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論文

Rapid determination of Sr-90 in environmental matrices by SPE-ICP-MS for emergency monitoring

藤原 健壮; 柳澤 華代*; 飯島 和毅

Environmental Radiochemical Analysis VI, p.89 - 96, 2019/09

ストロンチウム90は核分裂生成物のうち収率と毒性が高いため、環境試料の測定では低濃度での測定が必要となる。特に事故時においては迅速な環境モニタリングと健康影響の評価が必要である。環境中の放射性核種の移行挙動の評価のためには、溶液のみならず、生物や土壌中の分析が必要である。溶液中におけるストロンチウム90のICP-MSによる迅速分析手法が近年確立されている。しかしながら本手法では、土壌や魚等の分析については、同位元素や対象外物質を多く含むため、重核が測定に影響を与えるなどの理由によりまだ確立されていない。よって本研究では、魚や土壌中に含まれるストロンチウム90の分析手法をっかうりつするため、ストロンチウムの同位体やカルシウムのような共存イオンの影響を評価した。

論文

繊維に接ぎ木した高分子鎖に絡めた無機化合物を利用する放射性物質の除去

斎藤 恭一*; 小島 隆*; 浅井 志保

分析化学, 66(4), p.233 - 242, 2017/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:93.04(Chemistry, Analytical)

福島第一原子力発電所では、放射性セシウムおよび放射性ストロンチウムを含む汚染水が毎日多量に発生している。本研究では、汚染水を効率的に浄化するため、Cs $$^{+}$$およびSr$$^{2+}$$を捕捉する無機結晶が担持された繊維を作製した。担持する無機結晶には、それぞれ、Cs $$^{+}$$およびSr$$^{2+}$$に優れた選択性を持つ不溶性フェロシアン化コバルトおよびチタン酸ナトリウムを選んだ。これらの無機化合物の沈殿を、放射線グラフト重合法によって市販の6-ナイロン繊維に接ぎ木した高分子鎖(グラフト鎖)内で析出させることにより、繊維表面に担持した。得られた沈殿は、多点の静電相互作用に基づいてグラフト鎖に巻き絡まるため、安定担持が実現する。本研究で提案する不溶性フェロシアン化コバルトあるいはチタン酸ナトリウム担持繊維は、従来の粒子状吸着材、例えば、ゼオライトやSrTreat(チタン酸ナトリウム担持樹脂)に比べて、吸着速度が大きく、無機化合物重量あたりの吸着量も大きくなった。

論文

Anthropogenic radionuclides in seawater of the Japan Sea; The Results of recent observations and the temporal change of concentrations

伊藤 集通; 荒巻 能史*; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 外川 織彦; 小林 卓也; 川村 英之; 天野 光; 千手 智晴*; Chaykovskaya, E. L.*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 42(1), p.90 - 100, 2005/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:30.82(Nuclear Science & Technology)

1996-2002年の期間、日露の研究機関の協力で人工放射性核種の広域調査プロジェクトが日露の両排他的経済水域にまたがった日本海で実施された。本プロジェクトの目的は、$$^{90}$$Sr, $$^{137}$$Cs, $$^{239+240}$$Pu等の核種の海洋中での移行を明らかにすることである。2001-2002年には4回の調査航海が実施された。これら調査で得られた放射性核種の濃度とその分布はこれまでに得られた知見の範囲内であったことから、現在日本海に対する新たな放射性核種源となるような事故,投棄あるいは過去の廃棄物からの漏洩等が発生していないことが確認された。また、海水中におけるインベントリは、グローバルフォールアウトで同緯度帯の海洋にもたらされた量の約2倍であり、日本海におけるそれら核種の蓄積が示された。さらに、亜表層における$$^{90}$$Sr及び$$^{37}$$Cs濃度が日本海の広い範囲で時間変動していることが明らかとなり、溶存酸素データとの比較解析により、この時間変動は日本海の上部の水塊移動と関連付けられた。

論文

Anthropogenic radionuclides in seawater of the Japan Sea; The Results of recent expeditions carried out in the Japanese and Russian EEZ

伊藤 集通; 荒巻 能史*; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 外川 織彦; 小林 卓也; 千手 智晴*; Chaykovskaya, E. L.*; Lishavskaya, T. S.*; Karasev, E. V.*; et al.

