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論文

西部北太平洋における福島第一原子力発電所事故によって放出された$$^{129}$$Iの沈み込み

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 桑原 潤; 川村 英之; 小林 卓也

JAEA-Conf 2018-002, p.103 - 106, 2019/02

福島第一原子力発電所(1F)事故起因の放射性物質の海洋中での動態解明を行うことを目的に、西部北太平洋における3地点で$$^{129}$$Iの鉛直分布を明らかにした。3地点とも1F事故起因とみられる$$^{129}$$Iは混合層内に存在していた。また最も南側の観測点では水深370m-470mに1F事故起因とみられる$$^{129}$$Iによる極大層が存在していた。溶存酸素濃度及び周辺海域の流速を考慮すると、この極大層は、別の海域の表層に存在していた$$^{129}$$Iが速い下降流によって、水深370m-470mに到達したと考えられる。

論文

Distribution and fate of $$^{129}$$I in the seabed sediment off Fukushima

乙坂 重嘉; 佐藤 雄飛*; 鈴木 崇史; 桑原 潤; 中西 貴宏

Journal of Environmental Radioactivity, 192, p.208 - 218, 2018/12

 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)

2011年8月から2013年10月にかけて、福島第一原子力発電所から160km圏内の26観測点において、海底堆積物および沈降粒子中の$$^{129}$$I濃度を観測した。2011年における海底堆積物中の$$^{129}$$I濃度は0.02$$sim$$0.45mBq/kgであった。同海域の海底への主な$$^{129}$$Iの沈着は事故後の半年以内に起こったと推測され、その初期沈着量は約0.36$$pm$$0.13GBqと見積もられた。ヨウ素は生物による利用性の高い元素であるが、事故由来の放射性ヨウ素を海産生物を介して摂取することによる被ばく量は、極めて低いと推定された。福島周辺の陸棚縁辺域(海底水深200$$sim$$400m)では、2013年10月にかけて表層堆積物中の$$^{129}$$I濃度がわずかに増加した。この$$^{129}$$I濃度の増加をもたらす主要因として、福島第一原子力発電所近傍の海底から脱離した$$^{129}$$Iの陸棚縁辺域への再堆積と、河川を通じた陸上からの$$^{129}$$Iの供給の2つのプロセスが支配的であると考えられた。

論文

Vertical distribution of $$^{129}$$I released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in the Kuroshio and Oyashio current areas

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 桑原 潤; 川村 英之; 小林 卓也

Marine Chemistry, 204, p.163 - 171, 2018/08

 パーセンタイル:100(Chemistry, Multidisciplinary)

福島第一原子力発電所から放出された放射性物質の深さ方向への移行を調べる事を目的に、親潮,黒潮、及びそれらの混合海域においてヨウ素129($$^{129}$$I)の鉛直分布を明らかにした。福島第一原子力発電所起因の$$^{129}$$Iは親潮及び混合海域においては表層で、黒潮海域においては亜表層で観測された。親潮及び混合海域で観測された$$^{129}$$I/$$^{134}$$Csは福島第一原子力発電所の原子炉内のそれより高いことが明らかとなった。高い$$^{129}$$I/$$^{134}$$Csは、(1)事故時に放射性ヨウ素は放射性セシウムより放出されやすかった、(2)汚染地域から$$^{129}$$Iが再放出され、大気経由で沈着した、(3)放射性セシウムが除去された汚染水が観測地点に到達した可能性が示唆された。また亜表層で観測された福島第一原子力発電所起因の$$^{129}$$Iは黒潮続流の蛇行によって運び込まれたと考えられる。、

論文

Vertical distributions of global fallout $$^{137}$$Cs and $$^{14}$$C in a Japanese forest soil profile and their implications for the fate and migration processes of Fukushima-derived $$^{137}$$Cs

小嵐 淳; 安藤 麻里子; 天野 光*; 松永 武

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 311(1), p.473 - 481, 2017/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:12.06(Chemistry, Analytical)

