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論文

福島第一原子力発電所事故後10年間の陸域における$$^{129}$$Iの研究成果まとめ

本多 真紀

地球化学, 55(4), p.176 - 192, 2021/12

https://doi.org/10.14934/chikyukagaku.55.176

ヨウ素129 ($$^{129}$$I)は半減期1570万年で$$^{129}$$Xeに壊変する放射性核種である。地球環境中に存在する$$^{129}$$Iの分析を通じた研究は、惑星科学や地球科学の分野だけでなく、近年では原子力分野においても重要な役割を果たしている。特に2011年3月に発生した福島第一原子力発電所の事故では、広範囲にわたる$$^{131}$$Iの分布及び土壌沈着量を推計し、事故初期の内部被ばく線量評価に貢献した。これは近年の$$^{129}$$I関連の研究における最も大きな研究成果の1つである。今後は、陸から河川への$$^{129}$$Iの移行や、海域での事故由来の$$^{129}$$Iの輸送メカニズムを解明する研究、水生生物等への濃縮を調査する研究が進んでいくと予想される。本稿では筆者が注力してきた研究(土壌中の$$^{129}$$Iの動態)を中心に、事故から10年間の様々な研究で得られた成果を報告する。

論文

Towards enhancing Fukushima environmental resilience

宮原 要

Transactions of the American Nuclear Society, 117(1), p.51 - 52, 2017/10

福島の避難指示解除の状況に応じた住民や自治体のニーズに応える原子力機構の環境回復に関わる取組について紹介し、国際的に関心のある方々に福島の復興が着実に進んでいることをご理解頂く。

論文

Migration mechanisms of $$^{237}$$Np and $$^{241}$$Am through loess media

田中 忠夫; 向井 雅之; 前田 敏克; 松本 潤子; 小川 弘道; Li, Z.*; Wang, X.*; Fan, Z.*; Guo, L.*; Liu, C.*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 256(2), p.205 - 211, 2003/05

https://doi.org/10.1023/A:1023916829838
 被引用回数：3 パーセンタイル：25.12(Chemistry, Analytical)

中国山西省から採取した黄土中における$$^{237}$$Np(V)及び$$^{241}$$Am(III)の移行実験をカラムシステムで実施するとともに、NpとAmの黄土への吸着メカニズムを溶媒抽出法で調べた。カラムへ流入したNpのほとんどはカラム流入端に吸着し、その吸着は表面錯体形成に基づくことがわかった。また、黄土層中におけるNpの移行は分配係数モデルでおおむね評価できることを示した。一方、Amは流入液中で粒子状化学種を形成し、移行する間に黄土層によって捕獲されることがわかった。そのような粒子状Am化学種の移行は濾過理論で説明できることを示した。

報告書

RI・研究所等廃棄物の処理処分研究; 燃料サイクル安全工学部における研究の現状

燃料サイクル安全工学部

JAERI-Review 2001-019, 108 Pages, 2001/07

JAERI-Review-2001-019.pdf:6.04MB

日本原子力研究所燃料サイクル安全工学部では、医療機関や研究機関などから発生する放射性廃棄物(RI・研究所等廃棄物)を安全かつ合理的に処理処分するための研究を進めている。具体的には、溶融固化体の性能に関する研究、我が国の浅地中環境の調査、統合化処分システムの検討、安全評価に必要なデータの取得及び整備、処分システムに応じた安全解析等を実施している。本レポートでは、これまで進めてきたRI・研究所等廃棄物の処理処分に関する研究の現状及び今後の取り組み等について示した。

報告書

Conversion and modification of the MLSOIL and DFSOIL codes

外川 織彦

JAERI-Data/Code 95-009, 35 Pages, 1995/07

JAERI-Data-Code-95-009.pdf:1.43MB

チェルノブイル事故後の研究によると、事故後の都市環境における長期的な外部被曝線量率は庭や公園という屋外に沈着した放射性セシウムに起因することが明らかになった。時間に伴う沈着核種の下層土壌への浸透は、汚染表面からの外部被曝線量率の推定に重要である。2つの計算コードMLSOILとDFSOILは、未攪乱の農耕地における核種の浸透及びそれによる外部被曝線量率を推定するために、米国のORNLで開発された。都市環境における屋外に適用するために、MLSOILとDFSOILの変換と機能拡張を行った。また、原子炉事故時の評価に重要な核種に関して入力データファイルを整備した。さらに、拡張コードが意図した計算機能を有していることを確認した。

