加圧水型軽水炉炉内構造物用オーステナイト系ステンレス鋼の照射データに関する文献調査とデータ集の作成(受託研究)

笠原 茂樹; 福谷 耕司*; 藤本 浩二*; 藤井 克彦*; 知見 康弘

JAEA-Review 2018-013, 171 Pages, 2019/01

JAEA-Review-2018-013.pdf:6.89MB

軽水炉の炉内構造物については、構造材料であるオーステナイト系ステンレス鋼の中性子照射による経年劣化を評価・予測した上で、健全性評価を行う必要がある。そのためにはステンレス鋼の物性値の照射量依存性等の知見が不可欠である。照射材の物性の代表値や最確値等を議論するには既往データの整理が有効であり、その際、炉内構造物の使用条件が異なる加圧水型軽水炉(PWR)と沸騰水型軽水炉を明確に区別し取り扱うことが重要である。本調査では、照射ステンレス鋼の材料特性を評価した公開文献を網羅的に収集し、データ集を作成した。作成にあたっては、PWRに相応する温度や中性子照射等の条件をスクリーニングの基準として照射データを抽出するとともに、化学成分, 加工熱処理等の材料条件, 照射条件及び試験条件を調査した。これらのデータを物性値ごとにデータシートへ収録し、データ集として整備した。

Efficient isotope ratio analysis of uranium particles in swipe samples by total-reflection X-ray fluorescence spectrometry and secondary ion mass spectrometry

江坂 文孝; 渡部 和男; 福山 裕康; 小野寺 貴史; 江坂 木の実; 間柄 正明; 桜井 聡; 臼田 重和

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(11), p.1027 - 1032, 2004/11

https://doi.org/10.3327/jnst.41.1027

保障措置スワイプ試料中に含まれる個々のウラン粒子の同位体比を効率的に分析するために、新たな粒子回収法及び高感度なスクリーニング法を開発した。スワイプ試料中に含まれる粒子を真空吸引-インパクト捕集法により試料台上に回収した。試料台にグリースを塗布した場合、その回収効率は48%であり、従来の超音波を用いた粒子回収方法よりも優れていた。また、二次イオン質量分析法(SIMS)による同位体比分析に先立って、試料中のウラン粒子の存在を確認するスクリーニング手段として全反射蛍光X線分析法(TXRF)を適用した。その結果、試料台にSiを用いることによりウランを高感度(検出限界22pg)で測定することができた。これらの方法とSIMS法を組合せることにより、個々のウラン粒子のU/U同位体比を効率的に分析することが可能となった。

Radiation measurement for safeguards environmental samples by imaging plate

安田 健一郎; 桜井 聡; 軍司 秀穂; 臼田 重和

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.552 - 555, 2002/11

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2002.10875528

IAEAの93+2計画に基づく保障措置システムの強化に対応するため、原研では高度環境分析研究棟(CLEAR)を整備し、保障措置環境試料中に含まれる極微量核物質の分析技術を開発している。試料間の相互汚染やクリーンルームへの汚染を避けるために、CLEARに持ち込む放射性物質の量的制限の設定を検討している。測定方法として、発表者は、オートラジオグラフィーの一種であり、試料中における低レベルの放射能分布測定に有効であるイメージングプレートの適用性を検討した。予備試験において、線及び線源としてサマリウム(Sm-147)及びカリウム(K-40)試薬を測定した。線では0.05~0.1Bq,線では0.01~0.2Bqの領域において、測定値は放射能に対して線形性を示した。線の検出限界を0.05Bqとすれば、約2g程度の天然ウランの検出が期待できる。

Current status of JAERI program on development of ultra-trace-analytical technology for safeguards environmental samples

安達 武雄; 臼田 重和; 渡部 和男; 桜井 聡; 間柄 正明; 半澤 有希子; 江坂 文孝; 安田 健一郎; 齋藤 陽子; 高橋 正人; et al.

