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論文

高温・真空・耐放射線用グリースの開発

小原建治郎

JETI, 37(12), p.100 - 107, 1989/12

原研は、(株)村松石油研究所と共同で高温・真空・耐放射線性のある油潤滑剤(新グリース)を開発した。新グリースは基油にポリフェニルエーテル系合成油を使用し、ベントナイト造調剤と二硫化モリブデン粉末を基本組成とする。この結果、温度~200 $^{circ}$ C、圧力~10 $^{-8}$ Torr、集積線量10 $^{9}$ radの環境条件での使用が可能で、潤滑性能では、耐荷重能は固体潤滑剤(MoS $_{2}$ 焼成膜)とほぼ同等、耐久性については、MoS $_{2}$ 焼成膜、市販真空用鉱油系、フッ素化油系潤滑剤の約2倍の油潤滑剤が開発された。なお、新グリースは商品名「モレスコハイグリース」として近々(株)村松石油から発売される予定である。

論文

Krypton fixation using KrF $_{2}$ , II; Its interactions with some zeolites

桜井勉; 高橋昭; 藤沢銀治

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(3), p.255 - 258, 1982/00

https://doi.org/10.3327/jnst.19.255

組成の異なるゼオライト(4A,5A,10X,13X)とKrF $_{2}$ (気体)を低温(-40 $^{circ}$ C)で反応させ、この方法によるKr固定化の可能性を調べた。4A及び10Xには効果が認められなかったが、5A及び13XゼオライトにはKrを封入する能力のあることがわかった。とくに、13Xゼオライトは1g当たり9.7cc(STP)のKrを吸収し、その大部分は300~600 $^{circ}$ Cまで保持される。 $^{8}$ $^{5}$ Kr固定化の新しいプロセスとして有望である。

論文

Behavior of ruthenium in fluoride-volatility processes, 4; Ruthenium species appearing in fluorination step

桜井勉; 高橋昭

Journal of Nuclear Science and Technology, 15(8), p.574 - 579, 1978/08

https://doi.org/10.3327/jnst.15.574

被引用回数：6

酸化物燃料再処理の際に起る可能性のある、次の三つの反応の生成物を調べた。(i)フッ素によるルテニウムのフッ素化反応、(ii)酸素-フッ素混合ガスとルテニウムの反応、および(iii)酸化ルテニウムのフッ素化反応に引き続いて起る二次反応。実験の結果、(i)の反応性生物はRuF $_{5}$ ,(ii)ではRuF $_{5}$ とRuOF $_{4}$ ,(iii)ではフッ素化生成物RuOF $_{4}$ が装置内で容易に分解することがわかった。

報告書

乾式再処理におけるF $_{2}$ 二段フッ素化法の開発

再処理研究室

JAERI-M 6393, 27 Pages, 1976/02

JAERI-M-6393.pdf:0.81MB

安定なPu回収率を有する「F $_{2}$ =段フッ素化法」を確立することを目標に、非放射性核分裂生成物を含む高速炉炉心模擬燃料のフッ素化実験を2インチ流動層を用いて行なった。このプロセス原理を実証すると共に、UおよびPuのフッ素化におよぼすFPの影響、Puの工程損失を低減させる可能性を明らかにすることができた。また、UF $_{6}$ に同伴したPuF $_{6}$ をUO $_{2}$ F $_{2}$ によって分離する新しいプロセスの可能性を基礎実験によって明らかにした。この報告は、日本原子力学会、昭和49年々会において口頭発表した内容をまとめたものである。

報告書

流動層によるプルトニウムのフッ素化

再処理研究室

JAERI-M 6392, 48 Pages, 1976/02

JAERI-M-6392.pdf:1.43MB

安定なPu回収率を有する「F $_{2}$ =段フッ素化法」を確立することを目標に、その第1段階としてUO $_{2}$ およびPuO $_{2}$ のフッ素化実験を2インチ流動層を用いて行ない、フッ素化特性および工程上の問題点を把握することができた。ここでは、実験装置の概要および設計の考え方、UO $_{2}$ のフッ素化による総合作動試験およびPuO $_{2}$ のフッ素化実験さらに、中性子モニター、粉体サンプリング法の検討結果についてまとめた。

論文

Fluorination of uranium dioxide by bromine-fluorine system

桜井勉; 高橋昭

Journal of Nuclear Science and Technology, 12(5), p.308 - 313, 1975/05

https://doi.org/10.3327/jnst.12.308

被引用回数：2

フッ素ガスによるUO $_{2}$ のフッ素化反応は200 $^{circ}$ Cでは進まないが、これに少量の臭素を添加すると速やかに反応が起りUF $_{6}$ が生成することがわかった。添加する臭素量はフッ素濃度の約6%で充分であり、直接フッ素化反応管に供給してよい。これは臭素とフッ素が速やかに反応してフッ化臭素を生成し、これが低温でもUO $_{2}$ をUF $_{6}$ にフッ素化するためである。臭素がフッ素化反応に対して触媒のような作用をすることがわかった。

