MA回収プロセスにおける物質移動係数評価試験; 単一液滴法を用いた評価

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、10m/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。

遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験,2; 改良型MA回収フローシートを対象とした評価

木部 智; 藤咲 和彦*; 坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 松村 達郎

JAEA-Research 2016-024, 40 Pages, 2017/02

JAEA-Research-2016-024.pdf:6.73MB

高レベル廃液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開発の一環として、抽出剤にTDdDGAを用いたフローシートの開発を進めている。本試験ではこれまでのフローシートにおける沈殿物の生成等の課題に対して抽出溶媒へのアルコール添加等の改良を加えたフローシートを対象に、遠心抽出器を用いた際の抽出・逆抽出挙動を評価し、先に実施されているミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて比較・評価した。本試験を通して、異相混入やオーバーフロー等の異常は認められず、相分離性も良好であった。MAと類似の挙動を示す希土類元素では、抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙動が得られるとともに、逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された。これは主に遠心抽出器の高い相分離性に起因するものと推定される。

Measurements of the neutron activation cross sections for Bi and Co at 386 MeV

八島 浩*; 関本 俊*; 二宮 和彦*; 笠松 良崇*; 嶋 達志*; 高橋 成人*; 篠原 厚*; 松村 宏*; 佐藤 大樹; 岩元 洋介; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 161(1-4), p.139 - 143, 2014/10

https://doi.org/10.1093/rpd/nct334

GeV領域までの中性子に対する放射化断面積は、加速器施設で生成される高エネルギー中性子の線量評価のために必要なデータである。しかし実験値の不足から、約20MeV以上のエネルギー領域において十分な精度を持つ放射化断面積データが整備されていない。本研究では、大阪大学核物理研究センター(RCNP)において開発した準単色中性子場を用いて、BiとCoの放射化断面積を測定した。使用した準単色中性子場は、386MeVのピーク成分と、より低エネルギーの成分を持つ。実験では、ビーム軸に対して0度と25度の2角度で照射を行い、25度のデータを差し引くことにより、低エネルギー成分を除去した。照射試料の放射能は、高純度ゲルマニウム検出器にて測定した。発表では、取得した実験値と同エネルギー領域における中性子及び陽子に対する他の実験値と比較する。また、汎用モンテカルロコードPHITSの計算値との比較結果も報告する。

地下水中の核種移行解析に用いるデータのまとめ

古賀 修; 長柄 収一; 松村 敏博; 竹内 章*; 武田 伸二; 山本 正博*; 佐藤 和彦

JNC TN6440 2004-003, 66 Pages, 2004/03

JNC-TN6440-2004-003.pdf:1.95MB

夜次露天採掘場跡地周辺及び夜次鉱さいたい積場周辺の精度の高い地下水流動解析及び核種移行解析を行うことを目的に、既往解析における課題を抽出するとともに、以下に示す対応方法の検討及び解析用物性値の整理を行った。

高空間分解能中性子ズーミング管検出器の特性

曽山 和彦; 松林 政仁; 正岡 聖; 中村 龍也; 松村 達也*; 木下 勝之*

JAERI-Research 2003-032, 22 Pages, 2004/03

JAERI-Research-2003-032.pdf:1.83MB

中性子ズーミング管検出器を試作し、空間分解能に関する評価実験を行った。当該検出器は、X線透過型光電面検出器を応用したもので、光電面,電磁収束拡大電子レンズ,CCD撮像素子から構成され、光電面は、中性子による像を得るため、Gd薄膜をCsI薄膜と組合せて使用している。システム空間分解能に関する実験の結果、25mの空間分解能が得られた。この空間分解能は、観察試料と光電面(Gd薄膜-CsI薄膜)の距離に依存し、この距離を短くすることでさらなる高空間分解能化が図られることがわかった。

夜次露天採掘場跡地の核種移行解析

長柄 収一; 松村 敏博; 佐藤 和彦; 時澤 孝之

JNC TN6400 2004-005, 34 Pages, 2002/03

JNC-TN6400-2004-005.pdf:1.46MB

夜次露天採掘場跡地及びその周辺の核種移行解析を目的として、解析のためのパラメータの収集・整理を行い、核種解析コード「NESTOR」による一次元解析を実施した。解析に先立ち、解析用のデータセットは、露天採掘場跡地の特質及び廃棄物処分の情報から調査した。また、解析に用いるモデルは、夜次露天採掘場跡地の地形的特徴により7ブロックに分割した単純化したものを作成し、試錐孔を評価点と見なして核種移行解析に適用した。解析の結果、評価点で最も高くなる核種濃度は、措置後から約1万年経過したPo-210の8.5710Bq/mである。一方、U-238濃度の最大値は、約110Bq/mオーダーである。参考として、この数値は、人形峠保安規程の坑水・廃水の排出基準値よりも1桁低く、岡山県環境協定の河川水管理目標値と同オーダーである。現時点での解析結果と現在の地下水濃度を比較すると、前者の方がU-238濃度は約7桁低く、Ra-226濃度は約6桁低くなる。この原因は、露天跡地周辺に存在するバックグランドを考慮していないためと考えられる。