Proceedings of International Symposium on Radioecology and Environmental Dosimetry, p.396 - 401, 2003/10

人工放射性核種の空間分布と時間変動を調べそれらの輸送・蓄積の過程を理解するための6か年の調査が、1997-2002の期間、日本とロシアの排他的経済水域内(EEZ)で実施された。本プロジェクトでは11回の調査が行われ、各測点で得られた海水と海底土についてSr-90, Cs-137, Pu-239+240の3核種の濃度が計測された。本発表では、2001-2002の期間に日露双方のEEZ内で行われた4回の調査で得られた調査結果を示す。Sr-90濃度は海面から海洋深層に向けて指数関数的に減少しており、海面で1.1-2.0mBq/L、約2000mで0.7mBq/L以下であった。Cs-137の鉛直分布もSr-90に類似しており、濃度は海面で1.6-2.6mBq/L、約2000mで0.9mBq/L以下であった。Pu-239+240の鉛直分布は海面で最小(0.004-0.019mBq/L)、約1000mで最大(0.030-0.046mBq/L)となっており、それ以深は深度とともに減少する。さらに、亜表層におけるSr-90とCs-137の濃度が比較的大きな経時変化を示すことが複数の測点の再調査で明らかとなった。そして、本プロジェクトの結果を総合することで、各核種のインベントリのマッピングを行うことができた。

論文

TRU核種に関する野外核種移行試験,3; 通気層土壌中における核種移行試験

向井 雅之; 田中 忠夫; 前田 敏克; 小川 弘道; 松本 潤子; 宗像 雅広; Zhao, Y.*; Guo, Z.*; Ni, S.*; Li, S.*

日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.342 - 349, 2003/09

地質媒体中における核種移行の評価は野外試験に基づくデータが十分でない点で特にTRU核種の浅地層中処分における安全評価で重要である。日本原子力研究所と中国輻射防護研究院間の共同研究として、自然条件下でSr-90,Np-237,Pu-238を用いた野外移行試験を行い、実際の通気層における核種移行データを取得した。既存の移行評価式に入力するパラメータの値を、実験室実験及び野外調査により決定した。取得した値を使用して計算した核種移行分布は野外試験の実測データとおおむね一致し、核種移行評価式の適用性が確認できた。

論文

Monitoring of potential environmental effects of oil exploration in the Sea of Okhotsk and distribution of artificial radionuclides in the Sea of Japan

Tkalin, A. V.*; Lishavskaya, T. S.*; Belan, T. A.*; Karasev, E. V.*; 外川 織彦

Pacific Oceanography, 1(1), p.42 - 52, 2003/08

ロシア極東水理気象研究所では、日本,韓国及び米国の研究機関と協力して、沿岸域を含む北西太平洋縁辺海における海洋環境汚染に関する広範な調査研究を実施している。ここでは、オホーツク海及び日本海で実施した調査研究の成果のいくつかを紹介する。本論文は、(1)サハリン島陸棚における調査,(2)日本海における放射能調査,(3)ペーター大帝湾における放射能調査、という3つの部分で構成され、原研は(2)の部分の海洋調査,放射能分析及びデータ解析に参加した。原研と極東水理気象研究所が協力して実施した1999$$sim$$2000年日本海海洋調査の結果によると、海水及び海底土試料における$$gamma$$線放出核種,Sr-90及びPu-239, 240の放射能濃度は低く、地球規模の大気フォールアウトに起因していると考えられる。これらの調査航海で得られたデータは、ほかの研究グループによって過去に実施された調査研究の結果と同程度であった。

論文

Depth profiles of long lived radionuclides in Chernobyl soils sampled around 10 years after the accident

天野 光; 小沼 義一*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.217 - 222, 2003/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.46

チェルノブイル事故炉周辺30km圏で採取した土壌につき、Cs-127,Sr-90、及びPu同位体の土壌中深度分布と存在形態を調べた。存在形態は、化学的分画法である選択的抽出法によった。調べた土壌は、砂質土,ピート土、及びポドゾル土である。ポドゾル土については、汚染が燃料の微細粒子であるホットパーティクルによるものと、Cs-137についていわゆる凝縮成分と呼ばれているものとについても調べた。事故後10年以上経過しているが、汚染の初期形態の如何にかかわらず調査した放射性核種の大部分は依然として表層に留まっている。一方、少量であるが下方浸透する成分も存在している。核種ごとの特徴として、ホットパーティクルから溶け出した後、各核種は主にイオン交換的に下方浸透し、土壌マトリックスと反応する。Cs-137はピート土のような有機性土壌では浸透が大きく、一方Pu同位体は腐植物質のような有機物と結合性を有する、などがわかった。

