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伊藤 孝; 髭本 亘
KURRI-KR-202, p.42 - 45, 2015/03
J-PARC物質・生命科学実験施設における超低速ミュオンビームラインの開発状況について報告し、当該ビームラインの完成により初めて実現する実験について議論する。特に近年発展が著しいスピントロニクス分野への超低速ミュオンの応用として、非磁性金属薄膜における電流誘起スピン蓄積の深さ依存性を明らかにする実験を提案し、これについて詳しく議論する。
Cの分布と輸送過程乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 田中 孝幸
KURRI-KR-153, p.41 - 46, 2010/03
日本海における現在の人工放射性核種の分布は、特定の原子力施設・事象によって決定付けられたものではなく、グローバルフォールアウト等によって表面に供給された放射性核種が、独自の物質循環機構によって内部に運ばれた結果を示すものであると推測されている。しかしながら、その詳細な移行過程は不明な点が多い。本研究では、空間的に密な放射性炭素の分布から、海水流動に伴う人為起源放射性核種の移行過程を追跡することを目的として、日本海の81観測点において、1,300を超える海水試料中の放射性炭素分析を行った。分析を効率的に進めるため、少量の試料で分析が可能な加速器質量分析法を採用した。得られた結果から、(1)東シナ海からの供給,(2)対馬暖流による表層の南北輸送,(3)北西部海域における深層への輸送、といった移行過程が証明されたばかりでなく、日本海における人為起源放射性炭素量の見積もりが可能となった。
C測定の現状田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫
KURRI-KR-153, p.29 - 34, 2010/03
日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、1997年に設置され、放射性炭素については、1999年から定常運転を開始した。放射性炭素測定は、昨年度、1,193試料測定し、定常測定以来、8,809試料測定した。2006年度からは外部利用者が利用可能な共用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。JAEA-AMS-MUTSUの制御システムは、設置以来、Windows 3.1上で制御されているので、Windows 3.1と互換性のある交換部品の入手が困難となっていた。そこで、制御システムをWindows XPへと更新した。本講演では、JAEA-AMS-MUTSUの現状及び制御システムの更新について報告し、さらには、本年開発した溶存有機炭素中放射性炭素測定のための抽出法についても紹介する。
Cを利用したブナ林土壌における炭素挙動研究安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*
KURRI-KR-153, p.8 - 13, 2010/03
土壌中に存在する有機炭素の滞留時間分布を定量的に把握することは、土壌炭素循環モデルを構築し、地球温暖化の進行に対する土壌の応答を予測するために不可欠である。本研究は、土壌有機物中C濃度に基づいて平均滞留時間を推定する手法の適用において、異なる分画法の使用や対象とする森林生態系の違いにより、土壌有機物の滞留時間分布がどのように異なるかを明らかにすることを目的とした。同じ森林から採取した土壌に対し、酸アルカリ処理を用いた化学分画及び密度分画を行って得られた有機物は、異なる炭素同位体比分布を示した。化学分画では画分ごとの炭素同位体比の差がより明確であり、滞留時間分布評価に適していることが明らかとなった。異なる生態系に対し化学分画を行い、炭素貯留量と平均滞留時間及び有機物分解速度を評価した結果より、これまで数多く調査されている炭素貯留量と地温だけでは有機物分解速度の違いを説明することはできず、Cを利用した滞留時間分布評価が異なる生態系における土壌の質の違いを示す有効な手法であることを確認できた。
炭素同位体比の経時変化守屋 耕一*; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子
KURRI-KR-153, p.53 - 59, 2010/03
森林生態系における炭素循環評価には、主要な炭素貯蔵庫でCO放出源である土壌有機物の評価が不可欠である。本研究では、土壌有機物を長期間培養してCO放出速度の変化を測定し、有機物無機化モデルにフィッティングすることで、土壌有機物を易・中・難分解性の3つに分けて評価した。結果より、土壌に存在する有機物のほとんどは1年以上残留する難分解性であり、表層に中分解性炭素がわずかに存在することが明らかとなった。分解により放出されるCOの安定同位体比(
