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論文

レーザ及びプラズマ切断時における粉じん挙動・比較調査

副島 吾郎; 岩井 紘基; 門脇 春彦; 中村 保之; 都築 聡*; 安永 和史*; 中田 吉則*; 久米 恭*

平成28年度公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報,19, P. 9, 2017/10

熱的切断工法(プラズマ切断及びレーザ切断)を用いて、気中切断や水中切断を行った際に発生する粉じんの気中等への移行量、移行率及び性状等のデータを取得し、切断工法の違いや切断速度や出力等の切断条件を変化させた際の影響を調査した。

論文

Technology development on reactor dismantling and investigation of contamination in FUGEN

副島 吾郎; 岩井 紘基; 中村 保之; 林 宏一; 門脇 春彦; 水井 宏之; 佐野 一哉

Proceedings of 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (CD-ROM), 5 Pages, 2017/07

「ふげん」では、解体撤去や汚染の除去作業に係る廃止措置を安全かつ合理的に遂行することとしており、また、廃止措置に必要な技術開発を進めてきている。(1)原子炉本体解体に向けた技術開発:「ふげん」では、原子炉本体の特徴等に鑑み、原子炉本体解体には切断速度が速く二次廃棄物の発生量が少ない特徴を有するレーザ切断工法を適用する計画としている。レーザは原子炉施設解体への適用実績がないため、レーザヘッド,発振器,ロボット等から構成されるレーザ切断システムを構築し、解体物を対象とした切断実証を行った。(2)汚染状況調査に係る技術調:「ふげん」では、従前より施設の残存放射能量を的確に把握するため施設の汚染状況調査を行ってきている。今般、既存の実機材から試料を採取し核種分析により放射能濃度を評価する調査手法に加え、非破壊環境下で簡易的に「ふげん」の主要な二次汚染の主要核種である$$^{60}$$Coを指標とした汚染状況を把握する調査手法の開発に着手した。

論文

Tritium decontamination of contaminated system with tritiated heavy water by drying treatment

門脇 春彦; 松嶌 聡; 中嶌 良昭

Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-24) (DVD-ROM), 6 Pages, 2016/06

新型転換炉「ふげん」は重水減速軽水沸騰冷却圧力管型の原子炉である。原子炉の運転によって重水中にトリチウムが発生したため、重水系及びヘリウム系はトリチウムによって汚染された。「ふげん」において生じたトリチウムの化学形態は水分子である。トリチウム汚染された重水系の乾燥処理のために、通気乾燥と真空乾燥が系統の乾燥に適用され、それぞれ系統内の重水の乾燥処理に効果があることを実証した。ヘリウム系は汚染レベルが低くまた内包物を含まない系統であるが、本系統は真空乾燥により速やかに処理を完了することができた。しかし、重水浄化系は乾燥処理に長期間を要した。試験の結果から、除染対象にアルミナペレット、樹脂、シリカゲルのような水の吸着材を含む場合、乾燥処理に長期間を要することが判明した。これに対し、ローター式除湿機の乾燥処理の試験結果より、吸着重水を軽水に置換することでトリチウム化重水の除去を加速できることが示された。

報告書

第31回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 山崎 浩一; 門脇 春彦; 井口 幸弘

JAEA-Review 2015-008, 39 Pages, 2015/06

JAEA-Review-2015-008.pdf:8.77MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成27年3月13日に開催した第31回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"ダイヤモンドワイヤーソーによる実機材切断に係る基礎データの取得"、"トリチウム除去の進捗及び常温真空乾燥の効率評価"及び"「ふげん」における知識マネジメントシステム構築の取り組み方針について"について、資料集としてまとめたものである。

報告書

第29回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 岩井 紘基; 門脇 春彦

JAEA-Review 2014-023, 30 Pages, 2014/08

JAEA-Review-2014-023.pdf:100.36MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成26年3月13日に開催した第29回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"炉心構造材からの試料採取技術開発状況"及び"トリチウム除去における常温真空乾燥の効率化検討"について、資料集としてまとめたものである。

報告書

第28回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 岩井 紘基; 水井 宏之; 門脇 春彦; 中村 保之

JAEA-Review 2013-049, 49 Pages, 2014/02

JAEA-Review-2013-049.pdf:5.59MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成25年9月24日に開催した第28回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"レーザ切断工法の実機適用に向けた切断試験状況及び今後の計画"、"基礎架台コンクリート等への放射性物質等の浸透性に係る検討"、"トリチウム除去における常温真空乾燥及び重水残留量の推測法の実機適用"及び福島第一原子力発電所の廃止措置技術に係る「ふげん」の取組み状況として報告した"福島第一原子力発電所の炉内解体を想定した熱的及び機械的切断技術による適用性試験"について、資料集としてまとめたものである。