論文

Accumulation and potential dissolution of Chernobyl-derived radionuclides in river bottom sediments

眞田 幸尚*; 松永 武; 柳瀬 信之; 長尾 誠也; 天野 光; 高田 秀重*; Tkachenko, Y.*

Applied Radiation and Isotopes, 56(5), p.751 - 760, 2002/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:36.19(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

原子力施設の事故時に放射性核種が環境中に放出された場合の、長期的な環境影響を評価するために、チェルノブイル原子力発電所を中心とする汚染地域で放射性核種の水系における移行挙動を実地に研究した。チェルノブイル原子力発電所近傍のプリピアチ川において、チェルノブイル事故に起因する放射性核種により河川堆積物が高度に汚染された地点を見いだした。その堆積物中の放射性核種(Cs-137,Sr-90,Pu-239/240,Am-241)について、鉛直分布と存在形態分析を行った。その結果、Cs-137,Pu,Am同位体は堆積物の中で強い固定相に存在することがわかった。一方、Sr-90はより緩い結合相に存在するため、堆積物からのSr-90の溶出可能性を長期的な影響評価のうえで考慮すべきことが、野外試験により実際に明らかになった。

論文

チェルノブイリ事故と水環境の放射能汚染

松永 武; 長尾 誠也*

水環境学会誌, 25(4), p.193 - 197, 2002/04

チェルノブイリ原子力発電所の事故による水系へのインパクトの明確化と、淡水中での放射性核種の挙動研究という2つの観点から、チェルノブイリ事故による水環境の放射能汚染の状況とその成り立ちについて概説した。事故後の短期・長期における河川・湖沼の汚染の状況を述べ、環境への放射性核種の放出と関係づけた。現在、137Csと特に90Srがチェルノブイリ発電所近傍の河川・湖沼の汚染の主要核種になっていることを核種の放出形態と元素特性から述べた。事故後に取られた水系汚染対策にも説明を与えた。原研が行った現地での研究成果の1つとして、汚染形成に関する核燃料微細粒子の役割、ならびに、河川におけるアクチノイドの移行への溶存有機物の関与を示した。この水系汚染に関する広域的・経時的な研究はチェルノブイル事故固有の汚染形成問題を越えて、放射性核種の水系環境中の振る舞いについての一般的な理解と、さらに、食物連鎖までを含めた「生態圏移行モデル」の検証・改良にもつながっていることを指摘した。

論文

Transfer of long lived radionuclides in Chernobyl soils to edible plants

天野 光; 上野 隆; Arkhipov, N.*; Paskevich, S.*; 小沼 義一*

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 6 Pages, 2000/00

チェルノブイル原子炉事故で汚染したピート土壌及び砂質土壌で栽培した、こまつな、人参等の野菜への放射性Cs,Sr,及び超ウラン元素移行挙動につき調べた。放射性Cs,Srについての移行係数は、これまでの報告値の範囲内であったが、プルトニウムについては、これまでの報告値を超えていた。その原因として、燃料の微細粒子から溶出し、植物に移行する成分の存在が考えられる。また、プルトニウムについて移行係数の土壌濃度依存性があり、土壌の存在形態が土壌濃度により異なることがその原因と考えられる。

論文

The Transfer capability of long-lived chernobyl radionuclides from surface soil to river water in dissolved forms

天野 光; 松永 武; 長尾 誠也; 半澤 有希子*; 渡辺 美紀*; 上野 隆; 小沼 義一*

Organic Geochemistry, 30, p.437 - 442, 1999/00

 被引用回数:28 パーセンタイル:46.26(Geochemistry & Geophysics)

地表に沈着した放射性核種が広域に拡散する機構のうち主要なものは、河川による流出である。本研究は、高度に汚染されたチェルノブイル原子力発電所周辺30km圏内での表面土壌から流域河川への放射性核種の流出について、表面土壌からの溶存態成分の流出について解析したものである。はじめに表面土壌の汚染の特徴、存在形態解析を行い、次いで、表面土壌から水で抽出される成分について、蛍光分析、分子量1万での限外ろ過分析を行った。その結果、超ウラン元素の溶存態成分の大部分は分子量1万以上の成分に在存していることがわかった。この成分は、蛍光分析からフルボ酸の成分であろうことが判明した。Cs-137やSr-90は分子量1万以下が主要成分であった。

