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論文

核不拡散・核セキュリティ用アクティブ中性子NDA技術の研究開発,2; 次世代型DDA技術の開発

大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 飛田 浩; 呉田 昌俊

第37回核物質管理学会日本支部年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2017/02

原子力機構では、2015年より欧州委員会共同研究センターと共同で核不拡散、核セキュリティ用非破壊測定技術の開発に取り組んでおり、従来の技術では測定が難しい高線量核燃料や共存物質が多い難測定核物質を測定する技術の確立を目指している。現在、その非破壊測定技術の一つとして核分裂性核種の総質量を測定する小型中性子源を用いた次世代型アクティブ中性子ダイアウェイ時間差分析(DDA)装置を開発している。DDA装置の測定性能は装置内部の壁の材料の種類、測定サンプルの周囲に配置するポリエチレン製の中性子モデレータの厚さに大きく依存する。本報では、MOX粉末試料をサンプルとした場合のモンテカルロシミュレーション(MCNP)により得られた検出下限値、検出性能の壁材の種類及びモデレータ厚さの依存性に関して報告する。

論文

放射線加工レベル$$^{60}$$Co$$gamma$$線高線量率校正用電離箱システム

小嶋 拓治; 橘 宏行; 羽田 徳之; 金子 広久; 春山 保幸; 田中 隆一*

Radioisotopes, 50(7), p.291 - 300, 2001/07

現在、医療用具の滅菌等放射線加工処理では、広い照射場が得られるように$${}^{60}$$Co $$gamma$$線板状線源を用い100$$sim$$10,000 Gy/h程度の線量率を利用している。こうしたパノラミックな(コリメートされていない)照射場の特性や線量率範囲は、点線源を用いたコリメートされた比較的低い線量率の照射場をもつ現在の線量標準機関と異なっていることから、この分野における線量トレーサビリティをもたせることは容易でない。そこで、日本原子力研究所(原研)では、国家標準である経済産業省産業技術総合研究所(産総研)における線量率範囲も含み広い範囲5$$sim$$20,000 Gy/hをカバーする$$^{60}$$Co $$gamma$$線照射場を二つの大線量用線源を用いて構築し、この照射場において平行平板型電離箱システムに基づく大線量校正技術を開発した。原研での線量校正が産総研とトレーサビリティをもつことを技術的に明らかにするため、線量率範囲10$$sim$$100 Gy/hオーダーの産総研で与えられた電離箱の校正結果、すなわち電流から照射線量率への換算係数は、照射場の特性のちがいに関わる補正なく、大線量率5$$sim$$20,000Gy/hにおいても有効であることを示した。また、不確かさ$$pm$$2.2%(95%信頼度相当)で線量0.5$$sim1.60times{10}^5$$ Gyを校正できることを明らかにした。

論文

作業姿勢を模擬した数学ファントムを用いた線量計算

遠藤 章; 山口 恭弘; 佐藤 理*; 石榑 信人*

ウラン加工工場臨海事故に対する環境測定・線量推定 (NIRS-M-150), p.163 - 175, 2000/00

JCO臨界事故において、沈殿槽周辺で作業を行っていた2名の作業者については、中性子及び$$gamma$$線混在場で著しい不均等被ばくを受けたことが、臨床症状に深く関係していたと考えられている。そのため、身体部位ごとの中性子、$$gamma$$線それぞれの線量寄与と、症状との関係を明らかにすることは極めて重要である。そこで、モンテカルロ計算手法及び数学ファントムを用い、作業時の位置及び姿勢を模擬した臨界事故時の詳細線量評価手法を開発し、人体内の線量分布、$$^{24}$$Na生成量等に関する解析を実施した。本解析結果は、高線量被ばくがもたらす医学的影響の解明及びその治療法の進歩に寄与するものと考えられる。

