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園田 哲*; 片山 一郎*; 和田 道治*; 飯村 秀紀; Sonnenschein, V.*; 飯村 俊*; 高峰 愛子*; Rosenbusch, M.*; 小島 隆夫*; Ahn, D. S.*; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(11), p.113D02_1 - 113D02_12, 2019/11
被引用回数：1 パーセンタイル：9.23(Physics, Multidisciplinary)理化学研究所の不安定核ビーム施設(RIBF)では、入射核破砕反応や核分裂で生成される多くの核種からインフライト分離装置(BigRIPS)を用いて実験対象の核種を分離している。しかるに、分離された残りの核反応生成物の中にも核構造から興味深い多くの不安定核が含まれている。これらをBigRIPSから取り出して研究することができれば、RIBFの有効利用につながる。そこで、BigRIPS内に設置したガスセル中で核反応生成物を停止させてレーザーでイオン化して引き出す装置(PALIS)を開発中である。開発の一環として、RIBFの
Krビームの破砕反応により生成する
Se近傍の不安定核をガスセル中で停止させる実験を行なった。実験結果は破砕反応の模型計算の予測とよく一致し、ガスセル中での停止効率は約30%と評価された。この結果を基に、次のステップとして、停止した核反応生成物をガスセルから引き出すことを行う。
玉田 正男; 瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 45, 2007/02
海水ウランのコスト試算は捕集規模を年間1,200トンとし、モール状捕集材の性能は海水への浸漬日数が60日で2g-U/kg-捕集材(以下ad)の条件で行った。捕集材は繰り返して6回使用し、1年間あたり6サイクル行うこととした。この条件では、ウランのコストは88千円/kg-Uとなった。繰り返し使用回数が18回まで増えると48千円/kg-Uまで価格は下がり、さらに60回までの使用が可能であれば、価格は34千円/kg-Uとなった。沖縄海域の性能評価では布状の小片捕集材を30日浸漬することで、3g-U/kg-adの性能が達成されている。この捕集性能を60日に換算すると4g-U/kg-adとなり、18回の使用ができれば、25千円/kg-Uの捕集コストが達成される。この場合の初期投資は、1077億円であり、100万キロワット級の原子力発電所の建設費の約1/3となる。
玉田 正男; 瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*
日本原子力学会和文論文誌, 5(4), p.358 - 363, 2006/12
本検討では、放射線グラフト重合法で製造したモール状捕集の捕集材を用い、ウラン年間捕集量1200トンの捕集システムによる海水ウランコストの試算を行った。コスト評価についてはモール状捕集材システムを「捕集材製作工程」,「ウラン捕集工程」,「溶離・精製工程」に分けて実施し、変動条件とし捕集材のウランの吸着性能及び脱吸着の繰返し使用回数として、コストへの影響を検討した。その結果、捕集材のウラン捕集性能の向上により、各工程の占める割合は同じように減少する。しかし、捕集材の耐久性の向上の影響は、繰返し回数が増えるに従いウラン製造工程が著しく減少した。現状の2g-U/kg-捕集材,捕集材の繰返し使用回数が6回でのコストはウラン1kgあたり約9万円であるが、到達可能な4g-U/kg-捕集材及び18回の繰り返し使用では2万5千円となった。
瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*; 玉田 正男
日本海水学会誌, 59(5), p.316 - 319, 2005/10
モール状捕集材を海底から立ち上げて係留するシステムにおいて、1kgあたり1.5gのウランを捕集できる捕集材で年間1200トンのウランを捕集するには、捕集材の長さを60m、係留間隔を8mとした場合、捕集材210万本を係留する必要があり、係留面積は134km
となると推定された。モール状捕集材を用いて海水中のウランを捕集するのに適した海域は、南西諸島から土佐湾の水深100mから200mの領海内と考えられ、総面積はおおよそ6000kmに達する。
玉田 正男; 瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*
FAPIG, (169), p.3 - 12, 2005/03
モール状捕集材は係留システムの軽量化により捕集コストの低減化が期待できる新しい形状の捕集材である。海水ウランの捕集に関しては、アミドキシム基が海水中に溶存するウランに対して高い親和性を持つ。この官能基を放射線グラフト重合によりポリエチレン糸に導入し、そののち編み込み加工によりモール状のウラン捕集材を合成した。2.8mmol/g-捕集材の官能基密度を持つ捕集材の作製には5時間のグラフト重合反応が必要であった。得られた捕集材を沖縄沖に係留した結果、30日の浸漬で1.5g/kg-捕集材のウランの吸着が可能であった。年間1200トンのウランを捕集するためには134kmの海域が必要であるが、沖縄から土佐湾にかけての海域でウランの捕集に適した海域は6000kmあることがわかった。
清水 隆夫*; 玉田 正男
海洋開発論文集, 20, p.617 - 622, 2004/06
海水ウランを効率的・経済的に捕集する方法として、フロートを内蔵したモール状捕集材を海底から立上げ係留する捕集システムが提案されている。海水中ウランの捕集効率がその濃度に比例するとするモデルをつくり、年間1200トン(原発6基分の使用量)のウランを生産するモール状捕集材係留システムの規模を検討した。長さ60mのモール状捕集材267万本を60m以上の間隔で係留すると年間1200トンのウランを生産できる。また、係留間隔を4mに短縮しても年間1000トンのウランが生産できることがわかった。その場合の係留海域の大きさは約6.5km四方になる。水温、水深、漁業、領海などの条件に基づいて、日本沿岸でモール状捕集材を用いた海水ウラン捕集システムに適した海域を検討した。海水ウラン捕集には黒潮が海水を運んで来る南西諸島から高知沖の水深100m
