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論文

Estimating internal dose coefficients of short-lived radionuclides in accordance with ICRP 2007 Recommendations

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(5), p.385 - 393, 2019/05

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

高エネルギー加速器施設では、高エネルギー粒子と施設構造物、施設内の空気等との核反応によって様々な放射性核種が生成され、施設作業者に対する潜在的な内部被ばく源となる。しかしながら、国際放射線防護委員会(ICRP)が公開しているICRP 2007年勧告に従う線量係数(放射性核種1Bq摂取当たりの預託実効線量)の中には、半減期が10分未満の短半減期核種は含まれていない。そこで、本研究では対応する元素の体内動態モデル等に基づき、このような短半減期核種の吸入摂取及び経口摂取に対するICRP 2007年勧告に従う線量係数を評価した。その結果をICRP 1990年勧告に従う線量係数と比較したところ、吸入摂取では線量係数が減少し、経口摂取では増加する傾向が見られた。こうした線量係数の変化は、線量計算手順の変更や消化管モデルの改訂等が原因であることが明らかになった。この結果は、高エネルギー加速器施設におけるICRP 2007年勧告に対応した放射線防護計画の立案に有用なものとなる。

論文

Variation of half-life and internal-conversion electron energy spectrum between $$^{235m}$$U oxide and fluoride

重河 優大*; 笠松 良崇*; 安田 勇輝*; 金子 政志; 渡邉 雅之; 篠原 厚*

Physical Review C, 98(1), p.014306_1 - 014306_5, 2018/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:63.43(Physics, Nuclear)

$$^{235m}$$Uの半減期は化学的環境に依存して変化することが報告されており、本研究では、初めて$$^{235m}$$Uの半減期と内部転換電子エネルギー分光を同一化学的環境下で測定することに成功した。$$^{235m}$$Uの酸化物とフッ化物の試料について測定を行った結果、酸化物に比べフッ化物の半減期は短くなることが観測された。密度汎関数法を用いて内部転換電子エネルギースペクトルのピークを帰属した結果、価電子の化学結合特性の違いが半減期の変化に影響を与えていることが示唆された。

論文

Long-term predictions of ambient dose equivalent rates after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

木名瀬 栄; 高橋 知之*; 斎藤 公明

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(12), p.1345 - 1354, 2017/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:18.65(Nuclear Science & Technology)

To predict how exposure situations might change in the future and to analyze radiation protection strategies and rehabilitation programmes in Fukushima, prediction models were developed for ambient dose equivalent rate distributions within the 80 km-radius around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Model parameters such as the ecological half-lives for the short-/long-term components and the fractional distribution of short-term component were evaluated using ambient dose equivalent rates through car-borne surveys. It was found that the ecological half-lives among land-use differ only slightly, whereas the fractional distributions of the short-term component are dependent on land-use. Distribution maps of ambient dose equivalent rates for the next 30 years after the accident, created by the prediction models were found to be useful for follow-up of the radiological situation since they provide information on the space variation of the ambient dose equivalent rates in inhabited areas.

論文

福島県内の空間線量率トレンドの解析; 環境半減期、積雪の影響

三枝 純; 依田 朋之; 村上 晃洋; 武石 稔

環境放射能除染学会誌, 5(2), p.79 - 93, 2017/06

2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故後、福島県内各地において放射線モニタリングが継続して行われている。事故から5年が経過したのを機に、原子力発電所から20$$sim$$60kmに位置する15地点で得られた空間線量率のトレンド(2011年5月$$sim$$)を解析し、線量率の減衰傾向や積雪による遮蔽効果について考察した。線量率のトレンドは放射性セシウムの物理的減衰とウェザリング等その他の要因を加味した関数に適合することができ、この結果から環境半減期は3$$sim$$27年(平均10年)と評価された。また、積雪による遮蔽の影響で線量率は下がり、積雪深20cmで15%から50%低下した。この影響により、5年間の積算線量は積雪がなかった場合に比べて最大約7%低くなることがわかった。

