Development of a radiation survey device for a multipurpose unmanned surface vehicle

眞田 幸尚; 宮本 賢治*; 門馬 大和*; 宮崎 信之*; 中曽根 孝政*; 田原 淳一郎*; 馬場 尚一郎*; 古山 裕喜*

Marine Technology Society Journal, 55(5), p.222 - 230, 2021/09

https://doi.org/10.4031/MTSJ.55.5.19

福島第一原子力発電所事故の結果、環境中に放出された海洋中での放射性物質の挙動の調査は、将来予測や被ばく評価上重要である。そのような調査に使用できるプラットフォームとして無人船が開発されている。無人船に搭載する専用のサンプル採取及びダイレクトに放射線を計測できる多目的放射線モニタリング用のデバイスを開発し、福島沖で統合試験を実施した。本論文ではその結果をまとめる。

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果(2000年度業務報告)

圓尾 好宏; 渡辺 均; 武石 稔; 宮河 直人; 今泉 謙二; 竹安 正則; 中野 政尚

JNC TN8440 2001-011, 146 Pages, 2001/06

JNC-TN8440-2001-011.pdf:2.98MB

東海事業所では、「核燃料サイクル開発機構東海事業所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2000年4月から2001年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量当量算出結果を取りまとめたものである。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

平成11年度 東海事業所 放出管理業務報告(排水)

圓尾 好宏; 宮河 直人; 植頭 康裕; 小圷 直樹

JNC TN8440 2001-001, 135 Pages, 2000/12

JNC-TN8440-2001-001.pdf:4.61MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた再処理施設保安規定、核燃料物質使用施設保安規定、放射線保安規則、放射線障害予防規定及び原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書並びに水質汚濁防止法及び茨城県公害防止条例に基づき、平成11年4月1日から平成12年3月31日までに実施した排水(放射性物質及び一般公害物質)の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設は、計画停止のため使用済燃料の処理は行わなかった。この期間内の放出放射能は、濃度及び放出量ともに保安規定に定められた基準値を十分下回った。プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設の放出放射能は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書に定められた基準値を十分下回った。

高速増殖炉もんじゅ建設地点における気象調査報告書(平成10年度)

not registered

JNC TN4420 2000-009, 11 Pages, 2000/06

JNC-TN4420-2000-009.pdf:0.84MB

「発電用原子炉施設の安全解析に関する気象指針」(以下「気象指針」)に基づき、高速増殖炉もんじゅ建設所(福井県敦賀市白木地区)における気象観測を実施した。「気象指針」は、発電用原子炉施設の平常運転時及び想定事故(重大事故及び仮想事故)時における線量当量評価に際し、大気中における放射性物質の拡散状態を推定するために必要な気象観測方法、観測値の統計処理方法及び大気拡散の解析方法を定めたものであり、昭和57年1月28日付の原子力安全委員会決定(平成元年3月27日及び平成6年4月21日に一部改定)によるものである。なお、白木地区における気象観測は、昭和51年11月より継続して実施している。

人工バリア中の核種移行挙動に関する研究(II)

大橋 弘士*; 佐藤 正知*; 小崎 完*

JNC TJ8400 2000-018, 79 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-018.pdf:2.09MB

