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北村 暁
JAEA-Data/Code 2020-020, 164 Pages, 2021/03
JAEA-Data-Code-2020-020.pdf:3.11MB
JAEA-Data-Code-2020-020-appendix(DVD-ROM).zip:0.56MB
高レベル放射性廃棄物およびTRU廃棄物地層処分の性能評価に用いるJAEA熱力学データベース(JAEA-TDB)のうち、放射性核種溶解挙動評価部分(JAEA-TDB-RN)について、地球化学計算部分(JAEA-TDB-GC)を包含する形で更新を実施した。今回の更新では、従来の選定値が標準状態における反応の平衡定数(対数値log
)だけであったのに対して、ギブズ標準自由エネルギー変化(
),標準モルエンタルピー変化(
),標準モルエントロピー(
),比熱容量(
),反応の自由エネルギー変化(
),反応のエンタルピー変化()および反応のエントロピー変化()を追加することで、大幅な選定値の拡充を行うとともに、298.15K以外の温度における溶解挙動評価が実施できるよう整備が行われた。また、経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)がレビュー、選定および集約した鉄についての最新の熱力学データを取り込んだ。さらに、JAEA-TDB-GCと選定値の内部整合性を図るために、多くの反応のlogについて再計算を実施した。更新したJAEA-TDBを有効活用するために、PHREEQCおよびGeochemist's Workbenchといった地球化学計算コード用フォーマットを提供した。
北村 暁; 吉田 泰*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 327(2), p.839 - 845, 2021/02
被引用回数：3 パーセンタイル：30.71(Chemistry, Analytical)高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価のためのラジウムの熱力学データについて、静電モデルおよびアルカリ土類金属間のイオン半径の関係を用いて推定した。ラジウムの溶存化学種および化合物のギブズ標準自由エネルギー変化および標準モルエントロピーについて、イオン対生成モデルをもとにストロンチウムおよびバリウムの熱力学データを外挿することで推定した。これらの推定値を用いて、標準モルエンタルピーも推定した。ストロンチウムとバリウムの熱力学データとして原子力機構(JAEA)が整備した熱力学データベース(JAEA-TDB)を用いることで、JAEA-TDBに組み込むのに適切なラジウムの熱力学データを算出した。得られた熱力学データを既往の文献値と比較した。
北村 暁; 吉田 泰*; 後藤 考裕*; 澁谷 早苗*
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 27(2), p.58 - 71, 2020/12
高レベル放射性廃棄物および地層処分相当のTRU廃棄物の地層処分における地層処分システムの性能を評価するためには、地下水や緩衝材間隙水中における放射性核種の溶解度評価が必要である。その溶解度評価のためには、溶解度を制限する固相(溶解度制限固相)を選定する必要がある。本報告では、透明性の高い選定過程が示せるように、熱力学データベースを用いて溶解度制限固相の候補となる固相の飽和指数を算出することで溶解度制限固相を判断する選定手法を構築した。本手法では、飽和指数が大きい固相ほど溶解度制限固相の候補になることを基本とするものの、当該固相の生成や溶解度制限が現実的であるかどうかについて、文献調査により判断することとした。併せて、わが国における最新の安全評価報告書で定義された緩衝材およびセメント間隙水組成に対し、種々の組成を類型化した上で性能評価対象元素の溶解度制限固相を選定した。
北村 暁
日本原子力学会誌ATOMO
, 62(1), p.23 - 28, 2020/01
高レベル放射性廃棄物や地層処分相当TRU廃棄物などの地層処分システムの性能を評価することを目的として、廃棄体が地下水に接触したあとの放射性核種の溶解および錯生成挙動を評価するために使用する熱力学データベース(TDB)が国内外で整備されている。本報告では、経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)が実施している国際プロジェクトを中心に、わが国および欧米各国で整備されているTDBを概説する。
-UO
-CO
system and integration with JAEA's thermodynamic database for geochemical calculations北村 暁