報告書

インキャン式高周波加熱を用いた焼却溶融設備の確証試験

菅谷 敏克; 堂野前 寧; 加藤 徳義; 宮崎 仁; 谷本 健一

JNC-TN9410 2000-002, 149 Pages, 1999/12

JNC-TN9410-2000-002.pdf:23.51MB

建設計画を進めている固体廃棄物処理技術開発施設(LEDF)では、高線量$$alpha$$廃棄物である可燃物、PVC、ゴム、使用済イオン交換樹脂及び不燃物の処理方法として、「インキャン式高周波加熱」を用いた焼却溶融設備(セラミック製の廃棄物収納容器を高周波による誘導加熱で昇温し、容器内の廃棄物を対象物によって焼却・溶融する設備)を計画している。試験は、焼却溶融設備の設備設計の最適化を目的として、処理対象廃棄物に対する処理性能(処理能力、処理条件など)や運転条件及び処理中に発生するオフガス中の放射性核種の除去性能条件、また、焼却溶融後の生成物である溶融固化体の性状(核種、主要構成成分の均一性、固化体の強度など)の確認を行った。試験装置は、LEDFで実際に使用される規模の焼却溶融装置(パイロット装置)を用いた。また、放射性核種を使用したホット試験を要するものについては、実験室規模の機器を用いて行った。以下に、主な試験結果を要約する。(1)パイロット装置を用いて処理能力を確認した結果、可燃物・難燃物に対して6.7kg/h、樹脂に対して13.0kg/h、石膏以外の不燃物に対し30.0kg/hであった。また、このときの処理条件は幾つかのパラメータの中から選定し、運転温度については、可燃物・難燃物が1000$$^{circ}C$$、樹脂が1300$$^{circ}C$$、不燃物は1500$$^{circ}C$$、燃焼空気については、空気量は90Nmの3乗/h、空気温度は300$$^{circ}C$$、吹き込み速度は約20m/sが最適であった。(2)焼却溶融設備に必要な処理量が得られる一日の運転時間を確認した結果、可燃物、PVCやゴムなどの焼却対象廃棄物の焼却時間は5時間、焼却前後のキャニスタ昇温、残燃時間は各30分必要であった。不燃物などの溶融時間は、焼却灰の保持時間と石膏の溶融時間を考慮して5時間、キャニスタ昇温時間30分が必要であった。(3)パイロット装置により焼却溶融炉からセラミックフィルターまでの系統除染係数を確認したところ、実廃棄物の主要非揮発性核種(Co、Cs、Ce)に対し、10の5乗以上であった。(4)実験室規模の機器を用いて、高温オフガス中の揮発性ルテニウムを除去する高温Ru吸着塔の設計条件を確認した結果、粒径0.8から1.7mmの鉄担持シリカゲルに対して、滞留時間3秒以上を確保することで、除染係数10の3乗が得られるとともに、吸着材寿命は約1年であることがわかっ

報告書

核融合炉(ITER)用遠隔保守機器・部品照射試験装置の設計と製作

八木 敏明; 森田 洋右; 瀬口 忠男

JAERI-Tech 95-015, 30 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-015.pdf:1.33MB

核融合炉開発の一環として、遠隔保守機器部品及びそれら材料の耐放射線性評価を行うため、「核融合炉(ITER)用遠隔保守機器・部品照射試験装置」を設計し、製作した。本装置はITERで使用する遠隔保守機器の電線・ケーブル、各種センサー及び材料などを、高温放射線環境(100~350$$^{circ}$$C、高線量率$$gamma$$線照射)で試験できる装置である。製作した装置の特性は照射容器内の線量率が2$$times$$10$$^{6}$$R/hの高線量率で均一であり、温度分布も350$$^{circ}$$Cまで10$$^{circ}$$C以内の温度範囲で制御できることが分かった。今後、高い温度での高分子材料の照射や照射下での核融合炉用遠隔保守機器・部品の特性評価に役立つことが期待される。

