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論文

Decontamination pilot projects; Building a knowledge base for Fukushima environmental remediation

宮原 要; 時澤 孝之; 中山 真一

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.245 - 256, 2013/10

BB2012-1675.pdf:1.19MB

福島第一原子力発電所事故後の汚染に対処するため、原子力機構は国から受託した除染モデル実証事業を避難区域を主とする対象地区で実施した。さまざまな制約条件にもかかわらず、除染モデル実証事業により効率的で効果的な除染方法を提案するなど、本格除染に向けた知見を取りまとめることができた。これらの成果をモニタリング(放射線量などの測定),除染,除去物の保管を軸として概説する。

論文

Sensitivity analysis for the scenarios on deterioration or loss of safety functions expected in disposal system due to human error on application of engineering technology

武田 聖司; 井上 佳久; 木村 英雄

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.237 - 242, 2013/10

今後のHLW地層処分の安全審査に向けて、採用される工学技術に対し、適用した際のヒューマンエラーとバリア材の安全機能へ影響との関係を把握することを目的として、幾つかのヒューマンエラーに起因したバリア機能の低下・喪失を想定したシナリオ(初期欠陥シナリオ)に対する感度解析を行った。重要核種であるCs-135, Se-79に対する解析から、安全機能な健全な場合の天然バリアからの核種移行率よりも、「緩衝材の初期欠陥によるコロイドフィルトレーション機能の喪失」と、「粘土プラグの初期欠陥による止水機能の喪失及び卓越した移行経路の形成」のシナリオの核種移行率が、1桁から2桁以上の高い結果を示し、これらの2つのシナリオの可能性の確認が特に重要であることを示した。

論文

Research and development activities for cleanup of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

佐々木 紀樹; 上西 修司*; 宮本 泰明; 船坂 英之

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.257 - 268, 2013/10

BB2012-2567.pdf:1.85MB

福島第一原子力発電所事故及びその復旧活動により多量の放射性廃棄物が発生している。これらの廃棄物は、通常の原子力発電所より発生する放射性廃棄物とは性状が大きく異なり、廃棄物を管理していくためには幅広い研究開発が必要となる。廃棄物の性状把握や安全な保管に向けて放射性核種の分析、保管容器内の水素発生・拡散評価、腐食評価といった研究開発が実施されている。また、廃棄物の処理処分に向けた詳細な研究開発計画が2012年度末までに策定される予定である。

論文

Decontamination of school facilities in Fukushima-city

吉川 英樹; 飯島 和毅; 笹本 広; 藤原 健壮; 三ツ井 誠一郎; 北村 暁; 操上 広志; 時澤 孝之; 油井 三和; 中山 真一

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.269 - 275, 2013/10

福島県東京電力福島第一原子力発電所で発生した事故に起因する児童生徒等への放射能・放射線の影響をできるだけ低減させるため、直ちに講ずることが可能な対策を検討することを目的として、日本原子力研究開発機構は、福島市内に位置する中学校及び幼稚園を対象に調査を行った。今回の事故に伴い放出され、土壌中に残留している主な放射性元素は分析の結果、$$^{134}$$Csと$$^{137}$$Csであった。放射性物質の大部分が存在すると考えられる表層付近の土を剥離し、それを敷地内の別の場所に掘削した穴に入れた後、遮蔽のため別の穴から採取した放射性物質を含まない深部の土で覆った方法を試験的に実施した。1mでの高さによる線量が2.5$$mu$$Sv/hから0.15$$mu$$SV/hに低減することができた。

論文

Investigation and research on depth distribution in soil of radionuclides released by the TEPCO Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

佐藤 治夫; 新里 忠史; 天野 健治; 田中 真悟; 青木 和弘

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1518, p.277 - 282, 2013/10

平成23年3月11日に発生した東北太平洋沖地震によって東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生した。4月初旬までに$$^{137}$$Csで1.2-1.5$$times$$10$$^{16}$$Bq、I-131で1.5-1.6$$times$$10$$^{17}$$Bq放出されたと推定されており、それらは福島県を中心に土壌表面や森林などに沈着した。本調査は文部科学省が進める放射線量率や放射性物質によって汚染された土壌の分布マップを作成するための調査の1つとして実施したもので、事故から3か月後の深度方向の分布状況についてジオスライサー調査を実施した。調査は、二本松,川俣町,浪江町の11地点で行った。$$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs, $$^{rm 129m}$$Te, $$^{rm 110m}$$Agが検出され、$$^{134}$$Csと$$^{137}$$Csはすべての調査地点で、$$^{rm 129m}$$Teと$$^{rm 110m}$$Agは空間線量率が高いエリアで検出された。地表面土壌については多くの地点で沈着量の99%以上は表層10cm以内に存在した。一方、元農地と推定される土壌は地表面土壌よりも深い位置まで検出される傾向であるものの、沈着量の99%以上は表層14cm以内であった。表層付近の濃度分布から求めた見掛けの拡散係数D$$_{rm a}$$は、すべての核種について元農地と推定される土壌(D$$_{rm a}$$=0.1-1.5$$times$$10$$^{-10}$$m$$^{2}$$/s)の方が地表面土壌(D$$_{rm a}$$=0.65-4.4$$times$$10$$^{-11}$$m$$^{2}$$/s)よりも大きく、多くの拡散係数はD$$_{rm a}$$=10$$^{-11}$$(m$$^{2}$$ /s)付近であった。バッチ法によりCsとIに対する分配係数Kdも取得しており、K$$_{rm d}$$とD$$_{rm a}$$との関係を総合すると、濃度分布の形成は雨が降った際の移流による分散の効果が支配的であったと考えられる。

