Valence control of charge and orbital frustrated system YbFeO with electrochemical Li intercalation

村瀬 知志*; 吉川 裕未*; 藤原 孝将*; 深田 幸正*; 寺西 貴志*; 狩野 旬*; 藤井 達生*; 稲田 康宏*; 片山 真祥*; 吉井 賢資; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 162, p.110468_1 - 110468_6, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110468

混合原子価系YbFeOにおける原子価制御の可能性を検討するため、電荷化学的手法によりLiイオンの挿入を試みた。対象物質をLiイオンバッテリー類似のセル状にして実験を行い、Liの挿入による格子定数および原子間距離の系統的変化を観測した。イオンの挿入は、電荷量に換算し300mAh/g以上であった。放射光吸収分光による局所構造観測を行ったところ、LiはYb層とFe層の間に挿入されることが分かった。本測定からは、金属鉄の微粒子が析出することも示唆された。このため、Liの挿入による鉄イオンの原子価の系統的な変化は明瞭に観測されなかった。メスバウア分光法などからは、Liは空間的に不均一に挿入されることが示唆されたものの、本研究の結果は、YbFeOの原子価や物性が電気化学的手法によって制御できる可能性を示すものである。

再処理施設における分析/試験由来の高放射性固体廃棄物の処理技術

後藤 雄一; 稲田 聡; 久野 剛彦; 森 英人*

日本保全学会第16回学術講演会要旨集, p.221 - 224, 2019/07

東海再処理施設の小型試験設備試験セルにおける使用済燃料片等を用いた試験及び分析セルラインにおける高放射性試料の分析で発生した器具・容器類は、高放射性固体廃棄物として処理される。これらは、輸送容器と呼ばれる遮蔽付きの専用容器に収納されたのち、保管施設へと運搬される。高放射性固体廃棄物の処理については、これまで約40年間実施しており、その間、廃棄物取出し機構と運搬機器等の改良を加えてきた。その結果、従来設備を活かしながら自動化が図れ、作業効率,安全性の向上を達成することができた。

再処理施設におけるグローブボックスのグローブポートの更新技術

堀籠 和志; 田口 茂郎; 西田 直樹; 後藤 雄一; 稲田 聡; 久野 剛彦

日本保全学会第14回学術講演会要旨集, p.381 - 384, 2017/08

東海再処理施設では、プルトニウム等の核燃料物質を安全に取り扱うため、閉じ込め機能(負圧)を有するグローブボックス(GB)が設置されており、各GBには、グローブを取り付けるためのグローブポート(ベークライト製)が取り付けられている。グローブポートには、グローブをグローブポートに直接取り付けるタイプと、インナーリングと呼ばれる塩ビ製の環に取り付けたグローブをグローブポートに挿入して取り付けるタイプ(以下、押し込み式グローブポート)の2種類が使われている。平成28年4月に、押し込み式グローブポートの1基に2ヵ所の割れが東海再処理施設において初めて確認された。なお、割れによるGB内の負圧の異常や、GB外への放射性物質の漏えいは確認されなかった。グローブポートは、ポートとポート押さえでパネルを挟み込む形で、ポートとポート押さえをネジで固定することによりGBパネルに取り付けられている。このため、固定ネジを取外すことでグローブポートは取り外しが可能な構造ではあるが、グローブポートをそのまま取外した場合、閉じ込め機能が破れ、GB内の放射性物質を拡散させる恐れがあるため、拡散防止措置を講じた上で、グローブポートの交換を実施する必要があった。そこで今回、GB内部の汚染をコントロールしながらグローブポートを更新する手法を確立した。本発表では、その交換手法について報告する。

プルトニウム転換技術開発施設における硝酸プルトニウム溶液の安定化処理に係る分析業務報告; 平成27年12月平成28年10月

堀籠 和志; 田口 茂郎; 石橋 篤; 稲田 聡; 久野 剛彦; 駿河谷 直樹

JAEA-Technology 2017-008, 14 Pages, 2017/05

JAEA-Technology-2017-008.pdf:1.15MB

東海再処理施設のプルトニウム転換技術開発施設では、硝酸プルトニウム溶液を安定な形態のウラン・プルトニウム混合酸化物に転換し、硝酸プルトニウム溶液が有する水素発生などの潜在的ハザードを低減するための安定化処理を平成26年4月から開始し、平成28年7月に終了した。本処理を円滑に進めるため、同分析設備では、ウラン・プルトニウム混合酸化物粉末及びその原料となる硝酸ウラニル溶液、硝酸プルトニウム溶液等の分析を実施してきた。本報告書は、本処理に係わる平成27年12月から平成28年10月までに実施した約2,200件の分析業務及び分析設備の保守・点検などの関連業務の実績についてまとめたものである。

Radionuclide release to stagnant water in the Fukushima-1 Nuclear Power Plant

西原 健司; 山岸 功; 安田 健一郎; 石森 健一郎; 田中 究; 久野 剛彦; 稲田 聡; 後藤 雄一

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(3), p.301 - 307, 2015/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2014.946455