核実験由来の$$^{137}$$Csと$$^{14}$$Cの、2001年における日本の森林土壌中の深さ分布を調査した。その結果、$$^{137}$$Csの多くは沈着から38年後もなお鉱物土壌層表層に存在していた。一方で、土壌特性の変化するA層とB層の境界層における$$^{137}$$Csの特異的な蓄積を発見した。この蓄積から、$$^{137}$$Csが年間0.20%の割合で有機物が豊富なA層を経由して下方へ移行したこと、及び層位境界層が$$^{137}$$Csの移行を妨げるバリアとして働くことを見出した。炭素14は$$^{137}$$Csと同様の深さ分布を示したことから、両核種が数十年の時間スケールで、同様の物理的経路を経て土壌中を移行したことが示唆された。

論文

JAEA-AMS-MUTSUの現状

桑原 潤; 木下 尚喜; 飛内 万史; 松野 悟; 及川 敦; 関 武雄; 薮内 典明

第28回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.77 - 79, 2015/12

日本原子力研究開発機構バックエンド研究開発部門青森研究開発センターむつ事務所タンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europe製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月、平成15年5月から開始され、平成18年度からは供用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの利用に供している。本発表では、平成26年度までの運転状況及び光通信ケーブルの劣化に起因するモーター制御不良等の最近のトラブル事例について報告する。

論文

JAEA-AMS-MUTSUの現状

桑原 潤; 木下 尚喜; 濱田 昭夫; 飛内 万史; 関 武雄

第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.27 - 30, 2015/03

日本原子力研究開発機構バックエンド研究開発部門青森研究開発センターむつ事務所タンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europe製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月、平成15年5月から開始され、平成18年度からは供用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの利用に供している。本発表では、平成25年度までの運転状況及び位置制御モーター制御不良をはじめとするイオン源部での最近のトラブル事例について報告する。

論文

Iodine-129 concentration in seawater near Fukushima before and after the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 桑原 潤; 川村 英之; 小林 卓也

Biogeosciences, 10(6), p.3839 - 3847, 2013/06

 被引用回数:14 パーセンタイル:37.85(Ecology)

福島第一原子力発電所事故により環境中にさまざまな放射性物質が放出された。事故起因の$$^{129}$$Iの影響を評価することを目的に事故前後における海水中の$$^{129}$$I濃度を測定した。事故前の$$^{129}$$I濃度の結果から北太平洋の北緯36度から44度における濃度分布は緯度の減少とともに減少している傾向を示した。事故後の海水中の$$^{129}$$I濃度は最大値で73倍、平均値で約8倍上昇していることが明らかとなった。また鉛直分布の結果から水深1000mまでの事故起因$$^{129}$$Iのインベントリーは(1.8-9.9)$$times$$10$$^{12}$$atoms/m$$^{2}$$であった。海水中の$$^{129}$$I測定結果から海産生物摂取による内部被ばく量を見積もったところ、事故起因の$$^{129}$$Iによる被ばく量は極めて小さいと考えられる。

論文

2012年1-2月の北西部太平洋におけるヨウ素129の分布

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 桑原 潤

第15回AMSシンポジウム報告集, p.49 - 52, 2013/03

福島第一原子力発電所事故により放出された$$^{129}$$Iの海洋環境における移行過程を解明する目的で、北西部北太平洋における$$^{129}$$Iの鉛直分布を測定した。海水試料は、親潮海域のSta.106、親潮と黒潮の混合海域であるSta.098、及び黒潮海域のSta.090において表面から水深1500mまで採取した。表面海水中の$$^{129}$$I濃度は、Sta.106及びSta.098では事故以前の濃度レベルより高かったが、Sta.090では事故以前と同レベルであった。この結果から、黒潮海域では事故起因の$$^{129}$$Iの影響を受けていないことが確認された。Sta.106及びSta.098の$$^{129}$$Iの鉛直分布の結果は、表面が最も高く水深とともに減少していく傾向が見られた。一方Sta.090の鉛直分布の結果は、水深500m付近に濃度極大が存在することが確認された。この濃度極大は、$$^{129}$$Iが高濃度の表面海水が等密度面に沿って水深500mまで運ばれたためだと考えられる。

論文

Concentration of iodine-129 in surface seawater at subarctic and subtropical circulations in the Japan Sea

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 外川 織彦

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 294, p.563 - 567, 2013/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:62.81(Instruments & Instrumentation)

