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-diketone and tributylphosphate目黒 義弘; 磯 修一; 扇柳 仁; 吉田 善行
Analytical Sciences (CD-ROM), 17(Suppl.), p.721 - 724, 2002/03
リン酸トリブチル(TBP)を添加した超臨界二酸化炭素(SF-CO
)を抽出媒体として用い、-ジケトン(HA;2-テノイルトリフルオロアセトン,1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロ-7,7-ジメチル-4,6-オクタンジオン,1-フェニル-3-メチル-4-ベンゾイル-5-ピラゾロン)による硝酸水溶液からのU(VI),La(III),Lu(III)の抽出を調べた。TBPを加えない場合、金属-HA錯体のSF-CO中への溶解度が低いためこれら金属をSF-COに抽出できなかったが、TBPの添加によって溶解度が増大し、抽出が可能となった(モディファイヤー効果)。加えて、TBPの協同効果によって抽出効率が増し、酸性水溶液(~pH1.5)からU(VI)をSF-COへ抽出できた。超臨界流体抽出によるU(VI)とランタノイド(III)の分離条件を決定した。SF-CO抽出における抽出化学種はシクロヘキサンへの溶媒抽出におけるそれと同じであり、抽出定数は10~60倍程度小さかった。
fluid leaching (SFL) of uranium from solid wastes using HNO
-TBP complex as a reactant富岡 修*; 目黒 義弘; 磯 修一; 吉田 善行; 榎田 洋一*; 山本 一良*
Proceedings of International Solvent Extraction Conference 2002 (CD-ROM), p.1143 - 1147, 2002/00
ウラン酸化物で汚染した固体廃棄物からウランを除去するための新しい方法を開発した(超臨界COリーチング(SFL)法と称する)。本法は硝酸-TBP錯体を含む超臨界CO中へのウラン酸化物の溶解反応を原理とする。UO及びUO
の粉末がともに60
,20MPaの条件で超臨界CO中に完全に溶解することを明らかにした。固体廃棄物中のウランの除染法としてのSFL法の適用性を、模擬試料(海砂約50gとUOまたはUO約120mgの混合物)を用いて実証した。UO及びUOの除染係数としてそれぞれ100及び10000を得た。
/supercritical CO+TBP system目黒 義弘; 磯 修一; 吉田 善行
Proceedings of International Solvent Extraction Conference 2002 (CD-ROM), p.1131 - 1136, 2002/00
10
M-10
M U(VI)を含む硝酸溶液と0.1-0.5M TBPを含む超臨界COを用いて60,15MPaにおける両相間のU(VI)の分配比
を求めた。超臨界CO相中のフリーTBPの平衡濃度が減少するため、はU(VI)濃度の増加とともにわずかに減少したが、検討した濃度領域では抽出化学種はU(VI)濃度に依存しなかった。測定の結果から、UO(NO)(TBP)の超臨界CO中への溶解度が7
10
M以上であること、本実験条件下では、抽出錯体の超臨界CO中への飽和溶解は、U(VI)の超臨界CO相中への分配を制限する因子とならないことを確認した。フロー抽出系においてU(VI)の抽出効率(E%)と時間(t)の関係曲線を求め、この曲線からフロー抽出におけるU(VI)の分配比
を計算した。はとよく一致し、このことはフロー抽出系においてもU(VI)の二相間分配が平衡に達していることを示唆した。
medium containing HNO-TBP complex富岡 修*; 目黒 義弘; 磯 修一; 吉田 善行; 榎田 洋一*; 山本 一良*
Journal of Nuclear Science and Technology, 38(6), p.461 - 462, 2001/06
