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論文

Experimental verification of velocity bunching via shot-by-shot measurement at S-band photoinjector and linac

飯島 北斗; 上坂 充*; 坂本 文人*; 上田 徹*; 熊谷 教孝*; Serafini, L.*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 44(7A), p.5249 - 5253, 2005/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:33.54(Physics, Applied)

「速度集群」と呼ばれる圧縮方法の実験的な検証を報告する。 線形圧縮に基づく速度集群は圧縮器として進行波型の加速管を使用する。 実験は東京大学の原子力工学研究施設にあるS-バンドのフォトカソードRF電子銃と線形加速器を用いて行われた。1バンチごとのバンチ長はフェムト秒ストリークカメラにより、バンチあたりの電荷量1nCに対して、平均0.5$$pm$$0.1ps(rms)と測定された。この結果はPARMELAによるシミュレーションとよく一致している。

論文

I-A. Models for atmospheric releases: I-A.1. Models used by JAERI, Japan

天野 光; 安藤 麻里子; 高橋 知之*

IAEA-BIOMASS-3, p.163 - 164, 2003/03

IAEAが主催した生態圏核種移行モデル検証プログラムBIOMASSにはトリチウムの環境挙動モデル検証が含まれていた。原研はこのモデル検証に参加した。モデルの課題は、トリチウム(HTOとHT)の大気放出があった時に、風下での大気や土壌,植物中の自由水及び組織結合中のトリチウム濃度を予測するというものである。原研は独自に開発したコードETDOSEを用いて、計算を行った。本解説ではETDOSEの概要につき報告した。

論文

ETDOSE; A Code to simulate tritium transfer in the environment and to evaluate dose

安藤 麻里子; 天野 光; 高橋 知之*

Fusion Science and Technology, 41(3), p.470 - 473, 2002/05

原子力施設から大気中に放出されたトリチウムの環境中移行挙動と線量評価を行うためのコードETDOSEの開発を行った。核融合研究や原子力利用により大気中に放出されるトリチウムの化学形はHTとHTOが大部分であり、土壌への沈着,土壌表面での微生物によるHTからHTOへの転換,地表面からのHTOの再放出,植物による吸収と光合成による有機結合型トリチウム(OBT)の生成など化学形を変化させながら地表環境中を移行する。ETDOSEは、これらの移行過程を考慮し、使用者がパソコンで容易に線量評価を行うことが可能なコードである。このコードの概要と適用例を報告する。

論文

Development of dose assessment code for accidental tritium releases

横山 須美; 野口 宏

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 5 Pages, 2000/05

核融合施設等から大気中にトリチウムが放出された場合の公衆被ばく線量を評価するためのコードを開発した。本コード(ACUTRI)は、トリチウムガス(HT)及びトリチウム水(HTO)に対する線量を計算することができる。ACUTRIは、環境中トリチウム移行モデルや線量計算モデルからなり、日本の気象指針と整合性のとれた評価が可能である。このACUTRIを用いて予備解析を行った。その結果、HTO放出に対して統計的な手法により、最大の空気中トリチウム濃度を求めたところ、降雨期間を考慮した場合と考慮しなかった場合では、降雨期間を考慮した方が大きな値となった。一方、累積出現頻度が97%になる空気中濃度については、降雨期間を考慮した場合もしなかった場合も同程度であることがわかった。さらに、HTガス短期間放出実験の結果とACUTRIの計算結果を比較したところ、保守的かつ合理的に線量を評価できることが確認できた。

論文

Compact X-ray sources by intense laser interactions with beams and plasmas

小瀧 秀行; 神門 正城; 出羽 英紀; 近藤 修司; 渡部 貴宏*; 上田 徹*; 木下 健一*; 吉井 康司*; 上坂 充*; 中島 一久

Lasers Plasma Generation and Diagnostics (Proceedings of SPIE Vol.3935), p.149 - 155, 2000/01

極短パルスX線は、物理、化学、医学等さまざまな分野での応用が考えられており、世界中で研究が行われている。レーザーアンジュレーターは、コンパクトなシンクロトロン放射光源であり、レーザーとプラズマ、レーザーと電子ビームとの相互作用によって、高輝度のX線源となり得る。250mJのTi:SapphireレーザーとPhotocathode RF-Gunからの20MeVの電子ビームを使い、後方トムソン散乱による極短パルスX線発生の実験を行った。Photocathode RF-Gunからの電子ビームを、バンチ圧縮シケインを使ってバンチ圧縮し、それにより、1nC,500fsの電子ビームの発生に成功した。そのサブピコ秒の電子ビームとTi:Sapphireレーザーとを用いて、後方トムソン散乱によりサブピコ秒のX線を発生させ、約500fsのX線発生に成功した。また、X線顕微鏡応用のためのX線源にするためのレーザープラズマX線実験の計画及びレーザーと電子ビームとの相互作用によるレーザーシンクロトロンについての発表を行う。

