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報告書

TRU廃棄物処分に係る核種移行データ; セメント硬化体の間隙水を用いたプルトニウムの溶解度試験結果

須黒 寿康; 西川 義朗*; 綿引 聖*; 加川 昭夫

JAEA-Technology 2013-023, 22 Pages, 2013/10

JAEA-Technology-2013-023.pdf:2.41MB

TRU廃棄物処分の安全評価上不可欠なプルトニウム(Pu)について、セメント硬化体の間隙水中における溶解度データを取得する試験を実施した。試験で使用したセメント混和剤は、TRU廃棄物処分場で使用される可能性のあるポリカルボン酸系化合物を選定した。Puの初期添加濃度は10$$^{-6}$$Mとし、液相には、普通ポルトランド,脱イオン交換水,セメント混和剤を混練して硬化させたセメント硬化体から採取した間隙水と比較のため、セメント混和剤を添加しないで硬化させたセメント硬化体から採取した間隙水の2種類を使用した。その他の溶解度試験条件として、試験期間は最大で154日、常温(298$$pm$$5K)のAr雰囲気中(O$$_{2}$$濃度1ppm以下)とし、バッチ式溶解度試験を行った。その結果、試験期間154日目の間隙水中のPu濃度は、セメント混和剤の有無にかかわらず10$$^{-10}$$mol/dm$$^{3}$$オーダーであった。また、Pu(IV)の高pH条件における溶解度(約10$$^{-10}$$mol/dm$$^{3}$$)と比べても同等程度であり、セメント混和剤によるPu溶解度への影響は見られなかった。

報告書

TRU廃棄物処分にかかわる核種移行データ; 有機物(セメント混和剤)共存下におけるプルトニウムの溶解度試験結果

須黒 寿康; 西川 義朗*; 綿引 聖*; 加川 昭夫; 飯島 和毅

JAEA-Technology 2010-048, 32 Pages, 2011/03

JAEA-Technology-2010-048.pdf:0.89MB

TRU廃棄物処分の安全評価上不可欠なプルトニウム(Pu)の有機物(セメント混和剤)共存下における溶解度データを取得するための試験を実施した。試験で使用したセメント混和剤は、TRU廃棄物処分場で使用される可能性のあるナトリウムフォルムアルデヒド酸系化合物及びポリカルボン酸系化合物を選定した。試験は、処分環境を模擬した極低酸素濃度(O$$_{2}$$濃度1ppm以下),還元条件(還元剤:亜ジチオン酸ナトリウム)でバッチ式溶解度試験を行った。その他の試験条件として、Puの初期添加濃度は10$$^{-6}$$Mの1ケース、液相は(1)蒸留水を水酸化ナトリウムによりpHを12.5に調整した溶液,(2)セメント間隙水を想定した普通ポルトランドセメントの浸漬液及び(3)セメントが固化した後の間隙水中に存在するセメント混和剤の成分を想定し、分子量別に分画(分画分子量5,000の限外ろ過膜を透過する低分子量成分とろ過される高分子量成分に分画)した溶液の3ケースとした。また、温度は室温(298$$pm$$5K)、試験期間は7, 14, 28及び56日を基本とした。その結果、セメント混和剤が存在しない場合のPuの溶解度(約10$$^{-10}$$mol/dm$$^{3}$$)に対し、セメント混和剤が存在すると、セメント混和剤の種類や濃度にかかわらずPu濃度は2$$sim$$3桁上昇した。また、分子量別の試験から高pH条件では、高分子量成分よりも低分子量成分のセメント混和剤の方がPu濃度をより上昇させる傾向が示された。

