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木原 武弘; S.I.Sinkov*; 藤根 幸雄; 前田 充
Value Adding Through Solvent Extraction (Proc. of ISEC 96), 2, p.1603 - 1607, 1996/00
核燃料再処理への応用のため、レーザー誘起光音響分光法のための光ファイバーシステムを開発した。ウラン溶液中に存在する550nmのCr(III)の吸収を、Pn(IV)の模擬として使用した。検出限界吸収係数は、1.7
10
cm
となることが分かり、その値は一般的な吸光光度計の検出限界吸収係数よりも二桁良い値である。光音響スペクトルのためのダブルセルシステムを開発した。その検出限界吸収係数は、U(IV)共存下、646.6nmにおいて7.010
cmであった。このシステムを模擬溶解液の光音響スペクトルの測定に応用した。
内山 軍蔵; 朝倉 俊英; 渡辺 眞樹男; 藤根 幸雄; 前田 充
Value Adding Through Solvent Extraction (Proc. of ISEC 96), 2, p.1291 - 1296, 1996/00
ピューレックスプロセスに基づく新しいネプツニウム、テクネチウム、プルトニウム及びウランの分離法の開発を行っている。共除染工程とN/Pu分配工程との間に設けたネプツニウム及びテクネチウム分離工程におけるそれら核種のウラン負荷溶媒からの分離率に及ぼす硝酸濃度の影響を調べることを目的としてケミカルフローシート実験を実施した。ネプツニウム分離工程では、Np(6価)の還元剤n-ブチルアルデヒドを用いるが、そこではウラン(6価)とともに抽出されたネプツニウムの95%が、またテクネチウムについては78%が溶媒から分離された。テクネチウム分離工程では、高濃度硝酸(5.5M)を用いた結果、ネプツニウム工程から抽出されたまま移行したネプツニウム及びテクネチウムのそれぞれ98%以上がウラン負荷溶媒から分離された。
矢板 毅; 館盛 勝一
Value Adding Through Solvent Extraction (Proc. of ISEC 96), 1, p.635 - 640, 1996/00
ジフォスフィンジオキシド-ランタノイド錯体に対するNMR分光学的研究が行われた。ランタノイド誘起シフトの測定からリン原子エスピン密度の計算が行われた。これより軽ランタノイドより重ランタノイドとの錯体において、電子の非極在化が起こっていることが明らかとなった。また、磁気緩和の測定から結合距離、角度等の測定も行われた。なお緩和の測定は、Inversion recovery法によった。これより、結合距離は、軽ランタノイドで3.3
前後、重ランタノイドで3.1前後という値が得られた。また結合角度は、およそ54.7°付近であるということもわかった。これらの結果は、重ランタノイドにおいて、軌道の重なりに伴なった共有結合性の強い錯体を形成していることを示唆している。
藤根 幸雄; 内山 軍蔵; 前田 充; R.Thompson*; C.Mason*; R.Bush*
Solvent Extraction in the Process Industries, Vol. 3, p.1789 - 1796, 1993/00
英国ハーウェル研究所のHARSEMシステムによりU,Pu共存系でのTc及びNpの分配係数を測定した。核種濃度は、トレーサーとしてそれぞれ
U,
Pu,
Tc,
Npを使って、
線スペクトロメトリにより求めた。4M硝酸U濃度0~300g/Lの範囲で、Pu濃度が0.5g/Lの場合にはU濃度の上昇とともにTc分配係数が大きくなる。一方、Pu濃度が20g/L,50g/Lと高い場合には、Uが100g/L以下の濃度でTc分配係数が大きくなる傾向がみられた。Npについては、前処理によってIV価とVI価に調整したイオンについてそれぞれの分配係数を測定した。Np分配係数はフリーTBP濃度で関係づけられた。
内山 軍蔵; 宝徳 忍; 木原 武弘; 藤根 幸雄; 前田 充
Solvent Extraction in the Process Industries, Vol. 3, p.1797 - 1804, 1993/00
ピュレックスプロセスにおいてNpの抽出分離率を高めることを目的として、Npを電解法によって6価から5価に選択的に還元する方法を研究した。実験は、Np(VI)-Pu(IV)-U(VI)-30%TBP/nドデカン-3M硝酸溶液系で行い、陽陰電極(白金被覆チタン板)及び参照電極(飽和カロメル電極:SCE)の3電極を用いた。電解実験の結果、Pu(IV)及びU(VI)と共存するNp(VI)は、+0.4V(対SCE電極電位)の陰極において、選択的に5価に還元できることがわかった。本報告では、Np-硝酸溶液系におけるNp6価の5価への還元反応速度式をNp(VI)濃度、還元電極電位、電極面積の関数として表現して示した。
前田 充; 藤根 幸雄; 内山 軍蔵; 渡辺 真樹男*; 白木 賢次*; 樫村 次夫; 山上 純夫*; 池田 正喜*
Solvent Extraction in the Process Industries, Vol. 3, p.1517 - 1523, 1993/00