論文

防護具用膜に対するトリチウム水蒸気透過パラメータの測定

横山 須美; 野口 宏; 木内 伸幸; 山本 英明; 加藤 正平; 友岡 仁*; 江田 邦臣*

保健物理, 34(1), p.57 - 66, 1999/00

トリチウムを取り扱う場合、作業者は防護具を着用する。この防護具のトリチウムに対する防護性能を評価するために、基礎的なデータである、素材に対するトリチウム水蒸気の透過パラメータ(透過係数、拡散係数及び溶解度)を把握しておく必要がある。このパラメータを、5種類のプラスチック膜、6種類のゴム膜及び5種類のラミネート膜について測定した。この結果、透過係数は使用予測範囲の温度や湿度では、ほぼ一定であること、膜の厚さにも依存しないことが明らかになった。また、ラミネート膜は、内側に挟んだ膜の溶解度が大きい場合、これらの膜を構成する個々の膜の透過係数より小さくなることがわかった。さらに、HTOで汚染した膜を3~4日乾燥すると、膜の性能は元の状態に戻ることが明らかとなった。

論文

Short pulse X-ray generation via backward Thomson scattering on relativistic electron beam

小瀧 秀行; 中島 一久*; 神門 正城*; 出羽 英紀*; 近藤 修司; 酒井 文雄*; 渡部 貴宏*; 上田 徹*; 中西 弘*; 吉井 康司*; et al.

Inst. Phys. Conf. Ser., (159), p.565 - 567, 1999/00

極短パルスX線は、物理、化学、医学等さまざまな分野での応用が考えられており、世界中で研究が行われている。250mJのTi:SapphireレーザーとPhotocathode RF-Gunからの20MeVの電子ビームを使い、後方トムソン散乱による極短パルスX線発生の実験を行った。Photocathode RF-Gunからの電子ビームを、バンチ圧縮シケインを使ってバンチ圧縮し、それにより、lnC,500fsの電子ビームの発生に成功した。サブピコ秒の電子ビームとTi:Sapphireレーザーとを用いて、後方トムソン散乱によりサブピコ秒のX線を発生させた。レーザーと電子ビームの衝突のタイミングや、衝突点でのレーザーのポジションを変化させ電子ビームをレーザーでスキャンし、X線シグナルの測定を行い、後方トムソン散乱によるX線であることを確認した。

論文

Intercomparison of model predictions of tritium concentrations in soil and foods following acute airborne HTO exposure

P.J.Barry*; B.M.Watkins*; Y.Belot*; P.A.Davis*; O.Edlund*; D.Galeriu*; W.Raskob*; S.Russell*; 外川 織彦

Journal of Environmental Radioactivity, 42(2-3), p.191 - 207, 1999/00

 被引用回数:18 パーセンタイル:45.69(Environmental Sciences)

生態圏核種移行モデルの検証に関する国際共同研究BIOMOVSII計画におけるトリチウムに関するワーキンググループでは、HTOの大気への短期放出に対する生態圏移行のモデル予測を相互に比較した。参加者は決められた放出条件の下で、農畜産物におけるHTOとOBTの濃度を推定することを求められた。8種類のモデルがこのシナリオに参加した。昼間の放出については、ほとんどのモデル予測は1桁以内で一致し、相違の多くは単にパラメータ値の違いで説明される。しかし夜間の放出については、モデル予測には大きな相違が見られた。これは、夜間におけるHTOの取り込みとOBTへの変換率に関するモデル化の違いに起因しており、実験データと今後の研究が必要であることが明らかとなった。

論文

トリチウムによる環境影響評価のモデルの現状と今後の課題; 公衆被曝線量評価モデル:TRIDOSE

野口 宏

プラズマ・核融合学会誌, 73(12), P. 1360, 1997/12

原研が開発した環境中トリチウムによる公衆被ばく線量評価モデル(TRIDOSE)の概要を紹介した。TRIDOSEは大気中に放出されたトリチウムガスやトリチウム水の大気拡散、土壌や植物への沈着、土壌中移行、大気への再放出等をモデル化しており、吸入摂取や経口摂取による被ばく線量が計算できる。本特集では計算結果の例も紹介した。また、現在進められている核融合実験炉の安全評価用のトリチウム被ばく線量評価コードの開発にも触れた。

