Calculation of tritium release from driver fuels into primary coolant of research reactors

Ho, H. Q.; 石塚 悦男

Physical Sciences and Technology, 5(2), p.53 - 56, 2019/00

https://doi.org/10.26577/phst-2018-2-158

試験研究炉の運転に伴って1次冷却材中のトリチウム濃度増加が報告されている。JMTRとJRR-3Mの運転中に1次冷却材に放出されるトリチウム放出源を明らかにするために、ドラーバー燃料から放出されるトリチウム量をMCNP6とPHITSコードで計算した。計算の結果、JMTRとJRR-3Mのドラーバー燃料からの放出されるトリチウム量は、1サイクル運転あたり10及び10Bqであること、この値は測定データより約4桁低いことが明らかとなった。この結果は、両炉のドラーバー燃料から放出されるトリチウム量は無視できるレベルであることを示している。

Evaluation of tritium release curve in primary coolant of research reactors

石塚 悦男; Kenzhina, I. E.*

Physical Sciences and Technology, 4(1), p.27 - 33, 2018/06

https://doi.org/10.26577/phst-2017-1-120

試験研究炉の運転に伴って1次冷却材中のトリチウム濃度増加が報告されている。トリチウム放出源を明らかにするために、JMTRとJRR-3Mについて1次冷却材中のトリチウム放出率曲線を評価した。トリチウム放出量は、新しいベリリウム要素に交換すると小さくなること、交換後は運転に伴って増加することが明らかとなった。この結果は、ベリリウム要素が1次冷却材中のトリチウム放出に大きな影響を与えていることを示している。1次冷却材中のトリチウム放出率曲線を評価した結果、Beの(n,)で生成するLiがトリチウム放出に影響すること、JMTR及びJRR-3Mの1次冷却材中のトリチウム放出源はベリリウム要素が主因であることが明らかとなった。更に、照射時間に伴うトリチウム放出率データがばらつくこと、バラツキはJRR-3MよりJMTRの方が早期に見られることも明らかになった。

Progress of target system operation at the pulsed spallation neutron source in J-PARC

高田 弘; 直江 崇; 甲斐 哲也; 粉川 広行; 羽賀 勝洋

Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '15), p.297 - 304, 2016/00

J-PARCでは、パルス核破砕中性子源の水銀ターゲットを1MWの設計ビーム強度で運転するために継続的に様々な努力を行ってきた。1つの技術的な進歩は、3GeVの陽子ビームが25Hzの繰り返しで入射される際にターゲット容器の尖頭部に誘起されるキャビテーション損傷の低減である。水銀ターゲットへの微小気泡注入の性能を向上させた結果、300kWの陽子ビームで2050MWhの運転を行った後で、ターゲット容器の内側表面に顕著なキャビテーション損傷がないことを観測した。これとは別に、ターゲット容器を交換する際に放出される気体状の放射性物質、特にトリチウムの量を抑制においても進展があった。ターゲット容器交換の際、ターゲットシステムが開放されるときに、その内部の空気を気体廃棄物処理設備に引き込む手順を加えることによって、スタックからのトリチウム放出を抑制した。例えば、2050MWhの運転後の場合、放出されたトリチウム量は12.5GBqであり、これば予測値の5.4%に留まった。このような進展に基づき、2015年4月から核破砕中性子源の運転ビーム強度は500kWに増強された。

Proceedings of the 11th International Workshop on Ceramic Breeder Blanket Interactions; December 15 - 17, 2003, Tokyo, Japan

榎枝 幹男

JAERI-Conf 2004-012, 237 Pages, 2004/07

JAERI-Conf-2004-012.pdf:44.1MB

本報文集は、「IEA核融合炉工学に関する実施取り決め」に基づくセラミック増殖材ワークショップ及び日米核融合共同研究の一環として開催された「第11回セラミック増殖材ブランケット相互作用国際ワークショップ」の報文をまとめたものである。本ワークショップでは、欧州連合,ロシア,日本のセラミック増殖ブランケットの設計,HICU, EXOTIC-8, IVV-2Mによる照射試験の最新の成果,LiTiO等のトリチウム放出挙動のモデリング,LiTiOとLiSiO微小球の製造技術開発と物性値研究,LiTiOとLiSiO微小球充填層の熱機械挙動測定とモデリングに関する研究,境界テーマとして、ブランケット筐体製作技術開発,核融合中性子によるブランケットモックアップの中性子工学実験,トリチウム回収システム開発、などについての研究開発の現状と今後の課題についての情報交換が行われた。

I-A. Models for atmospheric releases: I-A.1. Models used by JAERI, Japan

天野 光; 安藤 麻里子; 高橋 知之*

IAEA-BIOMASS-3, p.163 - 164, 2003/03

IAEAが主催した生態圏核種移行モデル検証プログラムBIOMASSにはトリチウムの環境挙動モデル検証が含まれていた。原研はこのモデル検証に参加した。モデルの課題は、トリチウム(HTOとHT)の大気放出があった時に、風下での大気や土壌,植物中の自由水及び組織結合中のトリチウム濃度を予測するというものである。原研は独自に開発したコードETDOSEを用いて、計算を行った。本解説ではETDOSEの概要につき報告した。

