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酒瀬川 英雄; 野村 光生; 澤山 兼吾; 中山 卓也; 矢板 由美*; 米川 仁*; 小林 登*; 有馬 立身*; 檜山 敏明*; 村田 栄一*
Progress in Nuclear Energy, 153, p.104396_1 - 104396_9, 2022/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)ウラン濃縮施設の使用済み遠心分離機を解体する際、解体部品のウラン汚染面のみを選択的に除去できる除染技術を開発することは重要である。これは適切な除染を通じて、解体部品を非放射性廃棄物として処分、もしくは、再利用するためである。これまでの研究により、ウラン汚染面を除去できる酸性電解水を利用した湿式除染技術を開発した。ただし、実用化のためにはさらなる技術の最適化は必要である。解体部品は、様々な運転履歴、七フッ化ヨウ素ガスを使用した不均一な系統除染の状況、そして、解体後の長期保管条件の変化により、ウラン汚染状態が異なるためである。本研究は遠心分離機の低炭素鋼製ケーシングからウラン汚染状態の異なる試料を採取して酸性電解水を利用した湿式除染を実施した。その結果、ウラン汚染面のみを効果的に除去することができ、最大20分間で放射能の目標値を下回った。実際の除染時間は解体部品の大きさや形状にも依存することになるが、この方法が遠心分離機のウラン汚染部品に対する除染技術として利用できることを明らかとした。
山根 いくみ; 高橋 信雄; 澤山 兼吾; 西脇 大貴; 松本 孝志; 小川 潤平; 野村 光生; 有馬 立身*
JAEA-Technology 2021-038, 18 Pages, 2022/02
JAEA-Technology-2021-038.pdf:1.61MB
人形峠環境技術センターの設備解体撤去による解体物の発生予想量は全体で約13万トンである。そのうち放射性廃棄物でない廃棄物(以下NR: Nonradioactive wasteという)となる非放射性廃棄物は約80%である。しかしながら、このNR対象となる鋼材の一部には汚染された可能性を否定できないものがあり、これらについては汚染が疑われる部分の表面塗装膜を分離・除去させた後、搬出のためのサーベイを実施してからNRとしている。現在の分離・除去方法ではグラインダー等の回転研磨工具による手作業を採用しているが、この方法は粉塵の飛散と吸入防止のためのグリーンハウスの設置や作業員のタイベックスーツと全面マスクの着用を必要とする。このため、分離・除去方法のさらなる改良による作業の短時間化(低コスト化)、作業員への負荷低減、そして、過剰な研磨による二次廃棄物発生の抑制が望まれている。そこで本研究では、工事現場等で塗装膜分離・除去に使用されるレーザークリーニング技術に着目した。NR対象物の塗装膜分離・除去技術の向上を目的とし、レーザークリーニング装置を用いたNR鋼材表面塗装膜の分離・除去性能評価、高速度カメラによる塗装膜飛散挙動の観測と塗装膜回収方法の検討、鋼材表面の粉体に対するレーザー分離・除去性能評価、鋼材表面上のウラン化合物の熱力学的評価を行った。またこれらに基づいて、今後のレーザークリーニング技術の導入による実作業への適合性についても検討して今後の展開について整理した。
中山 卓也; 野村 光生; 美田 豊; 米川 仁*; 分枝 美沙子*; 矢板 由美*; 村田 栄一*; 保坂 克美*; 杉杖 典岳
Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 8 Pages, 2019/05
金属廃棄物は、放射性廃棄物量最小化の観点から、クリアランスして資源化することが重要である。適用可能な除染技術の中で、金属廃棄物のように、形状・材質が多様であるものに対しては、湿式除染が有効な手法と考えられる。一方、一般的には、湿式除染は、廃液処理から生ずる二次廃棄物量が多くなる傾向がある。本件では、六フッ化ウランで汚染した鋼材をクリアランスするための目標レベル(0.04Bq/cm
