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口頭

低レベル放射性廃液の分析前処理に用いる複合型イミノニ酢酸樹脂の合成及び吸着性能評価

國井 和明*; 角田 あやか*; 飯島 寛大*; 新井 剛*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志

no journal, , 

東海再処理施設から発生する低レベル放射性廃液は、多く含まれるナトリウムの影響により、微量金属元素の高精度な定量分析が困難である。そのため、定量分析の前にイミノニ酢酸樹脂を用い、ナトリウムとその他の金属元素に群分離する前処理方法を検討している。本発表では、イミノニ酢酸基(IDA)を多孔性シリカポリマー複合体(SiO$$_{2}$$-P)に導入した複合型イミノニ酢酸樹脂(SIDAR)について、最適合成条件の確認及び吸着性能評価について報告する。合成時間を変化させ合成を実施したところ、時間に比例し吸着分配係数も増大するが、合成時間の短縮についても考慮する必要があることから、合成時間は24時間とした。また純水と1,4-ジオキサンを6対4の比率で混合した溶媒を用いることで吸着分配係数が4倍程度向上した。吸着性能評価試験から、1,4-ジオキサンを添加した溶媒を用い、90$$^{circ}$$Cで24時間合成したSIDARが最も大きな吸着分配係数を示した。また、いずれの方法で合成したSIDARでも、30分以内に吸着平衡達することを確認した。

口頭

K系アルカリ刺激材料の固化体強度および長期安定性に係る物性試験

角田 あやか; 大曽根 理*; 平木 義久; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*

no journal, , 

福島第一原子力発電所内の水処理二次廃棄物に対する、K系アルカリ刺激材料(AAM)の固化適用性検討に必要な物性データ取得のため、圧縮強度試験および$$gamma$$線照射による水素発生量の測定を行った。本試験項目において、K系AAM固化体は粉体材料の種類により異なる傾向を示すことが分かった。また、圧縮強度試験において、K系AAMは粉体材料の種類により他の固化材料と同程度の強度を有することが分かった。

口頭

K系アルカリ刺激材料の流動性に係る物性試験

平木 義久; 齋藤 利充*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*

no journal, , 

福島第一原子力発電所汚染水処理過程で発生する二次廃棄物の固化処理におけるK系アルカリ刺激材料(AAM)の適用可能性を示すため、実際の廃棄物処理における作業性に係る物性試験を実施した。模擬廃棄物を含まないK系AAMを作製し、粘度変化および凝結時間を測定した。得られたデータについて他の固化材料と比較した結果、流動性が高く、硬化が早いことが確認された。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,19; 鉄共沈スラリー含有固化試料の照射特性

佐藤 淳也; 角田 あやか; 今泉 憲*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 金田 由久*; 大澤 紀久*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所で発生する水処理二次廃棄物の処理処分に向けて既存処理技術の適用性を検討するため、セメントやアルカリ活性材料を用いて模擬廃棄物を固化し、硬化性や固化試料の物性等に関する基礎データを取得している。本研究では、模擬鉄共沈スラリーの固化試料に対して$$gamma$$線照射試験を行い、水素発生量を調査した。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,16; 低温処理固化可能性検査手法の定量化に係る検討

角田 あやか; 谷口 拓海; 並木 仁宏*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 金田 由久*; 大澤 紀久*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理において発生する性状多様な廃棄物に対して、事前に低温固化処理可能性を判定する手法を検討している。本法において、かさ密度や発熱性等の廃棄物性状を定量的に取得し、判定基準を設定する必要がある。本研究では、試料面の高さや温度等を機械的に判定することを目的として、画像判定装置を導入し、画像から性状評価に用いる数値を取得するための検討を行った。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,17; 鉄共沈スラリーを含有する低温固化処理材料の特性評価

菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 川戸 陸也*; 金田 由久*; 坂本 亮*; 芳賀 和子*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理において生じる鉄共沈スラリーに対する、低温固化処理材料の適用性評価に利用するデータの取得を目的とし、各種固化配合で作製した模擬鉄共沈スラリー混合セメント固化体およびAAM固化体について、基礎特性の評価を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,18; 低温処理材料の核種浸出特性