論文

核燃料再処理とフッ素化学; フッ素化反応を中心として

桜井勉

原子力工業, 21(4), p.45 - 48, 1975/04

http://ci.nii.ac.jp/naid/40001072025

フッ化物揮発法による核燃料再処理研究の化学的側面について触れてみた。フッ化物揮発法プロセスと技術的問題点を述べ、筆者らのフッ素化プロセスおよびルテニウムフッ化物に関する研究の一部を紹介した。フッ素化プロセスの研究では、フッ化ハロゲン等のフッ素化剤の反応性について述べ、ルテニウムについては、このものがフッ化物発揮法成否の鍵を握る物質であり、その化学的挙動の解明が重要なことを述べた。

論文

Comparison of the fluorinations of uranium dioxide by bromine trifluoride and elemental fluorine

桜井勉

J.Phys.Chem., 78(12), p.1140 - 1144, 1974/12

気体三フッ化臭素とフッ素をそれぞれ二酸化ウラン粉末と反応させ、反応プロセスの比較から両フッ素化剤の反応特性を検討した。両反応において二酸化ウランはフッ化ウラニルを経て六フッ化ウランにフッ素化される。BrF $_{3}$ -UO $_{2}$ 反応は40 $^{circ}$ Cでも進行しUF $_{6}$ を生成するのに対し、F $_{2}$ -UO $_{2}$ 反応では390 $^{circ}$ C以上に温度を上げないとUF $_{6}$ の生成は認められなかった。三フッ化臭素を用いると穏やかな実験条件の下でフッ素化を進めることができる。

論文

Behavior of ruthenium in fluoride-volatility process, 1; Fluorination of PuO $_{2}$ -RuO $_{2}$ mixture and recovery of plutonium by thermal decomposition

桜井勉; 高橋昭; 古牧睦英

Journal of Nuclear Science and Technology, 11(2), p.74 - 76, 1974/02

https://doi.org/10.3327/jnst.11.74

被引用回数：3

ルテニウム103を用い、酸化プルトニウム-酸化ルテニウム混合物のフッ素化および六フッ化プルトニウムの熱分解プロセス中のルテニウムの挙動を調べた。ルテニウムはプルトニウムより低温でフッ素化され、揮発する。熱分解によるプルトニウムの回収では、ルテニウムが共存すると著しく回収率が低下する。回収されたPuF $_{4}$ はルテニウムで汚染されてる。

論文

Behavior of some fission products in the fluorination process using BrF $_{3}$

桜井勉

Journal of Nuclear Science and Technology, 10(2), p.130 - 131, 1973/02

https://doi.org/10.3327/jnst.10.130

三フッ化臭素(BrF $_{3}$ )ガスを用いるフッ化物揮発法の開発に関連して、揮発性フッ化物を与えるFPとBrF $_{3}$ の反応を調べた。試料はNb $_{2}$ O $_{5}$ 、Sb $_{2}$ O $_{3}$ 、MoO $_{3}$ 、RuO $_{2}$ およびTeO $_{2}$ で、これらを温度100~450 $^{circ}$ CでBrF $_{3}$ と反応させた。その結果、RuO $_{2}$ とSb $_{2}$ O $_{3}$ は150 $^{circ}$ C以上で、Nb $_{2}$ O $_{5}$ 、MoO $_{3}$ およびTeO $_{2}$ は100 $^{circ}$ Cでもフッ素化され、揮発性フッ化物および酸フッ化物を生成することがわかった。これらの反応挙動はウランのそれと類似しており、使用済み燃料を処理する場合、分離プロセスが必要である。

論文

流動層におけるプルトニウムのフッ素化反応速度

辻野毅

化学と工業, 26(1), P. 78, 1973/01

https://ci.nii.ac.jp/naid/40017562007

流動層におけるプルトニウムのフッ素化速度について、プロセス設計に有用なフッ素反応率とプルトニウム量の関係などの速度データ、未反応核モデルの適用例およびプルトニウムのフッ素化反応の特質などを紹介した。このようにプルトニウムの反応速度式の一般化が進められているが、きわめてデータが少なく、反応初期および末期における低反応速度式の一般化は今後の問題である。

報告書

放射線重合ポリエチレンの吸着性を利用した用途開発基礎研究

岡田実; 武久正昭; 団野晧文; 町末男; 幕内恵三

JAERI-M 4631, 11 Pages, 1971/12

JAERI-M-4631.pdf:0.51MB

エチレンの放射線重合によって得られる粉粒状ポリエチレンまたは多孔質ポリエチレンは比表面積が大きい。この点を生かす用途の開発に繋がるような基礎研究として下記の研究を行なった。エチレンの放射線重合による多孔質ポリエチレンフィルターの直接製造。ガスクロマトグラフィー用吸着型充填物としての放射線重合ポリエチレン。粉末ポリエチレンの直接フッ素化。フッ素化ポリエチレン粉末の熱的挙動。関連研究「線量の簡易相対測定法」。本報を高崎研セミナーで発表したが、その時の討議の結果も付記した。(本稿は、著者のひとりである岡田が、高崎研究所から原子炉研修所に転任したのちにまとめたものである。)

論文

無機フッ素化学,最近の動向;揮発性フッ化物を中心として

岩崎又衛

化学の領域, 24(6), p.3 - 10, 1970/00

無機フッ素化学の分野においては,この10年間,多くの重要な化合物の合成を始めとして,構造,反応プロセスなど豊富な知見がえられ,物性測定の精度も向上し,しだいに総合的な議論ができるようになってきている.