C)は、培養開始後1週間で急激に減少する易分解性炭素が有機物自体よりも高いC値を持ち、その後緩やかに分解される中分解性炭素は逆に有機物自体よりも低いC値を持つ経時変化を示した。これらの結果は、分解の基質である化合物が培養の経過に伴い変化していることを示唆しており、今後有機物分解過程の解明に炭素同位体を利用できる可能性を示すものである。
齋藤 陽子
KURRI-KR-129, p.48 - 49, 2007/03
環境汚染の影響をよりよく理解するために、汚染物質の量及び分布を明らかにする環境モニタリングが必要である。大気浮遊じんは、放射性物質や大気汚染物質の直接の輸送媒体であるため、しばしばモニタリングの指標として使われている。それらは通常エアサンプラーによって捕集されるが、捕集の時期や場所が制限される。大気浮遊じんは、植物の葉表面に付着することが知られている。この現象に着目して、環境モニタリングのための指標として松葉表面付着物を利用することを検討した。原研東海研内の松林で採取した松葉を溶剤で洗浄し、表面付着物を回収した。また大気浮遊じんを松葉採取と同じ場所でエアサンプラーにより捕集した。それぞれの元素濃度は機器中性子放射化分析により測定した。松葉表面付着物中の元素濃度パターンは同時期に捕集した大気浮遊じんと一致し、大気浮遊じんは松葉表面付着物の主な成分であることがわかった。また、松葉内部組織に含まれる金属元素及びハロゲン元素の量は、松葉表面付着物に含まれる物より数十倍から数千倍多く、環境モニタリングを目的とした大気浮遊じんの指標としては、松葉表面付着物を用いるのが望ましい。
坂井 章浩
KURRI-KR-56, p.58 - 79, 2001/03
RI・研究所等廃棄物事業推進準備会の下、処分システム開発として、RI・研究所等廃棄物に含まれる放射性核種の種類と放射能量(放射能インベントリー)の調査並びに浅地中埋設方式のうちコンクリートピット型及び簡易型処分施設の概念設計を行った。放射能インベントリー調査では、原研東海研の発生放射物を対象として、コンクリートピット型及び簡易型処分における廃棄体量及び核種別放射能量の測定を行った。さらに、それらの結果から、処分の安全評価上重要核種の予備検討を行ったところ、17核種+
核種をその候補として得た。処分施設の概念設計では、複数の立地条件を設定して簡易型及びコンクリートピット型処分施設を設計し、安全性評価及び経済性評価を行うことにより、処分の概念設計に立地環境条件が及ぼす影響について検討した。その結果、想定したどの環境条件においても、処分施設の安全性が確保される見通しを得た
大越 実
KURRI-KR-56, p.39 - 57, 2001/03
原研においては、原子力安全委員会におけるクリアランスレベルの検討に貢献するために、原子炉施設から発生するコンクリート及び金属に関するクリアランスレベルの計算を行った。クリアランスレベルの計算は、金属及びコンクリートを埋設処分または再利用することを想定し、10
Sv/年に相当する放射性物質の濃度を求めることにより行った。また、原研は、科学技術庁から委託により、将来の原子力施設の解体に伴って大量に発生する極めて放射能レベルの低い放射性固体廃棄物の簡易埋設処分にかかわる安全性実証試験を実施した。本試験の安全評価は、埋設施設の構造,廃棄物の特性,周辺の地質・地下水条件等を考慮して実施した。本報告においては、クリアランスレベルの計算方法と極低レベル廃棄物埋設施設の安全評価の概要について報告する。
武田 聖司; 木村 英雄
KURRI-KR-56, p.80 - 93, 2001/03
原子炉施設(実用発電用及び試験研究用原子炉施設)の運転と解体に伴い、使用済制御棒、炉内構造物などの放射性廃棄物が発生し、これら廃棄物の一部には、現行の政令濃度上限値を上回る低レベル放射性廃棄物が発生する。そこで、原子力安全委員会基準専門部会では、この対象廃棄物の処分について調査審議を行い、その安全規制の基準値に関する報告を行った。原研は、安全規制の基準値を算出するための技術的サポートを行った。ここでは、原研で開発したGSA-GCLコードによる対象廃棄物の処分に関する濃度上限値評価について報告する。
木村 英雄
KURRI-KR-56, p.95 - 108, 2001/03
ウラン廃棄物とは、原子炉規制法に定める放射性廃棄物のうち、核燃料サイクル施設で発生するTRU及び孔レベル廃棄物以外のウラン等で汚染された放射性廃棄物を示すものである。核燃料加工施設等から発生する放射能レベルの低いウラン廃棄物は、簡易な方法による浅地中処分が可能と考えられている。ここでは、その処分方策及び安全性を検討するため、おもにウラン廃棄物の廃棄物の浅地中処分を対象に安全解析を実施した結果について報告する。
飯村 秀紀; 片倉 純一
KURRI-KR-25, p.27 - 29, 1998/00