被引用回数：27 パーセンタイル：85.72(Nuclear Science & Technology)超臨界二酸化炭素(SF-CO)を媒体として用いて、ウラン酸化物を含む固体廃棄物からウランを選択的に溶解して回収する除染方法を開発した。模擬汚染試料として、約100~200mgのUOあるいはUOを均一に混合した砂(平均直径~1mm)約50gを用いた。試料をステンレス鋼製の容器(内容積約50ml)に採取し、これに、200気圧に加圧したSF-COと硝酸-リン酸トリブチル錯体溶液(HNO-TBP錯体,モル比: 4.8:3)との混合流体を50~60で圧入する(流速: 3ml/min CO,0.3ml/min HNO-TBP)。一定時間放置後、SF-COを流しながら洗浄し、ウランを含むCO流体を回収した。溶解処理した後に試料中に残存するウランは、1mg以下(UO)あるいは0.01mg(UO)であり、砂中のウランを100~10000分の1以下に除染できた。
Clifford, A. A.*; Zhu, S.*; Smart, N. G.*; Lin, Y.*; Wai, C. M.*; 吉田 善行; 目黒 義弘; 磯 修一
Journal of Nuclear Science and Technology, 38(6), p.433 - 438, 2001/06
被引用回数：14 パーセンタイル：68.97(Nuclear Science & Technology)硝酸水溶液中のU(VI)をTBPを含む連続的に流れる超臨界CO中にフロー抽出する反応過程をモデル化した。ここでは、水相を微小球体の集合体とみなし、抽出を個々の水相球体からそのまわりを流れるCO相への物質の輸送モデルを用いて解析した。物質輸送を、二相界面でのU(VI)の分配平衡と水相中のU(VI)の拡散の和として解き、U(VI)の抽出量の時間変化を式化した。硝酸溶液(3~6M)からTBP(0.1~0.3M)を含む超臨界COへのU(VI)(10
~10M)の抽出率と時間の関係をモデル解析した結果、上記条件におけるU(VI)のフロー抽出速度は、水相中のU(VI)の拡散が支配的であり、また、解析から求まるU(VI)の分配比は、平衡実験から求めたそれとよく一致した。
目黒 義弘; 磯 修一; 佐々木 隆之*; 吉田 善行
Analytical Chemistry, 70(4), p.774 - 779, 1998/02
被引用回数：71 パーセンタイル：91.74(Chemistry, Analytical)リン酸トリブチル(TBP),ジイソデシルリン酸(DIDPA),ジ-2-エチルヘキシルリン酸(DEHPA),ジヘキシル-N,N-ジエチルカルバモイルメチルリン酸(CMP),オクチル(フェニル)-N,N-ジイソブチルカルバモイルメチルリン酸(CMPO)の5種類の液体状有機リン酸化合物の超臨界二酸化炭素への溶解度を30から90
C、7.5から25MPaの温度、圧力範囲で測定した。化合物の溶解度(S)は二酸化炭素流体の密度(
)の増加とともに増大し、以下に示す直線関係を示した。ln S=p ln +q(p及びqは定数)。60CにおいてTBP,DIDPA,DEHPA,CMP及びCMPOについて求めた直線の傾きpは、それぞれ21.8,11.4,13.1,10.8,7.5であり、密度1g/mlにおける溶解度に対応する定数qは26.3,0.4,2.7,5.1,-0.1であった。二酸化炭素の密度が小さい、すなわち低い圧力領域においても、TBP,CMPなどと二酸化炭素の均一な混合流体を容易に調製できることがわかった。
medium in a HNO/supercritical CO-tributyl phosphate system目黒 義弘; 磯 修一; 吉田 善行
Analytical Chemistry, 70(7), p.1262 - 1267, 1998/00
被引用回数：52 パーセンタイル：85.99(Chemistry, Analytical)硝酸水溶液相とリン酸トリブチル(TBP)を含む超臨界二酸化炭素相関のU(VI)の抽出平衡を理論式化した。式化においては、(i)金属イオンの分配比は、抽出反応に含まれる各成分の分配定数の関数である、(ii)分配定数は、その成分の両相への溶解度の比である、(iii)二酸化炭素相への溶解度は、二酸化炭素の密度の関数である、ことを基本概念とした。最終的には、U(VI)の分配比D