論文

Speciation of environmental radionuclides in the Chernobyl 30km zone

天野 光; 半澤 有希子; 渡辺 美紀*; 松永 武; 上野 隆; 長尾 誠也; 柳瀬 信之; 小沼 義一*

Proceedings of OECD/NEA Workshop on Evaluation of Speciation Technology, p.211 - 218, 1999/00

放射性核種の環境中挙動は、その存在形態に依存する。本報告は、Cs-137,Sr-90,超ウラン元素等の環境中における存在形態と移行挙動との関係に焦点をあてチェルノブイル事故炉の周辺30km圏内において原研が行ってきた研究のうち、土壌を中心とした地表面における挙動に関して、実環境における存在形態の実験的な解析手法の評価も加えてとりまとめたものである。

報告書

青森県六ヶ所村沖における海洋放射能調査

山本 忠利; 郡司 勝文; 五十嵐 延行*

JAERI-Research 98-072, 21 Pages, 1998/12

JAERI-Research-98-072.pdf:1.19MB

青森県六ヶ所村沖の測点から海水試料を採取して、その中に含まれる放射性物質の濃度レベルを調査した。人工放射性核種として$$^{239,240}$$Pu,$$^{90}$$Sr,$$^{137}$$Cs等が検出されたが、いずれも各測点の海水において放射能の違いは認められず、ほぼ均一に分布していた。六ヶ所村沖における他の機関による最近の観測データと比べて、同じくらいの放射能のデータが得られた。本報告は、平成8年度及び平成9年度に実施した放射能濃度の測定結果についてまとめたものである。

論文

チェルノブィル周辺環境中長半減期放射性核種の動態

天野 光; 松永 武; 上野 隆; 長尾 誠也; 渡辺 美紀*; 半澤 有希子*; 小沼 義一*

KURRI-KR-18, p.201 - 212, 1997/00

原研では、汚染環境下における放射線影響の評価・解析のため、チェルノブイル国際研究科学技術センターと研究協定を締結し、総合テーマ名「環境放射線影響に関する評価・解析及び評価システムの検証に関する研究」として研究を行っている。本報告はチェルノブイル事故炉周辺環境におけるCs-137,Sr-90及びPu同位体やAm等の超ウラン元素等の長半減期放射性核種に関して、土壌中深さ分布及び存在形態の特徴、河川へ表層土壌から溶出する成分の特徴等につき得られた結果を報告する。本研究の目的は原子力事故後に地表面環境に放出され蓄積する放射性核種について、長期にわたる移行挙動実態の把握、河川等を経由しての移行の実態を明らかにすることである。放射性核種の大部分は依然として土壌表層数cmに留まっているが、浸透しつつある成分も存在している。存在形態について化学的分画手法を用いて結果では、Sr-90は主に移動性成分として存在し、超ウラン元素は腐植物質との結合成分が存在し、Cs-137は不溶性成分が多いことがわかった。河川への流出に関し表層土壌から溶出している成分は、超ウラン元素は分子量1万以上の成分に多く存在する。

論文

チェルノブイリ事故による放射線の環境への影響の現状

大畑 勉; 小野寺 淳一; 倉林 美積*; 長岡 鋭; 森田 重光*

原子力工業, 42(10), p.11 - 17, 1996/00

チェルノブイリ原子力発電所事故により環境中へ放出された放射性物質の、大気、土壌、水系、森林等における分布の現状、移行挙動に関する研究等について解説するとともに、原研とウクライナのチェルノブイリ国際研究センターとの研究協力の概要を紹介した。

論文

Development of a partitioning process for the management of high-level waste

久保田 益充; 山口 五十夫; 森田 泰治; 近藤 康雄; 白橋 浩一; 山岸 功; 藤原 武

Proc. of the Future Nuclear Systems: Emerging Fuel Cycles and Waste Disposal Options; GLOBAL 93, p.588 - 594, 1993/00

高レベル廃棄物中には長寿命の超ウラン元素、発熱性のSr-90,Cs-137、貴金属の白金族元素等が含まれている。これらの元素を放射能毒性や化学的性質に応じて分離し、有効に利用すると共に、超ウラン元素については消滅をはかることが廃棄物管理の上で有用である。本講演では、1985年以来実施してきた4群群分離プロセス開発の最近の成果について報告する。

