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論文

Design of microchannel suitable for packing with anion exchange resins; Uranium separation from seawater containing a large amount of cesium

大内 和希; 塚原 剛彦*; Brandt, A.*; 武藤 由樹*; 生田目 望*; 北辻 章浩

Analytical Sciences, 37(12), p.1789 - 1794, 2021/12

https://doi.org/10.2116/analsci.21P110
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.35(Chemistry, Analytical)

安全かつ廃棄物削減のための分離技術の開発として、陰イオン交換樹脂を充填したマイクロチップカラムを用いて、ウラン(U)の分離プロセスのスケールダウンを試みた。マイクロ流路を適切に設計することによって理想的なUの分離性能が得られた。実試料としての海水に適用し海水中Uの濃度の定量に成功したことから、本研究で作製したマイクロチップカラムが十分な実用性を有している。また、一般市販品のカラムを用いたU分離と比較して、カラムサイズは1/5000未満まで縮小することに成功した。

報告書

$$^{139}$$La(p,n)$$^{139}$$Ce反応による$$^{139}$$Ceの製造

石岡 典子; 出雲 三四六; 橋本 和幸; 小林 勝利; 松岡 弘充; 関根 俊明

JAERI-Tech 2001-095, 23 Pages, 2002/01

JAERI-Tech-2001-095.pdf:1.1MB

$$^{139}$$Ceは半減期T$$_{1/2}$$=137.2dayでEC崩壊して165.9keVの$$gamma$$線を放出し、Ge検出器の計数効率校正用に利用される。本研究では、$$^{139}$$La(p,n)$$^{139}$$Ce反応によって$$^{139}$$Ceを製造するために必要なターゲットの調整法ならびに$$^{139}$$Ceとランタンとの化学分離法を検討した。その結果、金属ランタン及び酸化ランタン粉末は、$$^{139}$$Ceを製造するためのターゲットとして用いられることを確認した。ランタンターゲットと生成した$$^{139}$$Ceの分離については溶媒抽出法とイオン交換法を比較した。

報告書

無機イオン交換体を用いた酸性媒体からのSr及びCsの分離と固定化(文献調査)

山岸 功

JAERI-Review 2001-027, 52 Pages, 2001/07

JAERI-Review-2001-027.pdf:3.59MB

酸性高レベル廃液に含まれるSr及びCsの分離及び固定化に用いる無機イオン交換体を選定するため、既存の交換体及び処分形態に関する文献調査を行った。Csの分離固定化には結晶性シリコチタネイトが有望であるが、Srの選択的分離に適した交換体は開発されていない。交換体の処分形態としてはセラミック固化体が適しているが、その安定性は交換体組成、固化体品質及び処分シナリオに大きく依存する。得られた結果をもとに、新規交換体に要求される吸着性能及び構成物質について検討した。

報告書

イオン交換分離/$$alpha$$線スペクトロメトリーによる回収ウラン中の微量アクチノイドの定量

河野 信昭; 渡部 和男

JAERI-Research 98-023, 20 Pages, 1998/03

JAERI-Research-98-023.pdf:0.82MB

イオン交換分離/$$alpha$$線スペクトロメトリーによる回収ウラン中の微量アクチノイド($$^{232}$$U,$$^{237}$$Np,$$^{238}$$Pu,$$^{239}$$Pu+$$^{240}$$Pu,$$^{241}$$Am及び$$^{244}$$Cm)の定量法を確立した。模擬回収ウラン試料を硝酸-フッ化水素酸で分解した後、陰イオン交換分離法によりウラン、ネプツニウム、プルトニウム及びアメリシウム-キュリウムを相互分離した。テトラエチレングリコール分散-蒸発乾固法により測定線源を調製し、$$alpha$$線スペクトロメトリーによりアクチノイド核種を定量した。イオン交換分離法による回収率は、いずれの核種についても90%以上であった。

論文

Development of a computer-controlled on-line rapid ion-exchange separation system

塚田 和明*; 大槻 勤*; 末木 啓介*; 初川 雄一*; 吉川 英樹*; 遠藤 和豊*; 中原 弘道*; 篠原 伸夫; 市川 進一; 臼田 重和; et al.

