First accurate normalization of the -delayed decay of N and implications for the C(,)O astrophysical reaction rate

Kirsebom, O. S.*; Tengblad, O.*; Andreyev, A. N.; 他41名*

Physical Review Letters, 121(14), p.142701_1 - 142701_6, 2018/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.142701

The C(,)O reaction plays a central role in astrophysics, but its cross section at energies relevant for astrophysical applications is only poorly constrained by laboratory data. The reduced width, , of the bound 1 level in O is particularly important to determine the cross section. The magnitude of is determined via sub-Coulomb -transfer reactions or the -delayed decay of N, but the latter approach is presently hampered by the lack of sufficiently precise data on the -decay branching ratios. Here we report improved branching ratios for the bound 1 level () and for -delayed emission (). Our value for is 33 larger than previously held, leading to a substantial increase in . Our revised value for is in good agreement with the value obtained in -transfer studies and the weighted average of the two gives a robust and precise determination of , which provides significantly improved constraints on the C(,)O cross section in the energy range relevant to hydro static He burning.

断層モデルによる地震動予測手法を用いた地震ハザード評価コードSHEAT-FMの使用手引き

杉野 英治*; 鬼沢 邦雄; 鈴木 雅秀

JAERI-Data/Code 2005-008, 95 Pages, 2005/09

JAERI-Data-Code-2005-008.pdf:3.46MB

経年変化を考慮した機器の地震時構造信頼性評価手法を確立するため、プラントサイトの地震動発生確率及び、その発生確率レベルに応じた地震動波形を得ることを目的に、断層モデルによる地震動予測手法を用いた地震ハザード評価コードSHEAT-FM(Seismic Hazard Evaluation for Assessing the Threat to a facility site; Fault Model)を開発した。本評価コードでは、断層モデルによる地震動予測手法に加え、中小地震の観測記録から得られたサイト固有の位相特性や、活断層の活動間隔や最新活動からの経過時間を考慮した地震発生過程モデルなどの、地震工学分野における最新知見を導入することで、地震ハザード評価の精度向上を図っている。本報告書は、SHEAT-FMコードの使用法などをまとめた使用手引きである。主な内容として、SHEAT-FMコードによる地震ハザード評価の概要,入力データの仕様,モデルサイトを対象とした使用例,システム情報及び実行方法についてそれぞれ示す。

ベントナイト間隙水のラマン分光測定

鈴木 覚; 間中 光雄; 森田 光男*

JNC TN8400 2000-020, 25 Pages, 2000/04

JNC-TN8400-2000-020.pdf:0.94MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分における多重バリアシステムで、圧縮ベントナイトには放射性核種の移行遅延効果が求められており、そのメカニズムの解明が急務である。圧縮ベントナイト中の放射性核種は、構成鉱物の粒子間間隙水や粘土鉱物(モンモリロナイト)の層間水を主な移行経路として拡散する。ベントナイト中の核種の見かけの拡散係数の活性化エネルギーが自由水中のそれに比べて高いという報告があり、これは間隙水や層間水の構造・粘性が自由水とは異なるためであると考えられている。この研究では、含水したベントナイトについてラマン分光測定を行ない、自由水とベントナイトの間隙水の構造の違いについて検討した。クニピアF(モンモリロナイト含有率9899重量%、クニミネ工業)とイオン交換水を任意の含水率(9875重量%)で混合した。混合物を超音波洗浄機で振とうした後、2ヶ月程度静置し、イオン交換水混合試料について5条件(含水率98、95、90、80、75重量%)およびNaCl水溶液混合試料について2条件(80、75重量%)についてラマン分光測定を行なった。また、あわせてイオン交換水、0.5M NaCl水溶液および乾燥状態のクニピアF(相対湿度25RH%)の測定も行なった。ラマン測定は反射モードで行ない、測定時の温度は室温で2426であった。測定の際には試料からの蛍光の低減に注意したが、除去できなかった蛍光についてはベースライン補正を行ない、24004000cm-1の領域でラマンスペクトルを得た。イオン交換水は約3250、3400、3630cm-1にラマン散乱の極大ピークを持ち、3400cm-1のピーク強度が相対的に大きい。複数のピークの存在は、水分子間の複数の水素結合状態があることを示しており、低い波数のピークほど強い水素結合に帰属される。含水したベントナイトのラマンスペクトルは約32003250、3400、3630cm-1にピークがあり、含水率の低下に伴い、3400cm-1に比べ32003250cm-1のピークが相対的に増加している。また、乾燥したクニピアFのスペクトル(dry)は層間水によるもので、3150cm-1のピークが著しく大きい。NaCl水溶液を含水させた試料でも、含水率の低下に伴う、3250cm-1のピークの相対的な増加が認められた。これらのピークは、イオン交換水と同様に

