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報告書

模擬廃棄物含有バナジウム添加ホウケイ酸ガラス試料の評価研究

永井 崇之; 岡本 芳浩; 塩飽 秀啓; 猪瀬 毅彦*; 佐藤 誠一*; 畠山 清司*; 廣野 和也*; 本間 将啓*; 小林 博美*; 高橋 友恵*; et al.

JAEA-Research 2018-007, 87 Pages, 2018/11

JAEA-Research-2018-007.pdf:61.21MB

本研究は、資源エネルギー庁の「放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究事業」における、高レベル放射性廃液の充填率を高められる原料ガラス組成の開発として実施した。候補組成であるバナジウム(V)添加ガラス原料カレットへ模擬高レベル放射性廃液を混合溶融して作製した模擬廃棄物ガラス試料を対象に、レーザアブレーション(LA)法ICP-AES分析, ラマン分光測定及び放射光XAFS測定により評価を実施した。

口頭

放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究,42; 模擬廃液含有鉄リン酸ガラス流下試験と放射光分析

岡本 芳浩; 小林 秀和; 永井 崇之; 小林 博美*; 本間 将啓*; 廣野 和也*; 畠山 清司*; 塩飽 秀啓

no journal, , 

小型溶融炉試験装置を使用し、模擬廃液含有鉄リン酸ガラスの流下試験を実施するとともに、採取した固化試料について、放射光XAFS分析を行い、主要元素の化学状態を調べた。用いたベースガラスの組成は35mol%Fe$$_2$$O$$_3$$-P$$_2$$O$$_5$$、模擬廃液成分は酸化物換算で20wt%とした。これらを、小型溶融炉内に、1150$$^{circ}$$Cの溶融状態で2.5時間保持した後に流下させた。流下試料の放射光分析の結果、セリウムの原子価がほぼ3価であること、モリブデンが還元されて5価であることから、ホウケイ酸ガラス系より還元的であることが明らかになった。また、イメージングXAFS分析により、ルテニウムがRuO$$^{2}$$として微粒子状に分散しており、凝集していないことが明らかになった。これらの結果は、以前に実施したるつぼスケールで調製された試料の分析結果と同じ傾向であった。

口頭

ガラス組成による溶融ガラスCV結果の変化

永井 崇之; 金子 耕士; 元川 竜平; 岡本 芳浩; 芳賀 芳範; 小林 博美*; 本間 将啓*; 畠山 清司*; 廣野 和也*

no journal, , 

核燃料再処理工程で発生した高レベル放射性廃液は、交流通電によるジュール熱を利用した溶融炉内でホウケイ酸ガラス原料と混合溶融され、ガラス固化体に製造される。この固化体の製造・処分費の低減策として、ガラス原料への廃液充填量を増やす検討が進められている。本報は、ガラス原料の通電に係る基礎データ取得として評価した、ガラス組成による溶融ガラスのサイクリックボルタモグラムの変化を紹介する。

口頭

流下試験ガラス固化試料の放射光XAFS分析

岡本 芳浩; 永井 崇之; 小林 博美*; 本間 将啓*; 畠山 清司*; 廣野 和也*; 塩飽 秀啓

no journal, , 

小型流下試験装置を使用して調製された模擬ガラス固化試料の化学状態を、放射光XAFS分析によって調べた。溶融状態におけるガスバブリングの効果および廃棄物充填率(20$$sim$$30wt%)による効果を、構成元素のXAFS分析の結果から評価した。XAFS分析の結果、高重点化により酸化性が高まる傾向があること、還元性ガスを用いたバブリング操作により還元性を増すことが確認された。また、これらの影響を受ける元素と受けない元素に分類されることが分かった。バブリング操作は、実際のプラントでも試験されており、今回の結果は、その操業に有意義な情報になると期待される。

口頭

ラマン分光測定によるホウケイ酸ガラスのシリカ構造評価

永井 崇之; 岡本 芳浩; 金子 耕士; 元川 竜平; 小林 博美*; 本間 将啓*; 廣野 和也*

no journal, , 

ガラス固化体の製造に供するホウケイ酸ガラス原料について、アルカリ成分やB$$_{2}$$O$$_{3}$$量を変えたガラス試料を作製し、組成によるSi-O架橋構造への影響をラマン分光測定で調査した。また、これらガラス原料へ廃棄物成分を添加した模擬廃棄物ガラスを作製し、ガラス原料組成による相違を確認した。

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