Conversion rate of HTO to OBT in plants

安藤 麻里子; 天野 光; 一政 満子*; 一政 祐輔*

Fusion Science and Technology, 41(3), p.427 - 431, 2002/05

環境中に放出されたトリチウムは、植物体中で有機化することにより食物連鎖に組み込まれることになるため、トリチウム水(HTO)から有機結合型トリチウム(OBT)への転換速度を求めることが、被ばく線量評価のために必要である。1994年にカナダで行われたHTガス放出実験の結果より、食用植物に関して、植物体中でのHTOからOBTへの転換速度を求めた。HTガスは、小松菜,二十日大根,ミニトマトが栽培されている11m11mの実験場に、濃度ができるだけ均一になるように調整しながら12日間放出された。植物の葉に関するHTOからOBTへの転換速度は約0.2 (% h)であったが、若い葉においてはより速くなる傾向が見られた。二十日大根の根、及びミニトマトの実については葉よりも遅く、それぞれ、0.07,0.05 (% h)の値が得られた。

Development of dose assessment code for accidental tritium releases

横山 須美; 野口 宏

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 5 Pages, 2000/05

核融合施設等から大気中にトリチウムが放出された場合の公衆被ばく線量を評価するためのコードを開発した。本コード(ACUTRI)は、トリチウムガス(HT)及びトリチウム水(HTO)に対する線量を計算することができる。ACUTRIは、環境中トリチウム移行モデルや線量計算モデルからなり、日本の気象指針と整合性のとれた評価が可能である。このACUTRIを用いて予備解析を行った。その結果、HTO放出に対して統計的な手法により、最大の空気中トリチウム濃度を求めたところ、降雨期間を考慮した場合と考慮しなかった場合では、降雨期間を考慮した方が大きな値となった。一方、累積出現頻度が97%になる空気中濃度については、降雨期間を考慮した場合もしなかった場合も同程度であることがわかった。さらに、HTガス短期間放出実験の結果とACUTRIの計算結果を比較したところ、保守的かつ合理的に線量を評価できることが確認できた。

Dose delivered by unit amount of tritium released into the environment

村田 幹生; 野口 宏

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(2), p.176 - 184, 1997/02

https://doi.org/10.3327/jnst.34.176

事故時を想定したトリチウムガス(HT)野外放出実験(カナダ)から、HTの単位量放出に伴う空気汚染による成人の実効線量当量(線量)を風下100mと400mで解析した。その結果、放出HTプルーム自身による線量は1%以下で、残りは環境中でHTHTO転換で2次的に生じたHTC線量であることが明らかになった。一次放出がHTOである場合を想定したとき、線量はHT放出の場合の100倍程度であることが解析から推定された。また、実測線量の、最も被ばく量が大きくなると考えられる条件への外挿、仏国で実施されたHT放出実験に基づく解析結果との比較等を含めて発表する。

Overview of the 1994 chronic HT release experiment at Chalk River

P.A.Davis*; W.J.G.Workman*; B.D.Amiro*; F.S.Spencer*; 野口 宏; 天野 光; 一政 祐輔*; 一政 満子*

Fusion Technology, 28, p.840 - 845, 1995/10

1994年7月27日から8月8日までの12日間、カナダチョークリバー研究所においてトリチウムガス(HT)の野外連続放出実験を行った。本報告では、実験概要を述べるとともに、主にカナダと日本が測定した空気、土壌、植物中のトリチウム濃度の結果をまとめた。空気中へHTを12日間ほぼ一定濃度で放出した結果、土壌表面層でトリチウム水(HTO)が生成されること、土壌、植物及び空気中のHTO濃度は時間とともに増加したが、放出期間の終り頃(約10日目以降)にはほぼ定常状態に到達したこと、植物中の有機結合型トリチウムは定常状態には到達せず、増加を続けたこと等が明らかとなった。

Effect of surface oxide layer on tritium release from beryllium pebbles

石塚 悦男; 河村 弘; 寺井 隆幸*

Fusion Technology 1994, 0, p.1345 - 1348, 1995/00

核融合炉ブランケットにおいて、中性子増倍材として直径1mmの球状ベリリウムの使用が検討されている。ベリリウムのトリチウム放出は、ブランケット内のトリチウムインベントリー評価上重要である。このため、ベリリウムからのトリチウム放出実験を行った。実験からトリチウムの有効拡散係数を求めたところ、活性化エネルギは酸化ベリリウムの値と等しくなり、表面酸化膜の効果が認められた。また表面酸化膜の測定から酸化膜の増加が観測されたため、これらの表面酸化膜の挙動を考慮したモデルを提案し、実験との比較を行った。