報告書

ウラン及び長半減期核種を含んだ研究施設等廃棄物を対象とした処分方策に関する技術的検討

菅谷 敏克; 中谷 隆良; 佐々木 利久*; 中村 康雄*; 坂井 章浩; 坂本 義昭

JAEA-Technology 2016-036, 126 Pages, 2017/02

JAEA-Technology-2016-036.pdf:7.28MB

ウラン及び長半減期核種を含んだ廃棄物の処分における特徴としては、処分施設の管理期間終了後の安全評価において、数万年以降に被ばく線量の最大線量が出現することにある。これらの特徴を持つ幅広い放射能濃度範囲のウラン及び長半減期核種を含んだ研究施設等廃棄物の処分の方策は未だ決定されていないことから、処分方策の決定に資することを目的とした処分に係る技術的な検討を行った。本報告書は、ウランを含んだ比較的放射能濃度の低い廃棄物に対して、トレンチ処分とクリアランスについての技術的検討を行うとともに、ウラン及び長半減期核種を含んだ中深度処分対象の濃度範囲となる廃棄物に対しては、濃度制限シナリオによる技術的検討を行った。

論文

30年後の福島の環境放射線レベル推定とその技術開発

木名瀬 栄

日本原子力学会誌, 58(6), p.362 - 366, 2016/06

日本原子力研究開発機構では、福島第一原子力発電所(福島第一原発)から80km圏内を対象に、空間線量率の分布状況変化モデルを開発するとともに、福島第一原発事故後30年までの空間線量率分布を予測した。事故30年後の年間20mSv(3.8$$mu$$Sv/h)を超えるエリアは、事故5年後に較べ、約20分の1程度に減少することが示唆された。空間線量率の分布状況変化モデルは、環境半減期などのモデルパラメータを用いた計算により、避難指示区域内外それぞれの生活圏において空間線量率分布を簡便に推定することが可能であるため、福島復興に役立つと考える。

論文

Changes in ambient dose equivalent rates around roads at Kawamata town after the Fukushima accident

木名瀬 栄; 佐藤 仁士; 坂本 隆一*; 山本 英明; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 167(1-3), p.340 - 343, 2015/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:57.24(Environmental Sciences)

Changes in ambient dose equivalent rates through the vehicle-borne surveys have elucidated ecological half-lives of radioactive caesium in the environment. To confirm that the ecological half-lives are appropriate for predicting ambient dose equivalent rates within living areas, it is important to ascertain ambient dose equivalent rates on/around roads. In this present study, radiation monitoring on/around roads at Kawamata town located about 37km northwest of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant was performed using monitoring vehicles and survey meters. It was found that the ambient dose equivalent rates around roads were higher than those on roads as of October of 2012. And withal the ecological half-lives on roads were essentially consistent with those around roads. As basis of dose predictions using ecological half-lives on roads, it is necessary to make corrections to ambient dose equivalent rates through the vehicle-borne surveys against those within living areas.

論文

Prediction of ambient dose equivalent rates for the next 30 years after the accident

木名瀬 栄; 高橋 知之*; 佐藤 仁士*; 山本 英明; 斎藤 公明

Proceedings of International Symposium on Radiological Issues for Fukushima's Revitalized Future, p.40 - 43, 2015/00

原子力機構では、福島の復興に資するため、福島第一原子力発電所から80km圏内を対象に、環境中に放出された放射性セシウムを起因とする空間線量率の長期的予測手法を開発している。長期的予測手法は、土地利用形態ごとの環境半減期を用いた2成分1コンパートメントからなる二重指数関数モデルを基盤とし、事故30年後までの生活圏の空間線量率を予測する。2014年までに実施された第8次走行サーベイなどによる空間線量率測定データを用いて、減衰が速い成分の環境半減期や減衰が速い成分の割合などのモデルパラメータを導出した。落葉樹や常緑樹のような森林に分類されたエリアにおける減衰が速い成分の環境半減期や減衰が速い成分の割合は、森林以外に分類されたエリアでの値と相違があることが示唆された。また、モデルの不確かさ解析により、事故5年後から30年後のバックグラウンド空間線量率を含む空間線量率を予測する場合、係数2程度の不確かさで推定できることが示唆された。

