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上野 文義
材料と環境, 68(1), p.2 - 8, 2019/01
軽水炉(BWR, PWR)の冷却水の水質を適切に管理することは、構造材料の腐食や放射性腐食生成物の発生を低減するために重要である。そのため、電気化学測定法を用いた水質のモニタリングが必要である。本稿では、BWRにおけるECP測定の適用を中心に、軽水炉の水質と電気化学測定の必要性について述べる。
白井 理*; 山名 元*; 荒井 康夫
Journal of Alloys and Compounds, 408-412, p.1267 - 1273, 2006/02
被引用回数：41 パーセンタイル：84.4(Chemistry, Physical)ウラン,ネプツニウム,プルトニウムの金属及び窒化物のLiCl-KCl共晶塩中の電気化学的挙動を、固体電極(Mo)並びに液体電極(Cd, Bi)を用いて調べた。金属の3価/0価の平衡電位は、液体電極上ではアクチノイド金属の活量が低下するために、固体電極の場合よりも正側にシフトした。また、窒化物の平衡電位も、窒化物の生成自由エネルギーにほぼ相当する電位分だけ、正側にシフトした。これらの挙動をアクチノイド系列と希土類系列について比較して議論した。
荒井 康夫; 小川 徹
核燃料, p.33_9 - 33_10, 2000/06
日本原子力学会2000年春の年会の核燃料部会企画セッション「乾式再処理の現状」において講演した内容を要約したものである。原研が進めている窒化物燃料の乾式再処理にかかわる研究の中で、アクチノイド窒化物の電解試験、塩化物溶融塩中での電気化学測定、陰極回収物の窒化プロセスなどの実験結果をおもに記述する。
粒子の酸化還元挙動永井 崇之; 猪瀬 毅彦*; 佐藤 誠一*; 畠山 清司*; 関 克巳*
no journal, ,
使用済核燃料再処理プロセスで発生した高レベル放射性廃液は、ガラス溶融炉内でホウケイ酸ガラス原料と溶融混合し、化学的に安定なガラス固化体に処理する。ガラス溶融炉の加熱は交流通電によるジュール熱を利用するため、通電による酸化還元反応を示す化学種の存在が想定され、溶融ガラスに含まれる化学種を対象に酸化還元挙動の評価を進めている。本報では、溶融ガラス中の溶解度が低いRuOを対象に、Ru含有ホウケイ酸ガラスをCV測定しRuOの酸化還元挙動を評価した。
吉澤 怜奈*; 菅原 利史*; 有谷 博文*; 島田 明彦; 出崎 亮; 箱田 照幸; 杉本 雅樹; 吉川 正人
no journal, ,
固体高分子型燃料電池の白金代替カソード触媒の候補の一つに、高分子を高温で焼成することにより得られる炭素骨格を有する材料(炭素触媒)がある。本研究ではこの炭素触媒を作製する際に、前駆体高分子に金属元素含有物質を添加することによって、得られる炭素触媒の酸素還元活性への影響を調べた。具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)に金属(Co又はFe又はCu)を含むフタロシアニン(Pc)又はPcを5wt%添加し、精製水を加え、ゲル状のPc-CMC混合物を調製した。これに電子線で100kGyの照射を行い、脱水後、800
Cで1h、窒素雰囲気で焼成することで炭素触媒を得た。この触媒の電気化学測定を行い、その結果から酸素還元電位を求めた。するとCoを含むPcを添加したCMCから作製した炭素触媒は、他の金属を含むPcを添加したCMCやPcを添加したCMCから作製した炭素触媒に比べて酸素還元電位が0.1V程度高くなることが分かった。これはCMCの代わりに別の高分子を用いて作製した炭素触媒の結果と同様の傾向であった。Coを前駆体高分子に添加することにより、得られる炭素触媒の酸素還元活性が高くなることが示唆された。
永井 崇之; 小林 秀和; 岡本 芳浩; 猪瀬 毅彦*; 佐藤 誠一*; 畠山 清司*; 関 克巳*
no journal, ,
使用済核燃料再処理プロセスで発生した高レベル放射性廃液は、ガラス溶融炉内でホウケイ酸ガラス原料と溶融混合し、化学的に安定なガラス固化体に処理する。溶融炉の加熱は交流通電によるジュール熱を利用しており、溶存化学種の酸化還元反応が想定されることから、廃液に含まれる化学種の酸化還元挙動評価を進めている。本報では、模擬ガラス固化体試料のXAFS測定で複数の原子価の存在が確認されたCe(III/IV)及びFe(II/III)を対象に、溶融ガラス中における酸化還元挙動を評価し、溶融ガラス中でCe(IV)+Fe(II)
Ce(III)+Fe(III)交換反応が進行することを確認した。
塚田 隆; 北 智士; 上野 文義
no journal, ,
