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石井 克典; 鈴木 政治*; 會沢 正則; 鈴木 栄二; 川上 重秋; 須藤 収
PNC TN8410 95-249, 47 Pages, 1995/07
本試験研究は分子レーザー法ウラン濃縮工学試験設備のTEACO2レーザーシステムを用いて、炭素13を50%程度まで濃縮した炭素原子をマクロ量分離回収ことを目的とする。マクロ量を分離回収する前段階として、CF2HCIの赤外多光子解離反応における基礎分離特性を把握するために、レーザーフルエンス、レーザーライン、セル圧力をパラメーターとし、短いセル(光路長10CM)を用いたパラメーターサーベイ試験を実施した。その結果、分離特性について以下の知見が得られた。(1)分離係数
は最高で2500が得られた。はレーザーフルエンス及び波数に対して単調に減少する。またはフルエンスと波数によってセル圧力に対して、以下の何れかの依存性を示す。(1.1)フルエンス又は波数が低い場合、は圧力に対して単調に増加する。(1.2)フルエンス及び波数が高い場合、は圧力に対して単調に減少する。(1.3)以上の2ケースの境界では、は圧力に対して極大値を持つ。(2)収量はレーザーフルエンス及び波数に対して単調に増加する。また収量はフルエンスと波数によってセル圧力に対して、以下の何れかの依存性を示す。(2.1)フルエンス及び波数が低い場合、収量は圧力に対して極大値を持つ。(2.2)フルエンス及び波数が高い場合、収量は圧力に対して単調に増加する。
石井 克典; 會沢 正則; 川上 重秋; 須藤 収; 島崎 善広
PNC TN8410 94-275, 31 Pages, 1994/07
本試験研究は分子レーザー法工学試験設備の炭酸ガスレーザーシステムの他分野への応用の可能性を調べるために、濃縮度50%の炭素13をマクロ量(1グラム程度)分離回収することを目的とする。マクロ量を回収する前段階として、炭素13の濃縮度が50%程度で、かつ大量に生成する条件を見つけるためにレーザーライン、フルエンス、セル圧力をパラメーターとしたパラメーターサーベイ試験を実施した。前回の試験では50%濃縮度の製品を得るのに十分な分離係数が得られたが、解離生成物の生成量が必要とされる値よりも三桁
四桁も少なかった。そこで今回の試験ではレーザーラインを9P(20)から9P(10)に変更し、凹面鏡の曲率半径を小さくして解離生成物の生成量の改造を試み、以下の成果を得た。1.分離係数は最高で460であった。これを解離生成物C2 F4 中の13Cの濃縮度に換算すると83%に相当する。2.shotあたりのC2 F4 生成量の最高は6.7
10ー7g/shotであり、このときの13Cの濃縮度は2.6%であった。この条件でセルの長さを1mとし、レーザーの繰り返しを50Hzまで上げたと仮定すれば、C2 F4生成速度は1200mg/hになる。3.13Cの濃縮度が約50%でのshotあたりのC2 F4 生成量は2.910-8g/shotであった。この条件でセルの長さを1mとし、レーザーの繰り返しを50Hzまで上げたと仮定すれば、C2 F4 の生成速度は50mg/hになる。今回の試験では前回の試験に比べて、同じ濃縮度でのC2 F4 の生成量が100倍以上に向上した。しかし数時間のレーザー照射で1gの製品を生成するには、C2 F4 の生成量をなお10倍100倍ほど向上させる必要がある。
石井 克典; 會沢 正則; 山口 大美; 川上 重秋; 須藤 収; 島崎 善広
PNC TN8410 94-142, 24 Pages, 1994/04
本試験研究は分子レーザー法工学試験設備の炭酸ガスレーザーシステムの他分野への応用の可能性を調べることを目的とする。この目的を達成するために、濃縮度50%の炭素13をマクロ量(1グラム程度)分離回収することをめざした試験を行う。平成5年度はマクロ量の炭素を分離回収する前段階として、先端技術開発室の試験研究で得られた成果を参考に以下の予備試験を実施した。1.プロセス試験装置の流動特性試験(内容)ガスフローセルがマクロ量の分離回収試験に実用になるかどうかを調べた。(結果)標準状態で1リッター/分程度の流量であれば、十分実用になることがわかった。2.バッチ式のセルを用いた照射試験(内容)ガスを封じきったままのバッチ式のセルに照射を行い、セル内部の圧力とレーザーのフルエンスをパラメータとして、分離係数と解離率の変化を調べた。(結果)分離係数は50%濃縮度の製品を得るのに、十分な値が得られた。しかし、解離率は予想値よりも小さく、マクロ量の分離回収にはあと二桁の向上が必要であることがわかった。3.ガスフローセルを用いた照射試験(内容)ガスフローセルを用いた照射試験を行った。(結果)炭素13を30%まで凝縮した炭素原子が2.7mg生成した。
