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Ji, Y.-Y.*; 越智 康太郎; Hong, S. B.*; 中間 茂雄; 眞田 幸尚; 三上 智
Health Physics, 121(6), p.613 - 620, 2021/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)原子力機構(JAEA)と韓国原子力研究所(KAERI)との間に締結された放射線防護や環境放射線測定に関する共同研究に基づき、福島第一原子力発電所周辺の放射性セシウム沈着量を評価するための合同測定が実施された。まず初めに、バックパック測定プラットフォームを用いた可搬型
線スペクトロメトリーが3つの地点で実施された。車両測定は、各バックパック測定地点間を移動する際に、車内に線スペクトロメーターを搭載することで実施した。車体による放射線の遮蔽の影響を加味した上で、評価手法の妥当性が検証された。
大坪 章
PNC TN9410 96-070, 52 Pages, 1996/05
可搬型深海炉の仮想的な炉心浸水事故時に,熱中性子化した状態における未臨界性の確保を確認するため,炉心特性計算を実施した。解析対象の事故条件は,次のように設定いた。まず(1)深海で耐圧殻からの海水漏洩事故が発生し,次に(2)安全棒及び制御棒が挿入されて炉は停止する。その後(3)一次系の境界が何らかの原因で破損し,炉心内に海水が侵入する。炉心としては,プルトニウム富化度50%,ウラン濃縮度20%の酸化物燃料を用いた炉心及び,宇宙炉SP-100と同じウラン濃縮度97%の窒化物燃料を用いた炉心の2種類とした。この他に燃料ピン間のスペーサの有無の影響を検討対象とした。解析計算は主にMCNPコードを用いて行った。計算の結果,炉心内の海水量が多いスペーサの有の場合でも,燃料ピン内に熱中性子吸収特性に優れているレニウムのライナを挿入することで,炉心浸水事故時の未臨界性が確保されることが分かった。必要なレニウムライナ厚さは,酸化物燃料の場合0.15mm,窒化物燃料の場合0.27mmとなった。
大坪 章
PNC TN9410 95-030, 40 Pages, 1995/04
深海炉は、米国のSNAP宇宙炉研究及び密閉ブレイトンサイクル開発という既存技術を利用し、且つ仏国ERATO宇宙炉設計研究を参考にしつつ、耐圧殻を冷却器の伝熱板として用いるという今までにない新概念を導入して、設計概念を構築したものである。既にこの深海炉の技術的成立性について検討した数多くの動燃報告書を作成したが、これらの報告書で検討されなかった詳細な項目に関してこの度検討を行ったものである。具体的な検討項目は次の通りである。Na水反応時のNaOH、24Na放射化、耐圧殻熱応力、遮蔽材材料、耐圧殻漏水確率予想、損傷深海炉の回収。既発行の報告書の検討に加えて本報告書の詳細検討によって、筆者は深海炉の技術的成立性は確証されたと考える。
大坪 章; 羽賀 一男; 片岡 一
PNC TN9000 93-007, 68 Pages, 1993/10
昭和63年7月にフロンティア新原子動力研究グループが設立されてから、FBR開発の新たな展開を求めて活動を行っている。現在までの活動結果に基づいて検討を行った結果、技術的実現性及び社会的要求から可搬型高速炉の開発が、動燃の将来計画として好ましいという結論に達した。この可搬型炉は深海及び宇宙用に用いるものである。本報告書では、この可搬型高速炉の開発スケジュールを立てるとともに、開発項目及び内容について検討を行った。本開発スケジュールでは、現在より約15年後に10-40kWeのNaK冷却の地上試験炉を建設することを中心にしている。この試験炉はまず深海炉研究を行った後に、一部システムの改造を行い宇宙炉研究をおこなうためのものである。この開発スケジュールに基づき、現時点から地上試験炉を建設して深海炉研究を終了するまでの今後約20年間の、予算及び人員計画を立てた。この間必要な予算は総額約150億円、必要な技術者は約20名ということになった。このような可搬型高速炉の開発研究のためには、窒化物燃料、無人運転、高温材料等の技術開発を行うことになるが、これらの技術開発は動燃が行っているFBR実用化路線を大いに促進するものである。