論文

Research and development activities for accelerator driven system at JAERI

辻本 和文; 佐々 敏信; 西原 健司; 大井川 宏之; 高野 秀機*

Proceedings of International Conference on Physics of Fuel Cycles and Advanced Nuclear Systems; Global Developments (PHYSOR 2004) (CD-ROM), 8 Pages, 2004/04

原研では、マイナーアクチニドや長半減期核分裂生成物などの核変換を行うために加速器駆動炉の開発を行っている。炉物理的及び工学的観点から、加速器駆動炉の成立性を評価するために、J-PARC計画において核変換実験施設(TEF)の建設が提案されている。TEFは、核変換物理実験施設(TEF-P)と加速器駆動炉ターゲット試験施設(TEF-T)の2つの実験施設で構成される。TEF-Pは、未臨界状態の臨界集合体に低出力の陽子ビームを導入して、加速器駆動炉の炉物理特性及び制御性の研究を行う施設である。TEF-Tは、溶融鉛ビスマス合金を用いて、材料照射試験と加速器駆動炉ビーム窓の部分モックアップ試験を行う装置である。本論文においては、各実験施設の目的・実験項目・仕様等を述べる。

報告書

共鳴レーザーアブレーションを用いた超高感度中性子ドジメトリー手法に関する基礎研究,原子力基礎研究H12-035(委託研究)

井口 哲夫*; 渡辺 賢一*; 河原林 順*; 瓜谷 章*; 榎田 洋一*; 渡部 和男

JAERI-Tech 2004-010, 62 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-010.pdf:2.6MB

短パルス・高繰り返し率で適切な出力強度の得られる波長可変レーザーを用いて、中性子ドジメトリーへ共鳴アブレーション(RLA)現象を効果的に活用するため、理論モデルにより最適条件、すなわち、高感度性と元素選択性の両立を図ることのできる条件を探索した。その結果、従来の低繰り返しレーザーと比べ、約100倍検出感度を改善できることを実証した。さらに、改良型RLA-質量分析システムにより、14MeVDT中性子照射を行った高純度Al試料中に生成された極微量長半減期核種Al-26を明瞭に検出することに成功し、本分析手法に基づく中性子ドジメトリー手法の実現可能性を示すことができた。

論文

Half-life of $$^{228}$$Pu and $$alpha$$-decay energy of $$^{228}$$Np

西尾 勝久; 池添 博; 光岡 真一; 佐藤 健一郎; Lin, C. J.

Physical Review C, 68(6), p.064305_1 - 064305_6, 2003/12

 被引用回数:17 パーセンタイル:26.87(Physics, Nuclear)

融合反応$$^{34}$$S+$$^{198}$$Ptを用いて、これまで知られたプルトニウム同位体としてはもっとも軽い$$^{228}$$Puを合成し、この$$alpha$$-崩壊の半減期を初めて測定した。結果は1.1$$^{+2.6}_{-0.5}$$sであった。この値は文献にある上限値としての評価値4msよりはるかに長いものであった。われわれの測定した半減期と$$alpha$$-崩壊エネルギーは、Pu同位体のGeiger-Nuttall法則を満たした。このことは、$$^{228}$$Puの崩壊は$$alpha$$-崩壊が支配的であることを示す。本実験では、$$^{228}$$Npの$$alpha$$-崩壊も初めて測定し、エネルギ7097$$pm$$61keVを得た。$$^{228}$$Pu,$$^{228}$$Np及び$$^{225}$$Uの断面積は、統計モデル計算でよく再現された。