金田 由久*; 芳賀 和子*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理から発生する廃棄物をセメント等で低温固化処理する場合の基礎データを取得する目的で、模擬炭酸塩スラリー(CS),模擬鉄共沈スラリー(IS)のセメントおよびAAM(アルカリ活性化材料)固化体製作時に模擬核種を添加し、模擬核種の浸出試験を行った。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,24; 低温固化処理材料(模擬スラリー混合セメント固化体)の溶解挙動に関する実験及び解析的検討

小林 佑太朗*; 芳賀 和子*; 金田 由久*; 佐藤 努*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理から発生する廃棄物をセメント等で低温固化処理する場合の基礎データを取得する目的で、模擬廃棄物混合セメント固化体を作製し、溶解試験を行った。また模擬廃棄物混合セメント固化体の溶解挙動について熱力学平衡計算により検討し、得られた計算結果と溶解試験の結果との比較を行った。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,22; セメント固化体及びAAM固化体の発熱影響の評価

高橋 裕太; 角田 あやか; 榎本 真由*; 今泉 憲*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の廃炉作業で生じる水処理二次廃棄物を、普通ポルトランドセメント(OPC)やアルカリ活性材料(AAM)で固化体とした場合の固型化材に応じた発熱影響を評価する目的で、放射線輸送解析及び熱伝搬解析を行い、固型化材の密度及び熱伝導率が固化体最大温度に与える影響を明らかにした。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,20; 特殊セメントの低温固化処理材料としての利用可能性の検証

大塚 拓*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 川戸 陸也*; 蔵重 勲*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

普通ポルトランドセメントの固化特性に悪影響を及ぼす化学種を含む廃棄物の処理などの観点で、利用可能性がある特殊セメントを調査するとともに、選定した特殊セメントによるALPSスラリー模擬粉体の固化試験、およびホウ酸等化学種影響の評価を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,21; 模擬スラリーを含有する低温固化処理材料の乾燥・熱による変化

山本 武志*; 菊地 道生*; 大塚 拓*; 川戸 陸也*; 蔵重 勲*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理で発生する水処理二次廃棄物に関して、実処理に適用可能な処理技術を抽出する手法の構築に資するため、国内外で放射性廃棄物への適用実績がある固化処理技術について、各種廃棄物への適用性評価に必要なデータの取得が必要である。本件では、ALPSスラリー(炭酸塩スラリー,鉄共沈スラリー)を低温固化処理した場合について、熱・乾燥負荷が固化体物性に及ぼす影響を評価した。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,23; 鉄共沈スラリーとアルカリ活性材料の相互作用

Raudhatul Islam, C.*; 小林 佑太朗*; 芳賀 和子*; 金田 由久*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 佐藤 努*

no journal, , 

For long-term safety storage and disposal of iron slurry embedded to alkali activated material (AAM), alteration of iron slurry (IS) and its interaction with AAM are definitely important. In this context, the interfaces between IS and AAM before and after leaching test were investigated by electron microscopy. As results, there is no the interaction during duration time in this study.

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,27; 使用済無機吸着剤からのCs揮発挙動

宇留賀 和義*; 古川 静枝*; 土方 孝敏*; 小山 正史*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所で発生する水処理廃棄物に適用する安定化処理技術の評価においては、ガラス固化などの高温処理時の$$^{137}$$Cs等の放射性核種の揮発率が重要な評価項目となる。本研究では、評価に利用するためのデータ取得を目的として、各廃棄物からのCs揮発挙動を把握するための基礎試験を実施した。代表的な廃棄物の1つであるケイチタン酸(CST)からのCs揮発挙動を中心に報告する。

口頭

鉄共沈スラリーを充填させたK系アルカリ活性材料の物性

平木 義久; 角田 あやか; 齋藤 利充*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)で発生する水処理二次廃棄物の固化処理について、K系アルカリ活性材料(AAM)の適用可能性を示すため、模擬廃棄物を混合させた際の物性に対する影響の把握を目的とし、粘度および圧縮強度を測定した。得られた物性について廃棄物を混合しない系(母材)および他の固化材料と比較を行った。K系AAMは廃棄物を混合した場合でも高い流動性があり、圧縮強度の低下が他の材料より小さい傾向が確認された。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,31; 熱画像を用いたセメント固化可能な廃棄物発熱量の制限値についての検討

谷口 拓海; 並木 仁宏*; 田畑 光一; 角田 あやか; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