論文

原子力工業とフッ素化学; 六フッ化ウランを中心として

辻村重男

工業化学雑誌, 65(8), p.1146 - 1151, 1962/00

https://doi.org/10.1246/nikkashi1898.65.8_1146

フッ素化学工業は原子力の発展と密接な関連をたもちつつ,最近十数年間に大きく発達した。原子力とフッ素化学は四フッ化ウランUF $_{4}$ が金属ウラン製造の中間製品であること、六フッ化ウランUF $_{6}$ が濃縮ウラン製造用物質として利用されることなどで極めて深い関係にある。UF $_{6}$ が濃縮ウラン、つまり天然ウランより $^{2}$ $^{3}$ $^{5}$ Uに富んだウランを製造するガス拡散プラントに利用されるのは、いうまでもなくUF $_{6}$ がウラン化合物の中で特に揮発性に富み常温近くで高い蒸気圧を有するためである。ウラン化合物の中には他にU(BH $_{4}$ ) $_{4}$ )、UCl $_{6}$ のような揮発性物質が存在するが、現在工業的規模に利用されているのはUF $_{6}$ のみである。

口頭

表面フッ素化処理によるステンレス材料表面の液体ナトリウムへの濡れ性制御

斉藤淳一; 浪江将成*; Kim, J.-H.*; 米沢晋*

no journal, ,

高速炉の冷却材として液体ナトリウムが利用されている。高速炉の機器には鋼材とナトリウムが濡れてほしい部位と濡れてほしくない部位がある。構造材料と液体ナトリウムの濡れ性を制御することにより、ナトリウム機器、高速炉の安全性向上、効率化向上が期待できる。本研究ではフッ素ガスを用いてステンレスおよびその構成材料である鉄、ニッケル材料表面を直接フッ素化し、各種金属材料の表面自由エネルギーの操作を行うことで、液体ナトリウムの濡れ性の制御を検討した。

口頭

フッ素表面処理技術を用いた液体ナトリウムに対する金属材料の濡れ性制御

岡涼太郎*; 浪江将成; Kim, J.-H.*; 米沢晋*; 斉藤淳一

no journal, ,

液体ナトリウムは高速中性子を減速・吸収し難く、液体である温度範囲が広い等の理由から、高速増殖炉の冷却材として利用されている。高速増殖炉の構造材料として、液体ナトリウムの輸送や熱伝達にステンレス鋼が使用されている。液体ナトリウムは反応性の高い物質であるため、輸送配管の材料には高温の液体ナトリウムに対する高い耐食性と耐熱性が求められるほか、熱交換器ならば熱伝導率を高めるために液体ナトリウムに対する濡れ性が高い方が良く、仕切弁や弁部品の残留液体ナトリウムを減らすためには、液体ナトリウムとの濡れ性は低い方が良いなど、同じ構造材料でも部品によって液体ナトリウムとの異なる濡れ性が求められている。本研究では、フッ素ガスを用いてステンレスの構成材料である鉄の材料表面を直接フッ素化し、材料の表面自由エネルギーの制御を試みながら、液体ナトリウムとの濡れ性の制御について検討した。

口頭

フッ素ガス処理による鉄の液体ナトリウム濡れ性の制御

浪江将成; 岡涼太郎*; Kim, J.-H.*; 米沢晋*; 斉藤淳一

no journal, ,

液体Naは核分裂により発生した中性子を減速・吸収しづらい、液体である温度範囲が広い、熱伝導率が高いために効率的に熱輸送が可能である等の理由から、高速炉の冷却材として利用されている。現在、高速炉の主要な構造材料として液体Naに対する耐食性の良いSUS304等の鉄系合金が使用されている。液体Naと接触する材料表面は熱交換器における熱伝達効率の向上や超音波による計測技術の性能向上のための親液的な濡れ性が要求される部位と、配管やバルブ中の液体Naを残留させないための疎液的な濡れ性が要求される部位がある。しかしながら、現状は要求に応える濡れ性(表面状態)にはなっていない。本研究ではフッ素ガスを用いた直接フッ素化により材料の表面自由エネルギーを操作し、材料の液体Naに対する濡れ性を制御することを検討した。フッ素ガスは材料の形状に影響を受けずに材料表面と均一に反応するため、追加処理のみで寸法を変化させること無く表面改質が可能である。