報告書

プルトニウムの岩石に対する収着データ; 還元環境,硝酸塩存在下におけるプルトニウムの凝灰岩に対する収着試験結果

須黒 寿康; 西川 義朗*; 小室 崇*; 加川 昭夫; 柏崎 博; 山田 一夫

JAEA-Technology 2007-058, 20 Pages, 2007/11

JAEA-Technology-2007-058.pdf:3.26MB

TRU廃棄物処分の安全評価上不可欠なプルトニウム(Pu)の凝灰岩に対する収着データを取得するための試験を実施した。試験は、処分環境が還元的であり、廃棄物に相当量の硝酸塩が含まれることを考慮し、極低酸素濃度(O$$_{2}$$$$leq$$1ppm),還元条件(還元剤:亜ジチオン酸ナトリウム)で硝酸ナトリウム濃度を変数(0$$sim$$0.5M)として凝灰岩(栃木県産大谷石)に対するバッチ式収着試験を行った。その結果、液固比0.1m$$^{3}$$kg$$^{-1}$$の場合のKd値は約0.2$$sim$$0.7m$$^{3}$$kg$$^{-1}$$、同様に液固比1m$$^{3}$$kg$$^{-1}$$の場合のKd値は約1$$sim$$7m$$^{3}$$kg$$^{-1}$$となった。しかし、ほとんどの試料が試験後の溶液中の$$alpha$$スペクトル分析において分析装置の検出下限値以下(10$$^{-13}$$mol/dm$$^{3}$$オーダー以下)であった。これは、本試験において液相に飽和水酸化カルシウム溶液を使用したため、炭酸カルシウム塩とPuが共沈したことにより、溶液中のPuの溶解度が制限されたものと推察した。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験(6)-還元雰囲気アスファルト浸出試験での可溶性有機成分の調査研究

福本 雅弘; 西川 義朗*; 加川 昭夫

JNC-TN8410 2002-009, 191 Pages, 2002/11

JNC-TN8410-2002-009.pdf:4.06MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、長期の処分期間において水との反応及び放射線並びに微生物により分解することが予想される。処分場に浸入する地下水は、廃棄体からの劣化生成物である可溶性有機成分を溶解し、廃棄体中の超ウラン元素と安定な錯体を形成することによって、超ウラン元素の溶解度が高くなったり粘土鉱物や岩石の核種吸着能が劣化する恐れがあり、TRU廃棄物処分の性能評価に影響を及ぼすことが考えられる。このため、今回、有機系TRU廃棄物の内、アスファルト固化体を評価対象物に選定し、還元性雰囲気で水との接触による化学的劣化試験を実施したので、アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験の第6報として報告する。還元性雰囲気で水との接触による化学的劣化試験は、1.アスファルト+水+鉄粉(以下AHと記す)、2.アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム+水+鉄粉(以下ACNHと記す)、3.アスファルト+水酸化ナトリウム+水+鉄粉(以下AOHと記す)とした。試験で得られた浸出液のTOCの結果、AH、ACNHでは経時による増加傾向は見られなかった。しかし、AOHでは経時による増加傾向が見られた。既報(1)$$sim$$(12)の大気雰囲気試験でも高アルカリ(10M-NaOH)の系は他の系に比べ高いTOCを示した。アスファルトの化学的劣化は酸化的分解反応が支配的であると考えられるが、還元性雰囲気下において、アルカリ加水分解反応による可溶性有機物の生成の可能性が推定される。

報告書

アスファルトの$$gamma$$線による放射線劣化により生成する可溶性有機物の評価

福本 雅弘; 西川 義朗*; 加川 昭夫; 河村 和廣

JNC-TN8400 2001-002, 23 Pages, 2000/12

JNC-TN8400-2001-002.pdf:0.55MB

TRU廃棄物処分研究におけるアスファルト固化体の影響評価の一環として、放射線($$gamma$$線)によるアスファルトの劣化により生成する可溶性有機物の種類と濃度について確認した。また、硝酸塩の影響についても合わせて確認した。その結果、放射線(アスファルトが処分環境で100万年の期間に受ける$$gamma$$線の吸収線量に相当する10MGy)によるアスファルトの劣化により生成される可溶性有機物のギ酸、酢酸及びシュウ酸濃度はそれぞれ、約50mg/dm3、約30mg/dm3及び約2mg/dm3とValckeらがEurobitum(ブローンアスファルト、MexphaltR85/40)の放射線分解の劣化生成物の影響をPuとAmを用いた試験により実施し、Boom Clay間隙水中のPuとAm溶解度は増加しなかったと示した時のギ酸、酢酸、シュウ酸の濃度より低濃度の溶出であった。また、硝酸イオンが多量に存在しても、TOC、ギ酸、酢酸、シュウ酸濃度の変化は微量であった。すなわち、放射線により硝酸イオンが亜硝酸イオンとなる過程でアスファルトの酸化的分解を促進することにより、錯体の有機配位子となりうるギ酸、酢酸を溶出させることは少ないといえる。このことから、アスファルト固化体の放射線($$gamma$$線)による劣化により溶出してくる可溶性有機物とTRU核種との錯体形成によるTRU核種の溶解度上昇、TRU核種の分配係数低下は限定的である。

