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米谷 雅之; 花本 行生; 市村 敏夫; 五十嵐 寛; 宮本 陽一
Proceedings of International Conference on Future Nuclear Systems (GLOBAL'97), 0 Pages, 1997/00
再処理工程から分離される高レベル廃液は、ホウケイ酸ガラスに固化される。一方、白金属元素は、貴金属として、利用価値の高い材料であり、資源の再利用の観点から産業廃棄物から回収・再利用されている。高レベル廃液からの白金属元素分離方法の有効性を検討するために、模擬高レベル廃液を用いて、電解法によるPd,Ru分離試験を行った。基礎試験結果から分離性能に影響する電流密度、電位、攪拌空気量と、分離されたPd,Ru量との関係を得た。この関係から最適な電流密度、電位、攪拌空気量を設定し、再度、基礎試験を行ったところ、Pdについて98.9%、Ruについて98.2%の分離率をそれぞれ得た。これらから、高レベル廃液から電解法でPd,Ruを分離できる可能性を得た。
米谷 雅之; 花本 行生; 河村 和廣; 五十嵐 寛; 宮本 陽一
Proceedings of International Conference on Future Nuclear Systems (Global'97), Vol.2, p.1501 - 1503, 1997/00
再処理工程から分離される高レベル廃液は、ホウケイ酸ガラスに固化される。一方、白金族元素は、貴金属として、利用価値の高い材料であり、資源の再利用の観点から産業廃棄物などから回収され再利用されている。高レベル廃液からの白金族元素分離方法の有効性を検討するために、模擬高レベル廃液を用いて、電解法によるPd、Ru分離試験を行った。基礎試験結果から分離性能に影響する電流密度、電位、撹拌空気量と、Pd、Ruの分離速度との関係を得た。この関係から最適な電流密度、電位、撹拌空気量を設定し、再度、電解試験を行ったところ、Pdについて98.9%、Ruについて98.2%の分離率を得た。これらから、高レベル廃液から電解法でPd、Ruを分離できる可能性を示した。
河村 和廣; 花本 行生; 秋葉 健一*
Proceedings of 4th International Conference on Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Management (RECOD '94), 0 Pages, 1994/04
フェリエライト(F)およびA型ゼオライト(A)の混合ゼオライト充填カラムを用いて、高レベル廃液からの発熱元素であるCsとSrのクロマトグラフ分離について検討した。NH4ClとEDTAの混合液はCsとSrの定量的分離に有効である。クロマトグラフィーでのカラム効率および分離度Rsは、流速の低下あるいはカラム温度の上昇に伴い向上した。Rs値は以下の溶離条件で1.41であった。1M NH4Cl/0.07M EDTA、流速0.20cm3/min、カラム温度40
、29成分を含む模擬廃液(SW-11E、PNC)は、ギ酸と硝酸のモル比1.95でpH6.90まで効率的に脱硝できた。ロ液中のCsおよびSrは混合ゼオライトカラム(A:F=2:3)で完全に吸着除去できた。次いで混合溶離液を通液することで、吸着したCsとSrのクロマトグラフ分離が達成できた。CsとSrの各溶離フラクションを焼成することにより、最
河村 和廣; 花本 行生; 小林 高場*
Proceedings of 4th International Conference on Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Management (RECOD '94), 0 Pages, 1994/00
フェリエライト(F)およびA型ゼオライト(A)の混合ゼオライト充填カラムを用いて、高レベル廃液からの発熱元素であるCsとSrのクロマトグラフ分離について検討した。NH4ClとEDTAの混合液はCsとSrの定量的溶離に有効である。クロマトグラフィーでのカラム効率及び分離Rsは、流速の低下カラム温度の上昇に伴い向上した。Rs値は以下の溶離条件で1.41であった。1M-NH4Cl/0.07M-EDTA、流速0.20cm3/min、カラム温度40。29成分を含む模擬廃液(SW-11E、PNC)は、ギ酸と硝酸のモル比1.95でpH6.90まで効率的に脱硝できた。ロ液中のCsおよびSrは混合ゼイオライトカラム(A:F=2:3)で完全に吸着除去できた。次いで混合溶離液を通液することで、吸着したCsとSrのクロマトグラフ分離が達成できた。CsとSrの各溶離フラクションを焼成することにより、最終的にC
山口 大美; 宮本 泰明; 榊原 哲朗; 花本 行生; 青山 佳男; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 村田 実*; 室井 正行*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を進めている。小型の超高周波誘導試験装置による試験で得られた基礎データやシミュレーションを活用して実用規模の超高周波誘導試験装置を設計・製作し、試運転を行いその機能を確認した。この試験装置の概要について報告する。
山口 大美; 宮本 泰明; 榊原 哲朗; 花本 行生; 青山 佳男; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 村田 実*; 室井 正行*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を進めている。実用規模の超高周波誘導試験装置を使用して実証試験を実施し、雑固体廃棄物を模擬した試料をインキャン溶融方式で溶融し作製した溶融固化体を評価して雑固体廃棄物を溶融処理できることを確認した。
青山 佳男; 山口 大美; 宮本 泰明; 榊原 哲朗; 花本 行生; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 村田 実*; 室井 正行*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を進めている。実用規模の超高周波誘導試験装置を使用して実証試験を実施し、雑固体廃棄物を模擬した試料に模擬核種を添加して溶融し作製した溶融固化体や排ガスダストなどを分析して核種移行挙動を確認した。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実規模の試験装置を使用して可燃/難燃物の炉内焼却と焼却灰溶融の同時処理試験を行い、単一の溶融炉で焼却と溶融を一括して処理することができ、廃棄物分別負荷の軽減に寄与できることを確認した。また亜鉛などの揮発性元素の挙動を把握した。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実用規模の試験装置を使用して製作した溶融固化体の密度,均質性などの固化体特性評価と模擬核種の浸出試験を行い、処分廃棄体としての健全性を確認した。また、核種の浸出メカニズムについても考察した。
青山 佳男; 山口 大美; 榊原 哲朗; 花本 行生; 村田 実*; 佐々木 尚*; 西川 雄*; 谷口 尚司*; 島崎 真一*; Park, J.*; et al.
