高温融体のクイックスキャンXAFS

Quick scan XAFS study of high-temperature molten salts

岡本 芳浩  ; 塩飽 秀啓   ; 沼倉 正彦; 小林 徹 ; 阿久津 和宏; 矢板 毅; 鈴木 伸一

Okamoto, Yoshihiro; Shiwaku, Hideaki; Numakura, Masahiko; Kobayashi, Toru; Akutsu, Kazuhiro; Yaita, Tsuyoshi; Suzuki, Shinichi

ランタノイド塩化物を対象に高エネルギーXAFSの測定技術を駆使して、希薄系混合状態における特異な挙動を明らかにしてきた。これらの多くは、試料の状態が変化しない静的な測定環境であった。しかしながら、乾式再処理では、酸化物燃料の塩素化,電解反応,分離回収など、数多くの反応場が存在する。そこで、次のステップとしてクイックスキャンXAFS(QXAFS)技術を導入し、短時間でXAFSパターンを取得し、溶融塩系の反応追跡に使用可能かどうか、その実効性を試験した。QXAFSでは、高速スキャンさせて、5分間でLa-K吸収端のXAFSパターンを取得し、通常のXAFS測定で1回スキャンに必要な30分1時間を大幅に短縮した。詳細な解析から、QXAFSの1回スキャンXAFSの結果は、十分解析に耐えるものであり、溶融塩の反応追跡に利用可能であることを確認した。

We have studied peculiar behaviors of lanthanide ion in molten chlorides by using high-energy XAFS measurement techniques in the SPring-8. The sample is usually used under static condition in the measurement, since it is sealed off in a quartz cell under reduced pressure. However, there are many reactions in the pyrochemistry of spent nuclear fuels. In the present study, we tried to obtain a XAFS pattern in a few minutes using the Quick scan XAFS (QXAFS) technique developed in the BL11XU, SPring-8. In the QXAFS measurement, a XAFS spectrum of the La K-absorption edge of molten salts were obtained in 5 minutes. It is far shorter than 30-60 minutes in the normal step-scan XAFS measurement. According to the data analysis, it was clarified that the QXAFS data can be used enough to observe molten salt reactions.