大坪 章; 羽賀 一男
PNC TN9410 91-205, 55 Pages, 1991/05
フロンティア研究の一環として検討を実施している可搬型炉は地球上の避地,月面上或いは深海底への設置が想定されており,従ってその運転には無線通信が必要となる。本報告書では,月面上及び深海底に設置された炉の無線運転方法について,現状技術に基づいて予備検討を行った。月面上の炉の無線運転システムについては,現在の宇宙通信システムの延長線上にあると考えられ,技術的には特に大きな課題はないと予想される。深海底の炉の無線運転システムについては,海中音響通信の分野にまだ少し課題が残っているが,技術的には解決出来ると予想される。しかし,月面上の炉については,電波の月面との往復に3秒程度かかり,又深海底の炉についても音波の海上よりの到達に深さ6,500mの場合4秒程度必要となるため,いずれの場合も炉の緊急制御を無線で行う事は不可能である。従って緊急の炉の制御は炉自身の制御システムで行う必要がある。
大坪 章; 羽賀 一男
PNC TN9410 91-176, 51 Pages, 1991/05
深海調査用高速炉について用途別に検討を行っている。ここではこれらの動力源のうち,近い将来に需要があると期待される無人基地用動力源(水深8020mを想定,10kWe)および1万m級潜水調査船用動力源(20kWe)について概念を構築した。出力変換方式として前者では熱電気セルおよび密閉ブレイトンサイクルを,後者では密閉ブレイトンサイクルを採用している。このような深海調査用動力源では重量が軽いほど好ましい。構築した概念に基づく計算の結果,この高速炉システム総重量は耐圧殻容器込みで,1万m潜水調査船用動力源でも10トン以下になる見通しを得た。
野村 紀男; 羽賀 一男; 大坪 章
PNC TN9410 91-125, 75 Pages, 1991/04
可搬型炉研究の一環として、月面あるいは宇宙空間で活動を行うためのエネルギー供給源の概念検討を行っている。月面炉について前報では、径方向については月面の土であるレゴリスによって自然放射線のレベルまで減衰させることが可能であるが、軸方向については遮蔽物が原子炉の上部を覆う約2mのレゴリスと原子炉付属設備しかなく、許容できる限度まで低減することが困難であると報告した。一方軌道上炉では、遮蔽はプラントの一部として始めから備えつけていなければならない。そこで、原子炉と発電設備を結ぶ軸上に設置する遮蔽にいついて最適な構成を求める解析を実施した。解析にあたって遮蔽厚は1m以内とし、遮蔽重量はできる限り低く抑えるという条件を設定した。解析では、遮蔽材にベリリウム、タングステン、水素化リチウム、ステンレス鋼を用いて合計厚さ90cmの多重層構造とすることにより遮蔽体から25m離れた居住区域となる場所の線量当量率の合計が14.4
/hと計算された。この値は、宇宙空間における原子炉からの影響の制限値として先に提案した4.6Sv/hを担保していないが、遮蔽体後方に設置される原子炉付属設備や居住区域に設けられる宇宙線の遮蔽壁により、実際には原子炉からの影響は基準値を下回ると予測される。
野村 紀男; 羽賀 一男; 大坪 章
PNC TN9410 91-107, 40 Pages, 1991/03
可搬型炉研究の一環として概念検討を進めている月面上原子動力プラントSPECTRA-Lの遮蔽構造を定める上から、月面上でも地上と同様に放射線に対する何らかの限度を設定する必要がある。しかしながら、月面上あるいは宇宙空間(以後月面上と言う)で放射性物質等を取扱う場合、銀河や太陽から放出される宇宙線の影響が大きいため、地上の線量当量限度をそのまま適用することはできない。そこで、本書では、地上の外部放射線による線量当量限度の値を踏まえた上で、月面上の線量当量限度について検討した。本検討から、月面で作業する作業者の生涯の線量当量限度案として2.0Svを、また1年間の線量当量限度案として、ICRPの1990年勧告で示された事故の制御や緊急の救済措置における線量当量限度である0.5svよりも低い0.4Sv/yを提案する。