Radiochimica Acta, 51(2), p.77 - 84, 1990/00

https://doi.org/10.1524/ract.1990.51.2.77

核科学研究のためのマイクロ・コンピュータで制御できる迅速イオン交換装置を開発した。これは、反応槽、ガスジェット輸送部、インジェクター、イオン交換部、放射線源作製部および放射能測定部から成る。本装置を用いて、$$^{252}$$Cfの自発核分裂で生成するサマリウムの陰イオン交換分離を約8分以上行うことができた。また本装置は加速器を用いた重イオン核反応で生成する短寿命アクチノイドの分離にも適用可能である。

論文

Desorption behavior of plutonium from anion-exchange resin with HNO$$_{3}$$-HI mixed acid solution

臼田 重和; 桜井 聡; 平田 勝; 梅澤 弘一

Sep. Sci. Technol., 25(11-12), p.1225 - 1237, 1990/00

https://doi.org/10.1080/01496399008051850
 被引用回数：1 パーセンタイル：27.36(Chemistry, Multidisciplinary)

硝酸溶液中の強塩基性陰イオン交換樹脂に強固に吸着しているプルトニウムを溶離するため、硝酸-ヨウ化水素酸混合溶液を用いてプルトニウムの脱着挙動を調べた。プルトニウムの脱着は、混合酸溶液中の硝酸濃度が高くなる程増加した。しかし、ヨウ化水素酸は樹脂中で硝酸濃度とともに分解する傾向にあり、2.5Mを超えると溶離が困難であった。この混合酸溶出液中のプルトニウムの酸化状態は、3価及び4価の混合であった。硝酸溶液中の陰イオン交換樹脂に吸着しているプルトニウムを効果的に溶離するには、1MHNO$$_{3}$$-0.1MHI混合溶液が溶離液として適当であった。以上の結果をふまえ、ミクロ量及びマクロ量双方に対するプルトニウムの精製法を確立した。

報告書

Studies on rapid ion-exchange separation of the transplutonium elements with mineral acid-methanol mixed media

臼田 重和

JAERI 1315, 92 Pages, 1989/03

JAERI-1315.pdf:3.37MB

重イオン核反応により生成する超プルトニウム元素(超Pu)を迅速分離する目的で、鉱酸ーメチルアルコール混合溶媒を高温(90$$^{circ}$$C)加圧下でよ溶離液として用いるイオン交換法を研究した。本分離法は、硝酸ーメチルアルコール溶媒を用いる陰イオン交換法(超Puの相互分離)、塩酸ーメチルアルコール溶媒を用いる陰イオン交換法(REからAm+Cm,Bk,Cf+Fmの分離)、塩酸ーメチルアルコール溶媒を用いる陽イオン交換法(超PuとREの群分離と前処理)から成る。高温下での各分離系における超Pu元素の吸着挙動を調べ、迅速かつ効果的な定量分離法を中心に述べるとともに、$$alpha$$線スペクトロメトリーに適した試料調製法についても論じた。本分離法を応用して重イオン核反応で合成される短寿命アクチノイド核種の核化学的研究を行い、使用済燃料の燃焼率測定のための分離法も開発した。

論文

Rapid ion-exchange separations of actinides

臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 123(2), p.619 - 631, 1988/02

https://doi.org/10.1007/BF02034922
 被引用回数：24 パーセンタイル：88.1(Chemistry, Analytical)

重イオン反応で合成される短寿命アクチニド核種を研究する目的で、鉱酸-メタノール混合溶媒によるアクチニド元素の迅速イオン交換分離法を開発した。この溶媒は低粘度・低沸点のため高速溶離・蒸発乾固が容易で,しかもその残渣はほとんどない。しかし室温での迅速分離は分解能が悪く、テイリングを生じる。イオン交換の平衡速度を高めるため、低粒度のイオン交換樹脂を用い、これが分解しない限りの高温(90$$^{circ}$$C)でのアクチニド元素のイオン交換挙動を分離の観点から調べた。硝酸-メタノール系陰イオン交換、塩酸-メタノール系陰イオン交換、塩酸-メタノール系陽イオン交換の3つの系で行い、いずれも迅速且つ効果的な分離法を得た。また、アクチニド元素を含む溶出液は直接測定試料皿上に滴下し蒸発乾固し、直ちに良質の$$alpha$$ソースを調製することができた。

論文

Rapid anion exchange separation of berkelium with (III) mineral acid-methyl alcohol mixtures

臼田 重和; 吉川 英樹*; 間柄 正明; 初川 雄一

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters, 117(6), p.329 - 336, 1987/06

$$^{4}$$He+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Am反応で$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{3}$$$$^{,}$$$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{4}$$BK(半減期:4.5,4.35時間)を合成し、3価BKの鉱酸-メタノール混合溶媒による陰イオン交換挙動を調べた。塩酸を含む混合溶媒を用いると、BKはAm及びCmとCf及びFmグループの中間に溶離された。この系を用いて主なFP及びAlキャッチャーフォイルからの高温下でのBKの分離と、$$alpha$$及びX線スペクトル測定のための試料調製を5分以内に行うことができた。硝酸を含む混合溶液でのBKの吸着挙動についても検討し、Ceからの迅速分離法を確立した。

論文

Single column ion exchange separation of the transplutonium elemnts from uranium targets bombarded with heavy-ions and catcher foils

