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報告書

福島県の帰還困難区域の除染シミュレーションと将来予測

山下 卓哉; 沢田 憲良*

JAEA-Research 2019-010, 227 Pages, 2020/03

JAEA-Research-2019-010.pdf:21.44MB
JAEA-Research-2019-010(errata).pdf:0.5MB

原子力機構は、国や自治体が進める除染活動を技術面で支援するために、除染の効果を予測するシミュレーションソフト「除染活動支援システムRESET」を開発した。また、放出された放射性セシウムに起因した空間線量率の長期的な変化傾向を予測することを目的に、放射性セシウムの物理減衰に加え、土地利用形態の違いや避難指示区域の違いによる減衰効果への影響を考慮した「空間線量率減衰の2成分モデル」を開発した。原子力機構は、これらのツールを用いて除染シミュレーションと将来の空間線量率の予測解析を行い、復興を目指す国や自治体への情報提供を行っている。本報告書では、除染後の空間線量率を予測するために開発した一連の手法を紹介するとともに、環境省が実施した「帰還困難区域における除染モデル実証事業」及び「除染モデル実証事業後の空間線量の推移に関する調査結果」で得られた実測データを用いて実施した予測手法の検証結果を示す。また、帰還困難区域全域及び特定復興再生拠点区域を対象に実施した除染シミュレーションと除染後の空間線量率の将来予測の結果を示す。

論文

Nuclear structure of elements with $$100 le Z le 109$$ from alpha spectroscopy

浅井 雅人; He${ss}$berger, F. P.*; Lopez-Martens, A.*

Nuclear Physics A, 944, p.308 - 332, 2015/12

 被引用回数:39 パーセンタイル:94.56(Physics, Nuclear)

$$alpha$$崩壊核分光による原子番号100から109までの原子核の核構造研究についてレビューした。$$alpha$$崩壊核分光に関わる分離技術やデジタルエレクトロニクスの利用、$$alpha$$線スペクトルにおけるサム効果などの実験技術や実験手法について詳しく記述した。実験結果や物理の議論については、ここ10年間に最も進展のあった、原子番号が偶数で中性子数151, 153, 155を持つ一連の原子核の核構造の系統性に特に焦点を絞って紹介した。

報告書

Nuclear Decay Data for Dosimetry Calculation; Revised data of ICRP Publication 38

遠藤 章; 山口 恭弘; Eckerman, K. F.*

JAERI 1347, 114 Pages, 2005/02

JAERI-1347.pdf:6.57MB

医学,環境,放射線防護等の分野において、人体の被ばく線量計算上必要とされる1034核種について、新しい崩壊データを編集した。崩壊データは、2003年版の評価済み核構造データファイルENSDF(Evaluated Nuclear Structure Data File),最新の原子質量データベースNUBASE2003/AME2003を用いて編集された。各核種のENSDFについて、放出される放射線のエネルギー及び放出率を計算するうえで重要となるレベルスキーム,規格化定数等の評価及び修正を行った。このENSDFから、EDISTR04コードを用いて、放射性核種の崩壊、それに続く原子の緩和過程から放出される放射線のエネルギー及び放出率を算定した。EDISTR04は、ICRP Publication 38(ICRP38)の編集に用いられたEDISTRコードをもとに開発されたコードであり、最新の原子データを取り込み、X線,Auger電子等に対する計算方法について改良がなされている。編集されたデータについて、種々の実験データや評価済みデータライブラリとの比較を行い、その信頼性を評価した。DECDC2と呼ばれるこのデータファイルは、現在、線量計算に使用されているICRP38に置き換わるものであり、今後、さまざまな分野における線量計算に幅広く利用される。

論文

Development and assessment of new radioactive decay database used for dosimetry calculation

遠藤 章; 山口 恭弘; Eckerman, K. F.*

Radiation Protection Dosimetry, 105(1-4), p.565 - 569, 2003/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:61.24(Environmental Sciences)

