原子力発電所事故後の無人ヘリコプターを用いた放射線測定

眞田 幸尚; 西澤 幸康; 山田 勉; 池田 和隆*; 松井 雅士*; 土田 清文; 佐藤 義治; 平山 弘克; 高村 善英; 西原 克哉; et al.

JAEA-Research 2013-049, 129 Pages, 2014/03

JAEA-Research-2013-049.pdf:15.5MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所の事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が考えられる。近年、無人ヘリコプターの開発が進んでおり、プログラミングによる自律飛行が可能な機種もある。原子力機構では、事故直後から、無人ヘリコプターによる放射線測定システムの開発に着手し、広範囲のモニタリングを実施している。無人ヘリコプターは、ヘリコプター(検出器)と操作する作業員に距離がとれるため、被ばくを抑制できること、プログラミングにより同じ場所を何度でも測定できることから、除染前後などの変化の観測が可能であることなどの特徴がある。モニタリングは、2011年12月から本格的に開始し、これまで、原子力発電所周辺のモニタリング、河川敷のモニタリング、発電所敷地内上空のモニタリング及び除染前後のモニタリングを行ってきた。ここでは、システムの詳細及びモニタリングの方法、結果についてまとめる。

Anisotropic and inhomogeneous magnetic interactions observed in all-organic nitroxide radical liquid crystals

内田 幸明*; 鈴木 克明*; 田村 類*; 伊熊 直彦*; 下野 智史*; 能田 洋平; 山内 淳*

Journal of the American Chemical Society, 132(28), p.9746 - 9752, 2010/06

https://doi.org/10.1021/ja101930d

ラセミ体及び非ラセミ体の純有機ラジカル液晶化合物が示す各種の液晶相において、異方的かつ不均一な磁気的相互作用が観測された。温度可変ESR測定の結果から、液晶の示す超構造が、いかにしてスピン双極子相互作用及び交換相互作用といった磁気的相互作用を誘起するのかという点について考察を行った。磁気的相互作用の大きさは液晶相の種類及びその構造に依存して変化した。一方で、これらのラジカル液滴は液晶状態において、水面上で永久磁石によって引きつけられた(結晶状態では、そのような応答は起こらなかった)。このような液晶液滴の永久磁石の接近による振る舞いは、ESR測定によって決められた磁気的相互作用とつじつまの合うものであった。

Investigation of properties of the TIARA neutron beam facility of importance for calibration applications

志風 義明; 谷村 嘉彦; 三枝 純; 堤 正博; 山口 恭弘; 内田 芳昭*

Radiation Protection Dosimetry, 126(1-4), p.163 - 167, 2007/08

https://doi.org/10.1093/rpd/ncm035

20MeV以上の中性子エネルギーに関して、校正場や校正技術の国際的な標準が確立されていない。そこで、日本原子力研究開発機構・高崎量子応用研究所TIARAの4090MeV領域の高エネルギー準単色中性子照射場を利用して、校正場の開発を進めている。ここでは、45, 50, 70MeV陽子がリチウムターゲットと反応して生成された中性子の場の特性を評価した。まず、イメージングプレートを用いて中性子ビームプロファイルをターゲットからの異なる距離において調査した。測定結果から、ターゲットからの距離とコリメータの内径に幾何学的に依存した中性子ビームの空間分布を把握した。また、ビーム強度がターゲットからの距離の逆2乗に比例することも確認した。次に、有機液体シンチレータ検出器を用いて飛行時間法(TOF法)によりエネルギースペクトルを測定した。さらに、照射野外の位置において散乱線の波高スペクトル測定を行い、FORISTコードによるアンフォールディング法からエネルギースペクトルを評価した。これらの異なる方法により得られたエネルギースペクトルからピーク部のフルエンスを評価した。