論文

Influence of Chemical and Radiolytic Degradation of Bitumen on Its Performance for Disposal

加川 昭夫; 河村 和廣; 福本 雅弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(10), p.934 - 937, 2000/10

アスファルトの劣化として考えられる放射性劣化と化学的劣化試験を行ない、アスファルトの劣化現象及び可溶性有機成分の評価を行なった。放射線劣化には、水にアスファルトを浸漬させ1MGyと10MGyの60Co-$$gamma$$線照射を行なった。その結果、10MGyの場合でもTOC(全有機炭素量)は15mg-C/dm3となり、小さな値となった。化学的劣化は、水等にアスファルトを浸漬させた容器を363Kの恒温槽内に静置し、試験雰囲気を大気条件と低酸素還元条件の2通りとした。その結果、大気条件の浸出液中のTOCは浸出期間に伴って増加の傾向を示したのに対して、低酸素還元条件での浸出液中のTOCは増加せず、平衡状態となった。今回の試験結果から、アスファルトの劣化現象は酸化分解が大きく起因しており、地下の処分環境は低酸素還元条件であることから、アスファルトの劣化は小さく、また、放射線劣化による影響も小さいことが分かった。

報告書

セメント用減水剤共存下でのCa型化ベントナイトに対するアメリシウムの分配係数測定試験

福本 雅弘; 西川 義朗*; 加川 昭夫; not registered

JNC-TN8400 2000-017, 30 Pages, 2000/03

JNC-TN8400-2000-017.pdf:2.87MB

TRU廃棄物処分研究における有機物の影響評価の一環として、有機物であるセメント用減水剤(以下減水剤と記す)を用いアメリシウム-241(以下241Amと記す)のCa型化ベントナイトに対する吸着試験をバッチ法により行い、分配係数に与える減水剤の影響(減水剤の有無、減水剤濃度の違い、減水剤の種類(2種)の違い)について確認した。その結果、減水剤が共存しない条件での241AmのCa型化ベントナイトに対する分配係数(以下分配係数と略す)は1.2$$times$$103m3/kgより以上であったのに対し、減水剤の種類としてナフタレンスルホン酸系を用いた場合では、減水剤濃度の低い条件(0.3g/kg)では5.2$$times$$102m3/kg、減水剤濃度の高い条件(30g/kg)では2.0$$times$$10-1m3/kgの分配係数が得られた。減水剤の種類としてポリカルボン酸系を用いた場合では、減水剤濃度の低い条件(0.5g/kg)では1.3$$times$$103m3/kgより以上、減水剤濃度の高い条件(50g/kg)では1.8$$times$$10-1m3/kgの分配係数が得られた。尚、減水剤濃度は、一般的に水セメント比が1程度の場合、標準的な混練水中の使用濃度は10g/kg程度であることを参考に定めた。これらより、減水剤が共存することにより、241AmのCa型化ベントナイトに対する分配係数は低下すること、2種の減水剤間の分配係数の差はないことを確認した。また、減水剤濃度は分配係数に影響を与え、減水剤濃度の高い方が分配係数が小さい傾向がみられた。すなわち、減水剤は、高濃度であれば241AmのCa型化ベントナイトに対する分配係数に影響を及ぼすが低濃度であれば241AmのCa型化ベントナイトに対する分配係数にさほど影響を及ぼさないと考えられる。