と二酸化炭素の密度が、次の式で表せる直線的相関を持つことがわかった。log D=a log +A+B、ここでaは超臨界二酸化炭素中の溶質の溶媒和の情報を含む比例定数、Aは圧力に依存しない定数、Bは硝酸の分配平衡等によって決まる変数。種々の圧力及び温度条件下でU(VI)及び硝酸の分配比を実測して、導出した理論式を実証した。あわせて圧力調節法又は二酸化炭素密度調節法による、金属イオンの高効率、高選択的超臨界流体抽出の新しい概念を構築した。
/supercritical CO-tributyl phosphate system目黒 義弘; 磯 修一; 宇野 清一郎*; 武石 秀世; 佐々木 隆之*; 吉田 善行
Proc. of Int. Trace Analysis Symp. '98 (ITAS'98), p.25 - 26, 1998/00
超臨界流体抽出法(SFE)における金属イオンの分配比(D)の圧力依存性を理論的、実験的に解明した。Dと超臨界二酸化炭素(SF-CO)の密度()との関係を表す単純な式; log D = alog + b,を導出した。ここでaはSF-CO中での抽出剤及び金属錯体のまわりのCO分子の溶媒和数によって決まる定数、bは圧力に依存しない定数である。リン酸トリブチルを含むSF-COと硝酸水溶液間のU(VI)及びPu(IV),(VI)の分配比を測定し、上式が成り立つことを実証した。金属イオンのSFE挙動を圧力を変えることによって制御できるので、これを利用する「圧力制御」及び即ち「CO密度制御」方式の新しい概念のSFE抽出法が展望できる。
イオンアシスト反応性蒸着法により作製されたルチル型TiO
薄膜の電気的特性笹瀬 雅人*; 鷹野 一朗*; 磯部 昭二*; 横山 修一*
電気学会論文誌,A, 116A(9), p.804 - 809, 1996/09
Arイオンアシスト反応性蒸着(IBARD)法を用いて室温で電気的特性の良好なルチル型TiO薄膜の作製を試みた。Arイオン電流密度が20、30、40
A/cm
で作製されたTiO薄膜は、150C以下の低温でルチル型構造を示し、電流密度が10A/cm以下では、アモルファスを示した。電気抵抗率はArイオン電流密度が20A/cmで10
cmと最大となり、さらに電流密度を増加させると減少した。その時の絶縁破壊電圧は6.510
V/cmの値を示した。同様に、膜中のO/Ti組成比は電流密度20A/cmで最大値を示し、さらに電流密度を増加させると減少した。これらの測定結果から、IBARD法で作製されたルチル型TiO薄膜の電気的特性はバルクのルチル型TiOに匹敵し、さらにArイオン電流密度を制御することで、膜組成を変化させ、膜の電気的特性をも変化できることがわかった。
目黒 義弘; 磯 修一; 武石 秀世; 吉田 善行
Radiochimica Acta, 75(4), p.185 - 191, 1996/00
トリブチルリン酸(TBP)を含む超臨界二酸化炭素流体(SF-CO)への硝酸溶液からのU(VI)と核分裂生成(FP)元素の抽出挙動は、抽出平衡条件下と動的抽出条件下とで検討した。U(VI)はUO(NO)(TBP)錯体としてSF-COに抽出され、60C、15MPaでの3M硝酸と0.3MのTBPを含むSF-COとの間のU(VI)の分配比は2.2であった。U(VI)の分配比は硝酸濃度、TBP濃度の増加、圧力の減少、温度の上昇にともなって増大した。TBPを含むSF-COを硝酸溶液に連続的に通じることによって行う動的抽出では、60C、15MPaの0.08M TBPを含むSF-COへ3M硝酸+3M硝酸リチウム水溶液からU(VI)が98%以上抽出できた。主なFP元素は上記条件下で抽出されないので、SF-CO抽出によってこれら元素からウランを分離・回収することができる。SF-COをガス化することによって抽出物から迅速かつ完全に分離することができるので、抽出工程で生じる有機廃液の量を低減することができる。
磯 修一; 目黒 義弘; 吉田 善行
