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鷲谷 忠博; 田山 敏光; 中村 和仁*; 矢野 公彦; 柴田 淳広; 野村 和則; 近沢 孝弘*; 長田 正信*; 菊池 俊明*
Journal of Power and Energy Systems (Internet), 4(1), p.191 - 201, 2010/02
本件は、先進湿式再処理技術の革新技術である晶析技術における晶析装置開発に関するものである。本報では工学規模晶析試験装置を用いたウラン系での連続運転試験結果として、本晶析装置の定常及び非定常時における装置安定性,過渡的な応答性等に関する工学的な知見を中心に報告するものである。なお、本件は2009年7月ベルギーで開催されたICONE-17特集号への論文投稿である。
矢野 公彦; 中原 将海; 中村 雅弘; 柴田 淳広; 野村 和則; 中村 和仁*; 田山 敏光; 鷲谷 忠博; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*; et al.
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.143 - 150, 2009/09
The behaviors of impurities and applicability of sweating and melting-filtration operations to the purification for UNH crystal were investigated experimentally on a beaker and an engineering scale. With regard to behaviors of impurities, the conditions of cesium and barium precipitation were surveyed and it was clarified that there were most impurities on the outside of UNH single crystal and that they make no eutectoid with UNH. On the other hand, it is confirmed that sweating and melting-filtration operations were effective in principle by the experiment with uranium and simulated FP system. After that, its effects verified by beaker scale experiments with the system including plutonium and irradiated fuel. Additionally, engineering scale tests were carried out with a Kureha Crystal Purifier (KCP) type testing device to evaluate that its performance was suitable for UNH purification. This work was supported by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan (MEXT).
柴田 淳広; 鍛治 直也; 中原 将海; 矢野 公彦; 田山 敏光; 中村 和仁; 鷲谷 忠博; 明珍 宗孝; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.151 - 157, 2009/09
原子力機構では、FBRサイクル実用化研究開発の一部として、三菱マテリアルと協力し、ウラン晶析プロセスの開発を実施している。このプロセスは、Uと他の元素の溶解度の差を利用しており、温度や酸濃度により制御可能である。溶解液中のUの大半は、溶解液の温度を下げることにより硝酸ウラニル結晶として回収される。本報では、U晶析プロセスと機器に関する研究開発状況について報告する。実溶解液を用いたビーカ規模の試験をCPFにて実施した。U晶析工程におけるFPの挙動について議論する予定である。また、工学規模の晶析装置を用いた、非定常事象評価試験を実施した。スクリュー回転数低下,結晶排出口閉塞及び母液排出口閉塞の各事象について、事象の進展及び事象検知手段を確認した。
大山 孝一; 野村 和則; 鷲谷 忠博; 田山 敏光; 矢野 公彦; 柴田 淳広; 小巻 順; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.1461 - 1466, 2007/09