ICRP Publ.38に替わる線量計算用の新しい放射性核種崩壊データベースを開発するために、開発の手順及びそれに係る技術的課題について述べる。データベースの開発には、(1)評価済核構造データファイル (ENSDF) に対する整合性の評価,(2)データ編集に用いるEDISTRコードの改良,(3)他のデータベース等との比較による信頼性評価が必要である。これに対し、これまで原研が進めてきた線量計算用崩壊データベースDECDCの開発で得られた成果及び経験に基づき、データベース開発の進め方について、その方向と具体的方法について述べる。

論文

Reassessment of nuclear decay database used for dose calculation

遠藤 章; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.2), p.1433 - 1436, 2002/08

放射性核種による外部及び内部被ばく線量の計算には、ICRP Publ. 38の崩壊データが広く利用されている。しかし、Publ. 38は発行後18年が経過し、新しい核構造データに基づく再評価が必要になっている。本研究では、1997年版の評価済核構造データファイル(ENSDF)を用いて崩壊データを編集し、Publ. 38との比較,分析を行った結果について報告する。本研究により、ICRP Publ. 38改訂のための指標を提供することができた。

論文

Compilation of new nuclear decay data files used for dose calculation

遠藤 章; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 38(8), p.689 - 696, 2001/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:34.67(Nuclear Science & Technology)

ICRP Publ.38に収納されている817核種及び新たな6核種のアイソマー並びにPubl.38にない190核種に対して、線量計算に用いる新しい崩壊データファイルを編集した。崩壊データファィルの編集には、1997年8月版のENSDF崩壊データセットを用いた。各崩壊データセットについて、放出放射線のエネルギー及び放出率の計算に重要な基本性質を、NUBASEと照会し更新した。また、強度バランス等に不具合のあるデータセットに対しては、レベルスキーム,規格化定数等を分析し、修正を行った。評価,修正後の崩壊データセットをもとに、EDISTRコードを用い、崩壊に伴い放出される放射線のエネルギー及び放出率を計算した。編集された崩壊データは、Publ.38及びNUCDECAYの2種類の形式のデータファイルとして整備された。本データファイルは、放射線防護における線量計算に広く利用されるとともに、Publ.38の改訂のための有用な情報を提供する。

報告書

Compilation of nuclear decay data used for dose calculation; Revised data for radionuclides listed in ICRP publication 38

遠藤 章; 山口 恭弘

JAERI-Data/Code 2001-004, 157 Pages, 2001/03

JAERI-Data-Code-2001-004.pdf:11.27MB

ICRP Publication 38(Publ.38)に収録されている817核種及び新たな6核種のアイソマーに対して、線量計算に用いる新しい崩壊データを編集した。崩壊データの編集には、1997年8月版の評価済核構造データファイル(ENSDF)の崩壊データセットを用いた。各崩壊データセットについて、放出放射線のエネルギー及び放出率の計算に重要な基本性質を、核レベル・崩壊データベースNUBASEとの照会により更新を行った。また、エネルギー,強度バランス等に不具合のあるデータセットに対しては、データセットのフォーマット,レベルスキーム,規格化定数等を分析し、修正を行った。評価,修正後の崩壊データセットをもとに、EDISTRコードを用い、崩壊に伴い放出される$$alpha$$線,$$beta$$線,$$gamma$$線,内部転換電子,X線,Auger電子のエネルギー及び放出率を計算した。編集された崩壊データは、Publ.38及びNUCDECAYの2種類の形式のデータファイルとして整備された。本データは、放射線防護における内部及び外部被ばく線量評価に広く利用されるとともに、ICRP Publ.38の改訂のための有用な情報を提供するものと考えられる。

論文

ポジトロン放出核種の利用の原理

関根 俊明

日本土壌肥料学雑誌, 71(6), p.928 - 929, 2000/11

「ポジトロン放出核種の植物体における非破壊・経時的・動態解析」と題するシンポジウムにおいて、高崎研TIARAにおいて実施しているポジトロンを放出する$$^{11}$$C,$$^{13}$$N,$$^{18}$$F,$$^{48}$$V,$$^{52}$$Mn,$$^{62}$$Zn等の標識化合物を用いる植物の生理学的研究の成果を発表する。その一連の講演の最初に、植物が生きている状態で研究するためにポジトロン放出核種をトレーサーとして用いる原理を説明する。特に、核の崩壊特性及び合成化学的な面からこの方法の応用可能性を述べる。