200mの海域が適していることがわかった。
瀬古 典明; 玉田 正男; 笠井 昇; 吉井 文男; 清水 隆夫*
海洋開発論文集,20, p.611 - 616, 2004/06
海水中に溶存するウランを高効率的に捕集するための長尺のモール捕集材を放射線グラフト重合技術を用いて作製した。ポリエチレン繊維を原料としたモール状捕集材は、放射線照射,グラフト重合などの過程においていずれも強度保持条件を満たすことができた。グラフト率100%のグラフト繊維をモール状に加工した捕集材を用いた捕集試験では、これまでの捕集材と比較して、海水温度効果が1.5倍、海水との接触効率が1.7倍の計約2.5倍の捕集性能が得られた。これまで問題であった高重量の係留索に直接捕集材をモール状にしたものを用いることで、軽量化に成功し、捕集効率も海水との接触効率が上昇したことで、コスト低減化が見込まれる。
魚谷 正樹*; 清水 隆夫*; 玉田 正男
Proceedings of 2003 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '03) (DVD-ROM), 8 Pages, 2003/00
本報告は放射線グラフト重合捕集材による海水からのウラン捕集技術の現状と日本の原子力エネルギーの長期展望の観点から捕集したウランの使用見通しを記載した。高速増殖炉で実用的にプルトニウムが使用されたとしても、21世紀後半、日本では数千トンのウランが必要と予想される。この需要は捕集コストが合理的であれは、海水ウランによって賄うことが可能である。結果として、海水ウランの利用は高速増殖炉の安全性や経済性の開発に余裕を与える重要な役割が有るといえる。
清水 隆夫*; 玉田 正男; 瀬古 典明; 坂口 勇*
海洋開発論文集, 18, p.737 - 742, 2002/06
海水中には45億トンの海水ウランが溶存するが、ウランの濃度はわずか3.3mg/m
である。 本研究の目的は海水からウランを捕集するコストを現状のコストの3倍程度にすることであり、再処理よりもさらにコストを下げることである。そのため、放射線グラフト重合及び組み紐の技術を利用し、モール状捕集材を作製して,その係留システムを考案した。水路でのモール状捕集材の抗力試験を行うとともに、沖縄県の西海岸でモール状捕集材のウランの吸着特性,生物の付着試験を行った。その結果、モール状捕集材では、水流に対して形状が変化して、抗力が低減されること,高海水温のため捕集量の向上が認められること,生物付着は非常に少ないことが明らかとなった。
須郷 高信; 玉田 正男; 瀬口 忠男; 清水 隆夫*; 魚谷 正樹*; 鹿島 遼一*
日本原子力学会誌, 43(10), p.1010 - 1016, 2001/10
被引用回数：16 パーセンタイル：72.06(Nuclear Science & Technology)高分子不織布を放射線で加工して作製した重金属捕集材(アミドキシム基捕集材)を利用して海水からウランを捕集する場合の経済性を検討し、そのコスト低減化を図るための技術的課題を抽出した。捕集材の合成、実海域に係留する捕集システム、捕集材からのウランの溶離と精製にいたる各プロセスについて、コスト試算を行った。捕集システムについては、3種類の方式を取り上げ比較した。ここで検討した条件では、海水から捕集するウランのコストは鉱山から採掘する場合の810倍と試算された。捕集コストの80%を越える部分を捕集システムが占め、その主な要因は捕集材を保持する金属篭の重量にあることが明らかになった。この重量を1/4にするとコストは半減できる。また、捕集材の性能はコスト低減に直結するため、捕集材を改良してさらに捕集効率を向上させることも重要な研究課題である。
玉田 正男; 笠井 昇; 瀬古 典明; 清水 隆夫*
no journal, ,
海水中に溶存するウラニウムの濃度は3.3ppbと非常に低いが、海水中の全ウラン資源は45億トンに達し、鉱石中の1000倍量に匹敵する。海水中のウラン捕集のためには、海水中のウランに親和性の高いアミドキシム基が適しているため、アクリロニトリルのグラフト重合とヒドロキシルアミンの化学処理によりウラン吸着材を合成した。海水中のウラン捕集について、青森と沖縄で海域試験を行った。青森では、最大350kgの布状吸着材を7k沖合に係留し、3年間で9回の試験を行い、1kgのウランをイエローケーキとして捕集することに成功した。実用的な捕集コストの達成をめざし、新規のモール状捕集材を開発した。沖縄での海域試験では、30日間の浸漬で1.5g-U/kg-吸着材の性能を達成した。達成の見込みのある捕集コストは、ウラン1kgあたり2万5千円(96ドル/ポンド-U
O
)であった。
玉田 正男; 瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*
no journal, ,
海水ウランのコスト試算は捕集規模を年間1,200トンとし、モール状捕集材の性能は海水への浸漬日数が60日で2g-U/kg-捕集材(以下ad)の条件で行った。捕集材は繰り返して6回使用し、1年間あたり6サイクル行うこととした。この条件では、ウランのコストは88千円/kg-Uとなった。繰り返し使用回数が18回まで増えると48千円/kg-Uまで価格は下がり、さらに60回までの使用が可能であれば、価格は34千円/kg-Uとなった。沖縄海域の性能評価では布状の小片捕集材を30日浸漬することで、3g-U/kg-adの性能が達成されている。この捕集性能を60日に換算すると4g-U/kg-adとなり、18回の使用ができれば、25千円/kg-Uの捕集コストが達成される。この場合の初期投資は、1077億円であり、100万キロワット級の原子力発電所の建設費の約1/3となる。