報告書

短期海外出張報告書、放射性廃棄物ビチューメン固化処理プロセスに関する安全性及び挙動評価に関する国際ワークショップ参加報告及び発表資料

加川 昭夫

JNC-TN8200 2000-001, 40 Pages, 1999/10

JNC-TN8200-2000-001.pdf:0.79MB

1999年6月29日から7月2日までチェコ近郊のRez原子力研究所で、放射性廃棄物のビチューメン固化プロセスに関する安全性及び挙動評価に関する国際ワークショップが開催された。ワークショップの目的は、ビチューメン固化処理プロセスの実用的経験、新しいビチューメン固化処理技術の研究、開発及び実証、ビチューメン固化処理プロセスの安全性評価、中間貯蔵及び最終処分環境でのビチューメン固化体の安全性と適合性に関する情報交換である。本ワークショップでは、27件の研究成果の発表と討議が行われた。当方の発表題目は、「Influence of chemical and radiolytic degradation of bitumen on disposal」であり、機構におけるビチューメン固化体の処分に向けての研究成果を発表した。一方、他研究機関におけるビチューメン固化体の長期安定性に関する情報の収集を行った。また、ワークショップ終了後、チェコ、ベルギー、フランス、イギリスの原子力施設の見学を行った。本報告は、当方が発表し、聴講したセッションのビチューメン固化体の長期間の評価に関する報告と施設訪問の概をまとめたものである。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験(5)-大気雰囲気アスファルト浸出試験での可溶性有機成分の調査研究-

加川 昭夫; 西川 義朗*

PNC-TN8410 98-036, 203 Pages, 1998/02

PNC-TN8410-98-036.pdf:3.32MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、長期の処分期間において水との反応及び放射線並びに微生物により分解することが予想される。処分場に浸入する地下水は、廃棄体からの劣化生成物である可溶性有機成分を溶解し、廃棄体中のTRU核種と安定な錯体を形成することによって、TRU核種の溶解度が高くなったり核種吸着能が劣化するおそれがあり、TRU廃棄物処分の性能評価に影響を及ぼすことが考えられる。このため、今回、東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内、アスファルト固化体を評価対象物に選定し、今回、大気雰囲気で水との接触による化学的劣化試験を実施したので第5報として報告する。水との接触による化学的劣化試験は、(1)アスファルト+水系、(2)アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+水系、(3)アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水系とした。試験で得られた浸出液中のTOC(全有機炭素量)を測定した結果、水との接触による各劣化試験でのTOCは浸出日数が長くなるに従って増加した。また、劣化試験液をGC/MS-SIM(ガスクロマトグラフィー/質量分析法-マスフラグメントグラフィー)及びIC(イオンクロマトグラフィー)により定量分析した結果、錯体形成での配位子となると考えられるギ酸、酢酸、シュウ酸等を同定し、ギ酸、酢酸については、浸出期間が長くなるに従い、濃度が上昇することが分かった。GC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)での定量分析結果では、配位子となると考えられる高級脂肪酸及び芳香族カルボン酸を同定したが、その濃度は非常に低濃度であった。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性勇気成分に関する評価試験(4)-大気雰囲気アスファルト浸出試験及び放射線照射試験での可溶性有機成分の調査研究-

加川 昭夫; 福本 雅弘; 須黒 寿康

PNC-TN8410 96-256, 337 Pages, 1996/09

PNC-TN8410-96-256.pdf:5.29MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際,長期の処分期間において水との反応及び放射線並びに微生物により分解することが予想される。処分場に浸入する地下水は,廃棄体からの劣化生成物である可溶性有機成分を溶解し,廃棄体中のTRU核種と安定な錯体を形成することによって,TRU核種の溶解度が高くなったり核種吸着能が劣化するおそれがあり,TRU廃棄物処分の性能評価に影響を及ぼすことが考えられる。このため,今回,東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内,アスファルト固化体(貯蔵量が多く今後も発生する)を評価対象物に選定し,大気雰囲気で水との接触による化学的劣化と放射線によるアスファルトの劣化試験を実施した。水との接触による化学的劣化試験は,(1)アスファルト+水系,(2)アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+水系,(3)アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水系,(4)アスファルト+水酸化ナトリウム(強アルカリ条件下)+水系とした。また,放射線による劣化試験は,コバルト60の$$gamma$$線照射試験を実施した。試験で得られた浸出液中のTOC(全有機炭素量)を測定した結果,水との接触による各劣化試験でのTOCは浸出日数が長くなるに従って増加し,特に,水酸化ナトリウム水溶液でのTOCは最も大きな値を示した。また,放射線の影響では照射線量の増加により,TOCもそれに伴って増加した。また,劣化試験液及び放射線照射液をIC(イオンクロマトグラフィー)により定量分析した結果,錯体形成での配位子となると考えられるギ酸,酢酸,シュウ酸等を同定し,ギ酸,酢酸については,浸出期間が長くなるに従い,濃度が上昇することが分かった。GC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)での定量分析結果では,配位子となると考えられる高級脂肪酸及び芳香族カルボン酸を同定したが,その濃度は非常に低濃度であった。また,放射線照射後のアスファルト中に存在する配位子の可溶性有機成分の定性定量及びアスファルトの成分変化についてもGC/MS,ICにより知見を得た。の成分変化についてもGC/MS,ICにより知見を得た。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験,3; 錯体形成に関与する可溶性有機成分の定性・定量分析

