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論文

Development of methods for recovering uranium from sludge-like uranium generated in decontamination of metal wastes

大橋 裕介; 田中 祥雄; 綱嶋 康倫; 池田 泰久*

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(3), p.382 - 390, 2017/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:30.87(Nuclear Science & Technology)

金属廃棄物の除染廃液から鉄を含んだスラッジが発生している。これらからウランを回収する方法として、${{it N-cyclohexyl}}$-2-pyrrolidone (NCP)を沈澱剤として用いた方法を検討した。その結果、スラッジを溶解した硝酸溶液からのウラン沈澱率はモル比[NCP]/[U(VI)]=20の条件で97.7%であった。また、Fe, Al, F$$^{-}$$, SO$$_{4}$$$$^{2-}$$の沈澱率は1%以下であり、選択的にウランが沈澱することが分かった。また、沈殿物のか焼物中のU, Fe, Al, F, Sの含有率はいずれもウラン転換原料に求められる基準を満たしており、本手法はスラッジから純度の高いウランを効率的に得られる方法として適用が期待できる。

論文

Applicability of polyvinylpolypyrrolidone adsorbent to treatment process of wastes containing uranium

大橋 裕介; 原田 雅幸*; 浅沼 徳子*; 安藤 詞音; 田中 祥雄; 池田 泰久*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 311(1), p.491 - 502, 2017/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:79.72(Chemistry, Analytical)

ウランを含んだ廃棄物からのウラン回収法として、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)吸着材の適用性を確認するため、ウラン廃棄物を溶解した塩酸溶液からの金属イオンのPVPPへの吸着及び溶離挙動を確認した。その結果、Na(I)及びAl(III)が高い濃度で存在しても、U(VI)種は選択的にPVPPに吸着されることが分かった。吸着したU(VI)種は純水によってPVPPから選択的に溶離し、溶離液から不純物含有量の少ないウランが得られた。これらの結果から、PVPP吸着材はウラン廃棄物処理への適用が期待できる。

論文

Studies on electrochemical behavior of uranium species in choline chloride-urea eutectic for developing electrolytically treating method of uranium-bearing wastes

大橋 裕介; 浅沼 徳子*; 原田 雅幸*; 田中 祥雄; 池田 泰久*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 309(2), p.627 - 636, 2016/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:82.75(Chemistry, Analytical)

ウランを含有する廃棄物からのウラン回収法として、常温で液体である尿素-コリンクロリド共晶物を用いた電解析出法を提案した。焼結アルミナ及び使用済みNaF吸着材中のウランは92%以上が選択的に共晶物に溶解した。共晶物のサイクリックボルタモグラム測定の結果、-0.7V付近にU(VI)の還元ピークが見られ、-1.5Vでの定電位電解の結果、カソード炭素電極にウラン析出物が生成された。この結果から、尿素-コリンクロリド共晶物はウラン廃棄物からのウラン回収に効果的な媒体であることを確認した。

論文

Application of support vector machine to rapid classification of uranium waste drums using low-resolution $$gamma$$-ray spectra

秦 はるひ; 横山 薫; 石森 有; 小原 義之; 田中 祥雄; 杉杖 典岳

Applied Radiation and Isotopes, 104, p.143 - 146, 2015/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:53.79(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ウラン廃棄物ドラム缶の内容物に含まれるウランが、天然ウランか回収ウランかを分類する際に、機械学習法の一つであるサポートベクターマシン(SVM)が適用できるか調査を行った。本研究では、NaI(Tl)シンチレーション検出器で取得した12個の訓練用データで機械学習を用い、955個のデータで試験を行った。その結果、元のラベルに対し、4個のデータのみが不正解であった。そのうち1つは、ラベルが間違いのものであり、その他3つはSVMの誤分類であった。SVMは短時間で大量のデータを分類するのに効果的な手法であることが示唆され、スケーリングファクタ法において元のラベルを確認する補助的なツールとして有用だと考えられる。