次世代の再処理技術として、安全性の向上と高経済性が要求される中、晶析技術は将来技術として最も注目されている技術である。原子力機構は、三菱マテリアル,埼玉大学及び早稲田大学とともに晶析プロセス開発と連続処理が可能な晶析装置開発を並行して行ってきた。晶析プロセス開発においては、原子力機構の高レベル放射性物質研究施設(CPF)を中心に、国内外の研究機関のフィールドにて、照射済燃料溶解液等を用いた基礎試験を実施し、フローシート検討を行うとともに、さらにより純粋な結晶を得るために、結晶精製研究を行っている。また、晶析装置開発においては、各種の晶析装置構造の検討を経て、最も有望な晶析装置として、回転キルン型連続晶析装置の型式を選定し、ウラン溶液での基本特性データを取得した。また、工学規模の晶析装置を製作し、システム性能試験を実施した。本報において、晶析プロセスの技術開発を報告する。
永井 崇之; 亀代 直樹*; 小林 雄一*; 田中 仁*; 田山 敏光; 明珍 宗孝
日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.269 - 278, 2003/09
JNCでは、乾式再処理技術開発として酸化物電解法プロセス研究を実施しており、当該プロセスは電解後の使用済溶融塩を精製する。そこで、使用済溶融塩の精製技術としてリン酸塩沈殿法の研究を進めており、リン酸塩沈殿実験として、FP塩化物(非RI)を添加したNaCl-2CsCl溶融塩にリン酸ナトリウムを添加し、リン酸塩沈殿によるNaCl-2CsCl中のFPイオンの除去性能を評価した。実験の結果、溶融塩中に溶存するFPイオン量の1.5倍のリン酸ナトリウムを添加することで、溶融塩中のFPイオンがほとんど除去できることを確認した。
の吸光度測定田山 敏光; 佐藤 史紀; 永井 崇之
サイクル機構技報, (19), p.33 - 40, 2003/06
サイクル機構ではFBRサイクル実用化戦略調査研究の一環として、酸化物電解法プロセス研究を進めている。酸化物電解法では、使用済燃料を溶解した溶融塩中からU-PuをMOX電解工程により回収するが、U-PuのFPからの分離、析出MOX中のU/Pu比率等、プロセスの要求事項が多い。このため、溶融塩中のU,Pu等の核物質量を適切な工程分析技術により計測し、工程制御を実施することを目的に、光学的手法により溶融塩中のUOイオンの吸光度を測定し、実験により[吸光度-UO濃度]との関係を調べ、分析技術を確立するための基礎データを収集した。
大西 紘一; 大内 義房; 曽根 徹; 加藤木 賢; 田山 敏光
PNC TN852 82-10, 33 Pages, 1982/04
濃縮パイロットプラントおよびUF
転換パイロットプラントにおいて受入分析および品質検査分析が必要であり、六フッ化ウラン標準分析法(I)に引きつづき第2報として、ストロンチウム等6元素の分析法を確立したので標準分析法(II)として集録した。分析方法は各元素に応じて吸光光度法、原子吸光法、赤外線分析法および重量分析法より検討し、良好に適用できる分析法が得られた。
大西 紘一; 大内 義房; 田山 敏光; 曾根 徹*
PNC TN841 82-20, 16 Pages, 1982/03
新型転換炉の燃料被覆管材料には化学成分の規格値があり,微量タングステンの品質保障分析,受入分析等が必要となる。そこで従来のチオシアン酸光度法を改良して,チオシアン酸錯体‐酢酸ブチル抽出光度法によるジルコニウム合金中の微量タングステンの定量法を確立した。この方法は試料を硫酸ふっ化水素酸で分解し,硫酸白煙を発生させる。三塩化チタンを加えてタングステンを還元し,チオシアン酸カリウムを加えて,タングステン‐チオシアン酸錯体を生成させたのち,酢酸ブチルで抽出し,その吸光度を測定しタングステンを定量する。本法によれば5
100ミューgのタングステンが定量でき,繰り返し精度は変動係数0.7%であった。
栢 明; 大内 義房; 酒井 文明; 兼子 潤*; 田山 敏光; 吉川 和伸*; 岡本 文敏; 大津 幹男*
PNC TN841 78-58, , 1978/10
再処理工場から発生する廃棄物の処理技術開発の一環として高放射性廃液の処理が望まれている。処理技術のうちで有望視されているものの1つとしてガラス固化法がある。一方,これらに伴う分析技術の開発のために,従来から仮焼体,ガラス固化体およびガラス浸出液等を対象とした分析法を個々に検討してきたが,日常依頼分析を実施するに当って,分析課として標準分析法を中間的にまとめた。
/Pu
酸化還元平衡に関する研究永井 崇之; 田山 敏光; 明珍 宗孝; 上原 章寛*; 垣水 俊彦*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 山名 元*
no journal, ,
プルトニウムイオンを含むNaCl-2CsCl溶融塩中にClとArの混合ガスの流量比を調整しながら供給し、吸収スペクトルと自然電位を測定することによって、Pu/Pu酸化還元平衡電位を求めた。
鷲谷 忠博; 田山 敏光; 中村 和仁; 柴田 淳広; 矢野 公彦; 紙谷 正仁; 小巻 順; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*; 本間 俊司*; et al.