JAEA-Data/Code 2018-018, 103 Pages, 2019/03
JAEA-Data-Code-2018-018.pdf:5.66MBJAEA-Data-Code-2018-018-appendix1(DVD-ROM).zip:0.14MBJAEA-Data-Code-2018-018-appendix2(DVD-ROM).zip:0.15MBJAEA-Data-Code-2018-018-appendix3(DVD-ROM).zip:0.19MB
最新の熱力学データのレビューを行い、選定された値を高レベル放射性廃棄物およびTRU廃棄物の地層処分の性能評価に用いるための熱力学データベース(JAEA-TDB)に収録した。今回のレビューでは、(1)ジルコニウムの水酸化物および加水分解種の熱力学データについて、経済協力開発機構原子力機関(OECD/NEA)が公開した熱力学データベースと比較しつつ熱力学データを選定した。また、(2)金属イオンのイソサッカリン酸錯体の熱力学データについては、最新のレビュー論文を基に、選定値のレビューと内部整合性の確認を行ったうえで採用した。さらに、(3)アルカリ土類元素、ウラン(VI)イオンおよび炭酸イオンから構成される三元錯体の熱力学データについて、文献情報を暫定的に追加した。そして、(4)地球化学計算用に整備された熱力学データベースとの統合を実現させた。選定値の内部整合性は著者が確認した。更新したJAEA-TDBを有効活用するために、PHREEQCおよびGeochemist's Workbenchといった地球化学計算コード用フォーマットを整備した。
山根 祐一; 天野 祐希; 田代 信介; 阿部 仁; 内山 軍蔵; 吉田 一雄; 石川 淳
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(6), p.783 - 789, 2016/06
被引用回数：7 パーセンタイル：50.73(Nuclear Science & Technology)高レベル放射性廃液(HALW)から放出される放射性物質の放出挙動について、沸騰事故条件での実験研究を行った。実験室規模の再処理で得られたHALWを用いた実験で、Ru, 
Tc, Cs, Sr, Nd, Mo, RhなどのFP核種と
Cm及び
Amなどのアクチニドの放出割合を測定した。結果として、Ruの放出割合は0.20、FP核種やアクチニドの放出割合は1
であった。Ruは気相中にミスト及びガスとして放出された。Ruの放出量の、試料溶液中のRuの初期濃度に対する依存性は弱かった。FP核種とアクチニドは非揮発性で、気相中にミストとして放出された。その放出量は、試料溶液中の初期濃度が大きいほど多かった。Ruの放出割合とNOx濃度は試料溶液の温度の上昇に合わせて増加した。RuとNOxの多くは200から300Cの間の、互いにほぼ同じ温度において放出された。ミストその他の粒子状物質の粒径分布を測定したところ、150C以下と200C以上で、互いに異なった分布が得られた。
満田 幹之; 佐々木 紀樹
JAEA-Technology 2015-013, 29 Pages, 2015/06
JAEA-Technology-2015-013.pdf:0.96MB
日本原子力研究開発機構で発生した廃棄物の埋設処分に向け、廃棄物の発生から処理・処分に係るデータを一元的に管理する廃棄物管理システムの開発を行った。各事業所の廃棄物管理の実態調査を行い、廃棄物の発生から廃棄体化に至るまでに取得すべきデータ項目を抽出した。抽出したデータ項目の管理に必要なシステムの検討を行い、廃棄物管理システム全体の概念検討を行った。概念検討と各事業所の廃棄物に関する管理項目を考慮して、原子力科学研究所, 人形峠環境技術センター, 原子炉廃止措置研究開発センター, 大洗研究開発センター, 核燃料サイクル工学研究所へ廃棄物管理システムの展開を行った。これら以外の事業所については、保有している廃棄物データを、全事業所共通の保管廃棄物データ登録用データベースにも登録するようにした。これにより、原子力機構の廃棄物について、その発生から処理・処分に係るデータを一元的に管理するシステムを整備することができ、現状の廃棄体化処理状況にあわせて、廃棄物の品質保証データを合理的に取得できるようになった。
大島 総一郎; 白石 邦生; 島田 太郎; 助川 武則; 柳原 敏
JAERI-Tech 2005-046, 46 Pages, 2005/09
JAERI-Tech-2005-046.pdf:3.43MB