)以下まで除染し、かつ二次廃棄物発生量を最小化することを目標とする。本試験では、除染液の液性に着目し、酸性電解水,塩酸,硫酸,オゾン水を試験した。その結果、酸性電解水は六フッ化ウランで汚染した鋼材の除染液として有効であることがわかった。
大橋 裕介; 野村 光生; 綱嶋 康倫; 安藤 詞音; 杉杖 典岳; 池田 泰久*; 田中 祥雄
Journal of Nuclear Science and Technology, 51(2), p.251 - 265, 2014/02
被引用回数：9 パーセンタイル：53.31(Nuclear Science & Technology)人形峠環境技術センターにおけるウランの転換技術開発によって、ウランを含んだスラッジ状廃棄物が発生している。これらのうち、珪藻土及びCaF
中和沈澱物からウランを回収するプロセスとして、塩酸を用いた湿式プロセスを提案した。中和沈澱物を溶解した塩酸溶液中の異なるpH領域における溶存種の存在比を化学平衡計算によって検討し、回収したウラン中のフッ素量について実験値と比較した。回収したウランへのフッ素の混入量は溶液中のアルミニウム濃度の増加によって減少することを確認した。珪藻土については、ウランが選択的に回収可能であることがわかった。回収したウランは、pHの増加とともに粒径が小さくなり、ウラン回収後の廃液から発生する中和沈澱物のウラン濃度は1Bq/gを下回った。
冨安 博*; 野村 光生; 山崎 斉; 林原 健一
JNC TY6400 2004-004, 18 Pages, 2004/07
JNC-TY6400-2004-004.pdf:0.65MB
本研究は、ウランを含むNaFおよびCaF2廃棄物(以後NaFおおびCaF2廃棄物と呼ぶ)から二次廃棄物を作ることなくウランを回収する技術を開発することを目的として始められた。ウランの回収は完全で、最終的に回収したNaFおよびCaF2を再利用するものとする。この目的を達成するため、先ず、超臨界CO2を用いる方法を試みた。抽出剤としては、TBPが一般的であるが、二次廃棄物を作らないことの前提があるため、TBPに代わる抽出剤の使用を検討した。TBPには必ずりん廃棄物の問題が生じるからである。様々な抽出剤の中でも、超臨界CO2への溶解度、ウランに対する選択性等を考慮してアセチルアセトンを使用することにした。実験の結果、アセチルアセトンがTBPよりも強い配位能力を有することが分かった。超臨界二酸化炭素とアセチルアセトンによる混合流体を用い、硝酸ウラニル中からウランの回収が可能であることを確認した。実際に、アセチルアセトンを含む超臨界CO2を用い、NaF廃棄物からウランを回収する実験を試みた。その結果、ウランの一部は溶媒中に回収されたが、大部分は廃棄物中に留まった。これは、ウランがフッ化物と強く結合し、しかもNaFの内部に侵透しているため、表面の洗浄では完全なウラン回収は不可能であることを意味する。そこで、ウランを完全に回収することを目指し、以下に示す新たな実験を試みた。最初に、廃棄物を熱湯水に溶解する。この水溶液にNaOHを加え、ウランを加水分解種の沈殿として分離した。この操作によりウランを99.9%以上回収することができる。ウラン分離後、溶液に少量のエタノールを加える。この操作によりNaFを粉末として回収した。結論として、NaFおよびCaF2廃棄物では、ウランはフッ化物と強力に結合しているため、超臨界二酸化炭素を用いた乾式回収は極めて困難である。しかし、廃棄物を一旦熱湯に溶解する湿式処理により、ウランをほぼ完全に回収し、NaFも純粋な粉末として高収率で回収することができた。この際、回収したウランは加水分解種として水分を含んでいるが、これを水あるいはエタノールに分散させ、溶液を超臨界状態にすると、ウランは、それぞれ、U3O8あるいはUO2として安定化させることができる。
相原 雅彦*; 楊井 慎二郎*; 嶋崎 洋平*; 野村 光生; 山崎 斉; 林原 健一