論文

Depth profiles of long lived radionuclides in Chernobyl soils sampled around 10 years after the accident

天野 光; 小沼 義一*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.217 - 222, 2003/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:54.12(Chemistry, Analytical)

チェルノブイル事故炉周辺30km圏で採取した土壌につき、Cs-127,Sr-90、及びPu同位体の土壌中深度分布と存在形態を調べた。存在形態は、化学的分画法である選択的抽出法によった。調べた土壌は、砂質土,ピート土、及びポドゾル土である。ポドゾル土については、汚染が燃料の微細粒子であるホットパーティクルによるものと、Cs-137についていわゆる凝縮成分と呼ばれているものとについても調べた。事故後10年以上経過しているが、汚染の初期形態の如何にかかわらず調査した放射性核種の大部分は依然として表層に留まっている。一方、少量であるが下方浸透する成分も存在している。核種ごとの特徴として、ホットパーティクルから溶け出した後、各核種は主にイオン交換的に下方浸透し、土壌マトリックスと反応する。Cs-137はピート土のような有機性土壌では浸透が大きく、一方Pu同位体は腐植物質のような有機物と結合性を有する、などがわかった。

論文

Systematics of cluster decay modes

Poenaru, D. N.; 永目 諭一郎; Gherghescu, R. A.*; Greiner, W.*

Physical Review C, 65(5), p.054308_1 - 054308_6, 2002/05

 被引用回数:75 パーセンタイル:4.81(Physics, Nuclear)

アクチノイドなどの重核の新しい壊変様式として、炭素,酸素,フッ素,ネオンなどの自発重粒子壊変が最近実験的に確認されている。実験データの系統性ならびに重粒子壊変の理論計算に基づき、重粒子壊変と原子核の殻構造について議論する。また今後の重粒子壊変の観測が可能な核種を予測するとともに、重粒子壊変における半減期を推定する式を導き出した。

報告書

自然放射能の挙動解析に基づく排気モニタリング技術の向上-排気モニタリングバックグラウンドの低減化手法等-

井崎 賢二; 野田 喜美雄; 岩田 克弘; 樫村 義雄*

JNC-TN8410 2001-005, 30 Pages, 2001/01

JNC-TN8410-2001-005.pdf:0.62MB

本報告書では、放射線管理業務の中でも重要な排気中放射性物質濃度の管理について、その技術を向上させるため、施設内における自然放射能の挙動解析を行うとともに、解析結果から「排気モニタバックグラウンド(自然放射能による計数)の低減化手法」及び「排気ダクトなどのリーク判定手法」について検討し、報告する。排気モニタのバックグラウンドの低減化については、排気サンプリング位置を変更すること等によって可能であり、施設の新設時及び排気モニタの更新時にその手法を適用することができる。また、排気ダクトなどのリーク判定については、排気ろ紙に捕集された自然放射能の核種分析等を行うことによって容易に行えるものであり、施設運転の安全確保及び放射線管理技術の向上にも役立つものである。

報告書

平成12年度安全研究成果発表会(核燃料サイクル分野-状況等とりまとめ-)