IAEA-SM-367/10/02 (CD-ROM), 8 Pages, 2001/00

IAEA保障措置制度の強化に寄与するため、原研では環境試料に含まれている極微量核物質の分析技術開発をスクリーニング,バルク分析及びパーティクル分析について進めている。スクリーニングでは、低エネルギー線及びX線測定へのアンチコンプトン法の適用及びイメージングプレート法をとりあげた。バルク分析では、拭取り試料の前処理条件の最適化を検討し、拭取り試料に含まれるウラン不純物の影響の低減化を図った。同位体比測定手法としては、試料調整が容易なICP-MSに注目した。パーティクル分析では、TXRF,EPMA及びSIMSで共通に使用できる試料保持体の作成により、粒子ごとの測定に要する時間の短縮を目指している。TXRFによるウランの感度は0.4ngを達成した。これらの研究は、今後クリーンルームを有するCLEAR施設で実施される。2003年3月までに極微量分析技術を確立し、ネットワーク分析所としてIAEAに貢献するとともに、国内保障措置制度にも寄与する。

地層処分システム性能評価のための生物圏モデルの高度化

池田 孝夫*; 吉田 英爾*

PNC TJ1281 98-001, 376 Pages, 1998/02

PNC-TJ1281-98-001.pdf:14.57MB

生物圏は、地層処分された高レベル放射性廃棄物を起源とする放射性物質が種々のプロセスを経て移行し、最終的に人間に対して影響を及ぼす場である。従って、地層処分システムの安全性を評価するためには、生物圏における人間への影響を評価することが不可欠である。本研究においても昨年度までに生物圏評価に関する国際協力研究であるBIOMOVS計画及びBIOMASS計画で検討並びに整備された「代表的生物圏手法」等の調査を行い、それに基づいて種々の評価条件に適用可能な汎用的な生物圏評価モデル(コンパートメントモデル)の開発、生物圏データの収集そして計算コードの開発を行ってきた。本年度はこれまでの成果を踏まえ、高レベル放射性廃棄物処分に係る第2次取りまとめの円滑な実施に資することを目的として、段階的なアプローチを用いてこれまで明らかとなっている第2次取りまとめの前提条件に従い代表的生物圏を設定するとともに、モデルの開発及びデータ整備を行い生物圏内での放射性核種の移行/蓄積並びに人間への影響を解析し概括的評価を行った。さらに、各コンパートメントの重要度及びコンパートメント間の核種移行プロセスの重要度についての感度解析を行い、モデルの簡略化についての検討を実施した。なお、本年度の研究対象としては、前提条件に関わる不確実性を排除し、評価に保守性を確保する観点から深井戸を放出経路とする場合について検討した。

KFAにおけるダイバータ模擬試験体の電子ビーム加熱実験

鈴木 哲; 秋場 真人; 荒木 政則; J.Linke*; R.Duwe*; E.Wallura*

JAERI-M 93-048, 22 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-048.pdf:1.43MB

1992年に日欧共同実験の一環としてKFAユーリッヒ研究所にて実施したダイバータ模擬試験体の電子ビーム加熱実験について報告する。ITER用に試作したサドル型ダイバータ模擬試験体に対して、ユーリッヒ研究所のホットセル内に設置された電子ビーム装置JUDITHにて加熱実験を実施した。この装置は中性子照射後試料等の放射化した材料の加熱実験を行うことのできる装置である。本実験ではITERのダイバータ板を模擬して熱負荷10MW/m(定常)で1000サイクルの熱サイクル実験を実施した。さらに、試験体のロウ付け接合部が健全性を失う熱流束を求めるスクリーニング実験及びディスラプション模擬実験を行った。その結果、熱サイクル実験では試験体は1000サイクルの熱サイクルに耐えることを確認した。また、スクリーニング実験においても、試験体は熱負荷16MW/mに対して健全性を維持することが確認された。