JNC TY6400 2004-003, 93 Pages, 2004/07
JNC-TY6400-2004-003.pdf:2.19MB
核燃料サイクルを安全に運転していくためには放射性廃棄物のあたらしい処理法や廃棄法が開発されなければならない。超臨界二酸化炭素抽出法は低レベル固体放射性廃棄物中のウラン回収技術として注目されている。本報告書では、超臨界プロセスから排出される高圧の二酸化炭素の回収と再利用するシステムにおいて、酸化カルシウムの炭酸化反応と炭酸カルシウムの脱炭酸化反応の利用を提案する。酸化カルシウム吸収剤による高圧二酸化炭素の繰り返し反応実験を行い、反応速度解析、反応固体の固体分析、反応の数値解析、回収.再利用プロセスの評価がなされた。炭酸化反応は約2MPaで最も速く、5回の繰り返し反応に関しても0.4程度で安定していた。 酸化カルシウム吸収剤は1.10
m程度の粒子から構成され、さらにそれらの粒子はサブミクロンオーダーの微粒子の集合体となっていることがわかった。その集合体の空隙は炭酸化反応で閉塞が起こり、反応性に影響を及ぼしていることがわかった。 反応解析データより本回収.再利用システムの二酸化炭素回収熱原単位を試算した。
杉杖 典岳; 門 一実; 我妻 武志; 白水 久夫; 野村 光生
サイクル機構技報, (10別冊), p.11 - 24, 2001/03
ウラン濃縮原型プラントに求められる枢要技術として、遠心分離機量産技術、無停止連続運転技術、遠心分離機信頼性について評価した。 その結果、ウラン濃縮原型プラントに適用した技術により連続無停止運転が可能であることを、約13年間にわたる運転により実証した。また、遠心分離機の寿命についても、15年程度の運転が可能であることをウラン濃縮原型プラントの運転実績により実証した。
綱嶋 康倫; 島崎 雅夫; 大橋 裕介; 田中 祥雄; 野村 光生
no journal, ,
ウラン製錬転換プラントやウラン濃縮プラントの操業廃棄物である澱物類については、有害物であるフッ素を多く含むため、セメント固化して廃棄体とする場合、フッ素の溶出が課題となっている。また澱物類は、硫酸カルシウムも多く含んでいるため、エトリンガイドの過剰生成による廃棄体の膨張も懸念されている。本件では、フッ素を多く含む澱物類をセメント固化した場合の固化・溶出特性を確認するとともに、フッ素の溶出や膨張を抑制する方法として酸化マグネシウム系固化材を用いた澱物類の固化・溶出試験結果を報告する。
綱嶋 康倫; 大橋 裕介; 島崎 雅夫; 野村 光生; 田中 祥雄
no journal, ,
ウラン製錬転換プラントやウラン濃縮プラントの操業廃棄物である澱物類については、有害物であるフッ素を多く含むため、セメント固化して廃棄体とする場合、フッ素の溶出が課題となっている。また澱物類は、硫酸カルシウムも多く含んでいるため、エトリンガイドの過剰生成による廃棄体の膨張も懸念されている。これらの課題に対応するために、酸化マグネシウム系固化材とリン酸水素カルシウムを用いた澱物類の固化方法を検討している。フッ素を含むスラッジ類の時間経過による固化及び溶出特性について報告する。
野村 光生
no journal, ,
人形峠環境技術センター(以下、センターと言う)は、日本で初めてウラン鉱床の露頭が発見され、ウラン鉱石の採掘等に係る資源技術、ウラン濃縮で用いる六フッ化ウランへの製錬・転換技術、ウラン濃縮技術開発を推進し、現在は各施設の廃止措置の技術開発を進めている。センターでは施設の解体・撤去や廃棄物の処理・処分、鉱山跡措置などの「バックエンド」に係る技術開発を行い、製錬転換施設では、主要設備の解体撤去はほぼ終了し、解体物はドラム缶などに収納して建屋内に保管している。ウラン濃縮施設の廃止措置を進めるにあたり、遠心分離機等の表面に付着しているウラン化合物を七フッ化ヨウ素で回収し、合理的な除染技術開発に取り組んでいる。解体物等の放射能濃度について、クリアランスレベル以下であることを評価し、結果を国が確認することで資源として再生利用でき、遠心分離機の部品を構内整備などに有効利用している。