National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST"라고 불리는)기능적 자료 계산 설계 연구 센터[연구 센터 이사 Asai Mihiro] Ogawa Hiroshi, 수석 수석 연구원,Nanomaterials Research Division[연구 부서 책임자 사사키 테스시] 나노 입자 기능 디자인 그룹 인 미나미 코타 카 (Minami Kotaka) 최고 연구원 미나미 코타 카 (Minami Kotaka) 및 연구 그룹 (Kawamoto Toru)은 도쿄 파워 기술 회사 (Tokyo Power Technology Co)와 협력했다 저수지 및 기타 저수지Rakuactive Cesium새로운 분석 방법을 사용하여 농도의 깊이 분포를 바카라 할 수있는 장치가 개발되었습니다
Cesium 137은 반감기가 길며 저수지 퇴적물에서의 방사성 오염의 영향은 세대에 걸쳐 남아 있습니다 이번에 개발 된 장치는 길이가 15m이고 무게가 2kg 미만인 원통형 모양이며 저수지 바닥에 삽입하여 바카라되었습니다γ- 레이 (Gamma Ray)분포는 널리 사용되는 데이터 처리 방법 중 하나입니다최대 엔트로피 방법로 변환하십시오 및 방사성 세슘 농도 (Becquerel/kg-wet)의 깊이 분포를 바카라하십시오 전원 공급 장치가 내장되어 있으며 케이블 연결이 필요하지 않으므로 처리하기 쉽습니다 바카라 시간은 위치 당 약 10 분이며 스마트 폰이나 태블릿에서 Wi-Fi를 통해 작동하여 그 현장에서 바카라 결과를 확인할 수 있습니다 다중 장치를 사용하여보다 효율적으로 바카라하는 다중 지점 동시 바카라 시스템도 개발되었습니다 기존의 토양 및 진흙 (하수) 수집 작업은 필요하지 않으므로 방사능 분석의 부담이 줄어 듭니다 또한 약 100,000 엔에 상업적으로 이용 가능한 부품을 사용하여 만들 수 있으므로 거주자 및 기타 조직의 방사성 오염을 모니터링하고 장치를 인터넷 연결 등으로 연결하는 것이 가능합니다iot와 유사한 개발을 기대할 수 있습니다 이 발견은 Journal of Environmental Radioactive Dectamination에 곧 발표 될 것입니다
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| 이번에 개발 된 장치를 사용한 저수지 퇴적물의 방사성 오염 바카라 |
Fukushima Daiichi 원자력 발전소의 2011 년 사고로 인해 환경에 방출 된 Radior Cesium은 농업 저장소 및 댐의 바닥에 축적되어 식품 안전 및 기타 요인의 관점에서 문제를 일으켰습니다 주거 토지 주변의 오염증에 따라 저수지의 오염 제거도 수행되고 있지만 이것은 연못 퇴적물 오염을 조사하는 일반적인 방법입니다코어 샘플링이 방법은 중공 파이프를 사용하여 토양 및 퇴적물 코어 (원통형 샘플)를 수집하고 절단 한 다음 많은 노력과 시간이 걸린 방사능 분석을 수행하는 것입니다 주변 산림에서 방사성 세슘 유입이 미래에도 계속 될 가능성도 있으며, 미래 세대를위한 연못 오염을 계속 모니터링하는 방법에 대한 과제도 있습니다
Fukushima Daiichi 원자력 발전소에서의 사고 이후 AIST는 Prussian Blue를 사용한 방사성 세소 흡착제의 발달, 그리고 복잡한 재에서 방사성 세균을 추출하는 방법의 발달을 포함하여 Fukushima의 재건을 지원하기위한 연구를 진행하고 있습니다 실험실의 연구 개발 외에도, 그들은 도쿄 전력 기술 (Tepco Environmental Engineering Co, Ltd, Ltd)과 함께 Iwase District의 Futaba District, Fukushima Prefecture, Iwase District의 Kawauchi Village에서 현장 검증을 적극적으로 수행했습니다 특히, 저수지 퇴적물의 오염 제거는 AIST가 개발 한 방법이 농업, 임업 및 어업의 오염 제거 매뉴얼에 의해 권장되면서 높은 찬사를 받았습니다 2017 년, 시끄러운 관측을위한 데이터 처리 방법 중 하나 인 최대 엔트로피 방법을 사용하여 깊이 분포 분석을위한 새로운 방법 (Ogawaet al, J Environm 방사선., 175-176, 158-163 (2017)) 도쿄 전력 기술 및 AIST는 공동 연구 프로젝트를 통해이 바카라 장치의 개발을 수행했습니다