また、1カ月の線量当量限度は1年間の限度を計画的に守るため0.04svとすることが妥当であろう。原子炉に関しては、原子炉からの影響が、作業者が原子炉へ常時接近することが可能な位置で年線量当量限度の10%以下、すなわち40msv/yにおさえることが望ましいとした。SPECTRA-L運転中の月面の土壌であるレゴリスの遮蔽効果の1次元解析によると、径方向で約11.5m離れれば原子炉からの影響はないと評価された。また本検討の中で、1・稼働中は作業者が原子炉施設へ近づかなくても管理が可能なシステムとすること、2・居住区周辺は磁気を利用した放射線シールドや作業性の良い防護服の素材の開発を行うことにより被ばく防止を図ることを提案した。居住区域の線量当量限度は、十分な遮蔽設計を行い無用な被ばくをできる限り低減するための措置を施す必要がある。また、地下立地(ジオフロント)を採用し、原子炉施設付近で作業する場合も、月面上に出ることを極力避けるため、地下道を利用して目的の建家へ向かう設計が良い。
野村 紀男; 羽賀 一男; 大坪 章
PNC TN9410 91-100, 73 Pages, 1991/03
超小型の液体金属冷却高速炉を月面用エネルギー供給システムに利用すると、エネルギーの長期間安定供給が可能であるだけでなく、必要とされるエネルギーが多いほど太陽電池などの他のエネルギー供給システムと比べてコスト面での競争力が高い。研究中の月面可搬型炉SPECTRA-Lは、宇宙輸送機に搭載して月面までの輸送を行うが、その際の安全評価上の想定事象として、ここでは打ち上げ失敗による宇宙輸送機の爆発、及び墜落、それに係る原子炉の損傷、核燃料物質の飛散等を考えた。本書では、このような想定事象に対する安全性の考え方を整理するとともにその評価を実施した。その結果、以下に示す知見が得られた。1)宇宙輸送機の打ち上げ失敗により原子炉が海上もしくは地上へ落下しても未臨界性を担保することができる。2)核燃料物質の漏洩・飛散を想定した場合の環境への影響1・放射性雲による外部被ばくは、自然放射線によるそれを下回る。2・空気中の核燃料物質の吸入による内部被ばくは、想定される最大濃度でも一般公衆の線量当量限度を超えない。3・地上の表面密度については、晴天時、降雨時(降雨量:10mm/h、100mm/h 、1000mm/h) いずれも、
線放射体による汚染物質を管理区域から搬出する際の基準0.4Bq/cm2 を下回る。なお、上記2)の評価で、核燃料物質が5%漏洩し、それがエアロゾル状になると仮定しているが、実際には核燃料物質はペレット(セラミック)化され、燃料ペレットは燃料ピン、冷却材(金属)、原子炉容器等によって多重に防護されており、落下による衝撃により核燃料物質が大気中へ放出されてもその全てが微小なエアロゾルになるわけでないため、保守側の評価値と考えている。
寺田 博海
JAERI-M 85-095, 185 Pages, 1985/07
原子力発電の安全性および経済性の要求は益々高くなる一方であり、また今後の原子力開発の目標は核燃料サイクル、廃棄物処理処分の問題に向けられようとしている。このような要求に関連して計測技術や、センサ自身に対して困難な定量方法、厳しい耐環境性が求められている。以上の背景を踏え、可搬型Ge検出器を用いたin-situ定量測定技術の開発研究を行なった。可搬型Ge検出器の試作、スペクトル解析計算プログラムの作成、実際の野外における環境ガンマ線スペクトルのin-situ測定および土壌中放射能濃度測定と線量率の定量、そして1次系配管に沈着したFP量の非破壊定量測定などに関して本論分では述べている。
片桐 政樹; 寺田 博海; 高橋 秀武
JAERI-M 7579, 63 Pages, 1978/03
高温ガス炉の安全解析を行う上で、一次冷却系の配管および機へのFPプレートアウト量を評価する事は重要なことである。この目的のために、JMTRのOGL-1ガスループを使用したFPプレートアウト測定実験が計画されている。この実験を実施するにあたり、可搬型Ge検出器を使用した測定法の有効性の確認と測定上の問題点を解決するために、鉛コリメー夕付きの可搬型Ge(Li)検出器を使用して予備実験を行なった。測定の結果、配管の内面に、