日本海は北太平洋の縁辺海であり、気候変動に対し鋭敏な海域であることが知られている。そこで$$^{129}$$Iを海水循環のトレーサーとして利用し、日本海の海水循環構造を解明することを目的に、2007年11月に北海道大学所属の練習船おしょろ丸にて日本海調査を行った。$$^{129}$$I測定用試料は日本海の亜寒帯循環内の2地点及び亜熱帯循環内の3地点で深度別に採取した。亜寒帯循環内の表面海水中の$$^{129}$$I濃度は亜熱帯循環内のそれより高かった。この傾向は核実験起源の核種である$$^{14}$$C, $$^{90}$$Sr及び$$^{137}$$Csの傾向とは一致しなかった。この結果は日本海における$$^{129}$$I濃度分布はすべて核実験起源では説明できないことを示している。亜寒帯循環(高緯度域)の表面海水で$$^{129}$$I濃度が高かったことから、英国や仏国などの高緯度域で稼動している再処理工場の影響を受けているのではないかと考えられる。

論文

Seasonal patterns and control factors of CO$$_{2}$$ effluxes from surface litter, soil organic carbon, and root-derived carbon estimated using radiocarbon signatures

安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*

Agricultural and Forest Meteorology, 152, p.149 - 158, 2012/01

 被引用回数:26 パーセンタイル:10.47(Agronomy)

放射性炭素($$^{14}$$C)を用いた手法により、寒冷地のブナ林を対象として、土壌呼吸起源の季節変動を評価した。従属栄養呼吸と独立栄養呼吸では影響を与える因子が異なり、従属栄養呼吸では地温が、独立栄養呼吸では植物活性の影響が大きかった。また、地温に対する応答は土壌有機物の分解が表層のリターの分解よりも大きかった。$$^{14}$$Cを利用することで土壌呼吸の各起源の寄与率を定量的に測定することができ、土壌呼吸をコントロールする主要な環境因子の把握に有効であることが明らかとなった。

論文

JAEA-AMS-MUTSUの現状; 2010-2011

甲 昭二; 木下 尚喜; 田中 孝幸; 桑原 潤; 関 武雄

第24回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.9 - 12, 2011/07

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターに設置されているタンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU; High Voltage Engineering Europa製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器に放射性炭素($$^{14}$$C)及び放射性ヨウ素($$^{129}$$I)同位体比測定用のビームラインが取り付けられている。本発表では、平成22年度の運転及び維持管理状況について報告する。

論文

JAEA-AMS-MUTSUにおける$$^{14}$$C測定の現状

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 関 武雄

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書,22, p.169 - 173, 2011/03

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、1997年に設置され、放射性炭素については、1999年から定常運転を開始した。放射性炭素測定は、2010年度、1,053試料測定し、定常測定以来、10,342試料測定した。2006年度からは外部利用者が利用可能な供用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。本講演では、JAEA-AMS-MUTSUの現状について報告する。

論文

日本海における亜寒帯前線付近の表面海水中の$$^{129}$$I濃度

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 外川 織彦

第13回AMSシンポジウム報告書, p.69 - 72, 2011/01

地球環境中での$$^{129}$$Iの循環過程を理解する目的で、日本海における亜寒帯前線の北部と南部の表面海水中の$$^{129}$$I濃度を測定した。水深100m以浅の平均$$^{129}$$I濃度は北部と南部でそれぞれ1.9$$times$$10$$^{9}$$atoms/m$$^{3}$$及び1.5$$times$$10$$^{9}$$atoms/m$$^{3}$$であり、北部の$$^{129}$$I濃度が南部のそれより高かった。この濃度分布は核実験起源核種である$$^{14}$$C, $$^{90}$$Sr及び$$^{137}$$Csの分布と異なっていた。すなわち$$^{129}$$Iの濃度分布は核実験起源だけでは説明できないことを意味している。核実験以外の$$^{129}$$Iの起源はおもに再処理工場であること、日本海の北部で高濃度であったことを考慮すると、ヨーロッパの再処理工場から放出された$$^{129}$$Iが沈着することによりこのような濃度分布になったと考えられる。