論文

エレクトロンビームの工業利用

中瀬 吉昭

色材協會誌, 66(1), p.19 - 27, 1993/01

色材(塗料、顔料、印刷インキ、化粧品など)や界面制御ならびにこれらに関連した研究成果の報告、総説、解説、講座などを掲載する協会の機関誌に投稿する(編集委員会より執筆依頼)。エレクトロンビームの工業利用の全般的な紹介である。放射線の話、電子線の利用価値、電子加速器の話、とくに色材に関連して使用されている低エネルギー加速器について利用時の問題点の指摘を行い、次に工業利用における詳細を、高線量率照射の特長、その利用の説明、さらにキュアリング、架橋・グラフト、重合・高分子合成、分解、低分子合成等にわけて紹介した。

論文

電子スピン共鳴(ESR)法を用いた大線量測定

小嶋 拓治; 田中 隆一

Radioisotopes, 41(6), p.320 - 330, 1992/06

放射線治療や放射線加工処理等の特に高線量域を対象としたESR線量計、主にアラニン/ESR線量計について、形状の異なる素子の開発、その基本的な線量計特性と応用例、及び専用線量測定システムの開発に関する研究成果を中心に報告する。

報告書

高線量$$alpha$$廃棄物等減容処理施設の設計調査

山崎 純*; 関 貞雄*; 福田 五郎*

PNC-TJ9409 91-001, 164 Pages, 1991/02

PNC-TJ9409-91-001.pdf:4.41MB

動力炉・核燃料開発事業団大洗工学センターで発生する高線量$$alpha$$固体廃棄物は,現在2$$sim$$3重のステンレス製の缶に密封収納後,日本原子力研究所大洗工学研究所廃棄物処理場の高レベル$$alpha$$固体廃棄物貯蔵施設に保管されている。しかしこの施設は,現在の貯蔵量と今後の発生量から推定すると平成8年ごろ満杯となるため,既貯蔵廃棄物の減容等により貯蔵能力の拡大化を図る必要がある。本報告書はこれを受けて,現在保管中の高線量$$alpha$$固体廃棄物,あるいは今後発生する廃棄物の量,性状等を調査予測を行い,処理量に見合った合理的処理プロセス等に係わる設計調査を行い,その結果をまとめたものである。特に本設計調査では発生源から送られてくる$$alpha$$固体廃棄物の減容処理の効率化等に重点をおいた検討を行い運転性,保守性,安全性,開発度,経済性等の面も加味した検討を行った。

論文

第2回国際高線量測定シンポジウム報告

小嶋 拓治

放射線化学, (51), p.55 - 56, 1991/00

IAEA主催「第2回放射線プロセシングのための高線量測定シンポジウム」が、11月5日から9日までウィーンで開催された。本報告は、このシンポジウムにおける研究発表内容の紹介と、これらから感じられた高線量計測の国際的動向について述べる。

論文

Radiation-induced polymerization of methyl methacrylate and alkyl acrylates at high dose rate

林 香苗; 竹崎 淳一; 岡田 紀夫; 桜田 一郎*

J.Appl.Polym.Sci., 36, p.295 - 308, 1988/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:58.48(Polymer Science)

メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチルの放射線重合を$$gamma$$線ならびに電子線加速器を用いて10-10$$^{6}$$rad/secの広い線量率範囲にわたって行った。メタクリル酸メチル、アクリル酸n-ブチルに対しては上記の全線量率領域にわたってラジカル重合がおこり、重合初期段階では定常状態の動力学が成立することがわかった。アクリル酸メチル、アクリル酸エチルに対しては、線量率の増大による重合速度の増大は、1/2乗則から予想されるよりずっと小さく、線量率の増大による分子量の減少よりもずっと小さいことが示された。ここで研究したモノマーすべてについて、ゲル効果による重合速度の自動加速現象は、線量率の増大により明瞭でなくなった。これらのモノマーから得られたポリマーはすべて二つのピークをもつ分子量分布をもっていることが明らかとなった。