論文

Migration of radioactive $$^{85}$$Sr,$$^{134}$$Cs and $$^{60}$$Co through a loess soil layer

Z.Li*; H.Wang*; 武部 愼一; 田中 忠夫

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.353, 0, p.1109 - 1115, 1995/00

通気層土壌中での放射性核種の移行挙動を調べる為、黄土層における放射性核種$$^{85}$$Sr、$$^{137}$$Cs及び$$^{60}$$Coのカラム移行実験を行った。放射性水溶液はカラム内土壌表面から流下し、50lの地下水を流下した後、土壌中及び流出液中核種濃度分布を測定した。実験に使用した土壌試料及び地下水はCIRPフィールドテストサイトより採取した。土壌中における核種の分布は大部分の核種が土壌表面に吸着され、$$^{134}$$Csと$$^{60}$$Coはおなじような分布を示した。$$^{85}$$Srはこれら核種に比べて速く土壌中を移行していることが分かった。これら核種の土壌中分布は、土壌表面から約2cmまで急激に減少し、その後、水の移動に伴ってわずかな量が深部まで移行しているのが観察された。$$^{134}$$Csや$$^{60}$$Coの大部分は土壌中に吸着され、土壌層からの流出核種量はわずかな量である。また、土壌中の核種移行深さは$$^{85}$$Sr$$>$$$$^{134}$$Cs=$$^{60}$$Coの順であった。

報告書

An Advanced method of heterogeneous reactor theory

B.P.Kochurov*

JAERI-Review 94-002, 161 Pages, 1994/08

JAERI-Review-94-002.pdf:4.27MB

この報告は研究者招聘制度によって原研に3ヶ月滞在した間に行った非均質炉理論の講義をまとめたものである。新解法では、まず単極あるいは双極近似を採用して原子炉方程式を階差式に変換し、エネルギーと空間を変数とする格子パラメータに関する統一的な理論を展開した。さらに一般的な双極近似を用いた少数群非均質炉理論を2次元問題から有限フーリエ変換により3次元問題へ拡張した。この方法に基づいて燃焼、制御棒の移動やゼノン毒作用のような遅い事象や即発遅発中性子に依存する速い事象の模擬を扱う3次元空間依存動特性コードを開発した。これによって軸方向に非均質的な数千のチャンネルを有する原子炉の解析が可能となった。

報告書

International Atomic Energy Agency co-operated research programme on the safetyassessment of near-surface radioactive waste disposal facilities(NSARS) results for test case 1(earth trench case)

高橋 知之; 加藤 和男; 木村 英雄; 松鶴 秀夫

JAERI-M 91-216, 31 Pages, 1992/01

JAERI-M-91-216.pdf:0.77MB

本報告書は、「放射性廃棄物浅地層処分施設の安全評価」に関するIAEA協力研究プログラムで提案された最初の標準問題、テストケース1に関する解析結果を取りまとめたものである。なお、ここで使用した解析手法、並びに侵入シナリオの概念についても記述した。テストケース1では、2種類の異なる処分方式、即ちトレンチ処分及びコンクリートピット処分が定義され、2種類のシナリオ、即ち地下水シナリオ及び侵入シナリオが定義されている。本研究では、トレンチ処分方式を対象に、施設からの放射性核種の放出、不飽和層における放射性核種の垂直方向移行、飽和層における放射性核種の水平方向移行、飲料水経路による人間への被曝線量、建設及び居住・農耕サブシナリオによる侵入者への被曝線量について解析を行った。解析結果は、テストケース1においてIAEAにより指定された標準形式に基づいて示した。

論文

Evaluation of migration of cesium-137 adsorbed on fine soil particles through natural aerated soil layer