核種移行モデルにおける収着分配係数の概念とその適用性

朽山 修*; 高須 亜紀*; 池田 孝夫*; 木村 英雄; 佐藤 正知*; 長崎 晋也*; 中山 真一; 新堀 雄一*; 古屋 廣高*; 三頭 聰明*; et al.

原子力バックエンド研究, 5(1), p.3 - 19, 1998/08

http://ci.nii.ac.jp/naid/40005195029

放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、現在用いられている核種移行モデルは主として、固体物質による遅延効果を収着分配係数Kを用いて評価している。しかしながら、収着はその機構が未だ十分解明されていない現象であるため、移行モデルKを用いるにあたっては、いくつかの注意が必要となる。この問題は、収着が固体と水の界面あるいはその近傍で起こる不均一系の反応であることと、核種の移行媒体である地質媒体の物理的性質や化学的性質が一様でないことに起因している。本論文はKを用いて記述できる収着現象の範囲について考え、さらに原位置での核種移行の評価に対するKによる記述の妥当性と適用性について考察した。

Experimental study on neptunium migration under in situ geochemical conditions

熊田 政弘; Vandergraaf, T. T.*

Journal of Contaminant Hydrology, 35(1-3), p.31 - 40, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0169-7722(98)00113-2

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価において重要な核種であるNpについて、深地下の地球化学的条件下における移行挙動をAECLとの協力により調べた。カナダ、マニトバ州の地下実験施設において、地下250m付近の亀裂帯から採取した岩石試料と地下水を用いてカラム実験による移行実験を原位置条件下で行った。3通りの流束(0.3、1.0及び3.0ml/h)でNpをスパイクした地下水約30mlをカラムに注入した。同時に注入したトリチウムの破過曲線は得られたが、注入後95日経っても、Npの破過曲線は得られなかった。移行試験の終了後にカラム充填物を1cm刻みにしてNpのカラム内分布を求めた。1次元輸送モデルをNpのカラム内分布に適用し、カーブフィッテングからNpの遅延係数を得た。Npの遅延係数(Rf)には大きな流速依存性が認められ、Npの遅延速度(Vn)は1桁以上変化した。

Mobility of uranium during weathering

村上 隆*; 大貫 敏彦; 磯部 博志; 佐藤 努

American Mineralogist, 82, p.888 - 899, 1997/00

http://ammin.geoscienceworld.org/content/82/9-10/888.abstract

オーストラリア、クンガラ鉱床の2次鉱床の酸化条件におけるウランの固定機構について透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡により検討し、熱力学データに基づく予測と比較した。その結果、ウランは、地下水の上流域ではケイ酸塩鉱物がリン酸塩鉱物に置き換わっていること、下流域では鉄鉱物中にリン酸塩鉱物として析出しているのが確認された。これらの結果を、熱力学的データに基づく予測と比較した結果、上流域では局所的な飽和条件によるウラン鉱物の析出が機構として考えられた。しかし、下流域では、上流域のような局所的飽和からはウラン鉱物の生成が予測されず、他の機構、例えば触媒作用、により生成したものと考えた。