報告書

高線量率加速器棟の放射線遮蔽と線量分布

松田 光司; 高垣 虎雄; 中瀬 吉昭; 中井 洋太

JAERI-M 84-057, 72 Pages, 1984/03

JAERI-M-84-057.pdf:2.05MB

高線量率加速器棟の遮断計算を簡単なモデル実験にもとづいて行った。加速器棟完成後、加速器棟内外の放射線量率の測定を行い、計算値との比較を行った。また制動輻射X線に対する遮断設計あるいはX線照射の際の基礎データを得ることを目的として高線量率加速器の0.6Mev電子線をFe(SUS304)に照射した場合に発生する制動輻射X線の角度分析を測定した。この際、制動輻射X線コンクリート床上の後方散乱の影響を最小にする条件を得るためアルベド値も測定した。ターゲットの下1mまでについて、ターゲットを中心として2m四方の線量率分布をシリコン固体線量計を用いて測定し、三次元線量率分布図をデータ集としてまとめた。また照射室内全体に関しては熱蛍光線量計(TLD)を1m間隔に設置して測定し、床から2m高さまでの等線量率分布を得た。迷路内の放射線量率の測定も行い、減衰の様子を調べた。

論文

Electric conduction of low density polyethylene induced by high dose rate gamma rays

望月 清次*; 田村 直幸; 矢作 吉之助*

Journal of Applied Physics, 54(8), p.4433 - 4438, 1983/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:64.95(Physics, Applied)

1$$times$$10$$^{5}$$~1$$times$$10$$^{6}$$R/hの高線量率$$gamma$$線照射下での低密度ポリエチレンの放射線誘起電気伝導を調べた。低電界領域において、最初の定常誘起電流に続いて、ゆっくりとした増加電流が現われること、そして再び最初の定常誘起電流とは異なった平衡誘起電流の現れることが見いだされた。放射線誘起電流の時間依存性における極性反転効果、温度効果、試料密度効果などを調べた結果、ここで見いだしたある緩和時間を経た後ゆっくりと現われる増加電流は、比較的深いトラップにとらえられたチャージキャリアの熱的再励起によるものであること、また、試料の結晶化度に敏感に依存することなどが推論された。

論文

Molecular weight distribution of polymer latex by radiation induced emulsion polymerization of styrene

竹崎 淳一; 林 香苗; 岡村 誠三*

Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 26, p.557 - 558, 1983/00

乳化材としてラウリル硫酸ナトリウムを用いたスチレンの放射線乳化重合により、微粒子エマルションが得られる。2つの重合系の特徴は、高線量率下の照射では、カチオン機構で重合が進行し、生成ポリマーの分子量が線量率によらず、ほぼ一定(~2$$times$$10$$^{4}$$)であることである。低線量率では、ラジカル機構による重合の寄与が大きくなる。乳化剤濃度も3.0Wt%(スチレンに対し)で、粒子径は40nm以下になる。分子量分布は比較的せまく、均一性のよいエマルションがえられることがわかった。

論文

Formation of fine particle polymer emulsions by high dose rate polymerization

林 香苗; 来島 利幸*; 岡村 誠三*; 江草 茂則; 幕内 恵三

Journal of Polymer Science; Polymer Letters Edition, 20, p.643 - 645, 1982/00

0.3Mradlsの電子線照射下でスチレン等の乳化重合を行ない、40-80nmの平均粒子径をもつ微粒子ポリマー・エマルションが得られた。

論文

フリッケ線量計による高線量率領域の線量測定法

山本 忠利; 鈴木 伸武

Radioisotopes, 31(3), p.148 - 151, 1982/00

フリッケ線量計による高線量率領域での精度の高い測定方法について検討を行なった。測定精度を高めるため、線量測定に及ぼす水の純度、ガス飽和時間、照射容器の壁材の影響および線量計溶液の化学的安定性について調べ、従来の線量測定法を若干改良した方法、すなわち、Fe$$^{2}$$$$^{+}$$のFe$$^{3}$$$$^{+}$$への転換率を低減化した測定法および単独照射容器による測定法について検討した。さらに、小型照射容器を用いて得られたフリッケ線量計による測定値を電離箱による測定値と比較した。フリッケ線量計による測定値は線量率1.4$$times$$10$$^{5}$$~3.5$$times$$10$$^{6}$$R/hrの範囲内で電離箱による測定値とよく一致した。