報告書

製錬転換施設の機器解体に係る人工数評価式

出雲 沙理; 臼井 秀雄; 窪田 晋太郎; 立花 光夫; 川越 浩; 高橋 信雄; 森本 靖之; 徳安 隆志; 田中 祥雄; 杉杖 典岳

JAEA-Technology 2014-021, 79 Pages, 2014/07

JAEA-Technology-2014-021.pdf:22.8MB

原子力機構では原子力施設の合理的な廃止措置計画を策定するために、管理データ評価システム(PRODIA)の開発を進めている。PRODIAは、過去の原子力施設の解体実績データを基に、解体作業に要する人工数等を評価する計算コードである。今回、人形峠製錬転換施設における回収ウラン転換技術開発等に使用した機器類の解体作業に対して、解体作業に要する人工数を評価するための評価式を作成した。解体作業は準備工程、解体工程、後処理工程に分けられる。準備工程に対しては作業項目、解体工程に対しては機器分類、後処理工程に対しては作業項目毎の人工数評価式で示した。今回得られた人工数評価式は、他の原子力施設、特にウラン取扱施設において廃止措置計画を策定する際に活用できる。さらに、これらの評価式のうち、適用条件が類似しているものを整理し、鋼製のプロセス機器類の解体工程に対しては単一の評価式にまとめられること、準備工程及び後処理工程に対しては作業環境に応じた包括的な評価式にまとめられることを確認した。単一の評価式を適用することにより、ウラン取扱施設における鋼製の機器類は一括して評価することができる。

論文

Technique for recovering uranium from sludge-like uranium-bearing wastes using hydrochloric acid

大橋 裕介; 野村 光生; 綱嶋 康倫; 安藤 詞音; 杉杖 典岳; 池田 泰久*; 田中 祥雄

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(2), p.251 - 265, 2014/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:59.06(Nuclear Science & Technology)

人形峠環境技術センターにおけるウランの転換技術開発によって、ウランを含んだスラッジ状廃棄物が発生している。これらのうち、珪藻土及びCaF$${_2}$$中和沈澱物からウランを回収するプロセスとして、塩酸を用いた湿式プロセスを提案した。中和沈澱物を溶解した塩酸溶液中の異なるpH領域における溶存種の存在比を化学平衡計算によって検討し、回収したウラン中のフッ素量について実験値と比較した。回収したウランへのフッ素の混入量は溶液中のアルミニウム濃度の増加によって減少することを確認した。珪藻土については、ウランが選択的に回収可能であることがわかった。回収したウランは、pHの増加とともに粒径が小さくなり、ウラン回収後の廃液から発生する中和沈澱物のウラン濃度は1Bq/gを下回った。

論文

製錬転換施設廃止措置プロジェクトの進捗状況

杉杖 典岳; 森本 靖之; 徳安 隆志; 田中 祥雄

日本原子力学会和文論文誌, 12(3), p.242 - 256, 2013/09

本技術報告では、製錬転換施設廃止措置プロジェクトの一環として実施してきた、乾式転換プロセスを中心とした管理区域内の主要設備及び機器の解体・撤去の状況について示した。2011年9月に、管理区域内の主要設備の解体・撤去及び保管容器への収納がすべて終了し、この段階で、汚染機材はすべてドラム缶に密封状態で安定保管できる状態となった。これにより、施設内の放射能インベントリーは変わらないものの、施設の経年劣化等による汚染等が発生するリスクは格段に低下し、廃止措置の最初のステップをクリアーした。

論文

Development of evaluation models of manpower needs for dismantling the dry conversion process-related equipment in Uranium Refining and Conversion Plant (URCP)

出雲 沙理; 臼井 秀雄; 立花 光夫; 森本 靖之; 高橋 信雄; 徳安 隆志; 田中 祥雄; 杉杖 典岳

Proceedings of 15th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2013) (CD-ROM), 9 Pages, 2013/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

In Uranium Refining and Conversion Plant (URCP), the dry conversion process of reprocessed uranium and others had been operated until 1999, and the equipment related to the main process was dismantled from 2008 to 2011. Actual data such as manpower for dismantling were collected during the dismantling activities. In this paper, evaluation models were developed using the collected actual data on the basis of equipment classification considering the characteristics of uranium handling facility. Additionally, a simplified model was developed for easily and accurately calculating the manpower needs for dismantling dry conversion process-related equipment. It is important to evaluate beforehand project management data such as manpower needs to prepare an optimized decommissioning plan and implement effective dismantling activity. The models described in this paper are widely applicable to other uranium handling facilities.

論文

Separation technology of uranium using inorganic acid for sludge

大橋 裕介; 綱嶋 康倫; 田中 祥雄; 杉杖 典岳

Proceedings of 5th International Conference and Exhibition on Decommissioning Challenges; Industrial Reality and Prospects (CD-ROM), 10 Pages, 2013/04

人形峠環境技術センターでは、転換技術開発で発生した1500トンのスラッジ類、吸着剤を保管している。これらについて、塩酸で溶解し、溶液中のウランを過酸化ウランとして回収し、そのウランの不純物量,ウラン含有量について、転換原料としてのイエローケーキの基準(ASTM)と比較した。その結果、低いpH条件に設定することにより、条件を満たす高純度のウランを回収できることを確認した。また、溶液中に残存している微量のウランはキレート樹脂で除去し、後の工程で発生した中和沈澱物のウラン濃度を低下させた。中和沈澱物中のアルミニウムについては、水酸化ナトリウムによって選択的に溶解し、回収可能であることを確認した。