Chemistry Letters, 0(5), p.365 - 366, 1995/00
トリ-n-ブチルリン酸(TBP)を含む超臨界二酸化炭素を抽出媒体として、高濃度の硝酸溶液中のU(VI)及び希土類元素を抽出分離できることを見出した。このように、溶媒抽出分離工程で用いられているドデカンやケロシンのような有機溶媒の代りに超臨界二酸化炭素を用いると、(1)分離操作後に大気圧で気化する二酸化炭素を抽出物から瞬時に完全分離できること、(2)溶媒起源の有機廃液が生じないこと、(3)媒体に毒性や引火性がなく取扱いが容易であること、等の多くの特色を有する分離法が期待できることが明らかになった。使用済核燃料再処理や高レベル廃液の群分離への適用性を評価した。
酒井 卓郎; 岩瀬 康弘*; 山本 幸伍*; 磯山 悟朗*; 奥田 修一*; 大熊 重三*; 西村 榮一*; 佐伯 清*; 小林 明*; 冨増 多喜夫*
Proc. of the 20th Linear Accelerator Meeting in Japan, 0, p.239 - 241, 1995/00
電子加速器で加速されたビームのマイクロパルスの構造を知ることは、加速器内で実際に起っている物理現象を知る上で重要である。しかしながらこのような高速現象を知る手段は限られており、同時に複数のパラメーターを測定することは難しかった。今回、28MeVの電子ビームが鏡面を通過する際に放出される遷移放射の可視部をTVカメラに取り付けた高速時間ゲートイメージインテンシファイヤーを用いて検出して、電子ビームの空間分布とその時間変化をマクロパルス内において測定した。また、45°偏向後のエネルギー分散の生じる場所での測定を行い、マクロパルス内におけるビームのエネルギー変化に関する情報を得ることに成功した。
-diketonates by supercritical fluid chromatographyK.E.Laintz*; 目黒 義弘; 磯 修一; 立川 圓造
J. High Resolut. Chromatogr., 16, p.372 - 375, 1993/06
超臨界流体クロマトグラフィーによるCr及びRhのTFA,TTA錯体の構造異性体分離を試みた。移動相としてアルコールをモディファイヤーとして添加した二酸化炭素超臨界流体を用いた。フェニル樹脂をカラム固定相として用いた時に、最も良好な異性体分離係数が得られた。また、TTA錯体と比べて、TFA錯体のほうがクロマトグラフ的挙動が優れていることがわかった。クロマトグラムのピーク面積から異性体濃度を求めた。
伊藤 光雄; 磯 修一; 星野 昭*; 鈴木 修一*
JAERI-M 92-040, 14 Pages, 1992/03
高温ガス炉で用いられる燃料コンパクト中のウランを定量するため、フッ化カリウム融解-酸化重量法について検討し、その方法を確立した。燃料コンパクトを酸化して得られるTRISO型被覆燃料粒子をフッ化カリウムで融解したのちウランを重ウラン酸アンモニウム沈澱として回収する。沈澱を850Cで強熱してハミ酸化ウランに酸化し、その重量からウランを定量する。試料の融解条件は被覆燃料粒子10gに対してフッ化カリウム50g、900C、3時間が適当であった。本法による燃料コンパクト中のウランの定量結果は21.04
0.05g(n=3)であり、非破壊
線測定法による定量結果は21.010.07g(n=3)であった。
武石 秀世; 鈴木 敏夫; 磯 修一; 河野 信昭; 星野 昭; 米澤 仲四郎; 畠山 睦夫; 小森 卓二
JAERI-M 89-224, 45 Pages, 1990/01
原子炉の解体技術の確立に際して、原子炉構造材料の内蔵放射能を評価することは極めて重要であるとの見地から、評価において特に問題となる
H,
C,
Pu,
Cs,
Cs,
Eu,
Eu等の長寿命核種の定量法を開発した。さらに、これらの方法をJPDRの生体遮蔽コンクリート、冷却水精製用イオン交換樹脂および燃料棒貯蔵用プール水の分析に適用し、その実存量を測定した。
高島 教一郎; 田村 修三; 渡部 和男; 大内 操; 磯 修一; 伊藤 光雄; 武石 秀世; 樋田 行雄; 田村 公子; 加藤 金治; et al.
