プルトニウム転換技術開発施設の基礎実験室グローブボックス内機器の更新、設備改良及び解体・撤去実績

海野 良典; 加藤 圭将; 谷川 聖史; 小林 大輔; 大部 智行; 木村 雄一*; 根本 良*; 田尻 一馬*

日本保全学会第19回学術講演会要旨集, p.33 - 36, 2023/08

東海再処理工場のプルトニウム転換開発施設の基礎実験室では、プルトニウムとウランの混合溶液にマイクロ波を照射して、プルトニウムとウランの混合酸化物粉末を製造するため、各種データ取得のための試験を行っていた。現在は、試験を終了しており、グローブボックス設備内の試験機器の解体・撤去を進めている。本稿では、これまでのグローブボックス内の試験機器の更新、設備改良、解体・撤去作業に関する実績を報告する。

Estimation of children's thyroid equivalent doses in 16 municipalities after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident

鈴木 元*; 石川 徹夫*; 大葉 隆*; 長谷川 有史*; 永井 晴康; 宮武 裕和*; 義澤 宣明*

Journal of Radiation Research (Internet), 63(6), p.796 - 804, 2022/11

https://doi.org/10.1093/jrr/rrac058

2011年の福島第一原子力発電所事故による被ばく線量と甲状腺がんの関係を明らかにするために、小児の甲状腺等価線量(TED)を評価する必要がある。これまでに、行動調査データと大気拡散モデルにより構築した放射性物質の時空間分布データベースを組み合わせたTED再構築手法について報告した。本研究では、この手法をさらに精緻化し、原発周辺16市町村における3256人の行動調査データに基づき、小児のTEDを評価した。TED評価結果は、いわき市,川俣町,飯舘村,南相馬市の小児1080人の測定データと近い値であった。1歳児のTEDの平均値は伊達市の1.3mSvから南相馬市小高地区の14.9mSvの範囲であり、95パーセンタイル値は伊達市の2.3mSvから浪江町の28.8mSvの範囲であった。本研究成果は、今後の甲状腺がんの調査に有効活用される。

Development of emergency monitoring system for alpha-particle-emitting radionuclides in the air

外間 智規; 藤田 博喜; 中野 政尚; 飯本 武志*

Radiation Protection Dosimetry, 196(3-4), p.136 - 140, 2021/11

https://doi.org/10.1093/rpd/ncab139

原子力事故初期段階では、放射性物質が環境中に放出されるため、被ばくを回避・低減するために放射線防護対策を迅速に講じる必要がある。防護対策を講じるにあたり環境中の放射能濃度を把握しなければならない。しかしながら、プルトニウムなどのアルファ線を放出する人工核種は、ウラン壊変生成物などの天然核種による妨害のため、空気中の放射能濃度を測定することは困難である。したがって放射能濃度を測定するためには化学分離が必要であった。本研究では、化学分離を必要としない多重時間間隔解析(MTA)を用いた新しい緊急時モニタリングシステムを紹介する。このモニタリングシステムはアルファ/ベータ線サーベイメーターが組み込まれており、各放射線の検出時間間隔に注目した解析方法を採用した。このシステムは測定結果を算出するまでの時間が短く、取り扱いが容易で非破壊測定であることが特徴である。システムの検出限界は9.510 Bq mと見積もった。MTAを用いたモニタリングシステムは、試料の迅速な測定やスクリーニングが要求される状況で役立つと考えられる。

核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料第二開発室の管理区域内における汚染事象及びその後の現場復旧作業報告

