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中林 弘樹; 駒 義和; 中村 博文; 佐藤 浩司
第4回再処理リサイクルセミナーテキスト, p.142 - 146, 2006/05
本発表は「高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究」フェーズIIにおいて実施した、先進湿式法再処理システムに関する設計検討の成果を説明するものである。本システムの検討においては、FBRの使用済燃料の処理を行ううえで、安全性の確保を前提として、再処理コストの低減,環境負荷低減,資源有効利用性向上、及びシステム自体が持つ核拡散抵抗性の向上、に向けた設計要求が課せられた。この要求を満足するため、抽出工程の処理負荷低減のための晶析法の導入,抽出工程の合理化及び核拡散抵抗性向上を目指した簡素化溶媒抽出法の採用,二次廃棄物発生量の低減のための使用薬品のソルトフリー化,環境負荷低減の観点からAm/Cmの回収を行うためのMAクロマトグラフィーの導入、など新規技術を導入した先進湿式法再処理システムの概念を構築した。技術的評価の結果、本システムは本調査研究において要求された設計要求に対する適合性可能性が高く、既存技術の延長線上にあることから技術的実現性も高いことが示された。
中林 弘樹; 栗坂 健一; 佐藤 浩司; 丹羽 元; 青木 和夫*
JAEA-Technology 2006-027, 119 Pages, 2006/03
JAEA-Technology-2006-027.pdf:9.02MB
本報告書は、電力中央研究所及び旧核燃料サイクル開発機構の共同研究である「金属燃料リサイクルシステムの設計評価」の内容に基づき、大型電解精製槽の臨界安全設計について検討したものであり、2003年に報告した「金属燃料リサイクルシステムの臨界安全設計検討, 1」の続編となるものである。検討では、「金属燃料リサイクルシステムの臨界安全設計検討, 1」で提案した「化学形態管理併用質量管理」概念に基づいて、より具体的な臨界安全管理設計及び核的制限値の素案を提示し、その設定の考え方を示した。次に、実際のプロセスにおいて臨界安全性に影響を及ぼす可能性のある異常事象の要因を抽出し、それらに基づいた解析モデルを構築し臨界安全性の解析を行った。その結果、ここで提示した臨界安全設計の下では、抽出された大部分の異常事象に対して十分な安全裕度を確保できることが示された。さらに、これまで明確化されてこなかったが本システムにおける臨界安全を確保するために重要な工程間物質移送についても検討を行い、その管理方法及び手順を示した。複雑な物質管理及び移送管理が必要な金属電解法システムにおいて誤装荷や誤移送などのヒューマンエラーを排除するために、完全に電子化・自動化されたプラント制御・運転システムである「オペレーション・バイ・ワイヤ」の概念を提示した。
佐藤 浩司; 駒 義和; 井上 明; 米澤 重晃; 高田 岳; 中林 弘樹; 滑川 卓志; 川口 浩一
JNC TN9400 2004-036, 1051 Pages, 2004/06
JNC-TN9400-2004-036.pdf:90.95MB
燃料サイクルシステム(再処理と燃料製造の組み合わせ)について、革新技術等を導入して経済性向上を図るとともに、各技術の特長を活用し低除染超ウラン元素(TRU)リサイクルによる環境負荷低減、資源の有効利用、核拡散抵抗性向上等を図ったプラント概念を構築した。経済性については、大型施設として暫定的に設定した200tHM/y処理規模の場合では、いずれの組み合わせケースにおいても燃料サイクル費(再処理費と燃料製造費の合計)の要求値である0.8円/kWhを満足した。一方、小型施設として暫定的に設定した50tHM/y処理規模の場合、経済重視型炉心では、径方向ブランケット燃料削除による平均燃焼度の向上がサイクル費の低減に寄与し概ね要求値を満足した。
中林 弘樹; 藤岡 綱昭; 佐藤 浩司; 青木 和夫*
JNC TN9400 2003-082, 67 Pages, 2003/09
JNC-TN9400-2003-082.pdf:3.02MB
電力中央研究所との共同研究である「金属燃料リサイクルシステムの設計評価」において検討されている大型電解精製槽の臨界安全設計について検討・評価を行った。この電解精製槽は多量の核燃料物質を保持するが、単に質量のみを管理するのではなくその化学形態を管理する方法を併用することによって臨界安全性を確保することができる見通しを得た。