加川 昭夫; 須黒 寿康; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC-TN8410 95-202, 112 Pages, 1995/06

PNC-TN8410-95-202.pdf:1.89MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、廃棄体から地下水中へ溶解した可溶性有機成分とTRU核種が安定な錯体を形成して、TRU核種の溶解度が高くなるおそれや核種移行速度が速まるおそれがある。このため、今回、東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内、貯蔵量が多く今後も増加が考えられるアスファルト固化体を評価対象物に選定し、1.アスファルト+水という単純系、2.アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+水という複合系、3.アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水という複合系でのアスファルト中の可溶性有機成分の浸出試験を行った。浸出液のTOC(全有機炭素量)を測定した結果、各浸出試験とも浸出期間が長くなるに従い、増加すること、また、浸出液をIC(イオンクロマトグラフィー)により定量分析した結果、各浸出試験ともギ酸及び酢酸が同定され、浸出期間が長くなるに従い、濃度が上昇することがわかった。浸出液をGC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)により定量分析した結果、錯体形成剤として可能性の高いと考えられるカルボン酸を同定定量することができた。単純系では芳香多価カルボン酸及び脂肪酸が、複合系では脂肪酸が検出された。また、アスファルト中にも存在する可溶性有機成分を同定するため、水酸化ナトリウム溶液で抽出し有機物をGC/MSで分析した。

報告書

TRU廃棄物の廃棄体品質保証調査研究-廃棄体の品質保証項目の予備的検討-

須黒 寿康; 加川 昭夫; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC-TN8410 94-292, 38 Pages, 1994/10

PNC-TN8410-94-292.pdf:0.97MB

平成3年7月30日原子力委員会放射性廃棄物対策専門部会がとりまとめた「TRU核種を含む放射性廃棄物の処理処分について」のなかで、固化体の品質保証技術開発が具体的研究課題として示されたことなどからも明らかなように、TRU廃棄物の処分の観点から廃棄体(固型化した廃棄物及びその容器)の品質保証技術を確立することが現在重要となっている。よって、ここでは、TRU廃棄物の廃棄体品質保証項目(案)を内外の処分場の受入れ基準の文献調査を基に提案した。さらに、実施設として、プルトニウム廃棄物処理技術開発施設及びアスファルト固化処理技術開発施設に対して、各工程で行う品質保証項目(案)を検討した。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性; 有機成分に関する評価試験, 2

加川 昭夫; 須黒 寿康; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC-TN8410 94-281, 60 Pages, 1994/08

PNC-TN8410-94-281.pdf:1.02MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際,廃棄体から地下水中へ溶解した可溶性有機成分とTRU核種が安定な錯体を形成して,TRU核種の溶解度が高くなるおそれや核種移行速度が速まるおそれがある。このため,今回,東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内,貯蔵量が多く今後も増加が考えられるアスファルト固化体を評価対象物に選定し,アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水という複合系でのアスファルト中の可溶性有機成分の浸出試験を行った。複合系のアスファルト浸出試験28dの浸出液中の全有機炭素量を測定した結果,151$$mu$$gC/g-アスファルトとなった。また,有機成分の平均分子量をFDMS(フィールドディソープション質量分析法)により測定した結果,比較的低分子量(数平均分子量400,重量平均分子量520)であることがわかった。さらに,同浸出液中の有機成分をGC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)により分析した結果、錯体形成剤として可能性の高いと考えられる14種類のカルボン酸を同定することができた。