岡 努; 谷川 勉*; 戸室 和子*

JNC-TN8200 2001-001, 42 Pages, 2001/01

JNC-TN8200-2001-001.pdf:3.16MB

平成12年12月14日、核燃料施設、環境放射能及び廃棄物処分を対象とした平成12年度安全研究成果発表会を核燃料サイクル開発機構(以下「サイクル機構」という。)アトムワールド(東海事業所)で開催した。本発表会は従来、職員相互の意見交換の場として、社内の発表会として開催されたが、平成8年より公開の発表会とし、社外(科技庁、大学、原研、電力、メーカ)からも多数の方々の参加をいただき、学識経験者等のご意見、ご要望を広く拝聴する方式で開催することとした。本発表会の発表課題は、サイクル機構が「安全研究基本計画」に基づいて実施している核燃料施設、環境放射能、廃棄物処分及び確率論的安全評価(核燃料施設に係るもの)分野の安全研究課題(全41課題)の中から、選定された13課題である。平成11年度の成果について各課題の発表を行った。本資料は、今後の安全研究の推進・評価に資するため、各発表における質疑応答、総括コメント等についてとりまとめたものである。なお、発表会で使用したOHP等はJNCTW1409 2000-004「平成12年度安全研究成果発表会資料(核燃料サイクル分野)」で取りまとめている。また、サイクル機構が実施している核燃料サイクル分野の安全研究の成果をJNCTN1400 2000-013「安全研究成果の概要(平成11年度-核燃料サイクル分野-)」でとりまとめている。

論文

Decay studies of neutron-rich isotopes produced in proton-induced fission of actinides

市川 進一; 浅井 雅人*; 塚田 和明; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 長 明彦; 柴田 理尋*; 河出 清*; 小島 康明*; 阪間 稔*; et al.

Proceedings of 2nd International Conference on Fission and Neutron-rich Nuclei, p.203 - 205, 2000/03

これまで見いだした6つの中性子過剰希土類核の核的性質について議論した。実験で求めた半減期と理論で予測された半減期との比較から、これら核種はより不安定であることが明らかとなった。決定した$$^{166}$$Tb, $$^{167}$$Tb, $$^{168}$$Tbの崩壊図式から娘核種の変形度にかかわる情報を取り出し、近傍の核種と比較した。その結果、偶-偶核では中性子数98の$$^{164}$$Dy、次いで中性子数102の$$^{163}$$Dyが、奇質量核では中性子数97の$$^{163}$$Dyが大きく変形していることがわかった。また、会議では最近見いだした二つの核種$$^{162}$$Sm, $$^{166}$$Gdについても報告した。

報告書

アクチノイドの地中移行に及ぼす環境中の不均質錯生成物質の影響(III)(研究委託内容報告書)

杤山 修*

JNC-TJ8400 2000-044, 53 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-044.pdf:1.41MB

フミン酸における高分子電解質と組成不均一性による効果を評価するために、Ca(II)とEu(III)のポリアクリル酸錯体やフミン酸錯体の生成定数をEu(III)は10-8M$$sim$$10-5Mの濃度範囲で、TTAとTBPのキシレン溶液を用いる溶媒抽出法により、10-10MCa(II)はTTAとTOPOのシクロヘキサン溶液を用いる溶媒抽出法により、10-4MCa(II)はCaイオン電極を用いて求めた。検討においては見かけの錯生成定数を$$beta$$a=[MRm]/([M][R])と定義し、イオン強度0.1$$sim$$1.0MのNaClO4またはNaCl溶液中でpcH4.8$$sim$$5.5においてlog$$beta$$aを求めた。ここで[R]は解離官能基の濃度、[M]と[MRm]はそれぞれ遊離及び結合している金属イオン濃度を表わす。Eu(III)-フミン酸錯体についてはlog$$beta$$a=5.0$$sim$$9.3、Ca(II)-フミン酸錯体についてはlog$$beta$$a=2.0$$sim$$3.4という値を得た。フミン酸およびポリアクリル酸のいずれにおいてもlog$$beta$$aはpcHまたは解離度$$alpha$$と共に増加する傾向を示し、イオン強度の影響については、イオン強度が0.1Mから1.0Mに増加するとEu(III)のポリアクリル酸錯体のlog$$beta$$aは約1.6減少するのに対しフミン酸錯体のlog$$beta$$aは約0.7程度の減少となった、Ca(II)についてはポリアクリル酸1.9に対してフミン酸1.2の減少となった。金属イオン濃度の影響については、ポリアクリル酸では金属イオン濃度の影響を受けないが、フミン酸では金属イオン濃度が増加するとlog$$beta$$aが減少する。また、Eu(III)-ポリアクリル酸錯体のlog$$beta$$aはCa(II)の共存により変化しなかったが、フミン酸錯体のlog$$beta$$aはCa(II)が共存しないときに比べEu(III)濃度に依存して0$$sim$$0.8程度減少する。フミン酸と金属イオンの錯生成が金属イオン濃度の影響を受けるのは、フミン酸中に錯生成力の違うサイトが共存しているためと考えられる。