報告書

第27回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 門脇 春彦; 榊原 安英; 平田 智宏

JAEA-Review 2013-027, 40 Pages, 2013/09

JAEA-Review-2013-027.pdf:7.42MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成25年3月14日に開催した第27回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"重水回収・トリチウム除去における除去技術の高度化"及び、福井県エネルギー研究開発拠点化計画へのふげんの取組み状況として報告した"福井県における高経年化調査研究"、"技術課題解決促進事業(公募型)"について、資料集としてまとめたものである。

報告書

第26回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 香田 有哉; 芝原 雄司; 門脇 春彦

JAEA-Review 2012-040, 36 Pages, 2013/01

JAEA-Review-2012-040.pdf:8.2MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成24年9月13日に開催した第26回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"タービン系設備の解体撤去工事における各種切断工法等の適用実績"、"管理データ評価システムを用いた解体作業計画の立案に関する検討"、"重水回収・トリチウム除去作業の実績と知見"について、資料集としてまとめたものである。

論文

Applicability of a catalytic reduction method using a palladium-copper catalyst and hydrazine for the denitration of a highly concentrated nitrate salt solution

門脇 春彦; 目黒 義弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(9), p.881 - 887, 2012/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:75.85(Nuclear Science & Technology)

Denitration of a highly-concentrated sodium nitrate (NaNO$$_{3}$$) aqueous solution was studied with a catalytic reduction method using a catalyst of palladium-copper supported on carbon powder (Pd-Cu/C) and hydrazine (N$$_{2}$$H$$_{4}$$). It was demonstrated that nitrate ion (NO$$_{3}$$$$^{-}$$) in 5 mol L$$^{-1}$$ NaNO$$_{3}$$ solution was completely reduced through an intermediate nitrite ion (NO$$_{2}$$$$^{-}$$) to a nitrogen compound such as nitrogen, nitrous oxide or ammonia. By comparing reaction rates of NO$$_{3}$$$$^{-}$$ and NO$$_{2}$$$$^{-}$$ obtained using catalysts with various Pd-Cu composition and different reductants (hydrogen (H$$_{2}$$) or N$$_{2}$$H$$_{4}$$), it was found that the catalyst having metal ratio of Pd : Cu = 1 : 0.66 brought maximum reaction rate of NO$$_{3}$$$$^{-}$$ and NO$$_{2}$$$$^{-}$$ by using N$$_{2}$$H$$_{4}$$, and that not only reactions of NO$$_{3}$$$$^{-}$$ and NO$$_{2}$$$$^{-}$$ but also reaction of N$$_{2}$$H$$_{4}$$ were affected by the Pd-Cu composition.

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,2; 硝酸塩-ヒドラジン均一溶液を用いた硝酸イオンの還元分解

富岡 修; 門脇 春彦; 目黒 義弘; 高橋 邦明; 加藤 篤*

no journal, , 

低レベル放射性廃液は中和処理や濃縮などの工程を経て高濃度の硝酸ナトリウム溶液となっている。これら廃液の処分後の安全評価等を考慮すると、処分体中に硝酸体窒素が含まれないようにあらかじめ廃液中の硝酸イオンを除去する技術の開発が望まれる。そこでPdとCuをゼオライトに担持した金属触媒とヒドラジンを還元剤として用い、5M硝酸ナトリウム溶液中の硝酸イオンを化学的に窒素ガスに分解する方法を検討した。加温した硝酸ナトリウム溶液とヒドラジンの混合溶液を触媒と接触させる方法において、硝酸イオンの分解効率に及ぼす触媒と還元剤の量の影響を調べた。ヒドラジン量を増すとともに硝酸イオンの残存量が低下し、[N$$_{2}$$H$$_{4}$$]/[NO$$_{3}$$$$^{-}$$]が1.65以上でほぼ99%の硝酸イオンを分解できた。亜硝酸イオンはほとんど存在しなかった。[N$$_{2}$$H$$_{4}$$]/[NO$$_{3}$$$$^{-}$$]が小さいとき、触媒量の増加とともに脱硝効率が増加した。アンモニアへの転換率は触媒量の増加とともにわずかに減少した。この結果から触媒や還元剤の種類のみならず、操作方法によっても副生成物の発生量を抑制できる可能性を見いだした。

口頭

ヒドラジンを用いる高濃度硝酸イオンの還元に及ぼすPd-Cu/C触媒の組成の影響

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

高濃度硝酸ナトリウム水溶液中の硝酸イオンを、液体還元剤を用いて分解するためのPd-Cu触媒の開発を行った。還元剤としてヒドラジンを用いた場合、Pd-Cu/C触媒は硝酸イオンの分解に対し活性を示した。触媒中のPd-Cu比が1.0:0.83の触媒が硝酸イオン及び反応中間体の亜硝酸イオンの還元分解に最適となること、及び、触媒中の担体割合の増加が活性を増加させることを明らかにした。

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,3; 高濃度硝酸塩溶液の脱硝のための触媒開発

目黒 義弘; 門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 高橋 邦明

no journal, , 

パラジウムと銅を担持させた種々の触媒を作製し、これらと還元剤としてヒドラジンを用いて高濃度の硝酸ナトリウム溶液中の硝酸イオンを分解した。分解効率や硝酸イオンの還元生成物の生成選択性に及ぼす触媒の影響を検討した。

