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坂本 淳志; 木部 智*; 川野邊 一則*; 藤咲 和彦*; 佐野 雄一; 竹内 正行; 鈴木 英哉*; 津幡 靖宏; 伴 康俊; 松村 達郎
JAEA-Research 2021-003, 30 Pages, 2021/06
JAEA-Research-2021-003.pdf:1.81MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)では、使用済核燃料溶解液中からマイナーアクチノイド(以下、「MA」という)を回収するプロセスの一つとして、SELECTプロセスの適用が検討されている。SELECTプロセスでは従来から用いられてきたリン(P)系の抽出剤ではなく、炭素(C),水素(H),酸素(O),窒素(N)といった非リン系のみで構成される新たな抽出剤を開発し、その適用検討を進めているところである。その中でMA・ランタノイド(以下、「Ln」という)を一括回収するための抽出剤として
-tetradodecyldiglycolamide(テトラドデシルジグリコールアミド(以下、「TDdDGA」という))、MA/Lnを相互分離するための抽出剤として
-hexaoctylnitrilotriacetamide(ヘキサオクチルNTAアミド(以下、「HONTA」という))、Am/Cmを相互分離するための抽出剤としてAlkyl diamide amine(アルキルジアミドアミン(ADAAM))を用いたフローシートの構築を進めている。本試験では、SELECTプロセスにおいてラフィネート中からMA及びLnを回収するためのTDdDGA及びHONTAを対象に、フローシートを構築する上で必要となる物質移動係数の取得を単一液滴法により進めた。単一液滴法により物質移動係数を評価するに当たっては、あらかじめ装置の形状変更等の改良を重ねた上で試験的な評価を実施し、既報値と同様な物質移動係数値が得られることを確認した。また、取得したTDdDGAの物質移動係数を用いることで、これまでにmixer-settlers(ミキサセトラ(MS))やcentrifugal contactors(遠心抽出器(CC))を用いて実施してきた連続多段試験結果の妥当性についても評価することがdできた。さらに、HONTAに関しても評価を行い、10
m/s以下の低い物質移動係数を有することが明らかとなった。
武田 誠一郎; 小泉 務; 永井 崇之; 竹内 正行; 加藤 利弘*; 川野邊 一則*; 藤咲 和彦*
JNC TN8400 2002-007, 135 Pages, 2001/12
JNC-TN8400-2002-007.pdf:9.39MB
供用中における材料の寿命延長を目的として、使用済核燃料再処理用装置材料の耐食性について調査した。本内容では特に、腐食環境因子である再処理溶液の腐食活性を焦点として調査が進められた。まず、純硝酸系を対象として、R-SUS304ULC、R-SUS310Nb、Ti、Ti-5Ta、Zrに代表される装置材料の基本的な腐食挙動を調査した。その結果をふまえて、実際の再処理溶液を用いた腐食評価を実施した。試験結果の要約を以下に示す。(1)腐食に対するウラン、プルトニウムの影響に関して、高次のプルトニウムはステンレス鋼の腐食を促進することが分かり、ウランに関して腐食への影響はなかった。プルトニウムが腐食を促進する要因は腐食電位が貴側に移行することによる過不働態溶解であると考えられる。さらに、この腐食電位の移行はPuの還元反応に基づく材料表面上のカソード電流の増加が作用しているものと考えられる。(2)FP元素に関しては、高濃度のルテニウムがステンレス鋼の腐食を加速させる。他のFP元素について、腐食への影響は認められなかった。硝酸中へのルテニウムの添加によってステンレス鋼の腐食電位は貴側に移行する傾向を示しており、添加によってステンレス鋼の腐食電位は貴側に移行する傾向を示しており、この傾向はルテニウムによる材料表面でのカソード反応の促進が影響しているものと考えられる。(3)Ti、Ti-5Ta、Zrはプルトニウムおよびルテニウムの存在に関係なく、良好な耐食性を示した。特に、Ti、Ti-5Taは逆にそれら元素の共存によって、耐食性の向上が認められた。この点については、酸化剤として作用するプルトニウムおよびルテニウムによって、材料表面における酸化皮膜の化学的安定性が改善されるためと考えられる。(4)使用済核燃料溶解液中におけるステンレス鋼の腐食速度は純硝酸中よりも大きく、Ti、Ti-5Taは逆に純硝酸中の腐食速度が大きい。Zrについては、純硝酸、使用済核燃料溶解液間の腐食速度の違いは認められず、優れた耐食性を示した。(5)ステンレス鋼の腐食速度は
線によってわずかながら増加した。この理由は、線によって反応抵抗が小さくなり、材料表面上の不働態保持電流が大きくなるためである。
三木 安夫; 川野邊 一則*; 小林 雄一*; 小泉 務; 青嶋 厚
JNC TN8440 2000-001, 126 Pages, 1999/03
