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入澤 恵理子; 加藤 千明; 鴨志田 美智雄*; 袴塚 保之*; 上野 文義; 山本 正弘
Proceedings of European Corrosion Congress 2017 (EUROCORR 2017) and 20th ICC & Process Safety Congress 2017 (USB Flash Drive), 9 Pages, 2017/09
In the PUREX method for reprocessing of nuclear spent fuels, the HNO
media with high concentration is heated up to boiling point to dissolve fuels. The process solutions containing oxidizing metallic ions dissolved from spent fuels are very corrosive because of these high oxidizing activities, and the corrosion problem have appeared on the stainless steel concentrators and evaporators such as the intergranular corrosion of stainless steel. We focused how the change of solution composition and temperature on the corrosion rate of stainless steel under the operation condition of High-level Active Liquid West concentrator of reprocessing plant in Japan. The corrosion immersion tests and the electrochemical measurements were performed using R-SUS304ULC as stainless steel test samples and the HNO solutions containing following oxidizing metallic ions. The corrosion rate increased caused by increasing of the HNO and metallic ions concentration. The cathodic polarization curves showed that the current density increased with increasing of the concentration of HNO and metallic ions. Moreover, the results showed that the contribution of Ru and V which can maintain the acceleration effect on the corrosion because of high re-oxidation rate after the reductant with the corrosion reaction in the solution.
,-di(2-ethylhexyl)butanamide-nitric acid systems using turbidity measurements筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; 松村 達郎
Separation Science and Technology, 51(6), p.961 - 967, 2016/02
被引用回数：1 パーセンタイル：4.78(Chemistry, Multidisciplinary)濁度測定を用いて
-ドデカンで希釈した,-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)及びリン酸トリブチル(TBP)と硝酸中の硝酸ウラニル溶液の二相分離の定量評価を行った。DEHBAの濁度は高い硝酸濃度において比較的高かった一方、TBPの濁度は硝酸濃度に関わらず速やかに減少した。高濃度のDEHBA、硝酸、ウランは有機相中の濁度を増加させるが、これは粘度の増加に起因すると考えられる。ウランの分配比測定からは、ある一定値以下では濁度はウラン分配比に影響を与えないことが示唆された。
,-dialkylamides-nitric acid systems筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; ト部 峻一; 松村 達郎
Proceedings of 21st International Conference & Exhibition; Nuclear Fuel Cycle for a Low-Carbon Future (GLOBAL 2015) (USB Flash Drive), p.1153 - 1157, 2015/09
,-ジアルキルアミドは使用済燃料の湿式再処理に用いられているリン酸トリブチルの代替抽出剤として有望であるが、有機相と水相の二相分離の定量的評価はまだなされていない。本研究では、濁度測定を用いてその定量的評価を行った。ドデカンで希釈した,-ジ(2-エチルヘキシル)-2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA)と硝酸ウラニルを含む硝酸溶液をよく撹拌し、濁度及びウランの分配比の測定を行った。DEHDMPA、ウラン及び硝酸濃度の増加に伴い有機相中の濁度は増加した。濁度は時間の経過に伴い減少したが、ウランの分配比の変化はわずかであり、観測された濁度はウラン分配比に大きな影響を与えないことが示された。これらの結果は、二相分離の観点からDEHDMPAは硝酸中のウラン抽出剤として機能し得ること、及び濁度が抽出挙動評価の指針の一つになり得ることを示している。
nitric acid at elevated temperatures伴 康俊; 袴塚 保之; 筒井 菜緒; ト部 峻一; 萩谷 弘通; 松村 達郎
Radiochimica Acta, 102(9), p.775 - 780, 2014/09
被引用回数：5 パーセンタイル：36.96(Chemistry, Inorganic & Nuclear)加熱した3mol/dm硝酸中におけるNpの吸光スペクトルを光路長1cmのウォータージャケット付き分光セルで測定し、Np(VI)のモル吸光係数(
)を種々の温度で求めた。は温度の上昇と共に減少し、の温度依存性を表す式として=-0.14