2011年3月11日に起こった福島第一原子力発電所事故の後、タービン建屋並びにその周辺において多量の放射性核種を含む滞留水(汚染水)が発生した。本稿では、炉心に含まれている放射性核種のインベントリを計算すると共に、東京電力から公開された滞留水分析結果をまとめ、炉心から滞留水への放射性核種の放出率を評価した。なお、本評価は、2011年6月3日までに得られている情報に基づいている。トリチウム,ヨウ素、そしてセシウムの放出率は数十%であり、一方、ストロンチウムとバリウムはそれよりも一桁から二桁小さかった。これらの放出率はTMI-2事故と同程度であった。

福島第一原子力発電所の滞留水への放射性核種放出

西原 健司; 山岸 功; 安田 健一郎; 石森 健一郎; 田中 究; 久野 剛彦; 稲田 聡; 後藤 雄一

日本原子力学会和文論文誌, 11(1), p.13 - 19, 2012/03

https://doi.org/10.3327/taesj.J11.040

2011年3月11日に起こった福島第一原子力発電所事故の後、タービン建屋並びにその周辺において多量の放射性核種を含む滞留水(汚染水)が発生した。本稿では、炉心に含まれている放射性核種のインベントリを計算するとともに、東京電力から公開された滞留水分析結果をまとめ、炉心から滞留水への放射性核種の放出率を評価した。なお、本評価は、2011年6月3日までに得られている情報に基づいている。

コリジョンリアクションセル型誘導結合プラズマ質量分析法による高レベル放射性廃液中のSe分析法の開発,1

三枝 祐; 山本 昌彦; 稲田 聡; 久野 剛彦

no journal, , 

長半減期の低エネルギー線放出核種であるselenium-79(Se)は、放射能分析が困難な核種であり、使用済核燃料再処理に伴うガラス固化体の地層処分において公衆被ばく線量の占有率の高さから、線量評価上分析ニーズの高い核種である。誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)では同重体干渉のため、Seの正確な分析が困難である。そこで本研究では、セル中に反応ガスを導入し、測定対象の質量数をシフトさせることが可能なコリジョンリアクションセル型ICP-MSを使用したSe分析法について検討した。本発表では、HAW中のSeを測定するために実施した基礎試験結果を報告する。

コリジョンリアクションセル搭載型誘導結合プラズマ質量分析装置による再処理工程試料中のI分析法の開発

三枝 祐; 小高 典康; 山本 昌彦; 堀籠 和志; 稲田 聡; 久野 剛彦

no journal, , 

長寿命放射性核種であるIは、処理処分における環境影響の把握のため、排気中及び廃液中における微量濃度測定のニーズが高い核種である。しかし、従来法である線スペクトロメトリや液体シンチレーション測定法、誘導結合プラズマ質量分析法では低い測定感度や同重体干渉のため、排気中及び廃液中の微量Iの濃度測定への適用は難しい。そこで本研究では、質量分離部の前段のコリジョンリアクションセル中にガスを導入することで、測定対象イオンや同重体イオンと反応させ、化学形態を変化させることで同重体の影響を排除可能なコリジョンリアクションセル搭載型誘導結合プラズマ質量分析装置(CRC-ICP-MS)を用いたI分析法について検討した。本発表では、東海再処理施設の廃液処理施設から採取したヨウ素吸着用フィルター中のIの測定結果について報告する。

イオン電極を用いた高放射性廃液中のNa分析法の検討

青谷 樹里; 河野 壮馬; 山本 昌彦; 稲田 聡; 久野 剛彦

no journal, , 

東海再処理施設の廃止措置における最優先課題は、高放射性廃液(HALW)のガラス固化処理である。HALW中のNa濃度は、溶融時のガラスの粘度、固化体からの元素の浸出率に影響を及ぼすため、ガラス固化処理時に正確且つ迅速な分析が必須である。現行のNa分析は、セル内での遠隔操作のために独自改造を施した誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP-OES)を用いて実施しているが、故障時は復旧に時間を要し、ガラス固化処理運転の遅延を招くリスクがある。本件では、ICP-OES故障時のガラス固化処理遅延リスクをなくすため、イオン濃度に応じた起電力を測定するイオン電極法に着目し、Naに選択性を有するイオン電極を使用した代替分析法を検討した。発表では、イオン電極を用いたHALW中Na分析において、最も分析値に影響を及ぼすと考えられる試料中のH濃度の影響、HALW中の共存元素の影響について調査した結果と、東海再処理施設におけるHALW中のNa分析結果について報告する。

原子力科学研究所における放射性核種分析の人材育成

北辻 章浩; 深谷 洋行; 原賀 智子; 岡 壽崇; 大竹 良徳; 丹保 雅喜; 稲田 有紗; 青野 竜士; 木名瀬 暁理; 五十木 理子; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)廃炉を円滑に進めるためには、廃炉に伴い発生する放射性核種を含む処理水や廃棄物を安全に処理・処分するための前提となる放射性核種分析に携わる人材の確保が必要である。原子力機構原子力科学研究所では、福島廃炉安全工学研究所とともに、これからの廃炉を担う分析人材の育成事業を開始した。本講演では、若手職員を対象とした分析作業者・分析管理者・技術開発者の育成や夏期休暇実習生の制度を利用した取組み等を述べる。