報告書

アスファルトから浸出する可溶性有機物に関する評価試験

加川 昭夫; 須黒 寿康; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC-TN8410 94-078, 57 Pages, 1994/07

PNC-TN8410-94-078.pdf:1.08MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、廃棄体から地下水中へ溶解した有機成分(以下、可溶性成分)とTRU元素等の長寿命核種が安定な錯体を形成して、TRU核種の溶解度を上げたり、核種移行速度が速まるおそれがある。このため、今回、東海事業所から発生する有期系TRU廃棄物の内、貯蔵量が多く今後も増加が考えられるアスファルト固化体を評価対象として、アスファルト中の可溶性成分の回収試験及びアスファルト中の可溶性成分の浸出試験及び金属イオン(ニッケル、ジルコニウム)との錯体生成試験を行った。可溶性成分のメタノール・クロロホルム混合溶媒による抽出を行った結果、溶出量はアスファルト40gに対して約1mg(35ppm)と微量であった。一方、水酸化ナトリウムによる抽出を行った結果、抽出物のFT-IRから有機金属錯体形成を生じる可能性のある有機配位子としてカルボン酸の吸収スペクトルを得た。また、FABによりこのカルボン酸の分子量を測定した結果、分子量は100$$sim$$900までのカルボキシル変性物であることがわかった。アスファルト+金属イオン(ニッケル、ジルコニウム)+イオン交換・蒸留水による363Kの浸出試験では浸出液中の全有機炭素量を測定した結果、アスファルトに対して約300$$sim$$400ミューgC/gと微量であった。さらに、浸出液中の有機金属錯体の確認として、金属錯体の代表的な抽出溶媒であるMIBK(メチルイソブチルケトン)の浸出試験で得られた浸出液を抽出したが、有機金属錯体は抽出されなかった。以上より、今回の評価試験の限りにおいては、アスファルトの可溶性成分量は少なく、処分の性能評価に影響する錯体生成も認められなかった。

報告書

TRU固化体特性評価試験設備の概念設計

加川 昭夫

PNC-TJ8281 92-002, 150 Pages, 1992/10

PNC-TJ8281-92-002.pdf:3.84MB

TRU廃棄物の安全評価に必要となる固化体の特性を評価するために、地下環境を模擬できる雰囲気制御機構を備えた試験設備の概念設計を行った。また、固化体特性を評価するための分析設備についても調査を行った。実際の検討は以下の手順にて行われた。(1)仕様書に規定された対象固化体とその評価項目から標準的な試験方法案を決定した。(2)対象固化体の作成及び試験遂行のための試験装置、器具類の設計及び選定。(3)試験に適当と考えられる分析機器類の調査。(4)雰囲気制御必要範囲の決定及びグローブボックス分割方法の検討。(5)グローブボックス及び主要機器の室内配置検討(6)設備全体の異常時対策検討。これらの検討により以下の結果が得られた。(1)標準試験方法に対応した試験機器を選定し機器リストとしてまとめた。(2)今回の試験に適当と考えられる分析機器の絞り込みを行い、固相用としてSIMS、PlXE、RBS、XPSをまた、液相用としてL-PAS、LRM、VISを候補とした。(3)雰囲気制御の必要範囲は標準試験手順の溶液調整工程以降とした。グローブボックスの構成は通常仕様のグローブボックス4個と雰囲気制御型グローブボックス1個とした。(4)分析装置を含めた全ての機器を配置するためには、本設計で設置を予定していたR-231室の他に縦横7m相当の設置場所を必要とする。(5)今後の設計にて回避不可能な安全上の問題は見当たらない。

報告書

ベルギー、モル原子力研究所研修報告(海外出張報告)

