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論文

TRU核種に関する野外核種移行試験,1; 総論

小川 弘道; 田中 忠夫; 向井 雅之; 前田 敏克; 宗像 雅広; 松本 潤子; 馬場 恒孝; Li, S.*; Wang, Z.*; Li, Z.*; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.332 - 335, 2003/09

https://doi.org/10.3327/taesj2002.2.332

原研と中国輻射防護研究院(CIRP;China Institute for Radiation Protection)との共同研究として実施したTRU核種に関する野外核種移行試験の概要とともに、本特集「TRU核種に関する野外核種移行試験」の構成と主要な成果を記述した。

論文

TRU核種に関する野外核種移行試験,2; 通気層土壌中に埋設した人工バリア材における核種移行試験

前田 敏克; 田中 忠夫; 向井 雅之; 小川 弘道; 山口 徹治; 宗像 雅広; 松本 潤子; 香西 直文; 馬場 恒孝; Fan, Z.*; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.336 - 341, 2003/09

https://doi.org/10.3327/taesj2002.2.336

野外の通気層土壌中に埋設したベントナイト材及びセメント材中における90Sr,237Np及び238Puの移行試験を人工降雨による湿潤条件下及び自然降雨による乾燥条件下でおこなった。いずれの試験結果も、予測される水理条件やこれまでに明らかにされている現象と定性的に一致した。さらに、ベントナイト材については室内試験結果やこれまでに提案されている核種移行メカニズム等から分布を定量的に計算した。野外試験結果と計算結果とを比較することにより、野外における核種移行挙動は室内試験を始めとする既往の知見等からほぼ評価可能であることが分かった。

論文

TRU核種に関する野外核種移行試験,3; 通気層土壌中における核種移行試験

向井 雅之; 田中 忠夫; 前田 敏克; 小川 弘道; 松本 潤子; 宗像 雅広; Zhao, Y.*; Guo, Z.*; Ni, S.*; Li, S.*

日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.342 - 349, 2003/09

https://doi.org/10.3327/taesj2002.2.342

地質媒体中における核種移行の評価は野外試験に基づくデータが十分でない点で特にTRU核種の浅地層中処分における安全評価で重要である。日本原子力研究所と中国輻射防護研究院間の共同研究として、自然条件下でSr-90,Np-237,Pu-238を用いた野外移行試験を行い、実際の通気層における核種移行データを取得した。既存の移行評価式に入力するパラメータの値を、実験室実験及び野外調査により決定した。取得した値を使用して計算した核種移行分布は野外試験の実測データとおおむね一致し、核種移行評価式の適用性が確認できた。

論文

不連続な水の流れの条件下における$$^{85}$$Srの移行挙動

田中 忠夫; 山本 忠利

Radioisotopes, 43(7), p.389 - 396, 1994/07

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.43.389

自然環境の通気層中に生じる不連続な水の流れの条件下における$$^{85}$$Srの移行挙動を明らかにするため、$$^{85}$$Srで汚染させた砂質土壌層へ脱イオン水を断続的に流下するカラム移行実験を行った。流れの停止回数が増すに従って、陽イオン性$$^{85}$$Srの土壌層中移行速度は増大する傾向を示した。この原因は、土壌から間隙水中へ溶出するCa$$^{2+}$$の濃度が流れの停止期間に増加することにより、$$^{85}$$Srの分配係数が減少するためであるとみなされた。土壌層流出液のCa$$^{2+}$$濃度から推定した$$^{85}$$Srの分配係数と土壌層における$$^{85}$$Srの移行速度から得た分配係数とは、流れの停止回数に伴う減少傾向がよく一致した。

論文

Migration of cobalt-60 through aerated zone under discontinuous flow condition

田中 忠夫; 山本 忠利

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(4), p.308 - 313, 1994/04

https://doi.org/10.3327/jnst.31.308
 被引用回数：4 パーセンタイル：42.35(Nuclear Science & Technology)