OECD/NEAが標準化した廃止措置費用項目に対して、費用特性に基づいたグループ分けを行い、労務費,装置資材費,経費からなる、廃止措置費用の評価モデルを作成し、原子炉施設の廃止措置計画策定及び管理のための計算システム(COSMARD)に実装した。そして、JPDRの廃止措置を対象に廃止措置費用評価のための入力データファイル及びデータベースを作成し、COSMARDを用いて廃止措置費用を計算した。その結果、全費用に寄与の大きい費用項目は、解体作業費用及び廃棄物の処理・処分費用であることがわかった。また、BWR大型原子力発電所の廃止措置を対象にCOSMARDを用いて廃止措置費用を計算し、COSMARDの適用可能性を検討した。これらの検討により、COSMARDを用いて原子力施設の廃止措置費用評価の検討が効率よく実施できることがわかった。
大島 総一郎; 助川 武則; 白石 邦生; 柳原 敏
JAERI-Tech 2001-086, 83 Pages, 2001/12
JAERI-Tech-2001-086.pdf:5.23MB
原子炉施設の廃止措置計画策定及び管理のための計算システム(COSMARD)を用いて、JPDR解体作業に関するプロジェクト管理データ(人工数,被ばく線量等)の計算を行い、計算値と実績値とを比較することにより、COSMARDの妥当性について検討した。また、準備作業と後処理作業の難易度を変更した計算に容易に対応できるよう、作業構成の設定方法やデータベースの構成を改良するとともに、切断・収納作業の各種作業条件に対する感度解析を試みた。この結果、実際の解体作業に対応した条件が容易に設定できること,計算結果と実績値が比較的良く一致することなどによりCOSMARDの妥当性が確認できた。また、解体作業における切断速度、準備作業と後処理作業における難易度は、各々
30%の範囲で人工数の変動に影響することなどが明らかになった。
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。
白石 邦生; 助川 武則; 柳原 敏
JAERI-Data/Code 99-050, p.113 - 0, 2000/01
JAERI-Data-Code-99-050.pdf:5.95MB
解体実地試験で収集したデータの中から廃棄物に関するデータの分析を進めその特徴をまとめた。この結果、解体実地試験から発生したすべての廃棄物(固体)は24,420トンで、このうち、放射性廃棄物は3,770トンであり、これらは施設全体の機器・構造物の65%及び10%を占めることが明らかになった。さらに、放射能レベル毎の廃棄物発生量の分析では、極めてレベルの低い放射性廃棄物が約80%、比較的レベルの高い放射性廃棄物が4%であった。他方、放射性廃棄物の多くは各種容器に収納して保管しており、その特性に関する分析では、約8,000個の容器が発生し、その平均収納効率は約0.93/m
トンであった。これらの分析結果を解体実地試験が開始される前に予測した廃棄物発生量と比較し、精度良く廃棄物発生量を予測するうえで重要となる要点を明らかにした。
白石 邦生; 助川 武則; 柳原 敏
JAERI-Data/Code 98-010, 186 Pages, 1998/03
JAERI-Data-Code-98-010.pdf:7.12MB
原研においては昭和61年から進められてきたJPDRの解体作業が平成8年3月までに完了した。この解体作業では、解体作業に関係する種々のデータを体系的に収集し、計算機に蓄積して解体データベースを構築するとともにこれらのデータを分析して解体作業の特徴を明らかにした。また、収集整理した作業データの汎用性に関する検討を行うとともに、他の原子力施設の解体作業の計画に適用することを目的にして、データの分析結果を単位作業係数や管理データの予測のための単純な数式として、より一般性のある形にまとめた。作業データの分析結果は将来の商業用原子力発電所の解体計画の作成等に適用できるものである。
深堀 智生; 片倉 純一
日本原子力学会誌, 40(5), p.363 - 366, 1998/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)「マイナーアクチニド核廃棄物の核変換のために要求される核分裂生成物収率データ」に関するIAEA協力研究計画の第1回検討会合が1997年11月にウィーンのIAEA本部にて開催された。核廃棄物消滅処理における、専焼炉や加速器駆動システムなどの成立可能性、中性子経済及び環境安全性などを考慮するためには、それぞれの概念において考慮されるべきエネルギー領域における系統的な核分裂生成物収率データの整備が必要となる。しかし、現存するデータの状況は、エネルギー依存データは14MeVまでしかなく、マイナーアクチニド収率セットは不完全であり、必要とされる全てのエネルギー領域で収率を計算できるツールは存在しない。このため、本CRPではエネルギー依存の核分裂収率データ評価に使用可能なシステマティクスまたはモデルを開発することを目標に掲げている。第1回検討会合では、この目標を達成すべく、現状の実験データ及び理論・モデルのレビューを行い、参加者による作業の策定及び分担を討議した。本報告では、これらの討議結果に関して報告するとともに、日本における検討の参考とするために日本に期待されている作業分担について概説した。