論文

Nuclear resonance scattering of synchrotron radiation by $$^{40}$$K

瀬戸 誠; 北尾 真司*; 小林 康浩*; 春木 理恵*; 三井 隆也; 依田 芳卓*; Zhang, X. W.*; 前田 豊*

Physical Review Letters, 84(3), p.566 - 569, 2000/07

 被引用回数:22 パーセンタイル:73.73(Physics, Multidisciplinary)

われわれは、大強度放射光X線を利用することにより、$$^{40}$$K原子の核共鳴準移の励起を行い、時間遅れを伴う散乱線の信号観測に初めて成功した。$$^{40}$$K原子は親核がないため、通常のメスバウアー分光実験を行うことのできない核種であるため、本実験の成功は、放射光によるK含有物質のメスバウアー分光実験を切り開くものであるといえる。

論文

Reassessment and reinforcement of nuclear decay database used for dose calculations

遠藤 章; 山口 恭弘

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 8 Pages, 2000/05

放射性核種に対する被ばく線量計算において、現在最も広く用いられているICRP Publ.38の崩壊データベースについて、最新の核構造データに基づく再評価及び追加データの整備を行った。Publ.38に収録されている820核種について、1997年版のENSDFを用い崩壊データを編集し、Publ.38との系統的な比較を行った。その結果、崩壊データの更新を必要とする核種が多数あることを明らかにし、Publ.38の改訂のための指標を得た。また、半減期10分以上の核種でPubl.38に収録されていない162核種について、新たに崩壊データを編集し、データファイル及びデータ集として整備した。これらは、今後、放射線防護における内部及び外部被ばく線量評価に幅広く利用できる。

報告書

Compilation of nuclear decay data used for dose calculations; Data for radionuclides not listed in ICRP Publication 38

遠藤 章; 田村 務*; 山口 恭弘

JAERI-Data/Code 99-035, 355 Pages, 1999/07

JAERI-Data-Code-99-035.pdf:14.77MB

半減期10分以上の核種の中で、ICRP Publ.38に収録されていない162核種について、被ばく線量計算用崩壊データを編集した。データの編集には、1997年8月版の評価済核構造データファイル(ENSDF)の崩壊データセットを用いた。対象とするデータセットについて、核レベル・崩壊データベースNUBASEとの照会、ENSDF評価用プログラムによる解析等を行い、データセットの分析及び修正を行った。これらのデータセットから、EDISTRコードを用い、崩壊に伴い放出される$$alpha$$線、$$beta$$線、$$gamma$$線、内部転換電子、X線、Auger電子等のエネルギー及び放出率を計算した。計算結果は、Publ.38及びNUCDECAY形式のデータファイルとして整備した。この中で、Publ.38形式のデータ及び崩壊図を、本報告書にまとめた。本データは、放射線防護における内部及び外部被ばく線量評価に幅広く利用できる。

論文

Comparison of nuclear decay data derived from recent nuclear structure data files with those of ICRP publication 38

遠藤 章; 山口 恭弘

Radiation Protection Dosimetry, 82(1), p.59 - 64, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:21.95(Environmental Sciences)

ICRPが内部被ばく線量評価のために与えている線量係数は、ICRP Publ.38の崩壊データを用いて算出されている。Publ.38は1970年代の評価済核構造データファイル(ENSDF)の崩壊データをもとに編集されたが、その後のENSDFの再評価により、Publ.38に収録されている核種の中には、崩壊データが変更されているものが多数存在している。本研究では、最新版のENSDFから編集した崩壊データと、Publ.38のデータとの比較を行い、これらの違いに基づく線量係数値への影響について検討を行った。その結果、いくつかの核種については、用いる崩壊データにより線量係数が大きく異なるため、Publ.38のデータを再編集する必要があることが明らかとなった。