シュミレーションコードSAFEの最も重要な特徴は、種々の形式の抽出器からなる抽出システムに関し、その流動状態、濃度分布、温度分布の過渡変化を精度良く計算できる機能にあり、またその流動モデルとしてバッフルプレート型パルスカラムに焦点が当てられている点である。このため、物質収支、熱収支とともに容量収支を考慮するとともに、脈動による抽出器内逆混合流れを精密に評価する試みが成されている。これら諸機能を、ホールドアップ測定、平常時におけるウラン抽出試験、及び異常時における過渡抽出試験等の結果と比較することにより検証した。
森田 泰治; 谷 俊二*; 久保田 益充
Solvent Extraction 1990, p.585 - 590, 1992/00
高レベル廃液の群分離プロセス開発の観点から、ジイソデシルリン酸によるNpの連続抽出実験をミリミキサーセトラーを用いて行なった。Np単独の硝酸溶液からの抽出では、7段の抽出で45%のNpが抽出されたに過ぎなかったが、スクラブ液に過酸化水素を添加すると抽出率は大幅に上がり、93%となった。模擬高レベル廃液からの抽出では、共存元素が触媒効果を示すためNpの抽出はさらに進んだが、この場合過酸化水素の分触も速められる。この分解を補う形で過酸化水素を追加するとNp抽出率は増加することがわかった。抽出段数を14段にし、過酸化水素の添加をスクラブ液の他に2カ所にした実験では、99.96%以上のNpが抽出された。これより、この方法が高レベル廃液からのNp分離に非常に有効な方法であることが確かめられた。
臼田 重和; 阿部 仁; 館盛 勝一; 武石 秀世; 村山 弥*
Solvent Extraction 1990, p.717 - 722, 1992/00
主に有機物の精製に用いられてきた新しい分離技術-遠心抽出分配クロマトグラフィ(CPC)-をアクチノイド及びランタノイドの分離に応用した。本法は3成分以上のマクロ量の元素の分離が期待できる。はじめの応用例は、原子価の異なるアクチノイドの分離であり、2番目の応用例は3価アクチノイド又はランタノイドの相互分離である。TBP抽出系におけるLiNO
による塩析効果を中心に発表する。
dodecane-U(VI)-HNO system久保 伸夫; 館盛 勝一; 臼田 重和; 阿見 則男; 若松 幸雄; 佐藤 真人*
Solvent Extraction 1990, p.699 - 704, 1992/00
再処理抽出工程における共除染工程異常過渡時のU(IV)の蓄積挙動を実験的に検討した。異常事象として、有機相に負荷されるウラン量が増加した場合を考えた。用いた装置は、抽出・洗浄パルスカラムである。基本フローに従い、パルスカラムを定常に立上げた後に、急激に有機溶媒流量を10~20%減少させ異常を起した。カラム内のU(VI)、U(IV)、HNOの濃度分布を観察するため、一定時間ごとにサンプリングノズルより有機相及び水相を抜き出した後、分析を行った。U(IV)の蓄積は、定常及び異常時に有機相中のU(VI)濃度の高い領域の流れの前部分に見られた。異常時には、U(VI)の移動とともに変移した。これらの結果について、ミキサセトラの実験結果、パルスカラムに最適化したExtra M Codeと比較し、考察を行った。
木村 貴海; 吾勝 常勲
Solvent Extraction 1990, p.723 - 728, 1992/00
核燃料サイクルにおけるアクチニド元素の分離分析、除染、濃縮及び回収を目的として、二座配位抽出剤-硝酸系抽出クロマトグラフ法の応用を検討した。DHDECMP/XAD-4樹脂カラムにおけるNp、Am、Cm及びFPの溶離挙動、及びTBP、DHDECMP、O
D[iB]CMPOの単独または混合溶媒を担持した樹脂へのIII、IV、VI価のアクチニド元素の抽出挙動について報告する。
木原 武弘; 藤根 幸雄; 松井 哲也*; 北森 武彦*; 前田 充; 坂上 正治*
Solvent Extraction 1990, Part A, p.497 - 502, 1992/00
レーザー光音響分光法(LIPAS)に基づいた燃料再処理プロセスでのTRUスペシエーションシステムの研究を行なった。核種はNp(V)であり、二種類の異なったセル(バッチ型及びフロー型)で行なった。前報ではバッチ型セルを用いた測定を行ない、その検出限界は1.1510 cmと従来法に比べて三桁高感度であった。本報ではフロー型セルを用いて行なった結果を報告する。その検出限界は2.4510 cmであったが、光音響波検出器であるPZT素子の硝酸による腐のため信号が安定しないという問題が起った。フロー型セルの特性を把握するため、水溶液系で非放射性の希土類元素(ネオジウム)を用いた実験も行なった。セル形状によるヘルムホルム共鳴が発生すること、光音響波は約120kHzであること等が分った。またこの時の検出限界は3.1410 cmであり、さらに光音響スペクトルも測定した。
内山 軍蔵; 宝徳 忍; 木原 武弘; 藤根 幸雄; 前田 充
Solvent Extraction 1990, Part A, p.675 - 680, 1992/00
ガス化分解可能な塩フリー還元試薬を用いたネプツニウム分離プロセスに関する研究を実施している。ネプツニウム(Np)を6価から5価に還元する試薬としてn-ブチルアルデヒド、iso-ブチルアルデヒド、プロピオルアンデヒドなどを取り上げ、U-Np-HNO系での還元反応速度データを取得した。最も反応速度が大きいiso-ブチルアルデヒドについて速度式を得た。また、16段の小型ミキサセトラを用いたケミカルフローシート実験の結果、有機相(30%TBP/nDD)に抽出されたNpのうち90%以上を、iso-ブチルアルデヒドを3%含有する3N硝酸溶液により還元分離することができた。その際、Npプロダクト液に約5%のウランの損失が生じた。