武田 聖司; 島 茂樹; 木村 英雄; 松鶴 秀夫
JAERI-Research 95-069, 47 Pages, 1995/11
JAERI-Research-95-069.pdf:1.65MB
高レベル放射性廃棄物の処分サイトにおいて想定される地下水の化学特性に対し、地球化学コードEQ3/6により、U、Np、Seの溶解度と化学種の推定を行った。また、各研究機関の溶解度及び化学種に関する報告と解析結果の比較検討を行った。溶解度の解析から、人工バリア内において想定される地下水の化学特性の変化に対する各元素の溶解度特性を定量的に評価することができた。また、酸化雰囲気の中性あるいはアルカリ側の地下水において炭酸濃度の上昇がU、Npの溶解度の上昇をもたらし、炭酸濃度が溶解度に及ぼす影響の程度を把握することができた。化学種については、人工バリアにおける支配的な溶存化学種が推定でき、天然バリアでは還元雰囲気から酸化雰囲気に地下水特性が変化する間の溶存化学種の変化を予測することができた。
助川 武則; 荻原 博仁; 白石 邦生; 柳原 敏
The 3rd JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering (ICONE),Vol. 4, 0, p.1779 - 1784, 1995/00
原子炉施設解体では、放射性物質が内在する多くの機器等を解体する必要があり、解体作業を効率的に実施するためには、予想される作業に対する作業者の被ばくの低減を考慮しつつ、人工数、費用等の管理データを評価することが重要となる。JPDR解体技術開発では、これらの管理データの評価作業を効率よく行うプロジェクト管理のための計算コードシステム(COSMARD)を作成した。また、機器、構造物の残存放射能量を評価する計算コードシステムを作成し、解体される機器ごとの放射能インベントリを評価した。放射能インベントリデータは物量データベースに収納し、COSMARDによる廃棄物発生量、作業者被ばく線量当量等の評価に用いるとともに、炉内構造物・圧力容器等の解体作業の計画、保管容器の設計、生体遮蔽体の解体及び解体後の管理方法の決定に活用した。
柳原 敏; 立花 光夫; 荻原 博仁; 清木 義弘
Proc., The 1994 Int. Symp. on Decontamination & Decommissioning, 0, 6 Pages, 1994/00
1981年から開始したJPDRデコミッショニング計画では、まず、必要な技術開発を行い、続いて、開発した技術を適用してJPDRの実地解体を進めている。実地解体では、適用した技術の運転や操作性等のデータ、また、作業人工数や被ばく量等の管理データを取得し、その分析を進めた。さらに、JPDR解体作業に関する知見をまとめた。これらは、将来の大型商用発電炉のデコミッショニングに役立つものである。
小林 大志*; 佐々木 隆之*; 北村 暁
no journal, ,
イソサッカリン酸(ISA)共存下におけるウラン(IV)水酸化物(U(OH)
(am))の溶解度を、水素イオン濃度指数(pHc = -log [H
])およびISA濃度の関数として調査した。中性付近では溶解度がpHcに依存しなかった一方で、アルカリ性水溶液中では溶解度がわずかにpHcの増加とともに高くなった。溶解度のISA依存性が両対数グラフで傾き約2の直線となったことと併せて、支配的な溶存化学種はジルコニウム-ISA系で報告されているものと同じ化学形であるU(OH)(ISA)とU(OH)
(ISA)
である可能性が示唆された。これらの化学種の錯生成定数を実験値の最小二乗適合により求めた結果、適合結果が実験値をよく説明できることがわかった。
二田 郁子; 大木 恵一; 駒 義和
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所(1F)の事故に由来して大量の放射性廃棄物が発生しており、これらを処分することが求められている。しかしながら、放射性廃棄物は多様な物理・化学的性質、汚染形態を示し、適切な処理・処分方法の検討や、処分後の安全性の評価等多くの課題がある。この解決のためには、放射性廃棄物の性状を把握し、研究機関や大学が連携して研究開発を行う必要がある。現在、各機関によって放射性廃棄物の分析データの取得が進められている。これらは、遅滞なく関係する研究者等の間で共有されることが必要である。1Fの廃炉に係る国内外の取組みを推進するため、分析値を有効に活用することを目的として、必要とされる分析データの選定、取得された分析データの集積、およびそれらの利用方法について考察した。また、それに基づき、Webサイトを利用して共有可能な公開分析データベースを検討した。