小川 弘道; 武部 愼一; 山本 忠利

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(3), p.248 - 254, 1991/03

https://doi.org/10.3327/jnst.28.248

土壌微粒子に吸着した$$^{137}$$Csの自然状態の通気層中における移動法を評価するため、未撹乱状態で採取した茨城県東海村および青森県六ヶ所村の通気層土壌試料を用いた大規模室内核種移行試験(STEM)の結果から、土壌微細粒子に吸着して土壌中を移動する$$^{137}$$Csの量を逆解析により求めた。同様に土壌微細粒子に吸着した$$^{137}$$Csの土壌一間隙水間における濾過定数も逆解析により求めた。土壌微細粒子の移動とともに移動した$$^{137}$$Cs量は、流入$$^{137}$$Cs量の0.15~6.5%であり、その量は土壌の粒径分布と固結の程度に依存することが分かった。濾過定数は土壌の平均粒径の減少に従って増大した。したがって、粒径が小さく、固結した土壌の場合、土壌微細粒子の移動とともに遠方まで移動する$$^{137}$$Csの量は少ないと考えられた。

論文

通気砂層中における$$^{8}$$$$^{5}$$Srと$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの移動に及ぼす間隙水の流速の影響

大貫 敏彦; 武部 愼一; 山本 忠利; 和達 嘉樹

保健物理, 18, p.11 - 16, 1983/00

https://doi.org/10.5453/jhps.18.11

放射性核種の通気砂層中移動に及ぼす間隙水の影響について、その流速および供給時間を変化させて検討を行なった。砂層中移動に関しては、$$^{8}$$$$^{5}$$Srは吸着一脱着反応を繰り返して移動するため間隙水の影響を受けるが、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csは脱着し難いため間隙水の影響をほとんど受けないことが分かった。さらに、間隙水の流速が小さな範囲(≦1cm/min)では、$$^{8}$$$$^{5}$$Srの移動速度と間隙水の流速との間に線型性が成り立つこと、また$$^{8}$$$$^{5}$$Srの砂層中移動に対する間隙水の影響度は、流速よりも供給時間の方が大きくなることも分かった。

報告書

放射性廃棄物の陸地処分に関する安全性研究; 通気層における放射性核種の分布と移動

武部 愼一; 和達 嘉樹

JAERI-M 8044, 19 Pages, 1979/01

JAERI-M-8044.pdf:0.7MB

本報は放射性廃棄物の陸地処分の安全性評価に関する基礎的研究であり、通気層中の放射性核種の挙動を知るため、砂層モデル装置により$$^{6}$$$$^{0}$$Co、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csおよび$$^{9}$$$$^{0}$$Sr-$$^{9}$$$$^{0}$$Yの分配係数ならびに砂層中分布、砂層中移動速度を求めた。その結果、各核種の不飽和分配係数は、酸性の場合において大きく、中性およびアルカリ性の場合において小さい。放射性核種は流下に際して砂層表面層に大部分が吸着し、砂層深部に行くに従って、それらの分布比は指数関数的に減少する。井上らにより提案されている放射性核種の通気層中移動を表わす式により、核種の移動速度を算出した。それによると、酸性における各核種の移動速度は小さく、アルカリ性の場合は大きい。しかし、水の移動速度に比較するとかなり小さい値であり、$$^{6}$$$$^{0}$$Coで約1/100、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csでは約1/10,000、$$^{9}$$$$^{0}$$Sr-$$^{9}$$$$^{0}$$Yでは約1/1,000である。

報告書

放射性廃棄物の陸地保管・処分に関する安全性研究 -砂層における$$^{6}$$$$^{0}$$Coおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの分布と移動-

武部 愼一; 松鶴 秀夫; 和達 嘉樹

JAERI-M 7642, 15 Pages, 1978/04

JAERI-M-7642.pdf:0.34MB

通気層中の放射性核種の移動を評価するため、カラム内の通気状態砂層に$$^{6}$$$$^{0}$$Coおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csを含む水溶液を流下させ、$$^{6}$$$$^{0}$$Coおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの砂層中分布比および移動速度を種々の実験条件下で調べた。この結果、$$^{6}$$$$^{0}$$Co、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの双方のkd'(見掛けの分配係数)は、酸性において大きいが、中性およびアルカリ性においては小さい。分布比は、一般に流下させた$$^{6}$$$$^{0}$$Co、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの殆どが溶液の酸性度にほぼ無関係に砂層表面に付くことを示している。井上らによって提案された式によれば、$$^{6}$$$$^{0}$$Coおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの砂層中移動速度は、中性およびアルカリ性において大きいが、水の移動速度に比べるとさらに小さな値である。

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