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藤田 玲子*; 中村 等*; 水口 浩司*; 宇都宮 一博*; 天本 一平
Proceedings of 2008 Joint Symposium on Molten Salts (USB Flash Drive), p.886 - 891, 2008/10
溶融塩を用いた高温化学処理法は、二次廃棄物の発生量が少ない放射性廃棄物除染技術として期待されている。本論文では、マグノックス製品,ウラン系金属廃棄物,使用済み化学トラップ充填材,BWRからの使用済みジルカロイチャネルボックスを試験片として複雑形状廃棄物にかかる基礎試験を行い、除染効果があった旨の報告を行っている。
天本 一平; 宇都宮 一博*; 水田 浩司*; 中村 等*; 藤田 玲子*
JNC TJ6400 2002-006, 173 Pages, 2003/03
JNC-TJ6400-2002-006.pdf:4.72MB
製錬転換施設ではプロセスオフガスに含まれるウラン、FP,TRU等を吸着除去するケミカルトラップ充填物(NaF、MgF2、活性アルミナ)及びプロセス廃液に含まれるウランを含有するCaf2が放射性廃棄物として発生している。また、ウラン等の放射性廃棄物による金属汚染物が発生する。これら放射性廃棄物からウランを始めとする放射性物質を分解・回収できると、放射性廃棄物の低減化とウランの有効利用ができる。これまで、製錬転換施設で発生するケミカルトラップ充填物(NaF)からのウラン等分離・回収技術として溶融塩電解法の有用性が確認されてきたが、これまでの検討結果を踏まえ、前処理工程、電解条件、塩分離工程等の適正化を検討した。その結果、前処理の省略、電流効率の向上、塩分離蒸留設備の合理化、オフガス処理系の簡素化を行い、これらを反映したシステムを構築し、経済性を従来に比べ約60%工場試験検査成績書することができた。さらに、若干の変更で、このシステムを用いてウラン等で汚染された金属汚染物を処理することが可能であることが確認された。
中村 等*; 藤田 玲子*; 八幡 秀胤*; 川田 千はる*; 宇都宮 一博*
JNC TJ8400 2001-029, 52 Pages, 2001/01
JNC-TJ8400-2001-029.pdf:3.96MB
乾式再処理技術は、より経済性の高い再処理技術の候補技術として有望である。乾式再処理技術のうち、米国アルゴンヌ国立研究所で先行して研究開発が行われている金属燃料リサイクル技術を我が国が進めている酸化物燃料リサイクルに適用するためには、酸化物燃料を金属に還元する必要がある。昨年度は前処理法としてボロキシデーションを想定し、還元材として金属リチウム(Li)を用いた酸化ウラン(U3O8)の還元試験を行い、生成物の回収用のメッシュバスケットの材料について検討することが重要であることがわかった。そこで本年度はメッシュ材料に係わる調査を行い、その結果に基づき昨年度用いたU3O8と同等の粒径の酸化ウラン(UO2)を用いた還元試験を行い、昨年度の結果と比較評価した。また、模擬FPとして粉状の酸化物を混合し、模擬FPの影響を比較評価した。その結果、1.各種メッシュ材料の調査によりTiおよびWを候補として試験を行ったが、いずれもLi還元条件では破損すること。しかしながら、SUS製のメッシュホルダーの構造を工夫することによりメッシュを破損せずにLi還元できること、2.UO2単独、FP共存系いずれの場合にも還元生成物中の金属ウラン量から評価される還元率は80
100%と高く、模擬FPを添加してもUO2の還元率には影響を及ぼさないこと、3.還元生成物中に模擬FPの大部分が混入することが明らかになった。今後、模擬FPのLi還元における挙動および還元生成物中のUと模擬FPの分離法について検討することが重要である。
藤田 玲子*; 中村 等*; 近藤 成仁*; 宇都宮 一博*
JNC TJ8420 2000-004, 41 Pages, 2000/03
JNC-TJ8420-2000-004.pdf:5.08MB
乾式再処理技術の研究開発を進める際には、ウランやプルトニウム等を用いた試験の終了後に発生する使用済塩廃棄物を安全に保管することが重要である。そこで本研究では、乾式再処理試験で使用した塩廃棄物を安定に保管・管理する方法を検討するため、現状の塩廃棄物の保管・管理方法について調査した。溶融塩電解試験に使用した塩廃棄物を保管している研究機関に対する調査から、塩廃棄物は、ポリエチレン製ビニールで二重に包み、ビニールの口をビニールテープで封止して密封に近い状態にしたものをゴムパッキン付のドラム缶に装荷して保管していることがわかった。一方、模擬塩廃棄物を用いた保管試験から、温度および湿度は特にコントロールせず、外気とほぼ同じ状態にしても、多重シール性が確保できれば、塩廃棄物の長期保管ができる可能性のあることがわかった。なお、塩廃棄物が水分と接触すると吸湿し液体となる可能性があることを考慮し、あらかじめ高分子吸湿材を入れておくことが重要である。