夜次鉱さいたい積場周辺のモニタリング(2)

竹内 章*; 松村 敏博*; 佐藤 和彦; 鶴留 浩二; 時澤 孝之

JNC TN6400 2001-002, 38 Pages, 2001/06

JNC-TN6400-2001-002.pdf:3.25MB

人形峠環境技術センター内の夜次鉱さいたい積場では、たい積場周辺における環境の安全性を確認することを目的とした地下水の水質モニタリングを行なっている。2000年度においては、採水方法の改善および解析に用いるデータセット整備を目的として、物理化学パラメータの深度分布の把握および水質モリタリングを行なった。主な結果は、以下の通り。1)地下水中のU,Ra濃度については、大きな変化はみられなかった。2)場内水の地下への浸透はあるとおもわれるが、現状では、濃度基準を超えている値は、観測されていない。たい積場の場内水は、かん止提より下流域のモニタリング孔(A-3孔、B-3孔およびC-4孔)と類似した水質を示す。

夜次鉱滓堆積場周辺のモニタリング

松村 敏博*; 竹内 章*; 佐藤 和彦; 鶴留 浩二; 時澤 孝之

JNC TN6400 99-005, 30 Pages, 1999/08

JNC-TN6400-99-005.pdf:0.83MB

人形峠環境技術センター内の夜次鉱滓堆積場では、堆積場周辺における環境の安全性を確認することを目的とした地下水の水質モニタリングを行っている。報告書では、夜次鉱滓堆積場周辺の現状を把握するため、1998年までに取得した水質データをまとめた。特に、地下水の物理化学パラメータ、ウラン及びラジウム濃度は、経時変化及び地域的な広がりについて整理した。また、より詳細な地下水の特性を把握するために、採水器の改良及び分析方法の変更を行なった。データ整理の結果、次の傾向が示された。ウラン及びラジウムの濃度は、一時的な変動があるものの、低い値で推移している。一方、水位及び水温については、ダムのかん止堤左岸側において変動が大きい。また、地域てきな広がりについては、電気伝導度及び各種溶存成分の濃度がかん止堤より上流側では低く、下流側では高くなる。

Construction of new critical experiment facilities in JAERI

竹下 功; 板橋 隆之; 小川 和彦; 外池 幸太郎; 松村 達郎; 三好 慶典; 中島 健; 井沢 直樹

3rd JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering (ICONE), 4, p.1881 - 1886, 1995/00

本書は、核燃料サイクル分野での臨界実験安全性を研究するSTACYとTRACYの2つの臨界実験装置及びその燃料を調製する設備について行われた設計・モックアップ試験及びコールド試験の結果をまとめたものである。STACYでは、低濃縮ウラン溶液及びプルトニウム溶液の臨界量について、炉心形状、炉心直径及び溶液濃度等をパラメータとして系統的な臨界データが取得される。TRACYでは、急激に反応度を添加し、臨界事故時の過渡特性の解明及び放射性物質の環境への移行機構を解明するための基礎データが取得される。各々の臨界実験装置は、モックアップ試験、コールドでの機能試験により、所定の機能を有することが確認された。会議では、来年当初行う予定のホット試験の結果も一部加えて報告する。

ミュオン転移反応におけるミュオン原子形成の分子効果検証の試み

二宮 和彦; 中垣 麗子*; 久保 謙哉*; 石田 勝彦*; 小林 義男*; 松崎 禎市郎*; 松村 宏*; 三浦 太一*; 髭本 亘; 篠原 厚*

no journal, , 

本研究では、ミュオン転移と呼ばれるミュオン原子形成反応に注目し、ミュオン転移反応における分子構造による影響の解明を目指す。予備実験として英国RIKEN-RALミュオン施設において、ゲルマニウム半導体検出器によるミュオン特性エックス線測定システムの構築を行った。実験システムの評価のために、水素(99.7%)とアルゴン(0.3%)の混合ガスに対してミュオンの照射を行った。転移過程を経て形成されたミュオンアルゴン原子からのミュオン特性エックス線スペクトルが得られたので、結果について報告する。