自然環境の通気層中においては、降雨と蒸発の繰り返しによる地中水の不連続な流れが生じる。不連続な流れの下での放射性核種の移行挙動を明らかにするため、$$^{60}$$Coで汚染させた砂層へ脱イオン水を断続的に流下するカラム実験を行い、通気層中での$$^{60}$$Coの移行挙動に及ぼす水の流通と停止との繰り返しの影響を調べた。水の流れの停止回数が増すに従って砂層深部における$$^{60}$$Coの濃度が増大した。これは、流れが停止している間に残留間隙水のpHが土壌のpH緩衝効果によって高くなったことにより、移動しやすい$$^{60}$$Co(OH)$$_{2}$$の形成が進行したためであると考えられる。砂層深部まで移行する非陽イオン性$$^{60}$$Coの分布状態は、清澄濾過モデルの適用によって説明できた。砂層中で発生する$$^{60}$$Co(OH)$$_{2}$$量の推定から、1回の流れの停止によって陽イオン性$$^{60}$$Coの約1%が$$^{60}$$Co(OH)$$_{2}$$に転換されるという結果を得た。

報告書

通気層土壌試験の低吸着領域における放射性核種の移行挙動,第2報; 流量の影響とその解析

武部 愼一; 向井 雅之; 古宮 友和; 神山 秀雄

JAERI-M 93-034, 15 Pages, 1993/02

JAERI-M-93-034.pdf:0.74MB

未攪乱状態の通気層土壌試料を用いて、$$^{60}$$Co,$$^{85}$$Sr及び$$^{137}$$Csで汚染した土壌から脱離した放射性核種の大型カラム試験において、前報に続いて低吸着領域における核種移行挙動について、地下水流下をトリチウムの破過開始直後までにとどめることにより調べ、土壌中の核種濃度分布及び流出液濃度分布の時間変化の結果を総合して解析を行った。その結果、この程度の流量では、$$^{85}$$Sr及び$$^{137}$$Csは深部への移行は認められず、$$^{60}$$Coについてのみ低吸着領域の移行が認められ、その濃度分布にはピークが見出された。この低吸着領域における$$^{60}$$Coの移行挙動について、吸着及び脱着反応速度定数を考慮した非定常の取扱において、最大吸着容量を導入したモデルを用いることにより、核種の流出液中濃度及び土壌中分布を統一的に説明することができた。解析結果から、染層層における$$^{60}$$Coの移行し易い化学形の初期割合は、0.1%程度と推定された。

報告書

通気層土壌試験の低吸着領域における放射性核種の移行挙動

武部 愼一; 向井 雅之; 古宮 友和; 神山 秀雄

JAERI-M 92-205, 19 Pages, 1993/01

JAERI-M-92-205.pdf:0.77MB

未攪乱状態で採取した4種類の土壌試料を用いて、$$^{60}$$Co,$$^{85}$$Sr及び$$^{137}$$Csで汚染した土壌から脱離した放射性核種の大型カラムによる移行試験を行った。$$^{60}$$Coについては、カラム上部の高濃度吸着部分の下部に広い範囲にわたり平担な低濃度吸着領域が見出され、また、流出液中にも低濃度検出され、特徴的な濃度の時間変化が観測された。通気層土壌中の低吸着領域における$$^{60}$$Coの移行挙動について、非陽イオン性化学種の吸着及び脱離反応速度を考慮した核種移行モデルによる解析を試み、これらの試験結果をかなりよく説明することができた。

論文

臨海砂質地層における放射性核種の分配係数に及ぼす地下水中イオン組成の影響

田中 忠夫; 山本 忠利; 加藤 正平; 風間 広志*

日本原子力学会誌, 33(4), p.373 - 380, 1991/04

https://doi.org/10.3327/jaesj.33.373
 被引用回数：2 パーセンタイル：31.89(Nuclear Science & Technology)