JNC-TN8440-2000-001.pdf:4.37MB
核燃料サイクル機構では、核燃料サイクル関連施設における施設稼動率の向上と点検保守作業時における作業員の被ばくの低減化等を目的として、大型セルによる全遠隔保守方式の開発を行ってきた。本方式を成立させるためには、遠隔保守技術の確立が必須である事から、当グループを中心として遠隔保守の中心的機器となるマスタースレーブ方式の両腕型バイラテラルサーボマニプレータ(Bilateral Servo Manipulator:BSM)の開発を実施してきた。BSM2基のガラス固化技術開発施設(TVF)への設置後は、リサイクル機器試験施設(RETF)への導入に向けて、いわば完成版BSMとも言えるマニプレータ(RETF型)への改良を実施してきた。本報告書は、完成版BSMへの改良点、特に操作性の向上に関わる点を主体に、機械設計、制御設計について総括したものである。
永井 崇之; 大橋 和夫; 川野邊 一則*; 竹内 正行; 武田 誠一郎
PNC TN8410 97-425, 34 Pages, 1997/11
(目的)硝酸溶液中にルテニウムを添加した場合のステンレス鋼の電気化学的特性を調査する。(方法)溶液環境を支配する因子(Ru濃度、硝酸濃度、等)をパラメータとして、304ULC、310Nbの腐食電位および分極曲線の測定を行った。(結果)(1)純硝酸とRu共存環境における304ULCおよび310Nbを比較した場合、Ruの添加により腐食電位は約200mV以上高くなることが分かった。(2)Ru濃度が高くなるに従って、304ULCおよび310Nbの腐食電位は上昇し、不働態と過不働態の境界から過不働態へ移行することが分かった。(3)Ru共存環境における304ULCおよび310Nbの硝酸濃度の影響は硝酸濃度が高くなるに従って、腐食電位は上昇し、不働態から過不働態へ移行することが分かった。(結論)本試験により硝酸溶液中の304ULCおよび310Nbは、Ru濃度、硝酸濃度が高くなるに従って腐食電位が上昇し、不働態から過不働態へ移行することが確認できた。
佐野 雄一; 川野邊 一則*; 坂本 淳志; 小藤 博英; 竹内 正行; 鈴木 英哉; 松村 達郎
no journal, ,
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、高レベル液体廃棄物(HLLW)などの高酸性溶液からの3価マイナーアクチニド(MA(III))回収に有効な新しい抽出剤を開発している。これらの新しい抽出剤を使用して効率的なMA(III)回収プロセスを設計するためには、溶媒抽出システムにおけるそれらの平衡及び速度論的データを得ることが重要である。本研究では、HNO
溶液とテトラドデシルジグリコールアミド(TDdDGA)またはヘキサオクチルニトリロ三酢酸アミド(HONTA)/ n-ドデカンとの間の三価ランタニド(Ln(III)、MA(III)の代替物)の物質移動挙動を単一液滴法及びNitschセルによって評価した。HNO / TDdDGA系におけるLn(III)逆抽出の物質移動係数は、抽出工程における同値よりも小さいが、TDdDGA / n-ドデカン溶媒への2-エチル-1-ヘキサノールの添加によって改善された。HNO溶液とHONTA / n-ドデカン溶媒との間のLn(III)の物質移動は、HNO溶液とTDdDGA / n-ドデカン溶媒との間の移動よりもかなり遅かった。これらの評価で得られた物質移動係数に基づいて、ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたMA(III)回収のためのプロセス条件を議論した。
浅野 周作*; 牧 泰輔*; 前 一廣*; 佐野 雄一; 川野邊 一則*; 坂本 淳志; 岡村 信生; 渡部 雅之; 鈴木 英哉; 松村 達郎
no journal, ,
MA回収用に開発された新抽出剤を用いた溶媒抽出プロセスにおける物質移動係数について、マイクロデバイスを用いた評価を行った。Nitschセル等を用いた既存の評価手法に対して、使用する溶液量を大幅に低減させた条件下で物質移動係数の取得が可能であることを確認した。
坂本 淳志; 川野邊 一則*; 佐野 雄一; 岡村 信生; 渡部 雅之; 鈴木 英哉; 松村 達郎
no journal, ,
MA回収用に開発された新抽出剤を対象に、抽出・逆抽出速度を議論する上で必須となる水相/有機相間の物質移動係数を単一液滴法及び平面接触攪拌法を用いて取得した。得られた値から向流抽出時の抽出挙動を推定するとともに既報の実験結果とおおむね一致することを確認した。
佐野 雄一; 坂本 淳志; 竹内 正行; 鈴木 英哉*; 松村 達郎; 川野邊 一則*; 浅野 周作*; 牧 泰輔*; 前 一廣*
no journal, ,
マイナーアクチニド(MA)回収用に開発された新抽出剤(TDdDGA, HONTA)を用いた溶媒抽出プロセスを対象に、ランタニド元素の抽出・逆抽出時における物質移動係数を評価した。TDdDGA系では溶媒へのアルコールの添加等により逆抽出時の物質移動係数が増大することやHONTA系では物質移動係数が相対的に小さいこと等を確認した。