加川 昭夫

PNC-TN8600 90-007, 127 Pages, 1990/08

PNC-TN8600-90-007.pdf:4.98MB

海外における放射性廃棄物処理技術の習得及び調査を目的として、ベルギー、モル市に位置するモル原子力研究所(S.C.K./C.E.N.)に1年間在籍し、放射性廃棄物処理に関する研修を行った。研修ではビチューメン固化処理設備及びセメント固化処理設備について、設備の工程管理上、必要となるセメント固化体及びビチューメン固化体の物性測定試験を中心に実施した。試験ではビチューメン固化体について、コールド及びホット固化体を用いての針入度、軟化点、含水率、スラッジ濃度、比重、放射能濃度測定を実施した。セメント固化体についてはコールドの模擬セメント固化体の圧縮強度、含水率、吸水率、比重並びにセメントモルタルの均一性に関する測定試験を実施した。これら試験を通して設備の運転条件及び運転特性に関する評価手法を習得することが出来た。一方、高温溶融スラグ焼却炉での実$$alpha$$$$beta$$$$gamma$$廃棄物焼却炉試験等の調査を実施した。今回の研修を通し、ビチューメン及びセメント固化処理設備の工程管理上からの固化体物性評価を主とした研修及びモルでの廃棄物減容処理技術の現状を把握することが出来た事並びに1年間の海外生活は非常に有意義で貴重な体験となった。

報告書

プルトニウム廃棄物処理・処分技術開発 昭和62年度年報

稲田 栄一*; 大内 仁; 宮田 和俊*; 大内 優*; 薄井 和也*; 加川 昭夫*; 山下 照雄*; 水野 彰三*

PNC-TN8410 88-045, 85 Pages, 1988/09

PNC-TN8410-88-045.pdf:1.63MB

プルトニウム燃料製造施設で発生するプルトニウム廃棄物並びに再処理工場等から発生する低レベル廃棄物について昭和62年度の処理,処分技術開発に関する資料としてまとめ,社内の検討に供する。 プルトニウム燃料製造施設で発生するプルトニウム廃棄物を主対象に,TRU廃棄物の減容安定化,除染,区分管理並びに処分に関する技術開発を進め,減容安定化技術開発は焼却灰等をマイクロ波溶融法にて固化する際,ルツボ形状が固化体の密度に与える影響を評価した。 除染技術開発はバレル電解研摩除染試験を行い,除染の均一性及びバラツキ等を評価した。 区分管理技術開発は非破壊測定手法のパッシブガンマ法により,可燃性廃棄物の焼却前後における239Pu量の関係からパッシブガンマ法の妥当性を確認した。処分技術開発は実核種を用いて,浸出試験を行うための処分技術開発試験設備の製作,据付及び施設検査を行った。 又,人工バリアとして核種移行の遅延能力が大きい緩衝材中のTRU核種挙動試験として,TRU核種を用いて拡散試験等を実施した。 一方,今年度より再処理工場等から,発生する低レベル固体廃棄物並びに液体廃棄物の減容安定化に関する技術開発を開始し,低レベル廃棄物のうち,未処理のまま貯蔵管理されている廃シリカゲル,廃砂,焼却灰等の不燃性残渣の固化処理技術について,調査,検討並びに固化処理試験を行った。低レベル濃縮廃液の処理技術として,廃液中から放射性物質を分離除去し,残る硝酸塩分の廃液を非放射性として海洋放出する処理技術を選定し,模擬廃液によるコールド試験を行った。 又,低レベル濃縮廃液及び化学スラッジを遠心薄膜蒸発機及び横型パドル乾燥機により乾燥粉体化させる処理技術について模擬廃棄物によるコールド試験を行った。 更に,上記低レベル固体廃棄物並びに液体廃棄物の減容安定化技術の実証を目的として,低レベル廃棄物処理開発施設(LWTF)を考えており,今年度は基本設計2を行った。

報告書

プルトニウム廃棄物処理・処分技術開発 昭和61年度年報

大内 優*; 薄井 和也*; 加川 昭夫*; 山下 照雄*; 稲田 栄一*; 大内 仁; 鈴木 正啓*; 落合 健一*

PNC-TN8410 88-044, 75 Pages, 1988/09

PNC-TN8410-88-044.pdf:4.15MB

プルトニウム燃料製造施設で発生するプルトニウム廃棄物を主対象に,TRU廃棄物の減容の安定化,除染,区分管理並びに処分に関する技術開発を進めるために以下の各試験を実施した。減容安定化技術開発は塩化ビニール等の塩素を多量に含んだ難燃物の焼却試験,焼却灰等をマイクロ波溶融法にて固化する際の固化体の高密度化,均一化等を目指したマイクロ波溶融固化試験,金属廃棄物をスラグ溶融にて溶融した際のスラグ層への模擬汚染物質の除染性等に関する金属溶融固化試験を行った。除染技術開発は金属廃棄物の多量除染処理として電解研摩除染法の一つであるバレル電解研摩除染試験を行った。 区分管理技術開発はTRU廃棄物中のPu量測定として非破壊測定手法であるパッシブガンマ法及びパッシブ中性子法についてPu量の検出限界レベルの検討等を行った。 処分技術開発はマイクロ波溶融法で作製したコールド固化体の長期浸出試験等を行う一方,人工バリアとして核種移行に関する緩衝材中のTRU核種挙動試験を行った。