TRU廃棄物処分システムの予備的性能評価(1)-人工バリアからの核種の放出率による検討-

三原 守弘; 吉川 英樹; 油井 三和

PNC TN8410 94-241, 53 Pages, 1994/07

PNC-TN8410-94-241.pdf:1.34MB

平成3年7月に原子力委員会は、「TRU核種を含む放射性廃棄物の処理処分について」を公表し、その中でTRU廃棄物の処分を1990年代後半までに見通しが得られるよう検討を行う必要があることを述べている。以上の状況を踏まえ、本報告書では、TRU廃棄物の特性を考慮し、暫定的に設定した処分システムにて予備的な性能評価試算を行い、今後の研究課題の摘出及びそれらの優先順位付けを行った。主な結果は、以下のとおりである。(1)C-14やI-129等の地下水に対して可溶性かつ非吸着性の核種が人工バリアからの放出率を支配する重要な核種となるため、これらの核種の遅延機構の研究を行う必要がある。(2)硝酸塩及び有機物の存在により核種の溶解度が上がることが示唆された。よって硝酸塩及び有機物の存在下における信頼性の高い熱力学データの取得、拡散係数及び分配係数の取得を行う必要がある。(3)可溶性核種の人工バリアからの放出率については、固化体中のインベントリに依存するためインベントリを把握する必要がある。また、本試算ではデータ不足等により考慮しなかったが重要と考えられる研究としては人工バリア材の長期安定性、ガスの発生・移行、微生物影響調査研究等が挙げられる。今後、これらの研究を進めながら処分システムの構築を行う必要がある。

遅延線電極構造に設計した位置検出型核分裂計数管の理論的考察

山岸 秀志

JAERI-M 93-151, 10 Pages, 1993/07

JAERI-M-93-151.pdf:0.5MB

核分裂計数管の陽極をコイル構造とした新たな位置検出型核分裂計数管(PSFC)を考案し、その構造とパルス伝幡等の電気的特性の関係について理論的な考察を行った。本PSFCは高速中性子を検出することを目標にしており、信号パルスの時間差によって中性子位置を検出する原理に基づくものである。計算による考察の結果、PSFCの陽極をコイル構造にすることにより適度なパルス伝幡速度が得られるため、これまでにない極めて高い位置検出分解能を有する中性子検出器の開発が可能であることがわかった。更に、PSFCはコイル構造により自由に特性インピーダンスを設計できるため、信号伝送ケーブルとインピーダンス整合をとることができる。この結果、信号パルスの反射がない良好なパルス伝送特性も得られることがわかった。この技術は熱中性子用の位置検出型核分裂計数管にも利用できるものである。

Progress report on safety research on high-level waste management for the period April 1990 to March 1991

村岡 進; 妹尾 宗明; 小林 義威

JAERI-M 92-022, 73 Pages, 1992/03

JAERI-M-92-022.pdf:2.46MB

人工バリア研究室、深地処分研究室及び環境放射化学研究室において、平成2年度に実施した高レベル廃棄物処理処分の安全性に関する研究成果をまとめた。その内容は次の通りである。1)固化体及び人工バリア材の研究開発では、ガラス固化体、セラミック固化体及び緩衝材の性能評価試験並びに容器材料の耐食性試験を継続した。2)地層処分の安全評価試験では、核種の水中での化学的挙動、地層中での移行・固定機構の研究を実施した。また、岩石中の元素の化学形分析法の開発を進めた。3)ナチュラルアナログ研究として、ウラン鉱床中のウラン系列核種の移行及び分布に関する研究を実施した。

Progress report on safety research on high-level waste management for the period April 1989 to March 1990

村岡 進; 妹尾 宗明; 小林 義威

JAERI-M 91-019, 69 Pages, 1991/02

JAERI-M-91-019.pdf:1.83MB

人工バリア研究室、深地処分研究室及び環境放射化学研究室において平成元年度に実施した高レベル廃棄物処理処分の安全性に関する研究成果を報告書にまとめた。その内容は次の通りである。1)固化体及び人工バリア材の研究開発では、ガラス固化体、セラミック固化体の性能評価試験及び容器材料の耐食性試験を継続した。2)地層処分の安全評価試験では、核種の水中での化学的挙動、地層中での核種の移行・遅延挙動の研究を実施した。また、岩石中の元素の化学形分析法の開発を進めた。3)ナチュラルアナログ研究として、ウラン鉱床中のウランの分布及び移行に関する研究を実施した。