汚染水処理から発生する様々な廃棄物に対して、低温処理技術(セメント固化等)による固化処理プロセスを適用する場合の適用可能性を簡易に検査するため、これまでに開発した画像判定装置を用いて熱画像から発熱量を算出し、固化可能な発熱量の制限値について検討した。結果から発熱量の制限範囲を取得することができたため、今後その制限範囲を狭めることで固化可能性判定基準の定量化ができる見込みが得られた。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,30; 化学混和剤を含む固化体に対する放射線照射影響評価

角田 あやか; 並木 仁宏*; 田畑 光一; 大澤 紀久*; 金田 由久*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所で発生する汚染水処理二次廃棄物の処理・処分に向けて、セメントやアルカリ活性材料による低温固化処理が検討されており、セメント系については化学混和剤の添加による流動性改善・減水効果が期待されるが、化学混和剤に対する放射線影響について調査が必要である。本研究では、化学混和剤および化学混和剤を含むセメント固化体に対して$$gamma$$線照射試験を行い、水素発生量について調査した。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,32; 低温固化可能性検査における遠沈管を用いた小型化手法の検討

田畑 光一; 並木 仁宏*; 大澤 紀久*; 坂本 亮*; 金田 由久*; 角田 あやか; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

多様な性状の廃棄物に対する低温固化処理可能性を判定する手法の構築のため、セメントやアルカリ活性材料を用いて固化体を作製し、硬化性などの物性に関する基礎データを取得している。本研究では固化体特性評価時の被ばく量低減を図るため、遠沈管を用いて固化体特性(固化体の凝結時間,浸出特性)を調査する際の非接触化及び小型化の可能性に関して検討を行い、それぞれ適用できる可能性が示された。

口頭

アルカリ刺激材料の物性に変化をもたらすメタカオリン由来の要因の探索

平木 義久; 角田 あやか; 齋藤 利充*; 曽根 智之; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所で発生する水処理二次廃棄物の固化処理について、アルカリ刺激材料(AAM)の適用性検討を進めている。固化処理を行った廃棄体は、処分にあたって一定の基準を満足する必要がある。しかし本研究において、同一製造ロットの原料(メタカオリン)であっても、購入時期の異なるものを使用した場合に、AAMの粘性,圧縮強度等に差が生じることが分かった。AAMの物性に変化をもたらす原料に由来する要因が分かれば、固化処理に係る仕様検討に有用なデータが得られる。原料の分析を実施した結果、結晶相およびAlの溶出量の差異がAAMの物性に影響を与えている可能性が示唆された。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,33; 保管温度条件が固化体の変質に及ぼす影響

佐藤 淳也; 谷口 拓海; 松澤 一輝*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 角田 あやか; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の汚染水処理で発生する汚染水処理二次廃棄物の固化体を保管や処分した際における性能の変化を推定するため、周期的温度変化負荷試験により保管環境下における固化体の変質を模擬した。一部の試料においては一軸圧縮強度が低下し、保管環境によっては固化体性能が変化することが分かった。

口頭

福島第一廃炉汚染水処理で発生する廃棄物の先行的処理に係る研究開発,34; 角型容器複数配置時の熱影響解析

高橋 裕太; 榎本 真由*; 角田 あやか; 曽根 智之; 大杉 武史; 黒木 亮一郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所の廃炉作業で生じる汚染水処理二次廃棄物を、普通ポルトランドセメント(OPC)で固化体とし、角型容器に集積配置した場合の発熱影響を評価した。ここでは放射能濃度に応じた固化体最大温度の変化に着目し、発熱量解析および温度解析結果から、固化体の放射能インベントリ制限値を予測した。

口頭

アパタイトセラミックスによるALPS沈殿廃棄物の安定固化技術の開発,15; ALPS沈殿廃棄物のリン酸化合物固化体の水素発生特性

加藤 潤; 角田 あやか; 大杉 武史; 黒木 亮一郎; 駒 義和; 中瀬 正彦*; 内海 和夫*; 竹下 健二*; 金川 俊*; 土方 孝敏*

no journal, , 

福島第一原子力発電所で発生するALPS沈殿廃棄物をアパタイトに転換して固化する技術を開発している。本研究ではALPS沈殿廃棄物のリン酸化合物固化体及びその比較対象であるセメント固化体を対象に$$gamma$$線照射を行い、水素の収率(G値)を求めることで、ALPS沈殿廃棄物のリン酸化合物固化体の水素発生特性を評価した。

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