海岸に隣接する砂質地層(通気層および帯水層)における$$^{60}$$Co、$$^{85}$$Srおよび$$^{137}$$Csの分配係数の分布を測定した。さらに、分配係数と地下水のイオン組成との関係を明らかにするため、分配係数に及ぼすpH、導電率およびK$$^{+}$$、Na$$^{+}$$、Mg$$^{2+}$$、Cu$$^{2+}$$、Cl$$^{-}$$、HCO$$_{3-}$$、SO$$_{42-}$$等の共存イオン濃度の影響を調べた。分配係数は3核種ともに海岸に近い地点の砂層ほど小さくなる傾向を示した。$$^{85}$$Srの分配係数は、通気層に比較して帯水層で著しく減少した。これは地下水中に含有されるMg$$^{2+}$$、およびCa$$^{2+}$$に起因していることを明らかにした。さらに、分配係数に与える共存イオン濃度の影響に基づいて地下水のイオン組成から算定した分配係数と実測値の間には十分に良い一致が見られた。したがって、臨海砂層における分配係数の分布を地下水のイオン組成の分析から推定可能であることが見出された。

論文

Influence of drying period on migration behavior of radionuclides in aerated soil layer

田中 忠夫; 山本 忠利

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(3), p.239 - 247, 1991/03

https://doi.org/10.3327/jnst.28.239

放射性核種の地中移動に及ぼす不連続な水の流れの影響を調べるため、$$^{60}$$Co、$$^{85}$$Srおよび$$^{137}$$Cs水溶液で汚染させた砂層を3~90日乾燥した後蒸留水を流下するカラム実験を行った。砂層表面付近において、$$^{60}$$Coおよび$$^{137}$$Csの濃度に及ぼす乾燥の影響は見られなかったが、$$^{85}$$Srは乾燥期間が長くなるに従って表面からより深部へ移動した。この$$^{85}$$Srの移動傾向は、砂層残留水中のCa$$^{2+}$$濃度と関係していることが見出された。一方、砂層深部において、$$^{85}$$Srの濃度に及ぼす乾燥の影響は見られなかったが、$$^{60}$$Coおよび$$^{137}$$Csの濃度は乾燥期間が長くなるに従って増加した。これは、乾燥期間中にpHおよび土壌微細粒子濃度が増大することにより、移動性の高い$$^{60}$$Co(OH)$$_{2}$$および土壌微細粒子に吸着した$$^{137}$$Csの生成量が増加するためであると推定された。

論文

放射性核種の浅地中移行に対する天然バリアの性能評価試験における課題

神山 秀雄

KURRI-TR-349, p.16 - 22, 1991/00

平成元年度に終了した「天然バリア安全性実証試験」のうち、野外通気層核種移行試験について、その概要について述べるとともに、試験結果の解析評価に際して検討した、1)適用する核種移行モデル、2)土壌構造の不均一性と水理特性の取扱い、3)核種移行試験結果の取扱い、4)実験解析モデルの移行評価モデルへの適用化、の4つの課題について考察した内容を報告した。

論文

通気層に生じる不連続な水の流れの下での放射性核種の移動挙動

田中 忠夫; 山本 忠利

核種移行に係わる基礎データ論文集、V, p.101 - 111, 1990/03

自然環境下での通気層においては、降雨と乾燥の繰り返しによる地中水の不連続な流れが生じている。それゆえ、放射性核種の土壌中移動に及ぼす水の不連続な流れの影響を明らかにするため、$$^{60}$$Co、$$^{85}$$Srおよび$$^{137}$$Csで表面を汚染させた砂層へ、水の流れの停止期間および停止回数を変化させて水を流下するカラム実験を行った。$$^{85}$$Srおよび$$^{137}$$Csに比べて$$^{60}$$Coの砂層深部への移動は、流れの停止期間が長くなるに従って、また停止回数が増すに従って増大した。これは、流れが停止している間に砂層残留水のpHが、砂質土壌が有する比較的塩基性のpH緩衝効果によって高くなり、$$^{60}$$Coの加水分解反応による移動性の大きい非イオン性$$^{60}$$Co(OH)$$_{2}$$の生成量が増加したためであることが見出された。