I、I、
Zr、Nb、Mo、
Co、
Co、Cr、
Mn、Zn、Fe、
g、
Sb、Sb、Ta、La、Sc、Hf、Na、
Csなどの核種が、10
Ci/cmから10Ciにわたってプレートアウトしている事がわかった。実験の結果この測定法によるFPプレートアウトの測定が有効である事が確認された。
阪井 英次; 寺田 博海; 鈴木 征四郎*; 片桐 政樹; 白井 英次
JAERI-M 6024, 38 Pages, 1975/03
ピーク検出効率2.6%、エネルギー分解能3.5keVのGe(Li)検出器を7.5lの液体窒素デュワに取り付けた重量11kgの可搬型ガンマ線スペクトロメータを試作した。これを用いてJRR-3各部におけるガンマ線スペクトルを測定した。すべての箇所において、K、Tl、Biの自然放射能および原子炉構造材の放射化生成物のCoが測定された。原子炉運転時にはすべての箇所で空気中のアルゴンの放射化生成物であるArが見られた。炉室1階では、中性子回折装置の単色化結晶が発生源と思われるFe(n、)反応の高エネルギー・ガンマ線および重水中の酸素のO(n、P)N反応によるNからのガンマ線が見られた。炉室地下のFFDのヘリウム系には希ガスFP核種からのガンマ線が見られた。これらのガンマ線のスペクトルおよび計数率を示した。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 西野 翔; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設は、中性子校正場のCf-252中性子線源の減衰に伴い、新しい線源を購入した。旧線源は、国家計量標準研究所においてマンガンバス法による放出率の校正を受けていた。今回の更新にあたり、ボナー球や可搬型ロングカウンタを用いた測定によって放出率を決定することを試みた。ボナー球検出器等を用いて、放出率が既知の旧線源と未知の新線源について測定した結果、得られた計数率の比から放出率は1.48
10s
(不確かさ2.8%(k=2))と求められた。また、校正済み可搬型ロングカウンタを用いて、線源の中性子フルエンス角度分布を測定した。全立体角にわたる積分から求めた中性子放出率は、前述の測定によって決定した値とよく一致した。
林 宏一
no journal, ,
防災資機材である可搬型モニタリングポストは、災害発生時に保管場所から指定の場所に速やかに運搬し、設置する必要がある。この可搬型モニタリングポストは、測定器部分とキャスター付きの台座部分(運搬台車を兼ねている)に分離できる構造となっているが、台座部分のキャスターの車輪径が小さく、軽微な段差も乗り越えることができないため、複数人で持ち上げて運搬しており作業性に課題がある状況である。本件は、この課題を解決するため、機動性に優れた防災資機材の運搬装置を検討・試作するテーマについての要求仕様を説明するものである。
米田 政夫; 藤 暢輔; 大図 章
no journal, ,
核物質検知の代表的な手法として、パルス中性子を用いるDDT(Differential Die-away Technique)法がある。DDT法は高感度な核物質検知が可能であるという特長を有している一方で、D-T管等の中性子発生管を用いる必要があるため、高価であり装置が大型となってしまうという欠点がある。そのため、中性子発生管の代りに中性子線源を用いることで、低コストと可搬性を備える新たな核物質検知法の開発に取り組んでいる。この手法では、中性子線源を高速回転させ、それと同期して推移する中性子カウントを測定し、得られるスペクトルの形状から核物質を検知することができる。また、異なる回転速度のスペクトルを比較することで、容器内の核物質の偏在に関する情報も得ることが可能である。本発表では、測定原理、核物質検知のシミュレーション結果、及び実証実験に用いる装置開発の状況について報告する。
小泉 光生; 高橋 時音; 富川 裕文; 木村 祥紀
no journal, ,