核構造データの評価の側から見て、どのような核分光実験が必要とされているかについて報告する。核構造データの評価とは、実験の文献を収集し、データとしてふさわしいものを選んで整理し、ファイル化する作業である。作業は国際協力で行われており、結果はNuclear Data SheetsやTable of Isotopesとして出版され広く利用されている。評価作業を行っていると、実験によって明らかにすべき多くの問題点が現れてくる。その中から特に、核分裂生成核種の放出する
線スペクトル等について、実験データ間の不一致を議論する。これは、原子炉の崩壊熱とも関連する問題である。
中山 真一
KURRI-KR-17, p.1 - 14, 1997/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、超ウラン元素(TRU)の環境中における挙動に関する知見が必要である。この分野は、核燃料工業及び再処理工学からの要請によって発達してきた従来のTRU化学に、TRUの地球化学あるいは環境化学とも呼ぶべき新たな分野を加えたと言える。本報告では、この分野を支える国際会議であるMigration会議での研究報告を軸に、TRUの地球化学・環境化学の研究の進展と動向を、主として、吸着現象、溶解度・錯体生成に関する熱力学データ、コロイド・有機物・微生物との相互作用に関して述べた。また、本分野で重要視されているデータの品質管理について強調した。
天野 光; 松永 武; 上野 隆; 長尾 誠也; 渡辺 美紀*; 半澤 有希子*; 小沼 義一*
KURRI-KR-18, p.201 - 212, 1997/00
原研では、汚染環境下における放射線影響の評価・解析のため、チェルノブイル国際研究科学技術センターと研究協定を締結し、総合テーマ名「環境放射線影響に関する評価・解析及び評価システムの検証に関する研究」として研究を行っている。本報告はチェルノブイル事故炉周辺環境におけるCs-137,Sr-90及びPu同位体やAm等の超ウラン元素等の長半減期放射性核種に関して、土壌中深さ分布及び存在形態の特徴、河川へ表層土壌から溶出する成分の特徴等につき得られた結果を報告する。本研究の目的は原子力事故後に地表面環境に放出され蓄積する放射性核種について、長期にわたる移行挙動実態の把握、河川等を経由しての移行の実態を明らかにすることである。放射性核種の大部分は依然として土壌表層数cmに留まっているが、浸透しつつある成分も存在している。存在形態について化学的分画手法を用いて結果では、Sr-90は主に移動性成分として存在し、超ウラン元素は腐植物質との結合成分が存在し、Cs-137は不溶性成分が多いことがわかった。河川への流出に関し表層土壌から溶出している成分は、超ウラン元素は分子量1万以上の成分に多く存在する。
中瀬 吉昭; 竹崎 淳一; 畑田 元義
KURRI-TR-368, p.33 - 38, 1992/00
鉄、クロム、コバルトの金属カルボニルを気相で放射線照射を行い、微粉末を得た。一方、金属塩水溶液の放射線照射により微粉末が析出した。これらの微粉末の電顕観察、粒径測定、熱分析、元素分析等からサイズ及び化学組成を検討した。気相放射線照射では、金属酸化物が生成すること、これらの中にCO、HO、炭素化合物が含まれていることなどがあきらかとなった。また、微粉末は最小粒径20~30nmの微粒子の集合体であることがわかった。金属塩水溶液の照射では、還元反応による金属微粒子が生成する。最小数十nmの金属粒子の集合体に成長するが、これらはより小粒径(nmオーダ)の集まりである。界面活性剤、重合性単量体の存在により、安定に分散させることが可能である。
平出 哲也; 鈴木 直毅*; 斎藤 文修*; 兵頭 俊夫*
no journal, ,
低温域(-50
C以下)では多くの物質中で分子運動が凍結され、電離の際に放出された電子は0.5
3eV程度で束縛され長時間安定に存在できる。このような物質中に入射された陽電子は通常のスパー(放射線がエネルギーを付与することで形成される活性種が集まった領域)内過程によってポジトロニウム形成するが、この過程を逃れた陽電子は、その後拡散する過程で弱く束縛された電子を捕まえることによりさらにポジトロニウム形成が可能となる。この過程は通常のポジトロニウム形成に比べ比較的遅く起こることを実験により示してきた。今回、これら実験データを物質中における陽電子の局在化も考慮し、解析を試みた。その結果、ポリエチレン中、20Kにおいて陽電子は数十ピコ秒程度で局在し、拡散できなくなることがわかった。
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陽電子消滅寿命測定法へのデジタルオシロスコープ利用による改善の試み橋 洋平; 平出 哲也; 鈴木 健訓*
no journal, ,