no journal, ,
超高周波誘導炉による放射性廃棄物減容処理システムの開発を行った。実用規模の試験装置で得られた焼却溶融性能試験結果に基づき、より大きな実用処理炉の挙動をシミュレーションし、それが実現可能であることを評価した。また、安全性・経済性に関しても考察を行った。
小澤 正基; 小山 真一; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*; 鈴木 達也*; 藤井 靖彦*
no journal, ,
3級ピリジン樹脂を用いたクロマト分離法による再処理工程では、アクチノイドのイントラグループ分離を行うため、硝酸媒体と塩酸媒体を併用するハイブリッドプロセスが必要となる。種々の候補材に関する浸漬腐食試験,電気化学測定試験の結果から、高温高濃度塩酸環境ではタンタル(Ta)を、常温中濃度塩酸環境ではハステロイB(Ni-28Mo)合金を、それぞれ第1次スクリーニングした。今後、酸化性共存イオンなどの影響確認を経て、第2次スクリーニングを行う。
小山 真一; 小澤 正基; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*
no journal, ,
塩酸に対する耐食性材料としてSUS316LをリファレンスとしてTa, Nb, Zr, ハステロイBを選定した。塩酸溶液及び塩酸系模擬高レベル廃液を調製後、これを共存させた塩酸溶液により室温及び高温状態(90
C)で浸漬、気相暴露試験及び電気化学測定を実施した。この結果、Taはいずれの条件でも腐食速度(浸食度)が
0.05mm/yであり、完全な耐食性を有するが、Nb, Zr, ハステロイBは高温条件では0.1mm/yを超え、耐食性が劣ることがわかった。
小山 真一; 小澤 正基*; 藤井 靖彦; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*; 鈴木 達也*
no journal, ,
3級ピリジン型樹脂による分離プロセスの開発を目的とし、溶媒である塩酸溶液に対する材料としてTi-0.15Pdと、Ti-0.15Pd及びハステロイBのTaライニング材を新たに選定した。12M-塩酸溶液への室温での浸漬と、実環境を想定した塩酸系模擬高レベル廃液を共存させた溶液(塩酸濃度として約7M)への室温及び高温状態での浸漬並びに気相暴露試験、さらに電気化学測定を行った。12M-塩酸浸漬ではTi-0.15Pdは溶解による全面腐食が進行したが、それ以外の条件ではいずれもおおむね耐食性があること(
1mm/y)を明らかにした。
線照射の影響小山 真一; 藤井 靖彦; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*; 鈴木 達也*; 小澤 正基*
no journal, ,
3級ピリジン樹脂と塩酸を溶媒に用いる分離体系において、耐食材料としてTa、又はハステロイBを共存させた状態で線を照射し、腐食挙動の評価を行った。その結果、Taはいずれの条件でも完全耐食性であること、ハステロイBの腐食速度は線照射量に比例すること、を明らかにした。この腐食は、照射で生成した過酸化水素やオゾン等の酸化成分の影響であると推定された。
小山 真一; 松村 達郎; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*; 鈴木 達也*; 小澤 正基*
no journal, ,
使用済燃料の再処理システムにおいて、3級ピリジン型樹脂による分離プロセスの開発を目的とし、これまでSUS材を含む5種類の鋼種について室温及び高温状態での塩酸に対する耐食性の評価を行ってきた。今回は、Ta及びハステロイBについて塩酸系溶液流中での腐食挙動の評価を行った。スターラーにて溶液を撹拌して液流を生じさせた塩酸溶液中に試験片を沈め、10
12時間液流中に浸漬させた後、1412時間室温で大気暴露した。これを1サイクルとして繰り返し、腐食を評価した。その結果、Taはいずれの条件でも腐食速度は0.0001mm/yであり、完全耐食性であった。ハステロイBは、12Mの塩酸溶液ではおおむね耐食性であり、液流の影響は小さいが、液流接触と大気暴露の繰り返しにより腐食が加速されることがわかった。塩酸系模擬高レベル廃液では液流により腐食速度が増加し、さらに試験片断面の観察から、模擬廃液の液流に接していた面で腐食が大きく進行していることを確認した。これらの結果から、ハステロイBは溶液環境によりエロージョン・コロージョンが進行することを確認した。
