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論文

Evaluation of the remaining spent extraction solvent in vermiculite after leaching tests via PIXE analysis

荒井 陽一; 渡部 創; 長谷川 健太; 岡村 信生; 渡部 雅之; 武田 啓佑*; 福元 博基*; 吾郷 友宏*; 羽倉 尚人*; 塚原 剛彦*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 542, p.206 - 213, 2023/09

Spent PUREX solvent, which mainly consists of tributyl phosphate (TBP) and normal dodecane, is generated by solvent extraction of Plutonium and Uranium in the spent nuclear fuel reprocessing. One of the treatment options for storage of the spent solvent is adsorption of the liquid into vermiculite. The organic liquid is considered to be trapped between layers of the vermiculite. Our previous experiments on the adsorption of spent solvent into the vermiculite have shown that some parts of loaded solvent gradually leaked out from the vermiculite. In order to investigate the adsorption mechanism and capacity, elution behavior of the loaded solvent into organic diluents were evaluated. A part of the loaded solvent was easily leaked into the diluent, while some solvent remained inside the particle even after the leaching test. In this study, the adsorption capacity of the vermiculite was evaluated through amount of remaining solvent after washing with diluents. The amount of the remaining solvent was analyzed by Particle Induced X-ray Emission (PIXE) on P contained in TBP. Peak intensity of P-K$$alpha$$ line depended on the washing condition, and the behavior of the amount of change in adsorbed P atom qualitatively agreed with the results of the leaching test.

論文

Fact-finding survey on the competencies and literacy of radiological technologists regarding radiation disasters

新井 知大*; 村田 歩*; 渡邊 雄一*; 石原 敏裕*; 深水 良哉*; 武田 聡司*; 江端 清和*; 渡邊 裕貴; 高島 良生*; 金子 順一*

Journal of X-Ray Science and Technology, 31(2), p.237 - 245, 2023/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Instruments & Instrumentation)

診療放射線技師は、放射線に関する専門的な教育を受けており、医療領域における放射線業務に従事するとともに、患者が抱える放射線被ばくに関する不安の軽減に努めるリスクコミュニケーターとしての役割も担っている。また、2011年3月の福島第一原子力発電所事故の際、避難者の体表面及び携行物品の放射性物質の汚染検査要員として、全国各地域の診療放射線技師が派遣された。本研究では、国立病院機構に所属する診療放射線技師を対象として放射線災害に関する知識及び意識に関する実態調査を実施することにより、放射線災害に関する診療放射線技師のリテラシー及びコンピテンシーを明らかにした。また、日本の診療放射線技師の放射線災害に関する知識及び意識を、原子力発電所の立地地域(隣接地域含む)と非立地地域で比較し、放射線災害に対応可能な診療放射線技師の人材育成の在り方について検討した。

論文

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.

Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03

 被引用回数:30 パーセンタイル:96.87(Astronomy & Astrophysics)

2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300$$^{circ}$$Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200$$^{circ}$$Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。

論文

The Surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.

Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04

 被引用回数:233 パーセンタイル:99.74(Multidisciplinary Sciences)

小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。

口頭

MAリサイクルのための燃料挙動評価に関する共通基盤技術開発,4; マイクロインデンテーション法によるMA模擬酸化物の熱クリープ特性測定

野瀧 友博*; 高阪 裕二*; 高野 公秀; 赤堀 光雄; 荒井 康夫

no journal, , 

マイナーアクチノイド(MA)含有酸化物燃料の熱機械特性評価のために、MAの模擬としてNdを8mol%添加したUO$$_{2}$$ペレットを作製し、マイクロインデンテーション法による熱クリープ測定を行い、Nd添加による影響を検討した。1350から1450$$^{circ}$$Cにおける試験結果から、Ndを添加したUO$$_{2}$$では無添加のUO$$_{2}$$に比べて、圧子押込み変位量が小さくなる傾向が確認され、クリープ速度は減少することが明らかになった。クリープ速度と応力の関係から評価した応力指数は、Nd添加UO$$_{2}$$では約7、無添加UO$$_{2}$$では約9であり、いずれもクリープ変形機構としては転位クリープが支配的であると推定される。

口頭

MAリサイクルのための燃料挙動評価に関する共通基盤技術開発,11; マイクロインデンテーション法によるMA模擬酸化物の熱クリープ特性測定

野瀧 友博*; 高阪 裕二*; 高野 公秀; 赤堀 光雄; 荒井 康夫

no journal, , 

MA模擬元素としてNdを10mol%及び25mol%添加したUO$$_{2}$$試料の熱クリープ測定をマイクロインデンテーション法により行い、Nd添加による熱クリープ特性への影響について検討した。測定条件は、サファイヤ製円錐型圧子を用い、温度範囲1350から1450$$^{circ}$$C,荷重2.45N,測定時間300秒とした。いずれの試料も温度上昇に伴い押込み変位量が増大し、Nd添加量が多い方が押込み変位量が小さくなる傾向を示した。押込み変位データから押込みクリープ速度と圧子下相当応力を解析した結果、Nd添加量の増大に伴い押込みクリープ速度は低下する傾向にあることを確認するとともに、応力指数の値からクリープ変形機構として転位クリープが支配的であると推定した。