地層処分の安全評価のための基礎的研究として、粘土緩衝材中の核種の拡散挙動およびオーバーパックの腐食に関連した研究を行った。緩衝材中の核種の移行挙動に関する研究では、ベントナイトの主たる構成鉱物であるモンモリロナイトに対して、水で飽和した状態の圧密試料の底面間隔ならびに含水率を求めた。また、Na+、Sr2+、Cs+、Cl-イオンの見かけの拡散係数およびそれらの活性化エネルギーを異なった乾燥密度において決定した。得られた活性化エネルギーは乾燥密度の増加とともに増加する傾向を示した。これは、圧密モンモリロナイト試料中のイオンの拡散機構が乾燥密度の増加にともなって変化していることを示唆している。ここでは、これらの活性化エネルギーの変化を合理的に説明するために、支配的な拡散プロセスが乾燥密度の増加によって細孔拡散から表面拡散へ、さらに表面拡散から層間拡散へと移り変わるとした複合的な拡散モデルを提案した。Na型モンモリロナイトは、粘土緩衝材に地下水やセメント構造材などからもたらされたCa2+イオンとイオン交換することによって変質することが考えられる。この変質がイオンの拡散挙動に及ぼす影響を評価することによって変質することが考えられる。この変質がイオンの拡散挙動に及ぼす影響を評価するため、Na/Ca混在型モンモリロナイト中でのNa+およびCs+イオンの見かけの拡散係数とそれらの活性化エネルギーを調べた。その結果、Ca型化によるベントナイトの変質は、Na+およびCs+イオンの見かけの拡散係数ならびに拡散の活性化エネルギーに影響を及ぼすことが明らかとなった。こうした影響は、細孔拡散のみでは説明できず、複合拡散モデルによってもっとも合理的に説明されることが示唆された。ベントナイト中でのオーバーパックの腐食挙動を理解するため、ベントナイト中に存在する黄鉄鉱の乾燥中の酸化挙動を調べた。ベントナイトの乾燥に伴って、ベントナイト中の黄鉄鉱量の減少、ベントナイト懸濁液のpHの低下ならびに硫酸イオン濃度の増加が認められた。これは、乾燥中において黄鉄鉱の酸化が徐々に進行することを示している。一方、ベントナイトの乾燥時間の増加に伴い、ベントナイト中の鉄の平均腐食速度ならびに腐食生成物の見かけの拡散係数が増加することが明らかになった。これらは、黄鉄鉱の酸化に伴うpHの低下に起因していると考えられる。

ニアフィールドにおけるアクチニドコロイドの移行に関する研究(V)

長崎 晋也*

JNC TJ8400 2000-004, 32 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-004.pdf:0.69MB

NpO2+のイライトへの吸着平衡ならびに吸着速度をpH=6において測定した。測定した吸着データはLangmuir型ではなく、Langmuir-Freundlich型の吸着等温線でフィッティングできることがわかった。フィッティングパラメータである不均質係数は0.89+-0.05であり、affinity spectraの半値幅(HWHM)はlog単位で0.19であった。このことは、本研究で使用したイライトの表面はNpO2+の吸着に対して比較的不均質性が弱いことを示している。またkinetic spectraから、NpO2+はイライトの外表面に吸着するが、層間には吸着しないことがわかった。kinetic spectraのHWHMは0.18logであった。HWHMがaffinity spectraと同程度であったことは、同じ吸着サイトの影響を受けている可能性を示唆するものである。平度であったことは、同じ吸着サイトの影響を受けている可能性を示唆するものである。平均の吸着速度の温度依存性から、吸着の見かけのエンタルピーとエントロピーはそれぞれ、37+-3kj/molと-69+-7j/mol・Kと評価された。このエンタルピーの値は、吸着プロセスがイライト表面の境膜における拡散律速であることを示している。また、Na型モンモリロナイトへのNpO2+とNp(V)炭酸錯体(主にNpO2CO3-)の吸着平衡と吸着速度についても、同様にaffinity spectraとkinetic spectraを適用して評価を行った。

遮蔽安全解析コードの検証研究(VI)

澤村 卓史*

JNC TJ1400 99-002, 73 Pages, 1999/03

JNC-TJ1400-99-002.pdf:2.34MB

核燃料施設からの直接線およびスカイシャイン線による線量評価は、施設の環境評価項目の1つに位置づけられており、遮蔽計算コードにより解析が行われている。しかし、ベンチマークデータが極めて少ないこと等もあり、評価においては十分な安全裕度が見込まれている。このため、合理的な評価を行うためには、スカイシャイン線に係わる実測データの取得が不可欠である。本研究は、施設からのスカイシャイン線のベンチマークデータの取得および各種計算コードの検証を目的として実施するものである。今年度は、中性子を対象とした同期方式によるパルス状放射線測定装置を改良し、北大45MeV電子線型加速器施設内および周辺の中性子到来時間分布測定を実施することにより、作製した装置がスカイシャイン線による線量測定に有効であることを実験的に明らかにすると共に汎用ユ一ザ一ズ版EGS4およびMCNPコードによる北大45MeV施設のスカイシャイン線評価への適用を検討するため以下の研究を行った。・同期法によるパルス状放射線測定装置を改良し、ゲート動作の有効性とバックグランド低減率の測定等の基礎実験を行った。装置の改良の結果、施設建て屋外においても信号中性子、バックグランド中性子および中性子到来時間分布を同時に測定することが可能になった。・北大45MeV電子線型加速器施設の建て屋内および周辺の中性子到来時間分布測定を実施した。その結果、中性子スカイシャイン線の測定に対しても同期測定法が適用できること示した。中性子に対しても排気筒が中心的な漏洩源であることが分かった。・シミュレーションによる北大45MeV電子線型加速器施設からの中性子スカイシャイン線評価のための基礎的計算を開始した。その結果を示す。