原力機構では、大規模イベントなどにおける放射線テロを抑止するため、核・放射性物質を検出する迅速かつ広域をモニタするための技術開発を行っている。技術開発の一環として、GPSを取り付けたガンマ線測定装置を試験的に開発したので、試験結果を報告する。
田村 健; 高橋 映奈
no journal, ,
原子力施設において、空気汚染発生等の緊急時には、迅速に空気中放射性物質濃度を監視する必要があるが、研究所で用いている可搬型空気モニタは、約80kgの重量物である上に高価といった課題があった。そこで、軽量かつコンパクトであり安価な緊急時用の可搬型空気モニタを開発した。
行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
2020年8月の規則改正により、従来の金属くず等とは異なる被覆ケーブルや制御盤等の複合材がクリアランス対象となるとともに、核種数も274に拡大した。金属くず等の単一材質とは異なり、測定時間,密度差および集積状況と線源位置の組み合わせなどに応じた検出器応答の変化によってクリアランス判定に影響を与える可能性がある。また、被覆ケーブルについては、新たに考慮することが必要となった放射化生成物であるZn-65, Sb-125などが検出可能であるかを確認する必要がある。そこで、上記の新規対象物に対し、プラスチックシンチレーションあるいは可搬型Ge検出器による測定体系をモデル化し、PHITSコードを用いた検出器応答シミュレーションを実施し、既往の測定・評価方法でクリアランス測定が可能であるかを評価した。その結果、100kg程度に巻いた被覆ケーブルでは現実的な測定時間でクリアランスレベルが測定可能であることがわかった。一方、寸法の大きい制御盤の筐体を原姿で可搬型Geにより測定する場合、金属製部品が多数集約される部分において、線源と検出器の距離や散乱の影響により中心位置からの1回の測定ではクリアランス判定することが困難な場合があり、検出器位置を変えて複数回測定する必要があることがわかった。
米田 政夫; 藤 暢輔; 田辺 鴻典*
no journal, ,
アクティブ中性子法は、測定対象物に外部から中性子を照射し、核物質との核分裂反応によって発生する核分裂中性子を計測する手法である。そのため、核物質に対して非常に高感度で確度の高い測定が可能であり、原子力施設における核物質の計量管理に加えて、空港等における核セキュリティ用核物質検知での利用が期待されている。しかしながら、従来のアクティブ中性子法装置はD-T中性子発生管とHe-3中性子検出器を用いていることから非常に高価であるうえ、重厚な遮蔽体を持つ据付型であることが核セキュリティ用核物質測定装置としての普及を妨げる要因となっている。そこで、低コストで可搬性を有するアクティブ中性子法装置を開発するため、D-T中性子発生管の代わりに中性子線源(Cf-252)を回転させながら測定する新たな核物質測定法(回転照射法)及び水チェレンコフ光を用いた中性子検出器の開発に取り組んでいる。本発表では、開発した装置及び実験の詳細について報告する。
米田 政夫; 藤 暢輔; 田辺 鴻典*
no journal, ,
核物質を用いたテロは社会に甚大な影響を与えるものとして深く憂慮されており、核物質検知装置の重要性が高まっている。核物質検知手法の一つであるアクティブ中性子法は、測定対象物の外部から中性子を照射し、核物質の誘発反応で発生する核分裂中性子を観測することで核物質測定を行う手法である。近年開発した新たなアクティブ中性子法である回転照射法は、中性子線源を高速回転させて照射するものであり、従来の加速器を用いた手法に比べて装置の大幅な低コスト化と小型化(可搬型)を実現できる。これまでの研究では、回転照射装置を用いた本手法の原理実証実験及び本手法で用いる低コスト中性子検出器の開発に取り組んできた。今回、本手法の実用化に資するため、新たな回転照射装置の開発を行った。新たな回転照射装置では、回転照射半径の拡大等による検知性能の向上並びに可搬性と操作性等の利便性向上を図った。本発表では新たに開発した回転照射装置の概要及びそれを用いた核物質検知実験の結果について報告する。
