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目黒 義弘; 扇柳 仁*; 富岡 修; 井村 久則*; 大橋 弘三郎*; 吉田 善行; 中島 幹雄
Proceedings of 2nd International Symposium on Supercritical Fluid Technology for Energy and Environment Applications (Super Green 2003), p.175 - 179, 2004/00
超臨界流体抽出の最大の特色の一つは、圧力によって金属の分配挙動を制御できることである。この溶媒効果を理論的に解析することによって、金属抽出における最適な条件を推定することが可能となる。硝酸溶液/リン酸トリブチル(TBP)系の超臨界二酸化炭素抽出におけるウラン(VI)とプルトニウム(IV)の分配比(D)及び塩酸溶液/2-メチル-8-キノリノール(HMQ)系の抽出におけるパラジウム(II)の分配比を、種々の圧力で測定した。疎水性の抽出剤であるTBPを用いるウランとプルトニウムの抽出において、分配比の対数値(log D)と二酸化炭素の溶解パラメーターとの間に、負の傾きを持つ直線関係が観察できた。一方、親水性抽出剤であるHMQを用いるパラジウムの抽出では、log Dと溶解パラメーターとの間に、正の傾きを持つ直線関係が観察できた。正則溶液論を用いて、この直線関係を理論的に導出することに成功した。
技術協力課*
JNC TN1400 2001-013, 70 Pages, 2001/08
JNC-TN1400-2001-013.pdf:5.13MB
機構は、機構が取り組む研究開発プロジェクトに関する基礎・基盤的研究を大学及び研究機関(以下「大学等」という。)と研究協力を図り進めている。本報告書は、平成12年度に実施した大学等との共同研究14件の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、本報告書には、核燃料サイクル公募型研究及び先行基礎工学研究により進めている大学等との共同研究については除いている。
田村 剛三郎*; 乾 雅祝*; 舟越 賢一*; 内海 渉
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part2), p.1065 - 1068, 2001/07
被引用回数：4 パーセンタイル：33.81(Instruments & Instrumentation)SPring-8における高温高圧下の流体研究のために開発されたエネルギー分散型X線回折実験装置について、その概要を報告する。ベリリウム窓をもったガス容器は、ヘリウムガスによるガス圧で、200MPa,1700
までの圧力,温度が発生可能であり、資料はサファイア製のセルに格納される。この装置をSPring-8高輝度放射光と組み合わせることで、試料ならびに高圧容器からのX線吸収や散乱の問題を克服することができ、精度の高いX線回折実験が可能になった。
越塚 誠一*
JNC TJ9400 2000-011, 102 Pages, 2000/03
JNC-TJ9400-2000-011.pdf:2.71MB
超臨界圧軽水冷却高速炉の大出力化の可能性を検討するため、大型の高温超臨界圧軽水冷却高速炉(SCFR-H)の設計研究を行った。臨界圧軽水冷却炉は現在の火力ボイラーの主流である貫流型直接サイクルを採用し、超臨界水を冷却材とすることで、現行の軽水炉と比較してシステムの大幅な簡素化、コンパクト化および熱効率の向上が可能になる概念である。本検討にて、ブランケット上昇流冷却型SCFR-H、ブランケット下降流型SCFR-H及び高出力型SCFR-Hの3種類の炉心を設計した。いずれも熱効率が43%を超え、冷却材密度係数を正に保ちつつ電気出力1600MWを上回る概念である。熱中性子炉であるSCLWR-H(電気出力1212MW)と、同一の原子炉圧力容器内径の条件の下に比較検討し、電気出力で最大約1.7倍増加できることが示された。出力増大という観点からは、燃料配置を稠密にできる高速炉の方が、十分な減速材領域を必要とする熱中性子炉よりも出力密度を高めることができるため有利である。すなわち、超臨界圧軽水冷却炉では、高出力を目指した高速炉にすればさらに経済性が向上すると結論できる。
田村 剛三郎*; 乾 雅祝*; 辻 和彦*; 舟越 賢一*; 内海 渉