論文

放射性核種の地中移動に関する環境シミュレーション試験

和達 嘉樹

化学と工業, 42(7), p.1240 - 1241, 1989/00

http://ci.nii.ac.jp/naid/40000421960

安全な低レベル廃棄物の浅地中処分のために、原研では、人工バリア及び天然バリアに関して各種の実証的な安全性試験を行ってきている。本報では、天然バリアに係るユニークな安全性試験として、1983年度後半から実施している環境シミュレーション試験について、その試験法及び試験装置の概要と成果の要点を紹介するものである。

報告書

核種移動速度測定装置の開発(III): 核種移動速度の測定

小川 弘道; 山本 忠利; 和達 嘉樹

JAERI-M 86-011, 11 Pages, 1986/02

JAERI-M-86-011.pdf:0.35MB

本報告は放射性核種の土壌中移動速度を決定する手法について記するものであり、土壌中放射性核種濃度分布の非破壊測定に関する前報と併せて、放射性核種の土壌中移動速度を非破壊的に決定する手法を確立した。すなわち、放射性核種の土壌中濃度分布と輸送拡散方程式の解の比較より決定される核種移動速度により、放射性核種の土壌中における移動性が定量的に評価できる。

報告書

地中シミュレーション装置の性能試験

山本 忠利; 大塚 芳郎; 武部 愼一; 大貫 敏彦; 小川 弘道; 古宮 友和; 原田 芳金; 和達 嘉樹

JAERI-M 85-217, 109 Pages, 1986/01

JAERI-M-85-217.pdf:4.19MB

天然バリア中における放射性核種の挙動を調べるために、自然状態の土壌を用いて試験できる地中シミュレーション装置について、性能試験を行った。本装置は、通気層用装置、帯水層用装置、ウェザールーム空調装置、水流速測定装置、核種移動速度測定装置等から構成される。性能試験として、各装置の特性試験を実施し、さらに実際の試験と同一条件下で通気層用装置と帯水層用装置の総合試験を実施したところ、各試験において所定の性能がそれぞれ得られることを確認した。本報告は、地中シミュレーション装置の性能試験結果についてまとめたものであり、各性能試験ごとに、目的、方法および結果に区分して記述したものである。

論文

通気砂層中における放射性核種の挙動; 共存イオンおよびシルトの影響

武部 愼一; 山本 忠利

Radioisotopes, 35(2), p.70 - 76, 1986/00

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.35.2_70

通気砂層中における$$^{6}$$$$^{0}$$Co,$$^{8}$$$$^{5}$$Srおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの放射性核種の挙動に及ぼすシルトと共存イオン(Ca$$^{2}$$$$^{+}$$,HCO$$_{3}$$$$^{-}$$)の影響について検討を行った。実験では、流出液と砂層の放射能濃度を測定し、各放射性核種の流出特性と移動特性を調べた。$$^{6}$$$$^{0}$$Coはシルトの含有量に対して複雑な挙動を示し、またCa$$^{2}$$$$^{+}$$に強く影響を受け、深部へ移動したが、HCO$$_{3}$$$$^{-}$$の影響を受けなかった。$$^{8}$$$$^{5}$$SrはシルトおよびCa$$^{2}$$$$^{+}$$の影響を強く受け、深部への移動が多く見られたが、HCO$$_{3}$$$$^{-}$$の存在下では、難溶性の$$^{8}$$$$^{5}$$SrCO$$_{3}$$を形成し、移動し難かった。$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csはシルト,Ca$$^{2}$$$$^{+}$$およびHCO$$_{3}$$$$^{-}$$の影響をほとんど受けず、砂層表面に大部分吸着された。したがって、シルトおよび共存イオンは、放射性核種の通気砂層中での挙動を支配する、重要な一つの因子となることが明らかとなった。