論文

大気中HTOの濃度変化

野口 宏

プラズマ・核融合学会誌, 73(12), p.1350 - 1351, 1997/12

原研がカナダ・チョークリバー研究所で行ったトリチウムガス野外連続放出実験の成果のうち、空気中トリチウム水濃度の時間変化や高さ分布等の結果の概要を紹介した。特に、雨により濃度が一時的に減少したこと、約10日後にはほぼ定常状態に到達したこと、夜間には高さ方向に関して大きな濃度勾配が観測されたこと、空気中トリチウム水濃度は高さ50cmでは昼間高く、夜間低い日変動が見られたことなどを記述した。

論文

核融合炉内外におけるトリチウムの挙動,7; トリチウムの生体内動態,7.6,トリチウムによる環境影響評価のモデルの現状と今後の課題,7.6.2,パソコンを使ったトリチウム線量評価モデル

天野 光

プラズマ・核融合学会誌, 73(12), p.1360 - 1361, 1997/12

環境中におけるトリチウムの移行挙動をパソコンを用いて簡易に評価するモデルとして、これまでいくつか報告されている。大きく分けて、事故時評価用モデルと平常時評価用モデルとに分けられる。本論文は、我々が現在開発中のパソコンを用いて簡易に環境中におけるトリチウムの移行挙動を評価するモデルETDOSEについて解説したものである。トリチウムの化学形がHT及びHTOについて大気中の拡散にはガウスプルームモデルを用い、気象データを発生頻度により分配する。これらの大気中拡散、地表への沈着、HTであれば地表に棲息している微生物によるHTOへの酸化、土壌から大気への再放出、HTOとしての大気及び根からの植物への取り込み、土壌中でのHTOの移行、等がモデル化され、被ばく線量も算出できる。現在このモデルを用いて、IAEAが主催する国際共同研究BIOMASSでモデル検証を行っている。

論文

核融合炉内外におけるトリチウムの挙動,6; 自然環境中トリチウム挙動,6.4,トリチウムの野外放出実験,6.4.1.2,植物におけるOBT形成

天野 光

プラズマ・核融合学会誌, 73(12), p.1351 - 1352, 1997/12

環境に放出されるトリチウムが植物に移行するプロセスの解析は、食物連鎖、内部被ばくの観点から重要である。1995年8月にカナダのチョークリバー研究所の野外実験場で、HTガスの連続放出実験が行われた。放出期間は12日間で、こまつな、ミニトマト、ラディッシュへの取り込みが調べられた。HTガスが地表に棲息するバクテリアによりHTOに化学形が転換し、HTOに転換したトリチウムが大気及び土壌から植物に取り込まれた。HTガス放出開始後、3日目頃からOBT濃度は直線的に上昇したが、12日の放出期間では平衡に達しなかった。本論文は、このHTガスの野外連続放出実験での植物におけるOBT形成を中心に解説した。被ばく線量は、植物組織等に有機結合したOBTの経口摂取線量はHTO経口摂取のさらに数倍であり、光合成による有機結合化、植物組織への転流に関しては、特に植物の可食部について定量的な評価が重要である。

報告書

Diffusion Behaviour of Nuclides Considering Pathways in Fractured Crystalline Rocks