小山 真一; 松村 達郎; 黒澤 きよ子*; 花本 行生*; 蓼沼 克嘉*; 鈴木 達也*; 小澤 正基*
no journal, ,
先進オリエント法では、使用済燃料の再処理において3級ピリジン型樹脂による分離プロセスの適用を検討している。そのための課題の一つとして、硝酸から塩酸、あるいはその逆の溶液転換技術が必要となることから、硝酸溶液からの完全脱硝を目的として電気透析法の検討を行った。試験では、セル内を陰イオンン交換膜で2分し、それぞれに電極を配して電圧または電流をパラメータとして、硝酸-硝酸ナトリウム溶液を用いて透析条件の検討を行った。さらに、硝酸系模擬高レベル廃液について電気透析を行い、脱硝率を評価した。さらに、陰イオン及び陽イオン交換膜を使用し、脱硝だけでなく陽イオンの塩酸溶液への同時回収も試みた。試験結果より、電気透析により99%以上の脱硝が可能であることを確認した。また、同時に試料溶液に含まれる陽イオンの一部も分離回収できることを確認した。
川上 智彦*; 中野 菜都子*; 高木 一成*; Spaziani, F.*; 花本 行生*; 阿部 雄太
no journal, ,
ガラス固化体は、高線量で人が近づけず遠隔での成分分析ができると非常に有用である。福島第一原子力発電所事故で汚染水を浄化した吸着剤等は、今後、ガラス固化体のような最終形態になると考えられる。また、福島第一原子力発電所の集束は、30年40年とされているが燃料デブリの取り出しが工程を大きく左右するといわれている。燃料デブリの回収は、水中での冠水工法が第一候補であるが、壊れている容器の止水が困難なために気中工法も検討されている。燃料デブリを取り出しは、合金化やセラミック化により硬度が異なるために、燃料デブリ切断部の元素情報や硬さ情報は重要である。一方でLIBSによる元素組成分析は、遠隔測定による応用や水中での測定などオンサイト分析として研究開発されている。今回の発表は、ガラス固化体を模擬したガラス片を作製し、LIBS計測の定量分析への応用の検討、プラズマ加熱試験体の元素同定と酸素濃度比をLIBSにより計測した。
中野 寛子; 広田 憲亮; 武内 伴照; 柴田 裕司; 根本 忠洋*; 花本 行生*; 土谷 邦彦
no journal, ,
原子力発電所における監視システムの高度化の一環として、過酷事故時でも炉内の計測データを伝送可能な高温型MIケーブルを開発している。特に、過酷事故時の原子炉内は、窒素, 酸素, 水素, 水蒸気のほかに核分裂生成物等が含まれた混合ガス雰囲気に暴露されることから、シース材の早期破損が懸念される。本研究では、MIケーブル用シース材として選定したSUS316及びニッケル基合金NCF600について、過酷事故環境を模擬した雰囲気(O
, O/HO, I, I/O/HO等)中における耐食性評価を行った。その結果、7001000CのO及びO/HO雰囲気では、SUS316及びNCF600ともほぼ均一な酸化被膜の形成が観測され、酸化現象は放物線法則が成立することが分った。一方、I雰囲気では、温度の上昇とともにSUS316表面の孔食が増加すること、Iを含んだ混合ガス雰囲気では、Iの影響と思われる孔食と酸化被膜の形成という複雑な腐食挙動を示していることが分った。
中野 寛子; 広田 憲亮; 武内 伴照; 柴田 裕司; 根本 忠洋*; 花本 行生*; 土谷 邦彦
no journal, ,
軽水炉における過酷事故環境下でも炉内の計測データを伝送可能な金属被覆無機絶縁材(MI)ケーブルを開発している。本研究では、過酷事故時の環境を模擬したMIケーブル用シース材の耐食性を調べるため、選定したSUS316及びニッケル基合金NCF600について、過酷事故時の環境を模擬した雰囲気(O, O/HO, I,I/O,I/HO,I/O/HO, I/O/HO/CO等)中における加熱試験を行い、腐食特性を調べた。その結果、O及びO/HOの雰囲気では、両材料の表面には均一な酸化皮膜が形成されていたが、SUS316の方がNCF600よりも重量増加量は大きく、腐食度が大きかった。Iガスを含んだ雰囲気では、SUS316表面には酸化皮膜の形成のみならず、孔食が見られた。この孔食は、ガス種の違いにより発生形態が異なっていた。以上から、過酷事故時の雰囲気により、シース材は複雑な腐食挙動を示すことが分かった。