論文

Study on evaluation of project management data for decommissioning of uranium refining and conversion plant

臼井 秀雄; 出雲 沙理; 芝原 雄司; 森本 靖之; 徳安 隆志; 高橋 信雄; 田中 祥雄; 杉杖 典岳; 立花 光夫

Proceedings of International Waste Management Symposia 2012 (WM 2012) (CD-ROM), 13 Pages, 2012/02

人形峠環境技術センターに立地する製錬転換施設では乾式転換設備の廃止措置が2008年に始まり、これまでの解体において種々の管理データを取得してきた。本研究では管理データとして、解体人工数,GH(グリーンハウス)の設置と撤去にかかわる人工数、GHにかかわる二次廃棄物発生量について検討を行った。施設全体の解体人工数の評価は、その施設に存在する機器の種類ごとに解体人工数の評価式を作ることで可能となる。しかしながら全種類の機器について評価式を作ることは容易ではない。そこで、施設の特徴に基づいて人工数を評価する、より簡易な評価方法の検討を行った。その結果、化学工程ごとに解体人工数を評価する見通しが得られた。一方、効率的な解体計画を立案するためには、GHの使用に関してあらかじめ入念な検討を行う必要がある。そこで、GHにかかわる管理データ(人工数,二次廃棄物発生量)の評価方法を検討した。その結果、作成した評価式によりGHの管理データを評価する見通しが得られた。

論文

核燃料サイクル施設廃止措置へのシステムエンジニアリングの適用

杉杖 典岳; 田中 祥雄; 時澤 孝之; 安念 外典; 米川 茂; 仲倉 宏之*; 徳安 隆志*; 有富 忠彦*

デコミッショニング技報, (30), p.53 - 66, 2004/09

人形峠環境技術センターでは,廃止措置関連の全ての業務の相互関連を明確化し,業務の効率化を図るための情報基盤として,解体エンジニアリングシステムの構築を進めている。 解体エンジニアリングシステムは,3次元CADに集約された施設情報を基に,施設廃止措置の実務支援を行う機能,廃止措置関連技術の実績情報収集機能,実績情報に基づく廃止措置計画の総合評価機能から構成される。核燃料サイクル施設の廃止措置は,放射性物質を扱うという特殊性から,一般的な化学プラントなどと比較して,計画から廃止措置の終了までの期間が長いという特徴がある。さらに,廃止措置プロセスを構成する,事前除染,解体,処理,処分は,相互に緊密な依存関係にある。その結果,廃止措置は,システムエンジニアリングに期待するところが極めて大きな分野であると言う事ができる。

論文

プラントの宝物である運転情報の管理について

田中 祥雄

人形峠事業所所内報 「11月号:我ら技術者最前線シリーズ」, , 

人形峠事業所 所内報「11月号:我ら技術者最前線シリーズ」に濃縮工学施設に於ける標題の内容をとりあげる。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,2; 解体作業に基づいたプロジェクト管理データの再評価

谷本 政隆; 森本 靖之; 池上 宗平; 徳安 隆志; 田中 祥雄; 杉杖 典岳; 立花 光夫; 石神 努

no journal, , 

評価システム(COSMARD)により核燃料サイクル施設の廃止措置時の管理データを評価するために、製錬転換施設の解体作業で得られた解体実績データを分析し、コールドトラップ室解体の管理データを再評価した。評価の結果、CAD物量により評価した管理データが実績値とほぼ同じであり、評価が妥当であることがわかった。また、解体実績データを分析したUWAを用いた評価結果は実績値とほぼ一致する結果が得られることがわかった。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,4; 解体作業に伴う二次廃棄物発生量の特徴

高橋 信雄; 森本 靖之; 池上 宗平; 田中 祥雄; 徳安 隆志; 杉杖 典岳

no journal, , 

廃止措置の一環である施設解体の過程で発生する二次廃棄物の発生量と解体作業との関係性を評価するために、平成20年度に実施した製錬転換施設解体時の二次廃棄物発生データを分析した。分析の結果、20種類の代表的解体作業における材質別二次廃棄物発生量の特徴を抽出することができた。これにより、二次廃棄物発生量の作業依存性を考慮した作業工程の検討が可能となった。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,3; 解体物量に関する事前評価と実績比較