+85.5 (は温度)を得た。加熱した3mol/dm硝酸中におけるNp(V)のNp(VI)への酸化を上述の分光セルで観察し、Np(V)の酸化はNp(V)の濃度に対する疑一次反応として進行することを示した。さらに、336-362KにおけるNp(V)の酸化反応速度式として-d[Np(V)]
/dt=2.2
10
exp[-6510/(
)][Np(V)] (
及び[Np(V)]は気体定数及び時間
における[Np(V)]の濃度)を導出した。
加藤 千明; 上野 文義; 山本 正弘; 袴塚 保之; 伴 康俊; 森田 泰治; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
材料と環境, 60(2), p.69 - 71, 2011/02
再処理プロセス溶液に含まれるPuやNpの金属イオンは、沸騰硝酸中で高次の酸化状態となりステンレス鋼の腐食を加速する可能性がある。これらの元素は放射性物質であり、その取扱いは容易ではない。しかし、その電気化学的な挙動と金属イオンの酸化状態を把握することは腐食評価のうえで重要である。そのために、非常に少量の溶液で腐食挙動を評価することが求められる。今回、沸騰硝酸溶液中における放射性の金属イオン種の酸化状態並びにステンレス鋼の腐食挙動を評価する目的で、分光分析による原子価状態測定と電気化学測定を同一セル内で実施可能な分光分析機能付き少量試験セルを開発し、電気化学測定と分光測定を行い、電気化学的な挙動データを取得することを可能にした。
加藤 千明; 上野 文義; 山本 正弘; 袴塚 保之; 伴 康俊; 森田 泰治; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
腐食防食協会第57回材料と環境討論会講演集, p.43 - 46, 2010/10
再処理プロセス溶液に含まれるPuやMA(マイナーアクチノイド)のNpは、沸騰硝酸中で高次の酸化状態となりステンレス鋼の腐食を加速する可能性がある。これらの放射性核種を含む沸騰硝酸溶液中における酸化性イオン種の存在状態並びにステンレス鋼の腐食挙動を評価する目的で、遠隔分光分析機能付き少量電気化学試験セルを開発し、Pu及びNpを含む沸騰硝酸中での電気化学測定を行った。硝酸溶液中のPu及びNpの存在状態と電気化学測定を同一セル内で実施し、酸化性イオン種の存在状態と電気化学的挙動の関係を確認することが可能となった。
Kim, S.-Y.; 森田 泰治; 袴塚 保之; 上野 文義; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
no journal, ,
沸騰伝熱面におけるPu, Npの材料腐食に及ぼす影響把握,コールド腐食試験の模擬性向上,腐食進展モデル構築のための基礎データとして、沸騰状態まで温度制御可能で、その場で吸収スペクトル測定ができる電気化学測定装置をグローブボックスに整備し、Pu, Npを用いてステンレス鋼及び白金電極における電気化学データ取得を開始した。室温及び40
Cでの測定において、自然電位はいずれの場合も約1時間で一定となった。Pu, Np, Vイオンの酸化性イオン種を含む3M硝酸溶液では、酸化性イオン種を含まない3M硝酸に比べて、ステンレス鋼の腐食電位が上昇した。一方、40CにおいてはPu, Npの原子価変化は認められなかった。今後はさらに高温状態におけるデータを採取する。
伴 康俊; 森田 泰治; 袴塚 保之; 加藤 千明; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
no journal, ,
再処理施設の経年変化に関する研究として、Np及びPuを含む硝酸溶液中においてSUS310Nbを作用電極とする分極曲線及び自然浸漬電位の測定、並びに吸光スペクトル測定を行った。Np単独系、及びNpとPuの共存系における分極曲線には大きな差異は観察されなかった。
,-ジアルキルアミド-硝酸系の二相分離に関する研究筒井 菜緒; 袴塚 保之; 伴 康俊
no journal, ,
,-ジアルキルアミド(モノアミド)は湿式再処理プロセスの開発において、PUREX法で用いられているリン酸-n-トリブチル(TBP)の代替抽出剤として提案されているが、これまで、硝酸とモノアミドとの二相分離の定量評価は行われていない。本研究では、濁度分析を用いてドデカンで希釈されたモノアミド(,-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)及び,-ジ(2-エチルヘキシル)2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA))と硝酸との二相分離特性を調べた。また、TBP-硝酸系の濁度も比較のため測定した。TBPの場合、硝酸濃度にかかわらず二相は速やかに分離した。DEHBAの場合、硝酸濃度が高いほど二相の分離は時間がかかった。DEHDMPA-硝酸系は、TBP-硝酸系やDEHBA-硝酸系に比べて相の分離に比較的長時間かかったが、分離時間は硝酸濃度によらなかった。
,-ジアルキルアミド-硝酸系の二相分離に関する研究筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; 松村 達郎
no journal, ,
,-ジアルキルアミド(モノアミド)は湿式再処理プロセスの開発において、PUREX法で用いられているりん酸トリ--ブチルの代替抽出剤として提案されている。しかし、溶媒抽出プロセスを構築する上で重要である、硝酸との二相分離についての定量評価はこれまで行われていない。本研究では、ドデカンで希釈されたモノアミドと硝酸との二相系における撹拌混合後の濁度測定を行い、二相分離特性を調べた。得られた結果から、モノアミド-硝酸系の二相分離は急速に分相する段階と緩やかに分相する段階の二つに分類されること、モノアミド濃度が大きくなるにつれ分相にかかる時間が長くなることが示された。以上の結果から二相分離特性の定量評価手法として濁度測定が有用であることが示唆された。
,-ジアルキルアミド-硝酸系の二相分離に関する研究,2; 濁度とウラン分配比の相関関係筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; ト部 峻一; 松村 達郎
no journal, ,
,-ジアルキルアミド(モノアミド)は湿式再処理プロセスの開発において、PUREX法で用いられているリン酸トリ--ブチル(TBP)の代替抽出剤として提案されているが、これまで、硝酸とモノアミドとの二相分離の定量評価は行われていない。本研究では、モノアミドの一種である,-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)とウランを含む硝酸との混合溶液の振とう後の濁度測定及び振とう後の静置時間をパラメータとした分配比の測定を行い、濁度と分配比との相関関係を調べた。初期水相ウラン濃度700mMでの振とう終了3分後の濁度の値は1000FTU以上であり、このときのウランの分配比は1.7であった。6分後の濁度は363FTUと減少したのに対し、分配比は2.2と大きくなった。6分以後は濁度の値は緩やかに減少したが、分配比はほとんど変化しなかった。発表ではその相関関係について述べる。