プルトニウム燃料技術開発センター

JAEA-Review 2021-007, 61 Pages, 2021/06

JAEA-Review-2021-007.pdf:7.56MB

2019年1月30日、日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センタープルトニウム燃料第二開発室の粉末調整室(A-103)において、核燃料物質を収納している金属製の貯蔵容器を二重に梱包している樹脂製の袋の交換作業中に、梱包している二重目の樹脂製の袋表面等から汚染が検出されるとともに、粉末調整室(A-103)に設置された線用空気モニタ警報が吹鳴する汚染事象が発生した。本汚染事象では、作業員9名全員の半面マスクの面体内側の汚染検査の結果、検出下限値未満であったこと及び鼻腔汚染検査の結果、作業員9名全員が検出下限値未満であったことから、内部被ばくはないと判断した。事象発生後に組織された現場復旧チームは、事象直後から現場の汚染状況を把握するとともに、粉末調整室(A-103)内のグローブボックス等の設備機器を含め床、壁、天井等全域の除染を実施した。除染作業では、設備機器の設置状況や汚染形態、汚染状況等を考慮し、手作業による拭き取り除染を実施するとともに、本手法にて除染できない狭隘部については化学繊維モップを併用することとした。その結果、浮遊性汚染については検出限界未満まで除染することができた。固着性汚染については、ペイント固定等の措置を行い、汚染マップを作成し管理した。本報告は、本汚染事象の事象概要及び現場復旧の詳細をまとめたものである。これらの情報は、大規模な汚染事象発生を想定したマニュアルの策定及び訓練等に大いに参考となるものであり、プルトニウムなどの線を含む放射性物質を扱う他の施設でも活用されることを期待している。

放射線分布の3次元イメージング技術

佐藤 優樹; 鳥居 建男

Isotope News, (757), p.44 - 47, 2018/06

https://www.jrias.or.jp/books/pdf/201806_TRACER_TORII_HOKA.pdf

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(以下、福島第一原発という)の円滑な廃炉作業に向けて、日本原子力研究開発機構廃炉国際共同研究センターでは、放射線イメージングセンサーとして大きな遮蔽体の要らない小型コンプトンカメラを用い、放射性物質の立体的な分布を示そうと、福島第一原発の作業環境において放射線物質の3次元可視化技術の研究開発に取り組んでいる。本研究開発では、レーザー光を利用した測域センサー(LiDAR)で取得した建屋構造物の3次元モデルにコンプトンカメラで取得される汚染分布の情報を重ね合わせることにより、実空間における汚染分布の拡がりをより詳細に可視化する手法を検討している。本稿では、これらの技術と取り組みについて紹介する。

放射性物質による食品汚染を考える

小林 泰彦

食品の安全と安心; 講座1, p.52 - 69, 2015/02

放射性物質による食品汚染の問題は、汚染食品の飲食による内部被ばく線量の増加とその健康リスクの問題に帰着する。放射性物質そのものが危険物・有害物質なのではなく、大量の放射性物質は強い放射線を出すから危険・有害なのである。放射性物質の有無ではなく受ける線量の評価が重要である。今回の原子力発電所事故の影響による放射性汚染食品は、病原性微生物で汚染された食品や毒魚・毒キノコなどとは全く異なり「ただちに健康に影響がある訳ではない」。あくまでも、推定される内部被ばく線量における低線量放射線被ばくの健康リスク(発がんリスク)として捉えられなければならない。今回の事故の影響で農作物などを汚染した放射性物質は、もしそれが放射線を出していなかったら到底検出できないくらいの極微量であり、元素としての有害性の懸念はまずあり得ない。放射線被ばくのないところには被ばくの影響はないが、人類誕生の遥か以前から地球上で被ばくのないところはない。内部被ばく線量も太古から現在までゼロであったことはなく、今後もゼロではない。一方、大量に放射線を被ばくすれば人は死亡する。同様に、体内のがん患部だけに放射線を当てればがん細胞を殺すことができるし、食中毒菌や腐敗菌は放射線で殺菌・滅菌することができる。そして、被ばく線量と健康影響の関係は、広島・長崎の原爆被爆後生存者の生涯追跡調査やチェルノブイリ事故等の過去の経験から学ぶことができる。