生物圏評価データの設定の重要度に関する検討

加藤 智子; 鈴木 祐二*; 牧野 仁史; 内田 雅大; 内藤 守正; 若杉 圭一郎*; 奥山 茂*

JNC TN1400 2005-024, 14 Pages, 2005/08

JNC-TN1400-2005-024.pdf:0.67MB

生物圏評価は,地表に流入する放射性核種の移行率を人間への影響の尺度(例えば,放射線量)に変換するものとして安全評価の重要な要素の一つとして位置付けられる。一般に生物圏評価では数多くのデータを取り扱い,その多くは評価対象となるサイトの特徴に関連する。このため,限られた資源を有効に活用し,効率的に生物圏評価を行うためには,対象とするパラメータを絞って検討を進めることが合理的である。以上のことから,サイクル機構および原環機構は,協力協定に基づき,今後の生物圏評価データベースの整備における方向性や優先度を明らかにすることを目的として,双方のこれまで蓄積している知見を活用し,共同で検討していくための場として「生物圏評価データに関する検討会」を設置した。本検討会では,生物圏評価データの設定の考え方に関する検討として,今後選定される特定のサイト(概要調査地区など)の性能評価に向けて整備していく必要のあるデータを明らかにするとともに,その優先度を評価するための方法論について検討した。この結果,線量に寄与する重要な核種移行プロセスや移行経路をKIPPs(Key Issues, Processes and Pathways)リストとして具体化し,このKIPPsリストに対応するパラメータについて,その特性に基づくタイプ分類を行うことにより,今後データ取得が必要なパラメータを特定する作業フローを構築した。さらに,この作業フローに基づき,第2次取りまとめなどの既存の生物圏データベースの情報を部分的に用いて,適用性の確認のための試行を実施した。この結果,生物圏で取り扱う膨大なデータをデータ出典の信頼性や重要度などの複数の観点から類型化できること,さらにわが国の環境条件やその取得方法を勘案しながら優先的に検討すべきデータを把握できる見通しを得た。

Effects of He/Electron irradiation on microstructure evolution in BeTi

柴山 環樹*; 中道 勝*; 内田 宗範*; 河村 弘; 木下 博嗣*; 鬼柳 善明*; 高橋 平七郎*; 野村 直之*

JAERI-Conf 2004-006, p.216 - 219, 2004/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Conf-2004-006.pdf

Beは中性子増倍材料の候補材料であるが、14MeVの中性子照射を受けるブランケット内では、はじき出し損傷だけではなく核変換による劣化も起こる。近年、BeTiがBeよりも優れた機械的特性を有する材料として開発された。本研究ではBeTiの20000appmHe, 700CまでのHe照射効果、特にミクロ組織の挙動をマルチビーム超高圧電子顕微鏡を用いてその場(In-situ)観察で評価した。また、機械的特性をナノインデンタで評価した。その結果、BeTiはBeに比べてHe及び電子線の照射による欠陥生成が少ないことを明らかにした。また、機械的特性の劣化が小さいことを明らかにした。

励起子絶縁体候補物質TaNiSeのキャリアドープ効果の研究,4

土田 駿*; 広瀬 雄介*; 関川 卓也; 大野 義章*; 摂待 力生*

no journal, , 

励起子絶縁体は、結晶中で電子と正孔が結合し、それらが集団的に振る舞うことで結晶全体が絶縁体化する性質を有し、新規物性として注目され始めている。本研究では、励起子絶縁体の候補物質の一つであるが合成自体が困難で物性解明が進んでいないTaNiSeに着目し、まずキャリアドープを目的とした元素置換試料(Ta1-xMx)NiSe (M=Ti, Zr, Hf)の育成に成功した。さらにチタンをタンタルと置換した場合(M=Ti)において、組成比xが0.06未満の試料の電気抵抗率は半導体的であるが、x=0.06以上では高温相の電気抵抗率が金属的に振る舞うことを明らかにした。本研究で示した相転移は、励起子絶縁体を実現するための新たな知見となりうる。