藤田 玲子*; 八幡 秀胤*; 近藤 成仁*; 宇都宮 一博*
JNC TJ8400 2000-066, 45 Pages, 2000/03
乾式再処理技術は、より経済性の高い再処理技術の候補技術として有望である。乾式再処理技術のうち、米国アルゴンヌ国立研究所で先行して研究開発が行われている金属燃料リサイクル技術を我が国が進めている酸化物燃料リサイクルに適用するためには、酸化物燃料を金属に還元する必要がある。そこで本研究では、乾式再処理で用いられる前処理法としてボロキシデーションを想定し、還元材として金属リチウム(Li)を用いた酸化ウラン(U
O
)の還元条件に係わる調査を行い、その調査結果に基づき還元試験を行った。還元条件に関する調査に基づき還元試験を実施した。その結果、1)溶融塩中の酸化リチウム濃度の時間変化から、本試験条件では酸化物の全量還元に必要な時間は4時間程度と推測されること、2)溶融塩中からの生成物の回収用のSUS304製メッシュが破損していたことから、より酸化の進んだ燃料では還元時の反応熱が大きいと予想されること、3)還元生成物中の金属ウラン量から評価される還元率が60%程度と低いことから、分析の前処理段階で金属ウランが酸化されている可能性があることが明らかとなった。今後、溶融塩中で反応熱による高温にも耐えられる材料や還元生成物中の金属ウランの定量方法等を検討することが重要である。
大平 博昭*; 宇都宮 一博*; 進藤 正宏*
PNC TN9410 87-068, 106 Pages, 1987/03
高速増殖原型炉「もんじゅ」で、一次冷却材が漏洩するという仮想事故が想定される。この時、漏洩ナトリウムにより、コンクリート構造物の急激な温度上昇が生じると考えられるが、この条件下でも耐えうるように断熱性能に優れたパーライトコンクリートが内部コンクリート構造物とライナプレートとの間に施工される。そこで、この冷却材漏洩事故時に於いてパーライトコンクリートの熱伝導率が当初の設計通りであることの確証を目的として本試験を行なった。試験は実機を模擬した条件を含む、種々の条件について行なったが、いずれの条件においても当初の設計条件は満足されることが確かめられた。本試験により得られた主な結果は以下の通りである。(1)「もんじゅ」に施工されるパーライトコンクリートの熱伝導率は、いかなる条件に於いても設計条件(450
Cで0.25Kcal/mhC以下)を満足する。(2)パーライトコンクリートの熱伝導率の温度依存性は、含まれている水分の熱伝導率が支配因子となっている。(3)パーライトコンクリートの熱伝導率は、空隙率を用いることにより、定式化することができた。
天本 一平; 福嶋 峰夫; 松山 加苗*; 沖田 壮史*; 宮本 真哉*; 宇都宮 一博*; 矢野 哲司*
no journal, ,
高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)における再処理法の副概念には、金属電解法を用いた乾式再処理技術が採用されている。乾式再処理では、電気化学的手法により使用済金属燃料中のウランやTRUの分離を行うが、分離されなかったFPは媒質(LiCL-KCl塩)中に残留するため、最終的には、塩化物系の高レベル放射性廃棄物としてプロセスから排出される。このような塩廃棄物は、適切な媒体を使用して安定化を図る必要がある。現在、ソーダライトによるFP固化技術の開発が進められているが、今後の展開に鑑み、媒体の選択肢を広げておくべきである。そのような観点から高いFP充填率を示す鉄リン酸塩ガラスに注目し、媒体としての適用性について検討したところ、優れた性能を示すことが判明した。
天本 一平; 福嶋 峰夫; 松山 加苗*; 沖田 壮史*; 宮本 真哉*; 宇都宮 一博*; 矢野 哲司*
no journal, ,
乾式再処理プロセスから発生する使用済電解質は高レベル放射性廃棄物に区分されるため、地層処分可能な形態に固定化する必要がある。本研究では、固化媒体として優れた性能が期待できる鉄リン酸塩ガラスを用いて試作した固化体の基礎物性を求め、現状のホウケイ酸ガラス固化体と比較することにより、性能評価を行っており、鉄リン酸塩ガラスが十分満足のいく特性を示すことがわかった。