이번에 개발 된 장치의 기본 기술은 바닥에서 진흙 (하수도)을 수집하지 않고 방사성 세슘에 의해 방출 된 감마선의 깊이 분포에서 방사성 세소 농도의 깊이 분포를 계산하는 것입니다 감마선 센서가 바닥에 배치되고 바카라 되더라도 다양한 방향 (깊이)의 감마선이 센서에 인시되므로, 얻어진 감마선의 깊이 분포는 방사성 세소 농도의 깊이 분포와 다릅니다 그러나 지금까지 감마선의 깊이 분포를 방사성 세슘 농도의 깊이 분포로 변환하는 좋은 방법은 없었습니다 본 기술에서, 우리는 먼저 방사성 세슘 농도가 수평으로 균일하다고 가정하고, 퇴적물과 연못 물에서 콤프 턴 다중 산란 (감마가 재료를 통과 할 때 발생하는 현상)을 포함한다γ- 선 전송 계산를 사용하여 결정됩니다 다음으로, 감마선의 바카라 된 깊이 분포는 최대 엔트로피 방법을 사용하여 반비례하여 세륨 농도의 깊이 분포를 얻습니다 이 기술은 오류에 저항력이 있으며 짧은 시간 바카라으로 원래 깊이 분포를 얻을 수 있습니다
11257_11650Raspberry Pi Zero사용되었습니다 각각은 수천 엔에 저렴합니다 생산 된 부품의 총 비용은 약 100,000 엔이며, 직접 만들 수도 있습니다
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그림 1 이번에 개발 된 장치 (바카라 파이프) (1) 개요, (2) 사진
돌이 아래쪽으로 밀려서 저수지 바닥에 삽입하여 스마트 폰과 같은 Wi-Fi 장치에서 무선으로 작동합니다 |
그림 2의 왼쪽은 저수지 퇴적물에서 방사성 세소 농도의 깊이 분포를 비교하여 이번에 개발 된 장치와 종래의 코어 샘플링 방법을 사용하여 바카라 한 것을 보여줍니다 이 장비의 바카라 시간은 10 분이었습니다 깊이 분포의 모양과 피크 농도는 각 연못마다 다르지만, 각 연못 에서이 장비에 의한 바카라 된 값은 코어 샘플링의 바카라 된 값을 거의 정확하게 재현했습니다 무화과의 권리 도 2는 3 개의 연못에서 다중 지점에서 깊이 방향으로 축적 된 단위 영역 당 방사성 세소 양의 두 방법을 사용한 바카라의 상관 관계 다이어그램이다 우리가 개발 한 장치와 핵심 샘플링 방법의 실제 바카라 값 사이에는 우수한 대응이있었습니다
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그림 2 왼쪽 : 후쿠시마 현의 3 개의 저수지에서 바카라 된 퇴적물의 방사성 세슘 농도 깊이 분포
블루 라인은 코어 샘플링 방법으로 바카라되며, 여기서 방사능은 5cm 간격으로 절단하여 방사능을 분석하고 현재 장치를 사용하여 10 분 동안 바카라됩니다
오른쪽 : 3 개의 저수지에서 여러 지점에서 바카라 된 단위 면적당 방사성 세소 비교
바닥 표면에서 최대 10cm 및 20cm 깊이의 양 |
퇴적물 오염 상태는 연못 내의 위치에 따라 다르므로 다른 위치에서 바카라함으로써 저수지에서 전체 퇴적물의 3 차원 오염 분포를 파악할 수 있습니다 광범위한 범위를보다 효율적으로 바카라하기 위해 여러 바카라 장치를 사용할 수있는 멀티 포인트 동시 바카라 시스템도 개발했습니다 그림 3은 동일한 시스템에 의한 바카라 이미지이며, 단일 터미널에서 제어하여 여러 지점에서의 바카라을 동시에 수행하여 효율적인 바카라을 허용 할 수 있습니다
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| 그림 3 동시 바카라 시스템을 사용한 저수지 연못에서 퇴적물 바카라 이미지 |
Cesium-137 핵 사고에서 발표 된 Cesium-137의 반감기는 30 년이며 그 영향은 세대에 남아 있습니다 대부분의 산림 오염 제거는 손대지 않았으며, 많은 저수지가 이들 중 하류에 위치하기 때문에 폭우와 다른 요인으로 인한 저수지의 오염 상황이 미래에 변할 것으로 예상됩니다 이번에 개발 된 장치는 저수지 연못에서 퇴적물 오염의 깊이 분포를 빠르게 바카라 할 수있게합니다
우리는 현재 이번에 개발 된 장비를 사용하여 유연한 컨테이너 백에 저장된 숲, 논의 토양, 논의 토양에서 방사성 세슘의 분포를 단순히 바카라하는 방법을 고려하고 있습니다