口頭

MAリサイクルのための燃料挙動評価に関する共通基盤技術開発,19; マイクロインデンテーション法によるMA模擬酸化物の熱クリープ特性測定

野滝 友博*; 高阪 裕二*; 高野 公秀; 赤堀 光雄; 荒井 康夫

no journal, , 

マイクロインデンテーション法により、MA模擬酸化物としてNdを添加したUO$$_{2}$$ペレットを対象に熱クリープ測定を行い、Nd添加率(0-25mol%)及び密度(93-97%TD)による熱クリープ特性への影響について検討した。1350から1450$$^{circ}$$Cの温度範囲でインデンテーションにより得られた押し込みクリープ速度から、FEM解析を介してクリープ速度式を導出し、クリープ速度を評価した結果、Nd添加率の増大に伴いクリープ速度は低下し、応力指数は減少することを明らかにした。Nd添加率増大に伴いU又はNdの拡散系数が低下し、転位の上昇運動が抑制されるためにクリープ速度が低下し、支配的なクリープメカニズムが転位すべりと転位クリープの境界域から転位クリープとなるために応力指数が低下すると推測される。一方、密度上昇に対してもクリープ速度は低下する傾向を示した。気孔率が減るとクリープに抵抗する有効断面積が増加し、クリープ速度が低下したと考えられる。

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

Evaluation of remaining spent extraction solvent in vermiculite by PIXE analysis

荒井 陽一; 渡部 創; 長谷川 健太; 岡村 信生; 渡部 雅之; 武田 啓佑*; 福元 博基*; 吾郷 友宏*; 羽倉 尚人*; 塚原 剛彦*

no journal, , 

The spent extraction solvent, which mainly consists of tributyl phosphate (TBP) and normal dodecane, is generated by solvent extraction of Plutonium and Uranium in the reprocessing. The spent solvent should be appropriately treated for disposal or storage. One of the treatment options for storage of the spent solvent is adsorption of the liquid into vermiculite. Our previous experiments on the adsorption of spent solvent into the vermiculite have shown that some parts of loaded solvent gradually leaked out from the vermiculite. In order to investigate the adsorption mechanism and capacity more precisely, elution behavior of loaded solvent into hexane or acetone was evaluated. In this study, the adsorption capacity of the vermiculite was evaluated through amount of remaining solvent after washing with diluents. The amount of the remaining solvent was analyzed by Particle Induced X-ray Emission (PIXE) on P contained in TBP. Peak intensity of P-K$$alpha$$ line depended on the washing condition, and the behavior qualitatively agreed with the results of the leaching test.

口頭

体外計測法の高度化のための肺モニタ校正用ファントムの計算モデル化

渡邊 裕貴; 細見 健二; 金子 順一*; 新井 知大*; 高田 千恵

no journal, , 

モンテカルロシミュレーションを用いた体外計測法の高度化の一環として肺モニタ(Ge検出器)及び校正用ファントムの計算モデル化を進めている。本発表では、人体の組織・臓器の形状及び組成を模擬したLLNL Torso Phantomについて、X線CT装置で撮像したCTデータからボクセルデータへ変換する方法にて計算モデル化し、ファントム中の肺形状線源(Am-241及びPu-239)による$$gamma$$・X線スペクトルについて、シミュレーション及び実測での結果を報告する。

口頭

複数のペルフルオロアルキル基を導入したイミノ二酢酸型キレート吸着剤の開発,1

武田 啓佑*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

STRADプロジェクトの一環として実施してきた廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては抽出剤の合成プロセスと共に、パーフルオロ基の合成数が抽出操作や性能に与える影響についても報告する。

口頭

複数のペルフルオロアルキル基を導入したイミノニ酢酸型キレート吸着剤の開発,2

藤川 寿治*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

STRADプロジェクトの一環として実施してきた廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては、RF基としてペルフルオロヘキシル基(C6F13基)を導入したイミノ二酢酸型キレート吸着剤の合成プロセスと、吸着材としての性能評価について報告する。

口頭

ペルフルオロアルキル基を導入したキレート剤の開発,2

藤川 寿治*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては、一般的なキレート配位子であるイミノ二酢酸に対し、効率的なパーフルオロ基の合成プロセスについて報告する。

口頭

ペルフルオロアルキル基を導入したキレート剤の開発,1

武田 啓佑*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては、キレート効果を示す官能基のパートを変更した配位子について、吸着性能の違いを調査した。

口頭

Spectral characteristics of asteroid (162173) Ryugu with Hayabusa2 NIRS3

Takir, D.*; 北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; et al.

no journal, , 

宇宙航空研究開発機構(JAXA)の探査機・サンプルリターンミッション「はやぶさ2」は、地球近傍小惑星Ryuguに到着した。この小惑星は、原始的な炭素質天体に分類される。ここでは、「はやぶさ2」探査機に搭載された近赤外線分光器(NIRS3)の最近の観測結果を報告する。この観測は、リュウグウの表面組成の直接測定と、リターンサンプルのコンテクストを提供する。NIRS3は、観測された表面全体に2.72マイクロメートルを中心とする弱く狭い吸収特性を検出した。この吸収特性は、OHを含む鉱物の存在に起因する。また、NIRS3の観測により、リュウグウは探査機による近接観測で最も暗い天体であることが明らかになった。OHの強度と低いアルベドから、熱衝撃変成された、あるいは炭素に富む宇宙風化した始原的な水和炭素質コンドライトと一致する。

口頭

含フッ素イミノ二酢酸型キレート吸着剤の開発,1

武田 啓佑*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

STRADプロジェクトの一環として実施してきた廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては、先行研究の知見を利用し、イミノ二酢酸に配位させるパーフルオロ基の構造が抽出性能に与える影響について報告する。

口頭

含フッ素イミノ二酢酸型キレート吸着剤の開発,2

藤川 寿治*; 荒井 陽一; 渡部 創; 福元 博基*; 吾郷 友宏*

no journal, , 

STRADプロジェクトの一環として実施してきた廃溶媒処理に係る吸着材の開発について、廃液中から金属イオンを吸着するフッ素系配位子の合成を進めている。本発表においては、先行研究の知見を利用してペルオロアルキル部位とイミノ二酢酸部位をそれぞれ2つずつ導入した化合物を合成し、抽出性能に与える影響について報告する。

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