論文

原子力機構むつ・タンデトロンの現状

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 桑原 潤; 関 武雄

第13回AMSシンポジウム報告書, p.129 - 132, 2011/01

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、平成9年に設置され、$$^{14}$$C測定については平成11年、$$^{129}$$I測定については平成15年から定常運転を開始した。平成18年度からは外部利用者が利用可能な供用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。本講演では、JAEA-AMS-MUTSUの現状を報告する。施設供用制度開始から5年間は、平成21年度を除き、順調に測定数を増加させた。しかし、平成21年度の測定数の減少は、制御システムの更新により、約1.5か月間、加速器を停止させたこと、検出器のアンプの故障により、数か月間、$$^{14}$$C測定が不可能であったことによるものである。現在は、問題も解消し、$$^{14}$$C及び$$^{129}$$Iともに順調に測定している。

論文

原子力機構むつ・タンデトロンの現状2009-2010

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 桑原 潤; 関 武雄

第23回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.113 - 116, 2010/11

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、平成9年に設置され、$$^{14}$$C測定については平成11年、$$^{129}$$I測定については平成15年から定常運転を開始した。平成18年度からは外部利用者が利用可能な供用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。本講演では、平成21年度のJAEA-AMS-MUTSUの現状を報告する。平成21年度の試料測定数は、$$^{14}$$C測定を480試料、$$^{129}$$I測定を677試料測定した。この測定数は、平成20年度より712試料少なかった。測定数の減少は、制御システムの更新により、約1.5か月間、加速器を停止させたこと、検出器のアンプの故障により、数か月間、$$^{14}$$C測定が不可能であったことによるものである。現在は、問題も解消し、$$^{14}$$C及び$$^{129}$$Iともに順調に測定している。

論文

Certified reference material IAEA-418; $$^{129}$$I in mediterranean sea water

Pham, M. K.*; Betti, M.*; Povinec, P. P.*; Alfimov, V.*; Biddulph, D.*; Gastaud, J.*; Kieser, W. E.*; L$'o$pez, Guti$'e$rrez, J. M.*; Possnert, G.*; Sanchez-Cabeza, J. A.*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 286(1), p.121 - 127, 2010/10

 被引用回数:11 パーセンタイル:29.27(Chemistry, Analytical)

本論文は認証標準物質IAEA-418(地中海海水)中の$$^{129}$$I濃度測定結果について報告するものである。この海水は9機関に配布され、8機関は加速器質量分析法(AMS)で、1機関は中性子放射化分析法(NAA)で$$^{129}$$I濃度を測定した。$$^{129}$$I濃度の認証は、NAAでは海水中の$$^{129}$$I濃度が検出限界以下であったこと、またAMSで測定した機関の内1機関の測定値が棄却検定によって棄却されたため、7機関の測定結果によって行われた。この認証標準物質に与えられた$$^{129}$$I濃度は中央値が2.3$$times$$10$$^{8}$$atom/Lであり、95%信頼区間では(2.2$$sim$$2.8)$$times$$10$$^{8}$$atom/Lであった。

論文

Spatial distribution of $$Delta$$$$^{14}$$C values of organic matter in surface sediments off Saru River in northern Japan, one year after a flood event in 2006

長尾 誠也*; 入野 智久*; 荒巻 能史*; 池原 研*; 片山 肇*; 乙坂 重嘉; 内田 昌男*; 柴田 康行*

Radiocarbon, 52(3), p.1068 - 1077, 2010/08

河川からの有機物の流出が陸棚域における有機物の分布に及ぼす影響を、北海道沙流川沖で得られた有機物中の$$Delta$$$$^{14}$$C値と$$delta$$$$^{13}$$C値の測定結果から議論した。陸棚域における堆積物は、大規模な河川粒子の流出のあった2006年の翌年に採取した。沙流川の懸濁粒子と堆積物は2007年から2008年にかけて採取した。陸棚堆積物中の有機物が持つ$$Delta$$$$^{14}$$C値は、-665から-77パーミルの範囲であった。このうち、上層のシルトや鉱物成分が持つ$$Delta$$$$^{14}$$C値は-240から-77パーミル、下層の砂質成分のそれは-665から-386パーミルであった。平常時の河川水中の粒子が持つ$$Delta$$$$^{14}$$C値は-292から-247パーミルであった。以上の分布から、河川流出が大きな時期には比較的古い($$Delta$$値の低い)有機物粒子が陸棚域に堆積し、その後に海洋表層で生産された新しい粒子が堆積したと推測された。