臼田 重和; 篠原 伸夫; 吉川 英樹*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 109(2), p.353 - 361, 1987/02

https://doi.org/10.1007/BF02037878
 被引用回数：7 パーセンタイル：60.01(Chemistry, Analytical)

高温で全溶媒使用可能な加圧型イオン交換分離装置を製作し、重イオン照射により合成される超プルトニウム元素の迅速分離法を開発した。まず、塩酸-メチルアルコール混合溶液を用いて、超プルトニウム元素を陽イオン交換カラムに強固に吸着させた状態で、FP及び共存する多量のウランターゲット・キャッチャーフォイル物質(Cu又はAl)を高温で効果的に除去した。次にこの超プルトニウム元素を濃塩酸で希土類元素と群分離する方法と2-ヒドロキシル-2-メチルプロピオン酸を用いて相互分離する方法を確立した。これらの分離法は、単一カラム操作のみで多量の共存物質から超プルトニウム元素が分離できるので簡便でしかも迅速である。$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応で生成する$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{0}$$Fm及び$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cfの分離に適用し良好な結果を得た。

論文

Anion exchange behaviour of the transplutonium and rare earth elements in nitric acid-methyl alcohol media at elevated temperature

臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 111(2), p.399 - 410, 1987/02

https://doi.org/10.1007/BF02072872
 被引用回数：15 パーセンタイル：79.68(Chemistry, Analytical)

高温における硝酸-メタノール混合培養中の超プルトニウム(Am,Cm,及びCf)、希土類(Y,Ce,Pm及びEu)及び他のいくつかの元素(U,Al,Sr及びCs)の陰イオン変換挙動を調べた。分離係数は温度が高くなる程減少したが、理論段数が増加する為分解能は改善された。そこで90$$^{circ}$$Cにおけるこれら元素の分配係数及び分離係数を硝酸濃度及びメタノール含量の関数として求め、極小容量力ラムを用いた効果的な迅速分離法を確立した。また、溶出液をタンタル板上に滴下し、直ちに蒸発乾固することにより、良質の$$alpha$$線スペクトル測定用のサンプルが調製できた。

論文

Anion exchange behaviour of the transplutonium elements in hydrochloric acid-alcohol media at elevated temperature

臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 111(2), p.477 - 485, 1987/02

https://doi.org/10.1007/BF02072879
 被引用回数：8 パーセンタイル：63.44(Chemistry, Analytical)

高温下での塩酸(0.3~1.3M)及びメタノール(80%以上)混合溶媒中の超プルトニウム元素(Am,Cm及びCf)の陰イオン交換挙動を研究した。90$$^{circ}$$Cにおけるこれら元素の分配係数は、陰イオン性のクロライドコンプレックスをつくることにより塩酸及びメタノールの濃度とともに急激に増大した。Cfは、Am,Cm,希土類元素を含むFP,マクロ量のAl及びUから迅速に分離され、数滴の溶離液で溶出された。その結果、Cfの$$alpha$$線スペクトル測定のためのソースを直ちに調製することができた。

報告書

Simple Ion-Eexchange Separation System for Transplutonium Elements Synthesized by Heavy-Ion Bombardments

臼田 重和; 篠原 伸夫

JAERI-M 86-188, 20 Pages, 1987/01

JAERI-M-86-188.pdf:0.86MB

重イオン照射により合成される超プルトニウム元素の迅速分離および$$alpha$$ソ-ス調整を行なうための簡単なイオン交換分離システムを開発した。本システムは、高温(100$$^{circ}$$C以下)・高圧(40kg/cm$$^{2}$$以下)のもとで強酸・有機溶媒等あらゆる溶液を溶離液として用いることができる。本システムを用いて、塩酸系陽イオン交換法により、ウランタ-ゲットおよびアルミニウムキャッチャ-フォイルから$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応で合成された$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{0}$$Fm(T$$_{1}$$/$$_{2}$$:30min)および$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cf(T$$_{1}$$/$$_{2}$$:37.5hr)の迅速分離に適用し、満足すべき結果を得た。尚、本システムのセットアップ及び操作法についての詳細は付録に記す。

論文

Rapid anion exchange separation of fermium with mineral acid-methl alcohol mixed media

臼田 重和; 篠原 伸夫; 吉川 英樹*; 市川 進一; 鈴木 敏夫

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 116(1), p.125 - 132, 1987/01

https://doi.org/10.1007/BF02037216
 被引用回数：3 パーセンタイル：38.12(Chemistry, Analytical)

$$^{1}$$$$^{2}$$C+$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{2}$$Pu及び$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応で合成した$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{0}$$Fm(半減期:30分)の高温下での陰イオン交換分離法について、鉱酸-メタノール混合溶媒を用いて検討した。Fmは硝酸-メタノール溶媒系では、他の超プルトニウム元素、ターゲット物質及びAlキャッチャーフォイルから陰イオン交換クロマトグラフィーにより分離された。塩酸-メタノール溶媒を用いると、FmはCfとともに、Al,Am,Cm,Pu,U及び主なF.P.から分離できた。これらの分離系は、Fmの高速分離が可能でしかも迅速$$alpha$$放射能測定用試料調製に適す。