論文

Energy systematics of low-lying O$$^{+}$$ states in neutron-deficient Ba nuclei

浅井 雅人*; 関根 俊明; 長 明彦; 小泉 光生; 小島 康明*; 柴田 理尋*; 山本 洋*; 河出 清*

Physical Review C, 56(6), p.3045 - 3053, 1997/12

 被引用回数:20 パーセンタイル:73(Physics, Nuclear)

$$^{124,126,128,130}$$Laの$$beta$$$$^{+}$$崩壊で見られるBa核の低スピン状態をTIARAのオンライン同位体分離器に設置した$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定装置で調べた。不確かであった第1励起O$$^{+}$$準位(O$$_{2+}$$)のスピンを確立するとともに、O$$_{3+}$$等より高い励起O$$^{+}$$準位を新たに見いだした。報告されていた$$^{124}$$BaのO$$_{2+}$$準位が誤りであることが確認された結果、中性子数の減少とともにO$$_{2+}$$準位は急激にエネルギーを下げ、中性子数72で最小になり、中性子数66に向けてゆっくり上昇することがわかった。一方、O$$_{3+}$$準位は中性子数の減少とともに単調に減することがわかり、O$$_{2+}$$とO$$_{3+}$$準位はより変形した核でエネルギー関係が逆転する可能性が示唆された。このような振舞いは、3軸非対称変形しやすい核にあるO$$_{2+}$$準位が軸対称変形核において2フォノン$$gamma$$振動状態に、O$$_{3+}$$準位が$$beta$$振動状態に変化していく過程と解釈される。

論文

A Five-HPGe detector system for $$gamma$$-$$gamma$$ angular correlation measurements for mass-separated short-lived nuclei

浅井 雅人*; 河出 清*; 山本 洋*; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 398, p.265 - 275, 1997/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:46.89(Instruments & Instrumentation)

短寿命核の$$beta$$崩壊による低スピン状態を研究するために、オンライン同位体分離器に接続して用いる$$gamma$$-$$gamma$$角度相関測定装置を製作した。この装置は5台のHPGe検出器を水平面に一定角度で配置して、90°~170°まで10度間隔で$$gamma$$線の角度相関データを一度に得ることができる。線源と検出器表面との距離はどれも5cmで、線源から見た検出器の有効立体角の補正値を$$^{152}$$Eu線源により色々なエネルギーについて求めた。$$^{152}$$Eu線源を用いて装置の動作確認をした後、高崎研TIARAのオンライン同位体分離器に接続してオンライン実験により$$^{126}$$Laの崩壊を調べ、娘核$$^{126}$$Baの新しい低スピン状態を多数見出した。

報告書

線量換算係数の算出のために使用される核構造データファイルの更新と保守

外川 織彦; 山口 勇吉

JAERI-Data/Code 96-003, 25 Pages, 1996/02

JAERI-Data-Code-96-003.pdf:1.04MB

原研で開発した被曝線量換算係数算出コードシステムDOSDACでは、放射線データを算出するための基礎データとしてENSDF崩壊データを使用している。ENSDF崩壊データを直接用いる場合、データの不備・欠陥などの注意を要する点が時として見受けられる。DOSDACコードシステムでは、ENSDF崩壊データの更新時あるいは使用時に、4つの支援計算コードを通じてデータの不備・欠陥をチェック・修正することによって、誤った放射線データの算出を避ける工夫をしている。本報告では、線量換算係数の算出のために使用されるENSDF崩壊データの更新と保守の方法を記述した。

