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大野 修司; エリック・ローエン*; Auman, L. E.*
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13), 0 Pages, 2005/05
鉛ビスマス冷却高速炉のポロニウム除去方法を検討するために、アルカリ抽出法及び電解分離法に関する研究をINEELで実施した。ポロニウムの模擬物質としてテルルを使用した試験を行った。アルカリとしてNaOHを使用した鉛ビスマス中テルルの抽出試験の結果をもとに、アルカリ抽出反応の1次及び2次の速度定数k1及びk2を求めた。速度定数評価式は、k1=300exp(-64300/RT), k2=42700exp(-122400/RT), Rはガス定数(8.31J/mol/K), Tは温度(K)である。また、テルルがNaOHから鉛ビスマスへ移動する試験結果をもとに、反応の平衡定数の評価式LogK=-3195/T+5.199を提示した。電解分離法については、試験を開始し、電極材の表面積や温度がテルル沈着特性に及ぼす影響を調べた。これについてはデータを蓄積するためのさらなる試験が必要である。なお、本報告は既報告済みのICONE11-36614、ICONE12-49396の続報である。
Loewen, E. P.*; Auman, L. E.*
JNC TJ9400 2004-003, 159 Pages, 2004/03
JNC-TJ9400-2004-003.pdf:11.69MB
革新的高速炉の冷却材候補である鉛ビスマス(LBE)は中性子環境下で放射性のポロニウムを生成する。このポロニウムによる放射線影響を連続的なオンライン除去することが重要である。核燃料サイクル開発機構からの3年間の委託研究として、2種類のポロニウム分離メカニズム(アルカリ抽出法と電解分離法)に関する研究を実施した。ポロニウムには安定同位体は無いため、テルルを模擬物質として使用した。今年度は2種類の試験研究すなわち1)アルカリ抽出の化学反応速度測定と2)電解分離試験の設計・装置製作・実施、を並行して行った。試験の結果をもとに反応速度定数、活性化エネルギー、反応熱を求め、テルル除去試験のモデリングを完了した。電解分離試験は今年度開始して完了させたが、最終的な結論を得るには至らなかった。理論に整合する試験結果がわずかに得られた。分析用サンプルの回収量を改善するための追加研究が必要である。