JAERI-M 88-116, 18 Pages, 1988/06
金属ハフニウム標準物質(JAERI Z19)の製作、分析、純度決定について記載した。この標準物質は主に破壊分析法、例えば誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)に用いられる。その均一さを同位体希釈質量分析法(IDMS)とICP分析法で、さらに微小部分の均一さを電子プローブマイクロ分析法で調べた。また、純度はジルコニウム、酸素、炭素、水素、鉄などの不純物を定量し、全体から差引いて求めた。その結果、純度を97.8定量パーセントと決定した。この標準物質はチップ状で、2gずつ瓶詰めされ、純度保証書を添付して一般に頒布されている。
星野 昭; 磯 修一; 伊藤 光雄
分析化学, 33(4), p.226 - 228, 1984/00
一酸化炭素キャリヤ中で酸化リチウム試料を390Cで15分間加熱し、不純物水素を水素ガスの形で抽出し、熱伝導度形ガス検出器で定量する方法を確立した。この方法によれば試料500mgを用いて0.002%以上の水素を20分で定量することができる。
星野 昭; 磯 修一; 伊藤 光雄
JAERI-M 83-110, 19 Pages, 1983/07
FNSの性能試験の中性子源として使用したチタン-及びスカンジウム-重水素ターゲットの試作とその熱的安定性、重水素分析法の検討結果の報告である。重水素ターゲットは鋼板にチタンを蒸着させたものを重水素ガス400~600Pa.中、400Cで2時間加熱してつくった。また、スカンジウムの場合は600Cで加熱した。これら重水素夕ーゲットは真空中で、チタンの場合400~570Cで、スカンジウムの場合630~765Cで重水素ガスの放出が起きた。重水素の定量結果から求めたターゲットのD/Ti,D/Sc原子比はそれぞれ1.24,1.29であり、単位面積当りの重水素は0.15,0.21mg/cmであった。
黒羽 光雄; 武田 邦雄; 飯塚 昇司; 佐々木 修一; 岡田 敏夫; 磯崎 三喜雄; 大後 美道; 佐藤 稔
PNC TN941 81-49, 204 Pages, 1981/05
高速原型炉「もんじゅ」蒸気発生器の水漏洩検出計としてPNC型ナトリウム中水素検出計が開発された。この長期耐久性を確認するために、4基の水素計を大洗工学センタ内のナトリウム純度管理試験ループに1基、ナトリウム流動伝熱ループに2基および燃料ピン流動試験ループに1基を据付け、最高1万時間を目標にナトリウム実流試験を実施した。試験期間は1977年11月から1980年2月までであった。水素計は2号機MK-2タイプで、これは真空系が動的室と静的室とに分離されているが、フレッキシブルチユーブで両室を結合することも可能な構造のものである。本試験結果、次の成果を得た。(1)4基中2基が目標の1万時間以上を達成した。4基の積算時間の総計は約35,000時間であった。ナトリウム系およびニッケル膜には何の異常もなく、充分な耐久性を確認できたが、2基の真空系に計3回の空気漏洩を経験した。(2)ニッケル膜の水素透過率、およびイオンポンプ出力電流と水素圧力の関係に経時変化はほとんど生じなかった。(3)イオンポンプ排気速度が積算水素排気量の増加とともに低下した。この低下する傾向は水素計によって大きな差があり、2基は初期の200Torr・
を排気する間の変化が著しかった。(4)較正曲線であるナトリウム中水素濃度とポンプ出力電流の関係が経時変化するのは、ポンプ排気速度の変化が主原因であることが判った。(5)ノイズの点で、ポンプ出力電流よりもヌードゲージ出力の方が水素検出計の信号として優れていた。
古田 照夫; 上塚 寛; 川崎 了; 星野 昭; 磯 修一
JAERI-M 8497, 27 Pages, 1979/10
軽水炉冷却材過失事故時に生ずる内面酸化でジルカロイ被覆管に水素が吸収される。この水素吸収に関して、燃料棒の破裂/酸化試験およびジルカロイ管の滞留水蒸気あるいは水蒸気/水素混合雰囲気中の酸化試験によって検討を加えた。水素吸収は水蒸気/水素混合雰囲気中の水素の割合に依存して950C以上の酸化で起る。そして、酸化時間が長くなるにつれて水素吸収量は増加する。このとき形成される酸化膜には単斜晶と混在した正方晶ジルコニアが比較的高い水素吸収量をもつ試料で認められる。燃料棒の水素吸収の場合、酸化の激しいところで発生した水素は水素吸収が容易に起る他の場所で吸収されるから、水素吸収は破裂開口の大きさや外側の水蒸気流速に影響される。