佐藤 治夫; 澁谷 朝紀; 舘 幸男; 太田 久仁雄*; 天野 健治*; 油井 三和

PNC TN8410 97-127, 57 Pages, 1997/08

PNC-TN8410-97-127.pdf:1.51MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価研究において,核種の移行遅延特性を定量的に調べモデル化することは重要な課題の1つとして挙げられている。筆者らは,結晶質岩中における核種の遅延の程度を定量化するため,割れ目から岩石マトリックス方向への核種の拡散,岩石への核種の収着および間隙特性の変化について調べている。本研究では,釜石原位置試験場の花崗閃緑岩割れ目周辺に見られる割れ目充填鉱物部および変質部の内,地下水が接触している割れ目を対象に核種の移行遅延特性を調べた。イオン電荷をパラメーターにNa,Cs,HTO,Cl,Seについて22$$sim$$25$$^{circ}C$$の範囲で見掛けの拡散係数および実効拡散係数を取得した。透過拡散法により,割れ目充填鉱物部,変質部,花崗閃緑岩に対して取得すると共に,Cs,Sr,Se,238Uおよび239Puのバッチ法による収着実験を同岩石について行い,分配係数を取得した。酸化還元条件に鋭敏な元素の内,SeについてのみN2雰囲気のグローブボックス(O2$$<$$1ppm)内で行い,他の元素は大気雰囲気で行った。岩石試料と同じ場所から採取した地下水(pH8.7$$sim$$9.5)を実験では用いた。岩石試料の間隙率および密度を水中飽和法および水銀圧入法により,また,細孔径分布や比表面積を水銀圧入法により測定した。間隙率は,割れ目充填鉱物部(5.6%)$$>$$変質部(3.2%)$$>$$花崗閃緑岩(2.3%)の順で小さくなり,割れ目からマトリックス方向に対して小さくなることが分かった。花崗閃緑岩および変質部の細孔径分布は10nm$$sim$$0.2mmの範囲にわたっており,割れ目充填鉱物部は50nm$$sim$$0.2mmの範囲であった。しかしながら,割れ目充填鉱物部における多くの細孔径は100nmと0.2mm付近で見られた。全てのイオン(Na+,Cs+,HTO,Cl-,SeO32-)の実効拡散係数は間隙率に依存し,割れ目充填鉱物部$$>$$変質部$$>$$花崗閃緑岩の順に小さくなった。細孔径分布の測定結果から間隙径がイオン径に比べて大きく,岩石表面とイオンとの静電的相互作用の効果はそれほど大きくないものと考えられることから,岩石マトリックス中のイオンの実効拡散係数を間隙率や屈曲度などの間隙構造因子および自由水中のイオンの拡散係数を用いて予測した。その結果,予測値は実測値とほぼ一致し,形状因子に基づいたモデルの適用性が確認された。また,岩石に対

論文

カーボンワイヤー型光プロファイルモニター

塩飽 秀啓

放射光, 10(2), p.69 - 72, 1997/04

SPring-8等の第三世代大型放射光施設では、挿入光源、特にアンジュレータ光源が主体となる。今までに経験したことのない程、大強度の放射光の位置を常時モニターすることは、精密実験を行う利用者側からだけでなく、挿入光源の調整や最適化、蓄積リングの低エミッタンス運動など、光源側や蓄積リング側からも求められている。今回、カーボンワイヤー型光モニターを開発し、高エネ研トリスタン主リングの放射光ビームラインに設置して基礎的な性能評価を行った。その結果、10GeV,10mAという条件下で、挿入光源放射光のプロファイルに位置を測定できた。このX線用光モニターでは、挿入光源のギャップ値変更による光のプロファイル変化にも対応でき、放射光の重心を測定することで、光の中心位置を検知することができた。また、後方の利用実験に影響を与えることなく、常時測定できることがわかった。

論文

トリチウムの影響と安全管理,V-5; 個人モニタリングおよび防護技術

山口 武憲; 野口 宏

日本原子力学会誌, 39(11), p.940 - 941, 1997/00

核融合研究の進展に伴い、トリチウムの環境影響及び人体影響に対する関心が高まりつつある。本報告はトリチウムを摂取した個人のモニタリングに関して、トリチウムの化学形の違いとその生物学的半減期、体内のトリチウム濃度評価のための試料採取と測定法を紹介した。作業者のトリチウム防護技術に関しては、エアラインスーツに用いられている素材のトリチウム透過率や、諸外国において開発され、使用されているエアラインスーツの防護性能を紹介した。

論文

トリチウムの影響と安全管理; 環境中トリチウム挙動,植物中におけるトリチウムの挙動

天野 光; 新 麻里子

日本原子力学会誌, 39(11), p.929 - 931, 1997/00

環境に放出されるトリチウムが植物に取り込まれるプロセスの解析は、植物を動物が摂取し、またトリチウムを含む動植物を人間が摂取することから重要である。環境中に存在しまた原子力施設から放出されるトリチウムは主要な化学形として、水蒸気状(HTO)や水素ガス状(HT)の他、メタン状(CH$$_{3}$$T)やその他種々の有機結合型の形態として存在する。このうち被曝線量としては、例えば同じ量のトリチウムが人間に吸収摂取された場合HTOはHTの1万倍、CH$$_{3}$$Tの100倍であるが、植物組織等に有機結合したトリチウムの経口摂取線量は、HTO経口摂取のさらに2.3倍と評価されている。こうしたことから、トリチウムの植物への移行、特に野菜や果物の可食部への移行プロセス、さらに光合成により有機化し有機生成物として可食部へ移行するプロセスの解析が重要である。本論文はトリチウムの植物への取り込みに関し、現在までの知見を解説した。

