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高エネルギー加速器施設における高温条件下の放射性核種の飛散挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K00549
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関京都大学

研究代表者

沖 雄一  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (40204094)

研究分担者 松村 宏  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 教授 (30328661)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード放射性エアロゾル / 高エネルギー陽子加速器 / 溶融事故 / 放射化金属 / 粒径分布 / 飛散挙動 / 加速器放射線安全 / 高温加熱 / 高周波加熱炉 / 溶融金属
研究成果の概要

高エネルギー陽子加速器施設のターゲット金属溶融事故などでは、以前のJ-PARC事故のようにターゲット中に放射化により生成していた多種類の放射性核種か空気中に放出され、環境中に漏洩する危険がある。ターゲット溶融により放出される放射性エアロゾルの生成機構は理解が進んでいない。本研究は、実際の放射化金属などを試料とする溶融実験などを行い、捕集した放射性エアロゾル粒子の粒径分析等により、生成挙動の解明を目指すものである。そのためにエアロゾル捕集に特化した高温炉を開発した。Na-22のような低沸点核種においてターゲット金属とは異なる粒径分布となるものがあり、生成機構の違いが見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、2011年の福島第一原発事故の記憶も薄れていない2013年に高エネルギー加速器施設のJ-PARCで起きた放射化したターゲットの溶融事故から着想を得たもので、両者は事故としては規模が桁違いに異なるものの、Uやターゲット金属が溶融して内部に生成していた多種類の放射性核種が環境中に放出された点で共通している。本研究では、高エネルギー加速器施設での金属の放射化に焦点をあて、実際に放射化した金属などを溶融させて発生する放射性エアロゾルなどの挙動を調べるものである。結果は加速器の溶融事故のみならず福島第一原発事故の解明にも役立つことが期待される。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 高周波炉システムを用いた放射化金属試料からのエアロゾル発生と粒径別捕集2020

    • 著者名/発表者名
      沖雄一, 三浦太一, 松村宏, 吉田剛, 豊田晃弘, 桝本和義
    • 雑誌名

      KEK Proceedings

      巻: 2020-4 ページ: 46-49

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 溶融した加速器放射化物から発生するエアロゾルの捕集2023

    • 著者名/発表者名
      沖雄一, 三浦太一, 豊田晃弘, 中村一, 松村宏. 吉田剛, 桝本和義
    • 学会等名
      第24回「環境放射能」研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高周波炉システムを用いた溶融した放射化金属試料からのエアロゾル捕集2021

    • 著者名/発表者名
      沖雄一, 三浦太一, 豊田晃弘, 西川功一, 中村一, 松村宏, 吉田剛, 桝本和義
    • 学会等名
      第22回「環境放射能」研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高周波炉システムを用いた放射化金属試料からのエアロゾル発生と粒径別捕集2020

    • 著者名/発表者名
      沖雄一, 三浦太一, 松村宏, 吉田剛, 豊田晃弘, 桝本和義
    • 学会等名
      「環境放射能」研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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