no journal, ,
FBRサイクル実用化研究では、溶媒抽出工程での処理量を低減(工程規模縮小,有機溶媒使用量低減化=経済性,安全性向上)を目的に、溶解・清澄後の溶解液に対し、晶析技術を用い溶解液中の大部分を占めるウランをウラン結晶として回収することを目的とした技術開発を行っている。この晶析技術については、これまでに、ビーカースケールの基礎試験によりウラン晶析時のPu, FPの挙動を確認した。また、臨界安全性,遠隔運転・保守性を考慮した回転キルン型晶析装置の開発を行い基本的な成立性の確認を行った。本発表では、これらの晶析システム開発の概要について報告する。
柴田 淳広; 田山 敏光; 中村 和仁; 鷲谷 忠博; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*
no journal, ,
NEXTプロセスにおける晶析工程では、溶解液からU結晶を析出させてUの粗分離を行う。このため、従来の湿式再処理機器とは大きく異なり、固体製品を取扱う必要があり、信頼性・安定性の高い晶析装置の開発が課題の一つとなっている。本報告は、小型工学規模の回転キルン型晶析装置(処理能力約2kg/h)により、硝酸ウラニル溶液を原料として安定な処理が可能であることを確認する定常運転試験と固体を取扱う機器特有の閉塞等につながる事象、故障により長期運転停止を招く恐れのある事象を勘案した非定常状態を人為的に生起させて、事象の推移や計装の応答を観測する非定常事象試験に関するものである。
矢野 公彦; 中村 雅弘; 中村 和仁; 田山 敏光; 鷲谷 忠博; 近沢 孝弘*; 平沢 泉*
no journal, ,
先進湿式再処理法の晶析工程より回収する硝酸ウラニル6水和物(UNH)結晶の精製技術を開発するために、ウラン及び模擬不純物を用いた精製基礎試験を実施した。結晶を融点近傍の融点より高い温度で融解し、ろ別することにより、UNH結晶に同伴する固体不純物を分離する「融解分離」に着目した試験を実施し、除染係数(DF)を取得した。
鷲谷 忠博; 田山 敏光; 中村 和仁; 近沢 孝弘*; 平沢 泉*
no journal, ,
文部科学省公募研究として平成18年度より3年間の計画で「晶析工程における結晶精製技術に関する研究開発」を実施している。平成19年度は不純物同伴挙動試験、U系及びPu系における精製基礎試験,ベンチスケールの結晶精製試験等を実施した。本報ではこれら平成19年度の研究開発成果の概要について報告する。
中村 雅弘; 矢野 公彦; 中村 和仁; 田山 敏光; 鷲谷 忠博; 近沢 孝弘*; 平沢 泉*
no journal, ,
先進湿式再処理法の晶析工程より回収する硝酸ウラニル六水和物(UNH)結晶の精製技術を開発するために、ウラン及び模擬不純物を用いた精製基礎試験を実施した。結晶を融点近傍の融点より低い温度に保持することにより、UNH結晶に内包している母液を結晶外に排出させる「発汗操作」に着目し、平成19年度の試験では、発汗時間,模擬不純物及び結晶の調整方法をパラメータとした試験を実施し、除染係数(DF)を取得した。
田山 敏光; 中村 和仁; 鷲谷 忠博; 矢野 公彦; 柴田 淳広; 野村 和則; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*
no journal, ,
FaCTプロジェクトの一環として実施中のFBR燃料の処理を対象とした晶析法によるウラン回収技術開発について、模擬物質及び使用済燃料を用いた晶析基礎試験,晶析装置の開発等を進めている。本報ではこれらの成果及び今後の計画について報告する。
仲吉 彬; 北脇 慎一; 鹿野 祥晴; 田山 敏光; 永井 崇之; 小山 正史*
no journal, ,
金属電解法乾式再処理における使用済塩の再生方法として検討されている還元抽出工程では、多段抽出装置を用いる設計であることから、抽出初段の溶融塩中に高い濃度で核物質が含まれる高濃度領域から最終段の希薄濃度領域までの広い濃度範囲での操業となる。本研究では、還元抽出工程の分配挙動の評価や予測精度向上に資するため、アクチニド及び希土類元素を用いて、既知の条件を外れた広い濃度範囲での分配データを測定した。
仲吉 彬; 北脇 慎一; 鹿野 祥晴; 田山 敏光; 永井 崇之; 小山 正史*
no journal, ,
電解槽からの使用済塩の処理工程では還元剤を添加して還元抽出することで、塩中のアクチニドを液体Cd中に回収する。その後、核分裂生成物を除去した塩を電解槽に戻す際に、液体Cd中に回収したアクチニドを酸化して、再度塩中に溶解する逆抽出工程が検討されている。塩中に残留するアクチニドの廃棄物処理工程への移行量評価に資するために塩相及びCd相中のアクチニド残留量から希薄濃度領域での抽出挙動を調査した。