環境保全プログラムの策定

時澤 孝之

JNC TN6450 99-001, 39 Pages, 1999/01

JNC-TN6450-99-001.pdf:1.85MB

None

He蓄積型中性子フルエンスモニタの測定精度

伊藤 主税; 吉川 和伸*; 青山 卓史

PNC TN9410 98-008, 32 Pages, 1998/01

PNC-TN9410-98-008.pdf:0.79MB

高速炉における中性子照射量の測定精度向上と高速炉用構造材のHe生成量の直接測定を目的としてHe蓄積型中性子フルエンスモニタ(HAFM)の開発を行っている。本手法の測定精度については、これまでにHe含有試料を用いてHAFM測定装置を較正し、誤差5%以内でHe原子数を測定できることを確認している。本研究では、次のステップとして、HAFMによる中性子照射量の測定精度を評価するため、東京大学「弥生」炉の標準中性子場で濃縮BおよびBe素子のHAFMを全中性子照射量で10の15乗10の17乗n/cm2照射し、He原子数を測定して放射化箔法により別途求めたHe生成量と比較した。また、これらのHAFMの一部は九州大学において独立に測定され、両者の相互比較により測定値の確認を行った。本研究で得られた主要な成果は以下のとおりである。(1)濃縮B素子HAFMの測定値(M)とHe生成量評価値(C)を比較した結果、10keV1MeVの中高エネルギー領域、10keV以下の低エネルギー領域のいずれの中性子に対してもM/Cは0.981.03であり、測定誤差5%以内で中性子照射量を測定できることがわかった。(2)B素子HAFMの測定値とHe生成量評価値を比較した結果、1MeV以上の高エネルギー領域の中性子に対してM/Cは0.96であり、B素子と同様に測定誤差5%以内で中性子照射量を測定できることがわかった。(3)動燃および九州大学によるB素子HAFMの測定結果は、実験誤差の範囲内で一致し、測定値の信頼性が確認でされた。

放射能強度絶対測定法に基づくガスモニタ校正技術に関する研究(II)

not registered

PNC TJ1603 97-003, 80 Pages, 1997/03

PNC-TJ1603-97-003.pdf:3.22MB

表記の研究は、原子力関連施設などで用いられている放射性ガスモニタ(以下「ガスモニタ」という。)の校正を容易にかつ高精度で行えるような方法・装置を開発し、測定精度などを検討・評価し、実用化を図ることを目的として昨年度から継続している委託研究である。ガスモニタの校正には、放射能強度を絶対測定する基準系と、ガスモニタを校正する校正系の二つのガスループを、サンプリング容器で介して結合した装置を用いる。校正系内の試料ガスの一部をサンプリング容器で基準系に分取し、基準系において長軸比例計数管内拡散法(DLPC法)を用いて測定した放射能強度を基準にしてガスモニタの校正を行う。本年度は、対数増幅器のような波高の抑制効果を持ち、分解時間が短く、かつ非常にシンプルな時定数変化型前置増幅器を開発して壁効果や低エネルギー損失を評価し、DLPC法を実用化できるようにした。またこれに基づいて、比例計数管を含む基準系に空気が入り込まない方法、被校正のガスモニタを含む校正系から基準系への試料の移行に伴う誤差を消去する方法を用いて通気型電離箱の校正を行い、その結果、得られた濃度換算係数の値は他の結果と極めてよい一致を示し、不確かさも99.7%の信頼率で1.5%以内に収まった。これにより本委託研究で検討したガスモニタの校正方法は、十分に小さい測定誤差でしかも簡便にガスモニタの校正が行うことができる非常に有効な方法であると言うことができる。