放射能(線)監視データが不足していたため、第一陣の緊急対応者の放射線量は正確に評価されなかった。原子力事故で緊急対応をしている労働者の放射線量を評価することは重要である。本研究では、外部被ばく線量と内部被ばく線量の両方を評価できる新しい装置を開発し、緊急時の環境放射能(線)モニタリングの観点から、市販のモニタを含む様々な環境放射能(線)モニタの性能を比較した。福島県で各モニタのバックグラウンド計数値と周辺線量当量率を測定した。ベータ線の検出限界はISO11929に従って評価した。ZnS(Ag)とプラスチックシンチレータを用いたダストモニタのガンマ線に対する感度は高いが、CsI(Tl)結晶を有するシリコンフォトダイオードを用いた外部被ばくモニタの感度は比較的低かった。検出限界は100
Sv hで190-280Bq mであり、日本の原子力規制委員会による要求下限値の100Bq mの検出限界を超えていた。要求下限値を達成するには、鉛によるシールドを用いることが必要である。これらの結果から、評価対象モニタの中でも、ZnS(Ag)シンチレータとプラスチックシンチレータを併用したダストモニタが外部被ばくモニタに適しており、開発された内部被ばくモニタが緊急時の内部被ばくモニタとして適していることがわかった。将来的には、アルファ線の計数効率, 相対不確かさ及び検出性能が評価され、さらに可搬性を考慮した上でどのタイプのモニタが適しているかが検討される予定である。
玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 岩岡 和輝*; 細田 正洋*; 黒木 智広*; 水野 裕元*; 山田 宏治*; 古川 雅英*; 床次 眞司*
Perspectives in Science (Internet), 12, p.100414_1 - 100414_4, 2019/09
緊急時において放射性プルーム(例えば、
I, Cs及びCs)を検知するために、シリコンフォトダイオードを用いた可搬型の放射性プルームモニタを開発した。バックグラウンド計数率は周辺線量当量率に比例し、ISO11929に従って算出した周辺線量当量率20Sv h下におけるモニタの検出限界は187Bq mであった。これらの結果は、最適な厚さを有する鉛遮蔽体によってシステムの検出限界を効果的に低減することができることを示唆している。
玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 岩岡 和輝*; 細田 正洋*; 床次 眞司*
保健物理(インターネット), 54(1), p.5 - 12, 2019/03
原子力事故後の汚染レベルと住民の内部被ばくを知るために、大気中放射性物質濃度測定が求められる。さらに、平常時においては肺がんのリスク因子である大気中ラドン子孫核種の測定も肺線量を評価するために重要である。これらの測定でよく用いられる方法は、フィルタ上に放射性エアロゾルを捕集し、そこから放出される放射線を計測する方法である(フィルタ法)。しかしながら、フィルタ法を用いた測定結果は、使用したフィルタの特性に強く依存することはよく知られており、高分解能かつ長期間の測定を実現するには、適切なフィルタを選択することが重要である。そこで本研究では、日本国内で市販されている6種類のフィルタについて「表面捕集効率(SCE)」と「流量の安定性」を調べた。日本の多くの原子力施設における環境モニタリングでは、セルロースガラス繊維濾紙(HE-40T)が用いられているが、本研究の結果によると、HE-40TのSCEはMerck社製混合セルロースエステル型メンブレンフィルタ(DAWP02500)のそれよりも低いことがわかった。さらに、DAWP02500の流量減衰率は2.9%と評価され、6つのフィルタの中で最も低かった。この結果は、DAWP02500が放射性エアロゾル捕集フィルタとして最も適していることを示唆している。
山田 椋平; 小田桐 大貴*; 岩岡 和輝*; 細田 正洋*; 床次 眞司*
Radiation Environment and Medicine, 8(1), p.21 - 25, 2019/02
固体飛跡検出器であるCR-39を用いたパッシブ型の測定器によってラドン・トロン及びその子孫核種を評価している。曝露後、CR-39は化学エッチング処理を行う必要がある。本研究では、この処理時間を短縮するためにCR-39の化学エッチング時間の短縮と、将来的な自動計数システムの導入を見据えたトラック直径(エッチピット直径)の拡大を検討した。最適なエッチング条件は、溶液濃度, 溶液温度及びエッチング時間を変えることによって決定した。その結果、最適条件(濃度, 温度, エッチング時間)は6M NaOH溶液, 75度, 10時間と決定された。これらの結果は、従来の化学エッチング時間の半分の時間で処理が完了することを示した。さらに、従来のトラック直径の拡大を考慮しなければ、より短いエッチング時間で処理を行うことが可能であることが示唆された。
下 道國*; 石森 有; 細田 正洋*; 床次 眞司*
Radiation Protection Dosimetry, 141(4), p.473 - 476, 2010/09
被引用回数：3 パーセンタイル：23.20(Environmental Sciences)日本の7つの県、33の地域において、新たに製作したポータブル測定器によりトロン散逸率を測定した。トロン散逸率は49から4890mBq m
sの範囲だった。測定ポイントの多くの場所でラドン散逸率も同時に測定し、そしてそれらは、2.1から11mBq m sの範囲だった。トロンの散逸率は、ラドン散逸率と大まかな関連性を示した。両方の散逸率は、地質学上の特徴とも大まかな関連性を示した。
米原 英典*; 石森 有; 秋葉 澄伯*; 飯田 孝夫*; 飯本 武志*; 甲斐 倫明*; 下 道國*; 床次 眞司*; 山田 裕司*; 吉永 信治*; et al.