-同時計数による陽電子消滅寿命測定を、デジタルオシロスコープを用いて行った。線源から放射された陽電子が通過した情報を得るためにフォトダイオードを使用し、試料内からの反対方向へ放出される2本の消滅線を検出するために、シンチレータをマウントした光電子増倍管を2つ使用する。この測定は、デジタルオシロを用いた初めての-での寿命測定であり、従来のアナログ回路での-同時計数による寿命測定に比べノイズに対する信号強度が改善された。
小室 葉; 平出 哲也; 鈴木 良一*; 大平 俊行*; 村松 誠*; 鈴木 健訓*
no journal, ,
陽電子が凝集相中に入射されると、熱化する直前に小さな領域(スパーあるいはブロッブと呼ばれる)に多くのエネルギーを付与し、数十個のイオンと過剰電子が形成される。ここで陽電子は過剰電子のひとつとポジトロニウム(Ps)を形成する。スパー(ブロッブ)内のでPs形成のモデルによると、Ps形成は過剰電子と陽電子が近接して熱化した場合とそうでない場合で形成までに要する時間が異なり、遅れて起こるPs形成が存在する可能性がある。これは陽電子消滅寿命-消滅線エネルギー相関測定(AMOC)によって消滅時間分解した半導体検出器で測定した消滅線のピークの形状変化から、各消滅時刻においてどのような状態から消滅しているかを検出することが可能であり、このAMOCにより、10年以上前からPsの緩和現象とドイツのグループが解釈してきた実験結果が、この遅延形成によるものであると考えられる。試料に電場をかけることで、ドイツのグループの解釈どおりPsの緩和であるとすれば、電場下でも同様の結果が期待されるが、Psの遅延形成であるとすると、近傍で熱化した陽電子・電子ペアは電場の影響をあまり受けずに速くPs形成し、拡散が必要な遅延形成がより電場の効果を受け、その結果、電場下では遅延形成の効果が見えなくなると予測された。われわれは試料(溶融石英)に電場をかけながら実験を行うことで、緩和現象ではなく、陽電子の拡散後に起こる遅延Ps形成であることを確認した。
前川 雅樹; 河裾 厚男
no journal, ,
炭化ケイ素基板への酸素イオンビーム照射により埋め込み酸化膜層の形成と、陽電子消滅法による評価を試みた。照射直後においては、酸素注入領域においてSパラメータが上昇し、多数の空孔型欠陥が存在することが明らかとなった。酸素イオン打ち込み領域のS, Wパラメータは、アモルファスSiO
のそれとは異なっており、酸化膜の形成は不十分であると思われるが、照射後の熱アニールによって、酸素打ち込み領域である7keV付近のSパラメータに盛り上がりが生じた。これは、アニールによって打ち込まれた酸素とSiCが反応し、埋め込みSiO層が形成したものと考えられる。しかし同時にWパラメータが増大したため、酸素原子はSiと完全には反応せず、多数の酸素ダングリングボンドを伴った未反応酸化物を多く内包していることが示唆された。
Yu, R.; 河裾 厚男; 前川 雅樹
no journal, ,
本研究において、われわれは、陽電子ビームを直径数十マイクロメーターに収束させることを試みた。ビームの収束化は、投影レンズ,中間レンズ,対物レンズを備えた市販の走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて行った。比較的高いエネルギーの陽電子ビームと十分に小さな線源を使うことにより、マイクロビームの形成が可能である。200マイクロメーターの金属グリッドを用いてビーム径を見積もった結果、現段階では、その大きさは70マイクロメーターであることがわかった。実験では、一次元と二次元走査の両方を、テストサンプルにて行った。ステンレスメッシュ上に形成した130マイクロメーター大きさを持つ穴の中心のラインスキャンから、横方向の分解能は30マイクロメーターであることがわかった。
谷地 洋也; 橋 洋平; 平出 哲也; 鈴木 健訓*
no journal, ,
従来のアナログ回路(NIMモジュール)に変えて、陽電子寿命測定にデジタルオッシロスコープが使用されるようになってきた。この方法により、シンチレーターと光電子増倍管を組合せた線検出部からの信号波形を、直接デジタルオシロスコープに入力し、100万イベント以上の波形データを記録した後、すべてのイベントの解析を行うことができる。例えば、Na-22を用いた陽電子寿命測定の場合、従来は数時間かけてアナログ回路で解析した陽電子消滅時刻情報をマルチチャンネルアナライザー(MCA)に100万イベント程度記録していたのに対し、デジタルオシッロスコープでは安定性が高いため優に100倍の時間をかけて多数のデータを記録することが可能となった。ただし、現状では安定性評価や測定についての指針等は未だ作られていない。そこで、安定性等について実験的な検討を試みた。その結果、複数使用している光電子増倍管には、電源を共通させることにより陽電子消滅時刻情報のドリフトを抑えられること、また、取り込み時のアナログ系のゲインを調整し、できるだけ入力波形の分解能が高くなるよう条件を設定することで時間分解能が向上すること等の結果を得た。