鋼材の水溶液に対する腐食挙動は、通常は試験片を液中に静的に浸漬することにより調べられている。しかし、実際の使用条件での腐食挙動を評価する場合、水が流動する条件や気液環境が交番する条件を考慮する必要がある。このため本研究では、簡便な方法として平板形の試験片を希釈海水中で回転させることにより流動条件とし、さらに水中と気中を出入りする交番浸漬の条件で腐食試験を実施し、これらの条件により腐食が加速される可能性について調べた。本発表では、500時間までの回転腐食試験により大気開放(溶存酸素飽和)の30C/200倍希釈海水中で炭素鋼、低合金鋼の腐食挙動を検討した結果を報告する。
中におけるRuの酸化還元挙動永井 崇之; 岡本 芳浩; 猪瀬 毅彦*; 秋山 大輔*; 佐藤 修彰*
no journal, ,
ガラス溶融炉へ供給された高レベル放射性廃液が脱水後に混合硝酸塩を形成することから、本研究は、廃液の主成分であるNaNOを溶媒としてRu含有NaNO試料を調製し、溶融NaNO中におけるRuの酸化還元挙動をサイクリックボルタンメトリで測定するとともに、凝固塩に含まれるRuの原子価を放射光XAFS測定等により評価した。
)溶液乾固物-NaNO-ガラス原料の加熱反応観察永井 崇之; 小林 秀和; 岡本 芳浩; 秋山 大輔*; 佐藤 修彰*
no journal, ,
ガラス固化プロセスは、使用済核燃料再処理工程から発生する高レベル放射性廃液とガラス原料を溶融混合してガラス固化体を製造する。廃液に含まれるルテニウム(Ru)等の白金族元素は、溶融ガラス中でRuO等の白金族化合物として析出するため、当該プロセス環境における白金族元素の化学挙動を解明する研究を進めている。これまでに硝酸ルテニウム(Ru(NO))溶液乾固物、硝酸ナトリウム(NaNO)及びガラス原料を加熱し、ルテニウム酸ナトリウムの生成を経て、RuOがガラス中に生成析出することを確認している。本報は、ルテニウム酸ナトリウムを経てRuO生成に至る各温度のRu原子価について、XAFS測定によるその場観察を試みた結果を報告する。
永井 崇之; 金子 耕士; 元川 竜平; 岡本 芳浩; 芳賀 芳範; 小林 博美*; 本間 将啓*; 畠山 清司*; 廣野 和也*
no journal, ,
核燃料再処理工程で発生した高レベル放射性廃液は、交流通電によるジュール熱を利用した溶融炉内でホウケイ酸ガラス原料と混合溶融され、ガラス固化体に製造される。この固化体の製造・処分費の低減策として、ガラス原料への廃液充填量を増やす検討が進められている。本報は、ガラス原料の通電に係る基礎データ取得として評価した、ガラス組成による溶融ガラスのサイクリックボルタモグラムの変化を紹介する。
明石 信; 柴田 裕樹; 佐藤 匠; 林 博和
no journal, ,
金属燃料や窒化物燃料の乾式再処理では、溶融塩電解によって超ウラン元素(TRU)を液体Cd陰極中へ分離回収することが検討されている。溶融塩電解で得られるTRUを含むCd合金からのCdの蒸留分離を伴う金属や窒化物への再転換工程においては、中間生成物としてTRU-Cd金属間化合物の生成を考慮する必要がある。本研究では、TRU-Cd金属間化合物の安定性を理解するため、TRU模擬物質としてGdを用い、溶融塩を溶媒として用いた電気化学的手法によりGd-Cd金属間化合物の生成自由エネルギーを測定し、その熱力学的安定性を評価した。得られた6種類のGd-Cd金属間化合物の生成自由エネルギーは、蒸気圧測定結果からの導出値及びCALPHAD法による解析結果とよく一致し、本測定法の有効性を示している。また、各Gd-Cd金属間化合物の一原子モル当たりのギブズ自由エネルギーは、他のランタノイド(Ln)-Cd系での傾向と同じくGdCdで最小である。この結果は、Ln-Cd系と同様の挙動を示すTRU-Cd系において、TRUCdが最も安定であることを示唆している。
永井 崇之; 金子 耕士; 元川 竜平; 岡本 芳浩; 芳賀 芳範
no journal, ,
核燃料再処理プロセスで生じた高レベル放射性廃液は、交流通電のジュール熱によりホウケイ酸ガラス原料と溶融混合され、ガラス固化体に製造される。この固化体製造等の費用低減策として、ガラス原料へ充填する廃液量の増加が望まれ、ガラス原料組成の検討が進められている。今回、模擬廃棄物ガラスにFe(III)とFe(II)が共存する点に着目し、溶融ガラス中におけるFe(III)/Fe(II)対の酸化還元挙動を測定した。その結果、交流通電のガラス溶融プロセスは電極間に電位窓以上の電位差を印加することから、溶融ガラス中において廃液成分のFe(III)/Fe(II)対の酸化還元反応と現行原料成分のZn(II)/Zn(0)対の析出溶解反応が競合することを確認した。
相馬 康孝; 小松 篤史; 加藤 千明
no journal, ,
クラック内部に代表されるすき間構造の内部環境を知ることは高温水中におけるステンレス鋼の応力腐食割れのメカニズム解明に重要である。これまでにもすき間内環境の分析例および優れたレビューが発表されているが、すき間内環境をその場測定した例は少ない。そこで本研究ではすき間内環境としてすき間内溶液導電率(
)を高温水中でin-situ測定し、重要な環境変数である電位(ECP)を変化させ、-ECPの関係を調べた。