報告書

群分離法の開発; 使用済燃料中に含まれる有用元素の回収及び利用法(文献調査)

近藤 康雄; 久保田 益充; 阿部 忠*; 長渡 甲太郎*

JAERI-M 91-147, 191 Pages, 1991/09

JAERI-M-91-147.pdf:6.37MB

使用済燃料中には、熱源や放射線源等としての利用価値が高い有用元素が多数含まれ、これらを分離・回収して有効利用することが可能となれば、放射性物質の資源化が可能となると同時に、廃棄物発生量の低減化や処理処分方法の合理化も期待でき、極めて有益である。本調査では、使用済燃料に含まれる有用元素の分離・回収・利用法に関する文献調査を行い、その研究開発の現状及び動向を探り、今後の展望について検討を行った。本分野の研究開発は、米国、欧州、日本を中心に行われており、Cs-137線源を利用した食品照射装置、Sr-90を利用した電源等が既に開発されている。しかし、本分野の研究開発は余り進んでいないのが現状であり、今後の発展に期待する部分が多い。尚、本調査は科学技術庁の委託により平成2年度に実施したものである。

論文

Determination of atmospheric concentration and size distribution of $$^{90}$$Sr using liquid scintillation counting techniques

天野 光

Proc. of the 4th Int. Seminor of Liquid Scintillation Analysis, p.236 - 245, 1991/00

Sr-90は核分裂生成物の中でも長半減期であり、体内に取りこまれると長期間保持され内部被曝線量も大きいので重要な核種である。自然環境中に存在するSr-90について、従来の発煙硝酸を用いた煩雑な分析法のかわりに、陽イオン交換樹脂による化学分離と液体シンチレーション計測法(LSC法)を用いた簡便で精度の高い分析法を開発した。本分析法では、環境試料中にSr-89が含まれていても、$$beta$$線のエネルギー弁別によりLSC法による1回測定でSr-89、Sr-90それぞれ弁別定量できる。本分析法の欠点は、Y-90のミルキングにより定量する方法と異なり、Sr-90濃縮液が水溶液の形で保存できないことである。本分析法を用いて、東海村における大気中のSr-90濃度及びSr-90エアロゾルの粒径分析を測定した結果について報告する。粒径分布の測定結果から呼吸による内部被曝線量評価に不可欠な空気力学的放射能中央径(AMAD)を求めた。

報告書

群分離法の開発:資源としての高レベル廃液

久保田 益充

JAERI-M 85-030, 31 Pages, 1985/03

JAERI-M-85-030.pdf:0.93MB

高レベル廃液を有用元素の資源としてとらえ、廃液に含まれる有用元素の量、放射能特性、利用法、分離法、経済性などについてデータを整理し、考察した。高レベル廃液の資源化は廃液の処理・処分上有害な元素の分離を進めるものであり、郡分離の考え方と一致する。より経済的な群分離を確立するためにも、また高レベル廃液の処理・処分に伴うパプリックアクセプタンスを得る上でも、高レベル廃液の資源化は重要な意義があろう。

報告書

群分離法の開発:動燃再処理廃液による群分離試験,その1

久保田 益充; 山口 五十夫; 岡田 賢造; 森田 泰治; 中村 治人

JAERI-M 83-011, 17 Pages, 1983/02

JAERI-M-83-011.pdf:0.8MB

高レベル再処理廃液中に含まれる超ウラン元素、$$^{9}$$$$^{0}$$Sr,$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csを分離(群分離)し、超ウラン元素は高速中性子により核分裂生成物に変換する、また$$^{9}$$$$^{0}$$Sr,$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csはガラス固化体よりも安定な鉱物性の化合物にするという考え方のもとに群分離の開発を進めている。本報は1982年5月から実施した動燃再処理廃液約2l(~23Ci)による群分離試験の結果をまとめたものである。群分離の第1目標としている超ウラン元素は99.9%以上の収率で、また$$^{9}$$$$^{0}$$Sr,$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csは99.99%以上の収率でそれぞれ分離することができた。これらの結果は模擬再処理廃液及び原研再処理廃液による試験結果とほとんど一致した。現在は動燃再処理廃液約18lによる群分離試験を実施中である。

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