保健物理, 42(3), p.201 - 213, 2007/09
日本保健物理学会では、屋内ラドンの肺がんリスクにかかわる最近の研究論文や国際的な動きに対応するため「屋内ラドンのリスク評価とその対応に関する専門研究会」を設置し、2005年4月から2007年3月まで活動した。近年の屋内ラドンのリスク評価に関する欧州及び北米での疫学調査研究結果の内容を検討し、それを我が国への適用の観点から評価し「屋内ラドンリスクに関する疫学研究とその評価」としてまとめた。
石森 有; 石川 徹夫*; 床次 眞司*
保健物理, 39(3), p.263 - 267, 2004/00
国内で実用的な大型ラドン曝露試験設備を有する放医研及びサイクル機構とヨーロッパにおけるラドン測定の標準機関の一つであるドイツ連邦物理・技術研究所とのラドン相互比較実験を実施したので、その内,電離箱法の結果についてまとめた。3機関の結果は比較的よく一致した。
阿部 裕稀*; 佐々木 美雪; 鳥居 建男*; 床次 眞司*; 眞田 幸尚
no journal, ,
福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故から10年以上が経過し、現在、燃料デブリの取り出しや周辺環境の調査といった廃炉に向けた緊急の作業が進行している。作業計画の効率化や作業員の被ばく低減のためには、建屋内における放射性物質の三次元的な汚染分布を把握することが不可欠である。このため、鳥井らは、フラクタル形状を模倣した小型で軽量な全方向性放射線検出器(フラクタル放射線イメージング要素: FRIE)を開発した。本研究では、FDNPPでの使用に適した高線量対応FRIEの開発と評価に焦点を当てている。開発されたFRIEは、16個のGd
GaAl
O
(GFAG)結晶がシェルピンスキーの四面体パターンで配置され、結晶間に方向性を持たせるための銅タングステン(密度: 13.714.1g/cm)が充填されている。高放射線環境での利用を評価するため、モンテカルロシミュレーションを用いて測定可能な線量限界が調査した。また、測定エリアの三次元ポイントクラウドモデルと放射線画像を統合することで、三次元的な汚染分布を取得するフィールドテストも行った。汚染分布の推定には、最尤推定期待値最大化法が使用された。フィールドテストの結果、数分間の測定で線源の位置を特定でき、線源の放射能強度のおおよその見積もりも可能であることが確認された。われわれは、この検出器を四足歩行ロボットに搭載し、FDNPPでの測定を実施する予定である。
橋本 啓来*; 山田 椋平; 山口 栞奈*; 佐々木 耕一*; 玉熊 佑紀*; 細田 正洋*; 赤田 尚史*; 床次 眞司*
no journal, ,
原子力施設からの予期しない人工放射性核種の異常放出の早期検出のためには大気中放射性物質濃度を連続測定する必要がある。一方、平常時から大気中には天然放射性核種が存在しており、具体的には核燃料施設からの放出が予想される人工放射性核種の一つである
Puと線エネルギーが近い
Poや
Biなどが存在する。そのため、天然放射性核種と人工放射性核種の弁別方法の確立が求められるが、現在の弁別方法には不十分な点も存在する。そこで本研究では、Po及びBiの関心領域とPuの関心領域における計数比を用いた弁別法の検討を行った。本発表では、関心領域の設定方法、計数比の評価方法・結果及び実環境測定データとの比較によるPuの弁別性能について報告する。
橋本 啓来*; 玉熊 佑紀*; 山田 椋平; 細田 正洋*; 床次 眞司*
no journal, ,
Radon is well known as a secondary risk factor for lung cancer next to tobacco. Thus, it is important to evaluate an inhalation dose from radon and its progeny from the viewpoint of radiation protection. In terms of the dose assessment, an equilibrium factor is commonly used to convert from the radon concentration to the equilibrium equivalent radon concentration (EERC), which indicates collective concentration of radon progeny, because it is easier to measure radon comparing to radon progeny. However, the equilibrium factor is known to vary in time and space so that it should be measured at various places in different seasons. In this study, the equilibrium factor was evaluated in various environments such as Japanese dwellings, a tourist cave and outdoors around an active volcano.