RI標識ランダムペプチドライブラリーを利用したがん親和性ペプチドの新規選抜法に関する研究

佐々木 一郎; 花岡 宏史*; 山田 圭一*; 渡辺 茂樹; 須郷 由美; 大島 康宏; 石岡 典子

no journal, , 

生理活性ペプチドは、標的分子への親和性や特異性が高いことから分子標的治療薬として期待されているが、標的分子への特異的親和性及び生体内での安定性を兼ね備えたペプチドの有効な選抜方法がないことから、薬剤開発が思う様に進んでいない。そこで、標的分子に親和性を有するペプチドを感度よく選抜するため、生体内での安定性が期待できるD体アミノ酸由来ペプチドに放射性同位元素(RI)を標識したライブラリーを開発し、新規な医薬品候補化合物の選抜法の開発を計画した。本発表では、選抜法を評価するために、様々ながんに過剰発現するHER2(ヒト上皮成長因子受容体)を標的分子に選び、RI標識ペプチドライブラリーの作製及び細胞結合実験を実施した。配列中の2残基のアミノ酸を固定化し、4残基をランダム化したペプチドライブラリーを18種類のアミノ酸を用いて合成し、N末端にI標識が可能なD体チロシン(y)を導入したペプチドライブラリー(y(3-I)-A-A-X-X-X-X, A:固定, X:ランダム)を作製した。細胞結合実験の結果、yIIXXXX (固定位置にイソロイシンが二つ配列したライブラリー)がHER2過剰発現細胞株に高い親和性(約42%dose)を示した。一方、他のライブラリーは低い親和性(約1%dose)を示した。以上より、I標識ペプチドライブラリーを用いて、がん細胞に対して親和性を持つペプチドの選抜が可能であることが示唆された。

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,8; 低温処理固化可能性検査手法の検討

谷口 拓海; 並木 仁宏*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 金田 由久*; 大澤 紀久*; et al.

no journal, , 

セメントやAAMによる固化処理プロセス(低温処理技術)の成立性および固化体性能は、汚染水処理から発生する様々な廃棄物の物理化学的性状の影響を受け、廃棄物の性状によっては混練中の急結といった処理プロセス自体が成立しない事態も起こりうる。このため実処理に先立ち、対象廃棄物の低温固化処理に対する適用可能性を簡易に検査・評価する手法を検討した。試験概要及び得られた検討結果の一部を紹介する。

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,32; 低温固化可能性検査における遠沈管を用いた小型化手法の検討

田畑 光一; 並木 仁宏*; 大澤 紀久*; 坂本 亮*; 金田 由久*; 角田 あやか; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

多様な性状の廃棄物に対する低温固化処理可能性を判定する手法の構築のため、セメントやアルカリ活性材料を用いて固化体を作製し、硬化性などの物性に関する基礎データを取得している。本研究では固化体特性評価時の被ばく量低減を図るため、遠沈管を用いて固化体特性(固化体の凝結時間,浸出特性)を調査する際の非接触化及び小型化の可能性に関して検討を行い、それぞれ適用できる可能性が示された。

複合ハザードを考慮した確率論的リスク評価手法の開発,1; 研究計画とねらい

高田 毅士; 西田 明美; 崔 炳賢; 滝藤 聖崇; 堤 英明*; 村松 健; 久保 光太郎*

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故の教訓の一つに、地震(揺れ)と津波(没水)という複数の異なる作用をもたらす複合ハザードを考慮に入れた安全性評価手法開発の必要性が指摘できる。しかしながら、その取扱いの複雑さと関連基礎的研究の不十分さから、保守的仮定が設定されたり、あるいは、実況に応じて適宜考慮するといったあいまいな扱いとなっているのが現状である。そこで、複合ハザードを受ける原子力施設を対象にした安全性確保のために、物理現象の不確かさを定量的に取り扱うことの可能な確率論的リスク評価(PRA)手法の開発に向け、複合ハザードを取り扱う適切な方法論、スクリーニング手法の検討等が必要である。本稿では、多岐にわたる関連研究項目を概観した上で、構築した研究計画と着目する事項について報告する。また、検討結果は複合ハザードを考慮したPRA手法開発のロードマップの骨子として提示する。