論文

Radiation-induced polymerization at high dose rate, V; Butadiene in bulk

林 香苗; 田中 義則*; 岡村 誠三*

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 19, p.1435 - 1443, 1981/00

ブタジエン塊状重合は非常に広い線量率範囲にわたりカチオン機構のみによることがわかった。 生成物の数平均重合度は42、二重結合の残存率は83%でありトランス77%、ビニル23%、シス0%であった。 反応収率が10%をこえるとゲルが生じ始めるがポリマー中の二重結合の残存率は変化しなかった。 このことから重合、環化、架橋の三つの反応が同じカチオン種により相互に関連を持ちながら進行していると推論され反応機構が提案された。

論文

Radiation-induced polymerization at high dose rate, VI; Butadiene in n-hexane solution

林 香苗; 香川 一典*; 岡村 誠三*

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 19, p.1977 - 1984, 1981/00

種々の溶媒中でブタジエンの電子線重合を行い、n-ヘキサン中では重合速度、生成物の数平均分子量は塊状重合の値の8割程度となるが、比較的高収率(~40%)まで架橋していないポリマーが得られることがわかった。 反応はカチオン機構で進行し、生成物のミクロ構造は塊状重合の場合とほぼ同じであった。 ヘキサン溶液では塊状の場合とくらべて分子内環化が生じやすく、一方架橋はおこりにくいことがわかった。 溶液重合におけるモノマー濃度と重合速度の関係を説明するための動力学式を提案し、実験結果とほぼよい一致を見た。

論文

Polymerization of vinyl and diene monomers by electron beams

林 香苗; 岡村 誠三*

Radiation Physics and Chemistry, 18(5-6), p.1133 - 1142, 1981/00

第3回国際放射線プロセス会議(1980年10月、東京)における一般講演の内容が上記雑誌に特集号として採録されたものである。内容は約10種にわたるビニルならびにジエン化合物の高線量率下での重合挙動を4つの型に分類し、それぞれについてその反応機構を論じたものである。

論文

Radiation-induced polymerization at high dose rate, 1; Isobutyl vinyl ether in bulk

林 香苗

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 18(1), p.179 - 189, 1980/00

非常に広い線量率範囲にわたってイソブチル・ビニル・エーテルの塊状重合の動力学的研究をおこなった。8.2-227rad/secでの低い線量率ではラジカル重合のみが観測された。8.8$$times$$10$$^{3}$$rad/sec以上の高線量率ではラジカル重合とカチオン重合が並行しておこることがわかった。高線量率での生成物の平均重合度は9-10である。モノマーをよく乾燥するとカチオン重合速度が増しより高分子量の生成物が得られた。

論文

Radiation-induced polymerization at high dose rate, III; Isoprene in bulk

林 香苗; 立花 道則*; 岡村 誠三*

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 18, p.3381 - 3391, 1980/00

イソプレンの塊状重合を広い線量率範囲にわたり25$$^{circ}$$Cでおこなった。重合速度と生成物の分子量の線量率による変化は、これまでに報告されているいくつかのカチオン重合性モノマーの場合と本質的には同じであった。すなわち7.0~230rad/secではラジカル重合,8.8$$times$$10$$^{3}$$~2.2$$times$$10$$^{5}$$rad/secではラジカル重合とカチオン重合が並行的におこった。高線量率での数平均分子量は線量率によらずほぼ一定(850)であった。高線量率での生成物のミクロ構造は主としてトランス-1,4でありシス-1,4が7%,3,4-ビニルが10%,残存二重結合率は90%であった。高線量率ではシス分率と残存二重結合率がやや低下するが、これは重合機構の違いによるものと説明された。

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