本田 文弥; 坪田 陽一; 玉熊 佑紀*; 床次 眞司*; 池田 篤史; 中川 貴博
no journal, ,
福島第一原子力発電所の燃料デブリ回収時には、粒子を中心とした大量の放射性エアロゾルが発生することが予想される。周辺環境や人が立ち入るエリア周辺の汚染防止の観点から、一次格納容器(PCV)内の空気中の放射性物質の放射能濃度を測定することが重要である。特に、吸入時の実効線量係数が高い核種を含む微粒子(エアロゾル)の濃度を監視する必要がある。本発表では、フラット型フローパス(FFP),エアヒーター,ZnSシンチレータ,マルチアノード光電子増倍管を組み合わせて、エアロゾルを直接測定するin-situ空気モニター(IAAM)を開発した。このモニターは、高湿度下で動作し、最大計数速度が約2.110
cpmであることが求められている。この2つの要求を達成するために、モニターは検出器を過熱させずに空気を十分に乾燥させ、粗い粒子の検出を抑えるように設計した。また、本研究では、開発したIAAMにFFPを改良したものを用いて、基本的な性能試験を行った。その結果、FFPの入口を80
Cに加熱することで、空気の湿度を30%RH以下に保つことができた。また、FFPを縦置きにし、吸気口に曲げ物を設けることで、粗い粒子を約1/2-1/3に低減することができた。これらの成果により、内部被ばく評価の観点から、エアロゾルをより正確に測定可能となった。
線用ダストモニタの開発坪田 陽一; 本田 文弥; 床次 眞司*; 玉熊 佑紀*; 中川 貴博; 池田 篤史
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所(1F)の廃炉作業における燃料デブリ(Nuclear Fuel Debris: NFD)の本格取り出しにおいては、格納容器(PCV)内に放射性エアロゾルの飛散が想定される。NFDの生成履歴や加工法により、エアロゾル挙動も大きく違う。特に内部被ばく影響が大きい線放出核種を含むエアロゾル(エアロゾル)についてはその閉じ込めとモニタリングが重要であるため、原子力機構ではエアロゾルを1F-PCV内で測定するための機器開発を進めている。過酷環境である1F-PCV内の「その場」でエアロゾルを測定するために設計・開発されたIn-situ Alpha Air Monitor (IAAM)は高湿度,高線環境で動作し、1F-PCV内で想定される濃度の30倍以上のエアロゾル測定性能が立証された。
阿部 裕稀; 佐々木 美雪; 鳥居 建男; 床次 眞司*; 眞田 幸尚
no journal, ,
廃炉作業を円滑に進める上で、放射性汚染物の撤去等による除染が重要であり、そのためには放射性物質の詳細な分布を把握する必要がある。しかし、福島第一原子力発電所(1F)の建屋内作業環境は、床面だけでなく壁や天井、多くの機器やガレキが汚染しており放射性物質は3次元的に存在しているため、簡単には汚染分布を把握することはできない。汚染分布把握のためにコンプトンカメラが開発されているが、高線量環境下では検出器周囲に遮蔽が必要なことから使用が制限される。そこで本研究では、1F内での使用を想定した高線量ガンマ線用FRIEシステムの開発を行った。PHITSを用いたモンテカルロシミュレーションにより、高線量ガンマ線用FRIEのCsに対する入射角度ごとの応答関数を取得し、放射能分布推定解析に使用した。解析にはML-EM法を使用した。本節では、我々が開発した高線量線量FRIEの放射能推定の精度評価結果の詳細について紹介する。