放射性物質を含む酸性溶液からのCs分離法の検討及びICP-AESを用いた元素分析

金沢 徹*; 日高 昭秀; 工藤 保; 中村 武彦*; 更田 豊志

JAERI-Tech 2004-050, 53 Pages, 2004/06

JAERI-Tech-2004-050.pdf:4.35MB

シビアアクシデント時における燃料からの放射性物質放出を調べるVEGA実験では、放出量評価の一環として、実験後に装置配管を酸洗浄した溶液を線計測し、燃料からの放出量と装置内への沈着量のマスバランスを求めている。しかしながら、照射後数年間冷却した燃料を用いた場合、短半減期核種や微量元素の定量化が不可能である。そこで、これらの放出及び移行評価を目的として、誘導結合プラズマ原子発光分光分析(ICP-AES)を用いて酸洗液中の元素分析を実施することにしている。分析に際しては、装置の汚染防止及び被曝量低減の観点から、主な線源であるCsを事前に溶液から除去しておく必要がある。アンモニウムモリブドリン酸(AMP)を用いるイオン交換分離法について、分離試験を実施した結果、Csを99.9%以上分離できること、また、錯化剤を併用することによって、一旦分離されたSbも回収可能であることが明らかになった。また、AMP法でCs分離したVEGA-3実験の酸洗液を、ICP-AESにより試験的に元素分析した結果、U, Sr, Zrの定量化に成功した。今後、Cs分離法として沈殿分離法も併用しつつ、ICP-AESを用いて、放出,移行挙動を明らかにしてゆく予定である。

Decrease of cesium release from irradiated UO fuel in helium atmosphere under elevated pressure of 1.0MPa at temperature up to 2,773K

日高 昭秀; 工藤 保; 中村 武彦; 上塚 寛

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(7), p.759 - 770, 2002/07

https://doi.org/10.3327/jnst.39.759

軽水炉のシビアアクシデント時における燃料からの放射性物質放出は、ほとんどの場合、高温高圧下で起きると考えられる。放出挙動に対する温度の影響は既存の実験で数多く調べられてきたが、圧力の影響は実験の困難さのためにほとんど調べられてこなかった。そこで、原研のVEGA実験計画では、圧力の影響を調べるため、圧力を0.1MPaと1.0MPaとする以外はほぼ同じ条件で照射済UO燃料を不活性ヘリウム雰囲気下で2,773Kまで昇温する実験を2回行った。その結果、1.0MPaの加圧雰囲気下では、燃料からのセシウム放出割合が0.1MPa下におけるそれと比べて、測定した全ての温度域で約30%減少することを世界で初めて観測した。本報では、それらの実験の概要,測定結果について述べるとともに、試験後にホットセルで行った種々の解析結果について記述する。また、観測された圧力の影響を説明する機構及び計算モデルについて議論する。

HTTR出力上昇試験における放射線モニタリングデータ; 原子炉出力20MWまでの結果

足利谷 好信; 仲澤 隆; 吉野 敏明; 安 和寿

JAERI-Tech 2001-092, 76 Pages, 2002/01

JAERI-Tech-2001-092.pdf:11.72MB

高温工学試験研究炉(HTTR)は、定格運転の9MW出力上昇試験(単独・並列運転)に続いて、平成13年1月16日から定格運転及び高温運転試験モード20MW出力上昇試験(単独・並列運転)を実施し平成13年6月10日に終了した。本報は、定格運転及び高温試験運転モード20MW出力上昇試験における原子炉運転中及び停止後の放射線モニタリング結果をまとめたものである。20MW出力上昇試験の原子炉運転中及び停止後の放射線モニタリング結果では、放射線物質の放出管理及び放射線作業時の被ばく防護上の特別な配慮が必要な放射線レベルでないことがわかった。

シビアアクシデント条件下の照射済燃料からの放射性物質放出挙動; VEGA-1実験の結果

日高 昭秀; 中村 武彦; 工藤 保; 上塚 寛

JAERI-Research 2001-055, 48 Pages, 2001/12

JAERI-Research-2001-055.pdf:3.9MB

シビアアクシデント条件下における燃料からの放射性物質放出を調べるVEGA計画の第1回目実験であるVEGA-1を1999年9月に行った。試験燃料は、燃焼度47GWd/tUのPWR燃料ペレット2個(被覆管無し)であり、大気圧,He雰囲気条件で2773Kまで昇温した。Csは1650K以上で放出し始め、最終的な放出割合は約85%に達した。Ruの最終的な放出割合は4.7%,CeとEuのそれはゼロであった。実験後に行った研究燃料に対するミクロ組織観察では、FPガス放出に伴って生じたと考えられる直径数mの気泡が多数観測された。Cs放出に関して既存の放出モデルを用いて評価した結果、燃料と被覆管の共晶反応が生じる高温域で計算は実験より過大となった。Cs放出データをUO結晶粒内の拡散係数で整理すると、アレニウス型にほぼ従うことから、Cs放出は粒内拡散が律速であったと考えられる。