徳安 隆志; 田中 祥雄; 森本 靖之; 池上 宗平; 高橋 信雄; 杉杖 典岳

no journal, , 

平成20年度に実施した製錬転換施設の廃止措置(合計7部屋)では、非汚染機材,汚染機材を合わせて、約111tonの解体物が発生している。これらの解体物はドラム缶等に収納し、最終的に、解体物が発生した部屋に戻して保管を行う。これら一連の作業を合理的に行うためには、計画段階で精度よく物量評価を行い、一時保管に必要なスペース等を正確に見積もることが必要になる。一方、図面や現場調査が必要な事前物量評価には、多大な労力を要することが知られている。このことを踏まえ、本報告では、事前物量評価の詳細度と評価精度の関係について解析し、合理的な物量評価方法について考察した。その結果、調査対象範囲の50%程度の機器を対象とした場合でも、実用上問題とならない程度の精度が得られることがわかった。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,1; 廃止措置実績

池上 宗平; 田中 祥雄; 徳安 隆志; 高橋 信雄; 杉杖 典岳; 森本 靖之

no journal, , 

平成20年度に実施した、人形峠環境技術センター製錬転換施設の廃止措置の実績として、解体作業の概要を示すとともに、汚染機材・非汚染機材(管理機材)解体の割合,解体機材の材質分布及び解体作業に要した人工等について評価した。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,3; 実績データを用いた解体用資材類の推移量評価

高橋 信雄; 森本 靖之; 池上 宗平; 田中 祥雄; 徳安 隆志; 杉杖 典岳

no journal, , 

廃止措置の解体作業現場において、作業スペース及び二次的汚染の可能性から、解体用資材類の持ち込みは、量と時期との両面から極力限定する、また、経済性の観点から、資材類の調達は、量と時期の両面から適当であることが求められる。そのため、解体作業の進捗状況に合わせて解体用資材類がどの程度要するのかを把握する必要がある。本発表では、平成20年度製錬転換施設廃止措置の実績データから解体用資材類と主な作業との関連性を評価した結果について述べる。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,1; 廃止措置実績,平成21年度上期

森本 靖之; 池上 宗平; 田中 祥雄; 徳安 隆志; 高橋 信雄; 杉杖 典岳

no journal, , 

人形峠環境技術センターでは、平成20年度から製錬転換施設の本格的な廃止措置を行っている。平成21年度も平成20年度に引き続き解体を実施している。平成21年度上期は、解体前に空間線量率及び解体対象機器の表面汚染確認を行い、水和転換室(1),(2),(3),ふっ化沈殿室の解体を実施している。上期の解体では、除染等を行わずにクリアランスできる可能性がある金属(非汚染物)約2.8t,その他の金属,コンクリート等が約8.3t発生している。また、使用済流動媒体貯槽の点検の結果、マンホール解放状態で線量率は最大46$$mu$$Sv/hであった。内部の使用済流動媒体の状態は流動性が高く、気流輸送による抜出しが可能なことが確認できた。従前の評価では、気流移送後の貯槽内面の残留流動媒体付着厚さが1mm以上ある場合、被ばく管理の観点から、遠隔操作によるブラスト除染等が必要とされていたが、本調査により、気流輸送で内壁への付着もほぼ除去できる見通しを得た。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,2; 実績データを用いた解体物量に関する事前評価手法の検討

田中 祥雄; 森本 靖之; 池上 宗平; 徳安 隆志; 高橋 信雄; 杉杖 典岳

no journal, , 

日本原子力学会2009年秋の大会において、解体物量の事前評価方法として約60%の大型機器の重量を調査し、その結果に、評価対象施設固有の係数を適用することにより、約5%程度の誤差で解体対象(部屋単位)の総重量が推定可能であることを報告した。しかし、例えば、原子力機構が構築しているCOSMARD等を用いて作業工数等を評価する場合、解体対象の機器ごとに、物量と作業工数の評価モデルが異なることから、ここで提案した総重量の評価では不十分である。このため、製錬転換施設の解体実績データをもとに、解体対象機器ごとに、直接的な重量推定と間接的な重量推定を組合せた事前評価手法について報告する。

口頭

製錬転換施設の廃止措置プロジェクト,1; 廃止措置実績(H21年度)

森本 靖之; 田中 祥雄; 徳安 隆志; 高橋 信雄; 杉杖 典岳

no journal, , 

人形峠環境技術センターでは、平成21年度も平成20年度に引き続き製錬転換施設の解体を実施している。今回は平成21年度の解体結果とともに、平成21年度に合理化方策として実施した、外注中心から内部実施に比重を移した結果、作業効率を落とすことなく解体作業とサーベイ作業等に柔軟に対応できたこと、二次廃棄物低減のために汚染解体物の切断場所集約等について試行した結果について報告する。

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