佐藤 浩司; 藤岡 綱昭; 中林 弘樹; 北島 庄一; 横尾 健*; 井上 正*
Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 0 Pages, 2003/00
FBRサイクルの実用化戦略調査研究の一環として、38tHM/y処理規模の金属燃料リサイクルシステムについて、経済性、操業性、安全性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性等に配慮したシステム設計を実施した。その結果、4対の電極を装荷した大電解槽や続処理方式の陰極処理装置等の採用、質量管理と化学形態管理等を行うことにより、臨界安全性を担保しつつ処理速度の向上が図れる見通しを得た。また、同処理規模の先進湿式リサイクルシステムとのセル、建屋容積、廃棄物発生量の比較により、小型プラントの乾式システムの経済性、環境負荷低減性の観点からの優位性が示された。
植木 悠二; 佐藤 晴友*; 岩下 義和*; 堀田 弘樹*; 小竹 玉緒*; 角田 欣一*; 梅村 知也*
no journal, ,
これまでわれわれは、マイクロHPLCに適用可能な有機ポリマー製モノリス型キャピラリーカラムの研究・開発に取り組み、おもに内径0.25mm以下のカラムの作製を検討してきた。しかし、さまざまな検出機器との結合性を考えると、より口径の大きな1mm程度のモノリスカラムの作製が必要と考えられる。そこで本研究では、内径1mmのメタクリル酸エステル製逆相モノリスキャピラリーカラムの作製を試みた。カラム作製条件を詳細に検討した結果、機能性モノマーをメタクリル酸ラウリル,モノマー濃度を35%、架橋剤割合を10%としたとき、実用的に十分な分離能を有し、かつ圧力損失が低い(1.0MPa程度)内径1mmの有機ポリマー製逆相モノリスカラムを作製することができた。このカラムの理論段高は30
m程度であった。流速及び溶媒グラジエント溶離の利用により分析時間の短縮を図ったところ、一般的な送液速度(線流速:1mm s
)において100分かかっていた分析時間を1/15の7分以内に短縮することができた。また、タンパク質の分離を試みたところ、4種類のタンパク質を良好に分離することができた。
佐藤 弘樹; 今井 伸明*; 石山 博恒*; 小澤 顕*; Jeong, S.-C.*; 西尾 勝久; 橋本 尚志*; 平山 賀一*; 牧井 宏之*; 光岡 真一; et al.
no journal, ,
短寿命核の核構造研究のための手法の一つとして、逆運動学共鳴弾性散乱の180度測定によるIsobaric Analog Resonance(IAR)研究がある。IARの共鳴幅は典型的に100keVであり、180度弾性散乱で出てくる反跳陽子のエネルギーは50MeVに達する。したがって、50MeVの陽子を100keVのエネルギー分解能で測定する必要がある。われわれは、飛行時間(TOF)の測定を行い、この分解能を達成しようとしている。例えば、10mのTOFで100keVのエネルギー分解能を満たすためには100ps弱の時間分解能が必要となる。しかし、現在までに50MeV程度の陽子に対して100ps弱の時間分解能でTOFを測定できる検出器は開発されていない。そこで、100ps以下の時間分解能の検出器を目指して、50
50mm
のプラスチック検出器を試作し、時間分解能測定を行った。講演では、時間分解能のPMT・プラスチック依存性について議論する。
Si+
U反応の核分裂片質量数分布における標的原子核の変形効果西尾 勝久; 池添 博; 西中 一朗; 光岡 真一; 永目 諭一郎; 渡辺 裕*; 大槻 勤*; 廣瀬 健太郎*; 佐藤 弘樹*; Hofmann, S.*
no journal, ,
Si+U反応で生成される核分裂片の質量数分布を測定した。実験は、原子力機構タンデム加速器施設で行った。クーロン障壁より高いエネルギー反応では質量対称分布を示し、複合核の核分裂が観測された。これは、変形したUの赤道面にSiが衝突すると融合することを示す。一方、サブバリヤエネルギーでは質量数90と178に新たなピークが現れた。これは準核分裂によるもので、Uの先端部にSiが衝突すると融合しないことを示し、標的原子核の変形が反応過程に大きな影響を与えることがわかった。この結論は、Si+Uで生成される蒸発残留核(Sg同位体)の断面積から得た結論と同じであった。