センター所有の分析装置のうち、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(以下、XPS言う)と、低分解能型の二重収束型ICP-MS(以下、HR-ICP-MSと言う)についてご紹介する。XPS(SPECTRO XEPOS)の特徴は、偏光光学系や二次ターゲットにより微量元素の測定を可能にし、FP法により簡単に分析が可能である。XPSとFP法だけでは高濃度のウラン含有試料の測定が困難なため、ウランに関する基礎的なデータを追加してU-Methodを作成し、実試料を使って測定値の比較を行い、殿物等の迅速分析に十分、活用可能であることを確認した。HR-ICP-MSは、分解能は低いが、DCD検出器によって高速同時定量が可能であり、同位体比測定が可能である。ウラン同位体比測定に広く用いられている表面電離型質量分析装置(以下、TI-MSと言う)は高額で、廃棄物等のウラン同位体比測定には、TI-MSほど高精度は必要ないため、今後のリプレイスに必要な予算や分析技術者の養成等を考えると、簡易迅速分析に適しており、迅速同位体比測定に十分活用可能であることを確認した。センターの今後の計画は、廃止措置を着実に進め、地域や国際貢献を行うための仕組である「ウランと環境研究プラットフォーム」構想を取りまとめ、これまでの研究開発を通じて蓄積されたウランの取扱いに 関する経験や人材を総合的に有するポテンシャルと、地域の特徴を活かした研究開発を通じて、廃止措置の安全向上のみならず地域・国際社会への貢献を進めてゆく。
中山 卓也; 野村 光生; 美田 豊; 杉杖 典岳; 米川 仁*; 分枝 美沙子*; 矢板 由美*; 村田 栄一*; 保坂 克美*
no journal, ,
六フッ化ウラン(UF 
)に曝露された金属を対象として、大気開放後に生成する腐食層や母材に付着した放射性物質を、合理的に除染する方法の研究として、腐食層を模擬した試料を使って、水, 希釈酸, 酸性機能水(電解生成水)による除染特性を評価した。その結果、酸性機能水の特徴である高い酸化還元電位が除染性能に影響することが分かった。
中山 卓也; 野村 光生; 美田 豊; 杉杖 典岳; 米川 仁*; 分枝 美沙子*; 矢板 由美*; 村田 栄一*; 保坂 克美*
no journal, ,
六フッ化ウラン(UF)に曝露された金属を対象として、大気開放後に生成する腐食層や母材に付着した放射性物質を、合理的に除染する方法の研究として、模擬試料および実試料を使った除染試験結果から、除染効率, 二次廃棄物発生量等の評価を実施した。その結果、酸性機能水除染は他の希釈除染と比較して総合的に優れていることを確認した。
中山 卓也; 野村 光生; 美田 豊; 杉杖 典岳; 米川 仁*; 分枝 美沙子*; 矢板 由美*; 村田 栄一*; 保坂 克美*
no journal, ,
六フッ化ウラン(UF)に曝露された金属を対象として、大気開放後に生成する腐食層や母材に付着した放射性物質を、合理的に除染する方法の研究として、実試料を用いて、酸性機能水浸漬+超音波洗浄による除染特性試験を実施した。その結果、放射性物質が残留する大気解放後の腐食層および母材表面を効果的に除去できることを確認した。
西脇 大貴; 野村 光生
no journal, ,
高ウラン含有試料(ウラン濃度が数百mg/g以上)を含む多種のマトリックス試料に対応した蛍光X線自動半定量分析プログラム「Uranium method」を開発した。Uranium methodはICP (Inductively Coupled Plasma)法と高い相関性を持っており、多くの元素をウラン濃度やマトリックスにかかわらず、15分程度で迅速に分析することが出来た。
中山 卓也; 杉杖 典岳; 美田 豊; 野村 光生
矢板 由美*; 村田 栄一*
【課題】金属母材溶解量を抑制しつつ効率的に除染できる汚染金属の除染方法を提供する。 【解決手段】汚染金属の除染方法は、表面が汚染された金属を、次亜塩素酸を含む酸性電解水で除染することを特徴とする。