論文

超重元素; 144,116,118番元素の合成

西中 一朗

化学と工業, 53(5), P. 607, 2000/00

1999年に発表された114,116,118番元素の合成に関する3つの報告を''化学と工業''誌のトピックスとして紹介した。114番元素は、ロシアと米国の共同研究グループにより、ロシア・ドブナ合同原子核研究所において$$^{244}$$Pu($$^{48}$$Ca,3n)$$^{289}$$114,$$^{242}$$Pu($$^{48}$$Ca,3n)$$^{287}$$114反応で合成された。$$^{289}$$114(寿命30秒)は34日間の実験で1事象、$$^{287}$$114(寿命1.3秒)は32日間で2事象観察され、反応断面積は、それぞれ1pb,2.5pbであった。一方、118番元素は、米国バークレー研究所において、$$^{208}$$Pb($$^{48}$$Ca,n)$$^{293}$$118反応で合成された。11日間の実験で3事象を観測し、反応断面積は2.2pbであった。また、116番元素$$^{289}$$116(寿命1.2ミリ秒)は、$$^{293}$$118(寿命0.2ミリ秒)の壊変系列に発見された。3つの新元素を含む新しい13核種の半減期は、Z=114とN=184の二重閉殻構造を示唆する理論計算と良く一致した。

論文

Transfer of long lived radionuclides in Chernobyl soils to edible plants

天野 光; 上野 隆; Arkhipov, N.*; Paskevich, S.*; 小沼 義一*

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 6 Pages, 2000/00

チェルノブイル原子炉事故で汚染したピート土壌及び砂質土壌で栽培した、こまつな、人参等の野菜への放射性Cs,Sr,及び超ウラン元素移行挙動につき調べた。放射性Cs,Srについての移行係数は、これまでの報告値の範囲内であったが、プルトニウムについては、これまでの報告値を超えていた。その原因として、燃料の微細粒子から溶出し、植物に移行する成分の存在が考えられる。また、プルトニウムについて移行係数の土壌濃度依存性があり、土壌の存在形態が土壌濃度により異なることがその原因と考えられる。

論文

$$beta$$-decay half-lives of new neutron-rich isotopes of elements from Pm to Tb

市川 進一; 浅井 雅人*; 塚田 和明; 長 明彦; 阪間 稔*; 小島 康明*; 柴田 理尋*; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 大浦 泰嗣*; et al.

AIP Conference Proceedings 495, p.103 - 106, 1999/12

これまで実験で決定した6つの新中性子過剰核:$$^{159}$$Pm,$$^{161}$$Sm,$$^{165}$$Gd,$$^{166}$$Tb,$$^{167}$$Tb,$$^{168}$$Tbの$$beta$$崩壊半減期を、大局的理論と微視的理論で得られた予測値と比較して議論した。大局的理論では、6核種とも、予測値はファクター2の範囲で実験値に一致していた。一方微視的理論では特にTb同位体について大きな相違が見られた。予測値は計算に用いるQ$$_{beta}$$の値により大きく異なる。そこで、微視的理論の計算に用いるQ$$_{beta}$$の値を、最新の評価に置き換えて半減期を予測すると、ファクター3程度で一致することがわかった。しかしながら、実験値を再現するにはより大きいQ$$_{beta}$$の値を採用する必要がある。このことは、理論で予想されるより不安定な核種であることを示唆している。

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