報告書

放射性核種の生成・崩壊量、崩壊熱及び$$gamma$$線スペクトル計算コード: FPGS90

井原 均; 片倉 純一; 中川 庸雄

JAERI-Data/Code 95-014, 216 Pages, 1995/11

JAERI-Data-Code-95-014.pdf:6.24MB

原子炉内の核燃料の燃焼に伴い生成・消滅する放射性核種の生成・崩壊量及び核分裂生成物の崩壊熱や放射能を計算すると共に、放出$$gamma$$線のスペクトルを計算するコードFPGS90を作成した。このコードは、上記の計算の他に評価済核データファイル(ENDF/B、JENDL、ENSDF等)を処理して新しいライブラリーを作成する機能も持っている。また、計算結果の図形処理の機能も有している。このため、核データライブラリーの編集・作成から核種の生成・崩壊量の計算及び図形表示まで一貫して行うことが出来る。なお、核分裂生成物の核データライブラリーはシグマ委員会で崩壊熱評価のために作成したJNDCライブラリー第二版に対応している。

論文

新しいアイソトープ$$^{127}$$Pr、$$^{125}$$Prの確認

関根 俊明; 河出 清*

Isotope News, 0(489), p.10 - 12, 1995/03

新しいアイソトープ$$^{127}$$Pr、$$^{125}$$Prの崩壊特性を明らかにした実験について解説した。アイソトープの存在範囲、重イオン反応によるこれらのアイソトープの合成法、オンラインアイソトープ分離器による短寿命アイソトープ分離法、得られた崩壊特性データとそれから導かれる核構造に関する知見について触れた。

論文

新しいアイソトープの探索と核構造

関根 俊明

放射線化学, 0(59), p.31 - 33, 1995/00

不安定アイソトープの研究は、半減期、崩壊様式及び質量に注目してアイソトープ存在の極限を探るとともに、量子多体系としての原子核構造の解明にも寄与する。本稿では、高崎研TIARAのオンラインアイソトープ分離器による新しいアイソトープ$$^{127}$$Pr、$$^{125}$$Prの合成及び十分調べられていない$$^{126}$$Prの崩壊過程と、結果として得られた娘核の構造について述べた。

論文

$$beta$$$$^{+}$$ decay of unstable praseodymium isotopes: $$^{127}$$Pr, $$^{126}$$Pr and the new isotope $$^{125}$$Pr

長 明彦; 浅井 雅人*; 小泉 光生; 関根 俊明; 市川 進一; 小島 康明*; 山本 洋*; 河出 清*

Nuclear Physics A, 588, p.185C - 190C, 1995/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:76.66(Physics, Nuclear)

プラセオジムアイソトープの$$beta$$$$^{+}$$崩壊で生成するセリウムの原子核は、原子核変形の遷移領域にある偶数陽子の原子核として、キセノン及びバリウムの原子核と共に興味が持たれている。高崎研TIARAのAVF型サイクロトロンに設置したISOL(オンラインアイソトープ分離器)を用いて、$$^{195}$$MeVの$$^{36}$$Arビームと$$^{94}$$Moまたは$$^{92}$$Mo濃縮ターゲットとの反応で生成させた、質量数127、126、125の不安定なプラセオジムアイソトープについて核分光学的測定を行った。$$^{127}$$Pr(半減期7.7秒)の崩壊では、$$^{127}$$Ce核の回転バンドを見い出した。新核種である$$^{125}$$Prを同定し、半減期を3.3$$pm$$0.7秒と決定したが、見い出された2本の$$gamma$$線は回転バンドに今のところ帰属できない。$$^{126}$$Pr(半減期3.2秒)の崩壊では、偶数核$$^{126}$$Ceの6$$^{+}$$準位までの基底回転バンドと共に、$$gamma$$バンドのヘッドと考えられる準位を、相互作用するボソン模型の予言に近いエネルギーに見い出した。

論文

加速器による新アイソトープ$$^{127}$$Prの合成・確認

関根 俊明

放射線と産業, 0(63), p.56 - 59, 1994/00

新しいアイソトープ$$^{127}$$Prの崩壊特性を明らかにした実験について解説した。高崎研TIARAサイクロトロンで加速した$$^{36}$$Arビームと$$^{94}$$Moターゲットとの反応による$$^{127}$$Prの合成、ISOL(オンラインアイソトープ分離器)による分離、及び短寿命核分光装置による$$beta$$線、$$gamma$$線、X線測定を経て$$^{127}$$Prを確認し、その半減期は7.7$$pm$$0.6秒と判明した。

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