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ゼオライトを用いた発熱性元素Csの固化体製造と物性評価

Immobilization of cesium by zeolites and characterization of ceramic solid forms

富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功 ; 森田 泰治  

Tomiyama, Shin*; Mimura, Hitoshi*; Niibori, Yuichi*; Yamagishi, Isao; Morita, Yasuji

高レベル廃液に含まれる発熱性元素のCsを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術について、焼成時の温度及び時間,モルデナイトの種類,コールドプレスやホットプレスの条件等を変化させて検討した。安定なCsAlSi$$_{5}$$O$$_{12}$$への結晶化はTi及びFeをバインダとして含む合成モルデナイトCのみで達成され、他のモルデナイトでは焼成後アモルファスとなった。しかし、Csを含有するいずれのモルデナイトにおいても、コールドプレス後の焼成により、ディスク上に固化できた。軽水炉使用済燃料1tonあたりのCs固化体発生量は、10$$sim$$30kgと評価された。

The immobilization of Cs has been studied by the calcination of the Cs-form of various kinds of mordenites. In this study, the effect of various parameters such as calcining temperature and time, components in mordenites, conditions for cold and hot pressing, on the immobilization of Cs in ceramic products are evaluated by using X-ray diffractometry (XRD), density balance (Archimedes' method), scanning electron microscopy (SEM) and electron probe microanalysis (EPMA). Results showed that re-crystallization to the stable ceramic solid forms of CsAlSi$$_{5}$$O$$_{12}$$ was achieved only in calcination of Synthetic Mordenite-C which contains Ti and Fe as binder. The Cs-form mordenites were pelletized into a disk by cold isostatic pressing.

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