論文

TRIP steel deformation behavior by neutron diffraction

Harjo, S.; 土田 紀之*; Gong, W.; 阿部 淳; 相澤 一也

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1528 (Internet), 7 Pages, 2013/01

鉄鋼材料の強化機構の中で、高強度,高延性、優れた高速変形挙動が期待されるものにTRIP効果がある。TRIP効果は鉄鋼材料に発現する特徴的な強化機構であり、オーステナイト組織($$gamma$$)の一部が強度の高いマルテンサイト組織($$alpha$$')に変態する(加工誘起変態)ことにより高強度,高延性が得られると言われている。ところが、TRIP効果にもたらす変形中の加工誘起変態挙動, $$gamma$$,フェライト組織($$alpha$$)及び$$alpha$$'組織の役割に関する定量的な研究がほとんどないため、TRIP鋼の変形中のその場中性子回折実験を行った。実験及び結果の詳細を紹介し議論する。

口頭

Time resolved X-ray diffraction measurements on hydrogen absorption/desorption processes of hydrogen absorbing alloys

町田 晃彦; 樋口 健介*; 片山 芳則; 榊 浩司*; Kim, H.*; 中村 優美子*

no journal, , 

水素吸蔵合金の水素化過程の構造特性に関する研究を実施している。水素吸蔵合金で、水素が格子間に吸蔵されている状態は水素圧力環境下でのみ保たれているため、その吸蔵メカニズムの解明にはその場観察手法が重要となる。またガスとの反応過程の研究に対してはその詳細を知るために時分割測定が必要となる。われわれは高輝度放射光の特長を活かした水素吸蔵放出過程の高速時分割X線回折システムをSPring-8のBL22XUに構築した。装置の評価のためにLa(Ni,Al)$$_{5}$$合金の水素吸蔵過程の時分割X線回折測定を実施した。その結果、水素吸蔵過程における詳細な構造変化の観測に成功し、固溶体相から既知の水素化物相が形成される過程で、過渡的な中間相が存在することを明らかにした。

口頭

First-Principles study of the prismatic dislocation motion in Mg

板倉 充洋; 蕪木 英雄; 山口 正剛; 都留 智仁

no journal, , 

要旨:マグネシウムは軽量で強度があり構造材料としての高いポテンシャルを持っているが結晶構造の対称性の低さから特定の方向にのみ変形する性質があり加工が困難である。近年さまざまな元素を添加することでこの性質を改善する研究が各国において産学連携で進められ競争状態にある。本課題はこれまで鉄の転位の第一原理計算を行ってきた経験を活かし、マグネシウムについて企業との連携で研究を開始したものである。これまでマグネシウムの変形を担う転位の性質はその安定構造が第一原理計算で求められていたのみで、その移動の性質は不明であった。本研究では転位の構造とその移動を同時にコントロールする手法を新たに開発し、移動に必要なエネルギーを構造変化を考慮に入れたうえで計算することに成功した。その結果、必要なエネルギーの大部分は構造変化のエネルギーであり、構造変化した後は転位が容易に移動することがわかった。この結果は、転位の構造を変える添加元素を見つけることで変形しやすい新合金を開発する可能性を生み出したものである。

口頭

Dislocation motion on the prismatic plane in magnesium; Molecular dynamics simulations

蕪木 英雄; 板倉 充洋; 山口 正剛; 都留 智仁

no journal, , 

異方性の強い六方晶系マグネシウム結晶では転位の運動は大部分底面に限られているため、軽量の構造材料の開発を阻んでいる。そのため底面上のらせん転位を柱面上へクロススリップさせるメカニズムを探ることは重要な課題の一つである。ここでは分子動力学法を用いて、底面上にあるらせん転位にせん断応力を負荷して柱面上へクロススリップする限界を明らかにするとともに、柱面上での転位の運動機構であるキンク生成の温度依存性についても調べた。

口頭

Pb-Cr charge transfer in Pb$$_{1-x}$$Sr$$_x$$CrO$$_3$$

Yu, R.*; 岡 研吾*; 北条 肇*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 森 大輔*; 稲熊 義之*; 東 正樹*

no journal, , 

本研究ではPb$$_{1-x}$$Sr$$_x$$CrO$$_3$$の物性に対するドーピングと温度効果を調べた。圧力による絶縁体-金属相転移が観察された。またXPS測定からPbとCrの価数を決定した。さらにX線吸収分光スペクトルでは、Sr含有量の増加ともにCrの価数は3価から4価へ変化することが示された。

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