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,4; フロー方式分解法による高濃度硝酸イオンの分解

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 榊原 哲朗; 山口 大美; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

フロー方式による化学的還元分解法によって、高濃度の硝酸ナトリウム溶液中の硝酸イオンを分解した。触媒としてパラジウム-銅担持活性炭,還元剤としてヒドラジンを用いた。フロー方式においても、高効率で硝酸イオンを分解できることを確かめた。分解効率に及ぼす、触媒量,流速,カラム長等の実験因子の影響を調べた。

口頭

Pd-Cu担持触媒とヒドラジンを用いる硝酸イオンの分解反応における触媒活性に及ぼすPd-Cu組成及び担体の影響

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

液体還元剤のヒドラジン及びPd-Cu担持触媒を用いる硝酸ナトリウム水溶液中の硝酸イオンの分解反応において、触媒活性に与えるPd-Cu組成比及び担体材料の影響を調べた。無電解析出法により作製した触媒金属のPd-Cuは合金状態となり、また、その表面組成は担体材料の影響を強く受けることがわかった。Pd-Cu担持炭素粉末触媒による硝酸イオンの分解反応において、硝酸イオン及び中間生成物である亜硝酸イオンの分解に対して活性が最大となるPd-Cu比を明らかにした。また、触媒活性が担体材料によって変化することを見いだした。

口頭

ヒドラジンを用いる硝酸イオン還元反応に及ぼすPd-Cu/C触媒の作製法及び担持金属組成の影響

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

液体還元剤のヒドラジン及び担持Pd-Cu触媒を用いた液液固相間反応による硝酸イオンの還元反応において、触媒の作製法によってNO$$_{2}$$$$^{-}$$の還元活性が異なること、Pd-Cuの共存がN$$_{2}$$H$$_{4}$$の活性を増加させること、及び、金属担持率の減少が硝酸イオン還元活性を増加させることを明らかにした。

口頭

ヒドラジン及びPd-M(M = Cu, Ni)合金触媒を用いる硝酸イオン還元反応生成物の解析

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

組成の異なる担持Pd-Cu及びPd-Ni合金触媒を作製した。この触媒とヒドラジンを用いて、硝酸ナトリウム水溶液中の硝酸イオンを還元できた。この還元反応によって窒素,亜酸化窒素及びアンモニアが生成し、これらの選択性が触媒によって異なることを見いだした。この選択性には触媒金属の種類によって異なるヒドラジンの中間体が影響することが予想される。

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,5; 触媒の寿命に及ぼす触媒金属組成の影響

門脇 春彦; 加藤 篤; 間宮 圭司; 高野 雅人; 山下 利之; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

ヒドラジンとパラジウム-銅担持活性炭触媒を用いる高濃度硝酸ナトリウム水溶液中の硝酸イオンの還元分解において、触媒に第3の金属を添加することによって触媒寿命が延びることを見いだした。触媒寿命に及ぼす添加金属種の影響を調べた。

口頭

Pd-Cu触媒とヒドラジンを用いた脱硝反応における生成物選択性に及ぼす反応溶液条件の影響

門脇 春彦; 加藤 篤; 富岡 修; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

触媒及び還元剤を用いる硝酸イオンの還元分解において、硝酸塩溶液が高濃度の場合の高効率な分解にはヒドラジンなどの還元剤が有用である。本研究ではこの還元反応のメカニズムの一端を明らかにすることを目的として、ヒドラジン及びPd-Cu触媒を用いて高濃度硝酸ナトリウム水溶液中の硝酸イオンを還元分解し、反応溶液条件と生成物選択性の関係を調べた。亜硝酸イオンとヒドラジンの濃度比が選択性に影響することを明らかにした。

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,6; 触媒連続使用による活性低下原因の解明

門脇 春彦; 加藤 篤; 間宮 圭司; 高野 雅人; 山下 利之; 目黒 義弘; 高橋 邦明

no journal, , 

ヒドラジンとパラジウム-銅担持活性炭触媒を用いた高濃度硝酸塩溶液中の硝酸イオンの還元分解反応において、反応を繰り返すごとに硝酸イオン分解率が低下した。反応前後の触媒の状態を比較し、硝酸イオン分解率低下の原因を調べた。

口頭

貴金属触媒を用いる硝酸イオンの還元分解,7; 触媒劣化と触媒金属の結晶性との相関

門脇 春彦; 目黒 義弘

no journal, , 

ヒドラジン及びPd-Cu担持活性炭触媒を用いる高濃度硝酸ナトリウム溶液中の硝酸イオンの還元分解において、長時間使用した触媒はその性能が低下するとともに、反応熱が原因と考えられる担持金属の焼結(凝集及び結晶化)が見られた。本研究では結晶性が異なる種々の触媒を作製し、これを用いた脱硝反応を行い、触媒の性能劣化にかかわる結晶性の影響を解明した。

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