報告書

核種移動速度測定装置の開発,I; 通気層土壌試料中放射性核種濃度分布の非破壊的測定

小川 弘道; 大貫 敏彦; 山本 忠利; 和達 嘉樹

JAERI-M 85-061, 25 Pages, 1985/06

JAERI-M-85-061.pdf:1.04MB

土壌中における放射性核種の移動速度を測定することを目的とし、通気層土壌試料中における放射性核種の濃度分布を非破壊的に測定するシステムを開発した。本システムでは、土壌カラム外側において$$gamma$$線計数率分布を測定し、理論的に計算した検出器の測定効率を係数行列とする連立方程式を作成する。通気層土壌試料中における放射性核種の濃度分布は、連立方程式を解くことにより算出する。本システムに関して機能試験を行なった結果、通気層土壌試料中における放射性核種の一次元濃度分布を測定できることを確認した。本報告は、測定システムの概要および機能試験の結果についてまとめたものである。

報告書

地中シミュレーション装置の製作

山本 忠利; 大塚 芳郎; 武部 愼一; 大貫 敏彦; 小川 弘道; 原田 芳金; 斎藤 和明; 和達 嘉樹

JAERI-M 84-125, 122 Pages, 1984/07

JAERI-M-84-125.pdf:3.0MB

天然バリア(通気層および帯水層)中における放射性核種の移動特性を調べるため、自然状態の土壌を用いて試験できる地中シュミレーション装置を制作した。本装置は、地下水位より上部にある通気層用装置(通気層カラム:300mm$$phi$$$$times$$1200mmH)および地下水位にある帯水層土壌を使用する帯水層用装置(帯水層槽:900mmW$$times$$3000mmL$$times$$4450mmH)から構成されている。本報告は、地中シュミレーション装置の概要をまとめたものであり、装置の機能および機器仕様、障害解析、安全対策、事故解析および層さマニュアル等について記述している。

論文

砂層中における$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの移動; 移動に及ぼす土壌微細粒子の影響

大貫 敏彦; 和達 嘉樹

日本原子力学会誌, 25(6), p.486 - 493, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.25.486
 被引用回数：13 パーセンタイル：78.81(Nuclear Science & Technology)

土壌微細粒子の移動を考慮して、砂層中における$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの移動について検討した。その結果、一部の土壌微細粒子は$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csを伴って砂層中を移動することが明らかとなった。土壌微細粒子の移動を考慮した、砂層中における$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの移動を表わす数学モデルを提案した。その数学モデルにより求めた、砂層中の$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの濃度分布曲線および流出曲線と、実験により得られたそれらとの間によい一致を見た。したがって、本モデルは、砂層中における$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの移動を予測する改善された一方法であると考えられる。

論文

透過高速中性子検出方式による不飽和土壌中水流の非破壊計測法

大貫 敏彦; 山本 忠利

応用物理, 52(3), p.268 - 273, 1983/00

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/39.268

透過高速中性子検出方式により通気層土壌中の水流速を非破壊的に計測する方法を提案し、その有効性を確証した。土壌中の水流速は、透過高速中性子の検出幅a,水浸透に伴う検出計数率の変化量N$$_{0}$$-N$$_{1}$$、検出計数率の時間的な減少率tan4により、v=a(tan4)/N$$_{0}$$-N$$_{1}$$と表わせる。高速中性子源として$$^{2}$$$$^{Omega}$$Cf(273$$mu$$Ci)を、検出器としてNE-213液体シンチレータ-(2$$^{Phi}$$$$times$$2$$^{l}$$)を用いて実験を行った結果、カラム内土壌中の水流速を任意の深さ位置において、カラムの径が3~40cmの範囲で10%以内の測定誤差で測定できた。また、測定感度はカラムの径が大きいほど良好であることもわかった。

論文

低レベル廃棄物の陸地処分に関する安全性研究

和達 嘉樹; 山本 忠利

保健物理, 16, p.225 - 229, 1981/00

https://doi.org/10.5453/jhps.16.225

我国における低レベル廃棄物の実現可能な処分方法としての陸地処理に関する安全性研究に重点を置き、低レベル廃棄物の処分対策、安全性研究の現状と課題、および放射性核種の地層中移動式について解説した。

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