報告書

プルトニウム廃棄物処理・処分技術開発 昭和57年度

鈴木 正啓*; 加川 昭夫*; 三代 広昭*; 出原 重臣*; 高原 晃*; 河野 孝夫*; 米川 雪夫*; 宮崎 仁*

PNC-TN841 84-17, 79 Pages, 1984/03

PNC-TN841-84-17.pdf:1.9MB

プルトニウム燃料製造施設で発生するプルトニウム廃棄物の減容,安定化を図るため,前年度に引続き可燃性廃棄物処理試験,固化体評価に関する調査研究,TRU廃棄物測定技術開発試験,グローブボックス等大型機器解体時のおける防護服の開発,プルトニウム固体廃棄物管理データの電算機処理を継続するとともに,新たに放射性廃棄物低減化に関する調査研究,撤去技術の開発,フロンによる除染試験の技術開発を開始した。一方,処理技術を実証する施設であるプルトニウム廃棄物処理開発施設(PWTF)については詳細設計(3)を実施するとともに村,県及び国に対してPWTFの建設に関する説明を実施した又,処分技術開発として,固化体内でのウラン挙動及び固化体からのウラン浸出メカニズムを測定・評価する一方,プルトニウム固化体が使用できるホット試験設備の設計及びTRU核種の地層での挙動を評価する設備の概念の検討を行った。

報告書

昭和57年度廃棄物処理業務報告書 プルトニウム燃料部における放射性廃棄物管理

鈴木 正啓*; 三代 広昭*; 河野 孝夫*; 宮崎 仁*; 前田 勝雄*; 佐藤 正*; 長洲 邦男*; 加川 昭夫*

PNC-TN841 83-50, 28 Pages, 1983/07

PNC-TN841-83-50.pdf:0.52MB

プルトニウム燃料第一開発室,同第二開発室の管理区域から発生する液体廃棄物の内,工程廃液については前年度繰越し廃液及び分析廃液を受け入れ,凝集沈殿法+活性炭吸着処理法により処理を行い,処理済み液として同第一開発室の廃水処理室のLLDタンクへ3.55m3(この処理済み液中に含まれる全アルファ量は30.4ミュ-Ciであった。)を送水した。施設廃水処理についても,フ-ド等から放射性廃液5m3,施設廃水379.4m3を同第一開発室のLLDタンク及びMDタンクに受け入れた。これらLLDタンク及びMDタンクへ受入れられた廃水は廃水処理設備により,ろ過,混合,希釈等の処理を行い公害規制物質が基準値以下及びアルファ-濃度,ベ-タ濃度が1.0X10-7ミュ-Ci/cm3以下であることを確認した後に海に放出した。この年間放出量は約2213.7m3でプルトニウム濃度は約1.6X10-9ミュ-Ci/cm3であった。洗たく廃水及びモックアップ廃水は合計で1294.4m3発生しアルファ濃度が1.0X10-7ミュ-Ci/cm3以下であることを確認したのち,中央廃水処理場へ送水した。一方,同第一,二開発室の管理区域から発生する固体廃棄物についてはドラム収納物85.9m3(この内B棟発生分は3.8m3),コンテナ収納物25.4m3等受け入れ屋外固体廃棄物貯蔵庫及びプルトニウム廃棄物貯蔵施設に保管した。又,管理区域で発生する管理区域使用一般器材等の内,可燃物(紙,布,木片類)及び難燃物(ゴム,プラスチック類)についてはカ-トンに収納後,一般廃棄物焼却炉にて約13.7トンを焼却した。さらに,不燃物(金属類)についてはプレス処理にて減容し,4m3をプル燃敷地内のピットに保管した。

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