論文

Isotope effects in electrolytic formation of lithium amalgam

藤江 誠; 藤井 靖彦*; 野村 雅夫*; 岡本 真実*

Journal of Nuclear Science and Technology, 23(4), p.330 - 337, 1986/00

https://doi.org/10.3327/jnst.23.330
 被引用回数：46 パーセンタイル：96.4(Nuclear Science & Technology)

水酸化リチウム水溶液供給初期濃度0.5~5mol/dm$$^{3}$$、印加電圧4~10Vの実験条件下で水銀陰極電解を行った。水溶液,水銀各相のリチウム濃度及びリチウム同位体存在比を測定し、リチウムアマルガムの生成とその際のリチウム同位体効果を実測した。水酸化リチウムの濃度及び印加電圧が高い場合、アマルガム生成が高い電流効率で得られたが、このような場合水銀相中の固体析出も増大する傾向がみられた。同位対比の測定によって、電解途中においても、水溶液とアマルガムの間に同位体平衡が成り立つことが分かった。20$$^{circ}$$Cにおけるこの同位体平衡定数(=同位体分離係数)は1.056(各実験の平均値)であった。

論文

Radial dispersion of a solute in the bed packed with ion-exchange resins

藤根 幸雄; 斎藤 恵一朗; 柴 是行

J.Chem.Eng.Jpn., 17(3), p.327 - 329, 1984/00

https://doi.org/10.1252/jcej.17.327
 被引用回数：1 パーセンタイル：33.9(Engineering, Chemical)

平均粒径100,200,600$$mu$$mのイオン交換樹脂を充填した固定床内において希薄塩化ナトリウム水溶液をトレーサーとして半径方向混合拡散係数を測定した。レイノルズ数が0.02から0.4の範囲で、混合拡散係数は2$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$から6$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$cm$$^{2}$$/sの小さい値を示した。ペクレ数は、実験範囲でレイノルズ数とともに増加し、1から8の値であった。これらの実験値はクロマトグラフィによる同位体分離の操作条件に対応するものである。

論文

Computer-aided simulation procedure for water distillation columns

木下 正弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 21(4), p.299 - 307, 1984/00

https://doi.org/10.3327/jnst.21.299
 被引用回数：5 パーセンタイル：51.26(Nuclear Science & Technology)

抄録なし

論文

Lithium isotope separation by displacement chromatography using cryptand resin

藤根 幸雄; 斎藤 恵一朗; 柴 是行

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(5), p.439 - 440, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.439
 被引用回数：53 パーセンタイル：99.42(Nuclear Science & Technology)

双環性クラウン化合物:〔2$$_{B}$$.2.1〕クリプタンドのモノマーをスチレン・ジビニルベンゼン重合体からなる樹脂粒に化学結合させたクリプタンド樹脂でクロマトグラフィ用のカラムを作り、リチウム吸着帯をカラム内で置換的に移動させることによりリチウム同位体分離を行った。リチウムの保持イオンとしてCs$$^{+}$$を、置換剤としてNa$$^{+}$$イオンを使い、溶媒としてメタノールを利用すると酢酸リチウムの吸着帯は溶離クロマトグラフィのように大きなティリングを示さず、2mの移動距離では、ほぼ一定の吸着帯長さを維持した。吸着帯内で、$$^{6}$$Liは後端側に$$^{7}$$Liは前端側に濃縮された。この分離系の同位体分離係数は1.014(40$$^{circ}$$C)であった。

論文

Sequential ion-exchange separation of heavy elements and selected fission products for burnup measurement

夏目 晴夫; 梅澤 弘一; 岡崎 修二; 鈴木 敏夫; 園部 保; 臼田 重和

Journal of Nuclear Science and Technology, 9(12), p.737 - 742, 1972/12

https://doi.org/10.3327/jnst.9.737

使用ずみ燃料の燃焼率測定を目的とするイオン交換系統分離法を開発した。まず、小量の硝酸とフッ酸をふくむ塩酸を溶離液として陰イオン交換により分族分離する。ついでいくつかの陽イオン交換あるいは陰イオン交換分離過程によって、各族から目的の元素を単離する。本法により単一の試料からウラン、ネプツニウム、プルトニウム、ならびに核分裂生成物としてセシウム、モリブデン、ネオジムなど、燃焼率測定のために定量を必要とする元素をすべて系統的かつ定量的に分離することができる。また、試料溶解のときに分取比モニターとして添加した銅を定量的に回収できることを示した。なお、燃焼率測定のためのルーチン業務におけるイオン交換分離技術の有用性を論じた。

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