キラル有機常磁性液晶の電場・磁場中での分子配向

能田 洋平; 小泉 智; 橋本 竹治; 下野 智史*; 馬場 正昭*; 山内 淳*; 伊熊 直彦*; 内田 幸明*; 田村 類*; 飯間 義雄*

no journal, , 

近年、分子の骨格部分に固定されたスピンソースを持つ常磁性キラル液晶分子が合成され、その電場・磁場への応答に興味がもたれている。一般に液晶分子は液晶セルの配向膜上で、ラビング処理の方向にそって配向する。これまでわれわれは、この配向効果を利用して、液晶セル中での常磁性液晶の異方的ESR測定の可能性を探ってきた。さらに近年、京都大学伊熊,田村らによって強誘電性を示す常磁性キラル液晶分子が合成された。本発表では、その強誘電性状態における印加電場のスイッチングへの応答時の配向変化の、角度回転ESR測定による詳細な調査結果を報告する。得られたESR測定結果から、電圧無印加時は液晶分子がラビング方向に対してほぼ均一に揃っていたが、電圧印加によってスメクチック層平面に対して大きく傾くことを明らかにした。

Irradiation treatment effects on hydrogen storage alloy

大貫 駿*; 篠原 義明*; Sutrisna, F.*; 内海 倫明*; 内田 裕久*; 松村 義人*; 阿部 浩之

no journal, , 

ニッケル水素電池にも利用されている水素吸蔵材料は、その充放電能力向上のために速い応答を持つ材料開発が望まれている。その一つには材料の表面改質が挙げられ、荷電粒子線照射による表面改質が有効な手法であると考えられる。本研究では、水素吸蔵合金LaNiAlに2MeV、照射量110cmの電子線照射を実施し、真空中照射,大気中照射という条件が合金表面に与える効果を評価検討した。未照射材料に比べ、2電子線照射材料の方で、水素吸蔵反応速度がおよそ4倍向上することがわかり、さらに真空中での照射材料が大気中照射に比べ、2倍の吸蔵能向上が見られた。XRDやXPSにて表面分析を行った結果、大気照射材料では酸化物層が表面に形成されることから、吸蔵能が真空中照射の方が大気中照射に比べ、優れているということが判明した。

TIARAを用いたイオン照射材料の微視的構造研究

米田 安宏; 西畑 保雄; 阿部 浩之; 内田 裕久*; 松村 義人*; 竹内 光明*; 田中丸 天兵*; 篠原 義明*

no journal, , 

強誘電体,超磁歪材料,形状記憶合金,水素吸蔵材料などのスマートマテリアルと呼ばれる物質群は、結晶内に生じている弾性歪みによって物性をコントロールすることができる。イオンビームや電子線による照射は結晶内の弾性歪みを効率的に変化させることができるため、スマートマテリアルの特性改変に有効な手段である。本研究グループでは、照射材料の新たな結晶構造の可視化技術として2体相関分布関数法(pair-distribution function; PDF)を適用した。PDF解析によって水素吸蔵材料や超磁歪材料の照射効果が抽出可能かを検討した。

励起子絶縁体候補物質TaNiSeのTi, Hf置換試料の圧力効果

土田 駿*; 広瀬 雄介*; 関川 卓也; 大野 義章*; 摂待 力生*

no journal, , 

励起子絶縁体は、結晶中で電子と正孔が結合し、それらが集団的に振る舞うことで結晶全体が絶縁体化する性質を有し、新規物性として注目され始めた。本研究では、励起子絶縁体の候補物質の一つであるが合成自体が困難で物性解明が進んでいないTaNiSeに着目し、まずキャリアドープを目的とした元素置換試料(TaM)NiSe(M = Ti, Hf)の育成を行い、圧力効果を調べた。結果、(TaM)NiSeはx=0.08の試料の高圧領域で超伝導が観測された。超伝導転移温度は圧力の増加に伴い上昇することが明らかになった。本研究で示した相転移は、励起子絶縁体と超伝導の関係に関する新たな知見となりうる。