日本結晶学会誌, 42(1), p.33 - 40, 2000/02
SPring-8における高温高圧下の流体研究のために開発されたエネルギー分散型X線回折実験装置について、その概要を報告する。ベリリウム窓をもったガス容器は、ヘリウムガスによるガス圧で、200MPa,1700までの圧力,温度が発生可能であり、資料はサファイア製のセルに格納される。この装置をSPring-8高輝度放射光と組み合わせることで、試料ならびに高圧容器からのX線吸収や散乱の問題を克服することができ、精度の高いX線回折実験が可能になった。
木村 貴海
ぶんせき, (291), p.246 - 247, 1999/00
超臨界流体は温度並びに圧力をパラメータとして、種々の溶媒物性を目的に応じて制御することができる。この新しい溶媒の特徴を活用して、分離溶媒あるいは反応溶媒としての利用が活発に研究されてきている。一方、分子間相互作用に基づいて超臨界流体の溶液構造を解明することは、溶媒物性を分子レベルから理解し、各物性値を理論的に推定するためだけでなく、新たな分離・反応系などへの応用分野を開発するための基礎研究として重要である。最近、分光学的研究から、超臨界流体中での化学反応やエネルギー移動などでは、溶質分子周りに形成される溶媒和が影響を及ぼしていることが明らかになってきた。超臨界流体中での溶媒和が関係する現象に時間分解蛍光分光法を適用した例をいくつか紹介した。
/supercritical CO
-tributyl phosphate system目黒 義弘; 磯 修一; 宇野 清一郎*; 武石 秀世; 佐々木 隆之*; 吉田 善行
Proc. of Int. Trace Analysis Symp. '98 (ITAS'98), p.25 - 26, 1998/00
超臨界流体抽出法(SFE)における金属イオンの分配比(D)の圧力依存性を理論的、実験的に解明した。Dと超臨界二酸化炭素(SF-CO)の密度(
)との関係を表す単純な式; log D = alog + b,を導出した。ここでaはSF-CO中での抽出剤及び金属錯体のまわりのCO分子の溶媒和数によって決まる定数、bは圧力に依存しない定数である。リン酸トリブチルを含むSF-COと硝酸水溶液間のU(VI)及びPu(IV),(VI)の分配比を測定し、上式が成り立つことを実証した。金属イオンのSFE挙動を圧力を変えることによって制御できるので、これを利用する「圧力制御」及び即ち「CO密度制御」方式の新しい概念のSFE抽出法が展望できる。
-diketonates by supercritical fluid chromatographyK.E.Laintz*; 目黒 義弘; 磯 修一; 立川 圓造
J. High Resolut. Chromatogr., 16, p.372 - 375, 1993/06
超臨界流体クロマトグラフィーによるCr及びRhのTFA,TTA錯体の構造異性体分離を試みた。移動相としてアルコールをモディファイヤーとして添加した二酸化炭素超臨界流体を用いた。フェニル樹脂をカラム固定相として用いた時に、最も良好な異性体分離係数が得られた。また、TTA錯体と比べて、TFA錯体のほうがクロマトグラフ的挙動が優れていることがわかった。クロマトグラムのピーク面積から異性体濃度を求めた。
野原 壯; 竹末 勘人; 松村 敏博*; 中桐 俊男; 竹内 真司*
no journal, ,
透水性媒体としての花崗岩は、4桁から5桁の透水係数の幅を有することから不均質な岩盤である。従来、断層運動と割れ目の発達に伴う高透水化が注目され、割れ目帯の分布とそれらの平均的な透水係数などを用いた広域地下水流動の解析が行われている。近年の地熱分野の研究により、350
C
450Cの地殻で引張割れ目が形成され、その結果、塑性的な地殻にも高透水領域が存在すると報告されている。また、国内の花崗岩には400Cを超える超臨界流体の流動による遮水帯の形成や破断の影響が認められ、それらは現在の透水性と関連することが指摘されている。このような背景を踏まえ、本研究では人形峠地域を事例として、超臨界流体による影響を考慮して、花崗岩の広域サイトスケールの水理地質構造調査技術およびモデル化技術の適用と改良を行い、評価技術の高度化を図ることを主な目的とする。同地域は、貫入岩脈に伴う花崗岩の赤色化、鉱物の溶脱および石英脈の発達が認められ、これらは、超臨界流体流動の痕跡の特徴と一致する。本発表では、水理地質構造モデル構築に向けた研究の計画と、フィールド調査手法とその結果を紹介する。