論文

ヨウ素分析のための銀媒体電解酸化法を用いた環境試料の前処理法の検討

桑原 潤

第12回AMSシンポジウム報告集, p.112 - 115, 2010/05

環境試料中ヨウ素同位体比の分析において、食品などを前処理する場合、高温で試料を灰化しヨウ素を揮発させて回収する方法がよく用いられるが、試料の種類によっては、ヨウ素が十分に揮発せず灰化残留物中に一部残ってしまうような状況が生じてしまう。このため、十分に高い回収率を得る手法として、銀媒体電解酸化法を用いた湿式の試料灰化を試みた。この方法は、電気分解装置内で溶液中に銀(II)イオンを生成し、このイオンの酸化力を用いて試料の酸化分解を進行させるもので、銀は触媒的に作用する。乾燥コンブ1gを用いた灰化試験において、約5Vの通電条件で灰化したところ、24時間程度で灰化が完了した。この電解液をろ過し、一部を分取することで、安定ヨウ素濃度の決定が可能である。また、この電解液に還元剤として亜硫酸ナトリウムを加えることで、AMS測定のためのヨウ化銀沈殿を生成することができた。

論文

ヨウ素129から推定した日本海の海水循環

鈴木 崇史; 皆川 昌幸*; 甲 昭二; 外川 織彦

第12回AMSシンポジウム報告集, p.69 - 72, 2010/05

原子力利用によって放出された$$^{129}$$Iは、日本海の海水循環を考察するうえで有効なトレーサーであると考えられる。そこで、日本海における$$^{129}$$I濃度の水平及び鉛直分布を明らかにした。表面海水中の濃度レベルは核実験による濃度レベルより高かった。これは欧州及び米国の再処理工場から放出された$$^{129}$$Iが飛来してきたものだと考えられる。日本海底層水(JSBW)では人為起源$$^{129}$$Iが観測された。この観測された人為起源$$^{129}$$Iの濃度レベルからJSBWのturnover timeとpotential formation rateを見積もった。結果はそれぞれ180$$sim$$210年と(3.9$$sim$$4.6)$$times$$10$$^{12}$$ m$$^{3}$$/yrであった。また本発表では国際原子力機関海洋環境研究所で行われた海水中の$$^{129}$$I相互比較検定において青森研究開発センターで測定した結果が推奨値の範囲内に入っており、良い精度及び正確さを持って測定したことも併せて報告する。

論文

The Vertical profiles of iodine-129 in the Pacific Ocean and the Japan Sea before the routine operation of new nuclear fuel reprocessing plant

鈴木 崇史; 皆川 昌幸*; 天野 光; 外川 織彦

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 268, p.1229 - 1231, 2010/04

 被引用回数:20 パーセンタイル:13.03(Instruments & Instrumentation)

ヨウ素129($$^{129}$$I)は半減期1570万年の長寿命放射性核種であり、核実験や核燃料再処理工場の稼動により人為起源$$^{129}$$Iが環境中に放出される。六ヶ所村に新たに使用済核燃料再処理工場が定常運転を開始予定であり$$^{129}$$Iの放出が予想される。そこで再処理工場の定常運転前における海水中の$$^{129}$$Iの分布を把握することは長期的な環境影響評価の観点から重要である。また人為起源$$^{129}$$Iは海水循環のトレーサーとして利用できる可能性がある。そこで本研究では太平洋,日本海における$$^{129}$$Iの鉛直分布を明らかにした。太平洋及び日本海における$$^{129}$$Iの濃度は表層及び亜表層で最も高く水深とともに減少した。太平洋においては水深1500m以下において人為起源$$^{129}$$Iは観測されなかった。この結果は従来トレーサーとして利用されている$$^{14}$$Cや$$^{137}$$Csと同様の結果を示した。$$^{129}$$Iは放出源及び放出量がより明確であることや分析に使用する供試量が少ないことから海水循環を解明する有用なトレーサーになり得ると考えられる。また日本海における$$^{129}$$Iの水柱における総量は太平洋に比べて3倍高かった。これは日本海固有の海底地形及び海水循環によるものと考えている。

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