論文

Behavior of tritium gas released continuously to the atmosphere

横山 須美; 野口 宏; 福谷 哲; 木内 伸幸; 村田 幹生; 天野 光; 新 麻里子

Int. Symp. on Nuclear Energy and the Environment (96 NEE), 0, p.102 - 104, 1996/00

核融合炉の安全性、特にトリチウムによる公衆被ばくを評価する場合には、環境中でのトリチウムの挙動を調べておく必要がある。このため、1994年夏にカナダにおいてトリチウムガス(HT)野外連続放出実験を行った。本実験では、空気中HT濃度、空気中トリチウム水(HTO)濃度、土壌及び植物水中HTO濃度などの測定を行った。この結果、空気中HT濃度がほぼ一定である場合の空気中、土壌及び植物水中HTO濃度は、放出期間中(約12日間)にほぼ定常状態になること、高さによってそれぞれ空気中HTO濃度の日変動が異なること、空気中HTO濃度の高さ分布は、高さが高くなるにつれて指数関数的に減少する傾向を示すこと、これらの傾きは、大気安定度と連動して日中大気が不安定になると小さく、安定した夜間に大きくなることなどが明らかとなった。

論文

Formation of ultra-thin SiO$$_{2}$$ layer on Si(100) by thermal decomposition of silicon alkoxide

馬場 祐治; 山本 博之; 佐々木 貞吉

Photon Factory Activity Report, (14), P. 423, 1996/00

Si(100)単結晶表面にSiO$$_{2}$$の超薄膜を生成させる新しい方法を提案するとともに、SiO$$_{2}$$層の化学結合状態と膜厚を放射光光電子分光法により測定した。方法は以下の通りである。(1)Si(100)を真空中で80Kに冷却する。(2)テトラメトキシシランを300層吸着させる。(3)Si(100)基板を0.5$$^{circ}$$C/secの速度で400Kまで加熱する。この方法で得られた酸化層の化学状態はSiO$$_{2}$$であること、SiO$$_{2}$$層の膜厚は0.3nmであることを明らかにした。

論文

大気中に放出されたトリチウムガスの植物への移行

新 麻里子; 天野 光

第3回衛生工学シンポジウム論文集, 0, p.181 - 185, 1995/11

1994年夏、カナダでトリチウムガス(HT)の野外連続放出実験が行われた。本実験の目的は、核融合炉の環境安全評価において必要な、環境中にHTガスが連続して放出された場合のトリチウム挙動に関する知見、特にトリチウム水(HTO)や有機結合型トリチウム(OBT)がどのように生成され、これらの濃度がどのように平衡状態に到達するか等に関する知見を得ることである。参加国はカナダと日本であり、また、オブザーバーとしてドイツ、米国からの参加があった。本発表では、この実験の概要と結果の一部について報告する。

論文

Formation of organically bound tritium in plants during the 1994 chronic HT release experiment at Chalk Rever

天野 光; 新 麻里子; 野口 宏; 横山 須美; 一政 祐輔*; 一政 満子*

Fusion Technology, 28, p.803 - 808, 1995/10

環境中にHTガスが連続放出された場合のトリチウム挙動に関する知見を得るため、野外連続放出実験が1994年7月27日から8月8日の12日間にわたってカナダチョークリバー研究所敷地内の実験場で行われ、これに参加した。野外実験場は、10m四方の草地を四等分し、1/4を天然の草地、残りの3/4を耕し、こまつな、ミニトマト、20日大根を交互に植えた場所である。HTガスは高さ0.5mの所に19m四方のABS樹脂製のパイプで約50cm間隔の放出孔からSF$$_{6}$$ガス、N$$_{2}$$ガスと共に連続した。HTガスは主に土壌中のバクテリアによりHTOに酸化され、環境中を循環する。本研究は、HTガスの連続放出時に、生成したHTOが大気及び土壌中から植物に取り込まれ、有機結合型トリチウム(OBT)として固定される経過及びその特徴について調べたものである。

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