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谷口 拓海; 松本 早織; 平木 義久; 佐藤 淳也; 藤田 英樹*; 金田 由久*; 黒木 亮一郎; 大杉 武史
JAEA-Review 2024-059, 20 Pages, 2025/03
JAEA-Review-2024-059.pdf:1.0MB
廃棄物のセメント固化で求められる基本的な性能である硬化前の流動性および硬化後の強度特性は、廃棄物に含まれる物質や成分などの化学的作用の影響を受けることが予想される。硬化前の流動性および硬化後の強度特性はセメントの硬化速度に大きく影響されることから、セメントの硬化速度に影響を与える化学物質を対象に着目して既往の知見を調査し、取りまとめを行った。本報告書ではセメントの流動性に影響を及ぼす化学物質を大きく分類し、無機物質として(1)陰イオン種、(2)重金属等金属元素、(3)セメント混和剤として用いられる無機物質および(4)セメント混和剤として用いられる有機物質の4つに整理した。調査の結果、化学物質によって硬化を促進する効果と遅延する効果に大きく分類されることが分かったが、一部の化学物質ではその添加量によって硬化に与える影響が逆転するものも見られたことから、実際に化学物質を添加し、凝結時間測定を実施した。その結果、硬化促進に寄与するメカニズムが複数あることが分かった。セメントの硬化反応を阻害する化学物質を調査し、セメント固化における混入禁忌成分を検討するための情報を整理することができた。
黒木 亮一郎
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 28(2), p.47 - 52, 2021/12
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所では、廃炉や汚染水対策などの進捗に伴いさまざまな廃棄物が発生しており、今後も廃止措置の工程に合わせ、さらに多種多様な廃棄物の発生が予想される。これら廃棄物については、廃炉を計画通り進捗させるとともに、将来の廃棄物処理に手戻りがないように、それぞれの特性に応じた発生から処分までの適切な管理方策を策定する必要がある。この策定に向けた技術的根拠を整備するため、国際廃炉研究開発機構(IRID)では廃棄物管理技術の研究開発を進めている。本稿ではこれら取り組みの概要と、オフサイトの除去土壌等に係る取り組みと連携の可能性のあるトピックスについて紹介する。
黒木 亮一郎; 伊藤 史典*; 仲田 久和; 山本 修次; 高橋 邦明
JAEA-Technology 2009-016, 124 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-016.pdf:3.8MB
日本原子力研究開発機構(以下、「機構」)における廃棄物の発生から処理・処分までのすべてにかかわるデータを一元的に管理するシステム(以下、「廃棄物管理システム」)の開発を行うこととし、当該システムの概念についての検討を行った。まず、機構における廃棄物管理の現状及び課題を整理して開発方針を設定し、廃棄物管理システムが提供すべき情報を抽出した。これらを前提条件として、本システムで管理する400項目超のデータ項目を整理するとともに、システムの構成概念と具体的な機能を検討し、廃棄物管理システムの概念をまとめた。具体的には、廃棄物管理システムが扱うデータは、放射性廃棄物の埋設処分にあたり必要となる廃棄体品質保証にかかわるデータと、廃棄物処理処分体系の最適化検討や定期報告事項などにかかわるデータに分けられることから、廃棄物管理システムはこれらのデータおのおのについて、提供すべき情報に加工するためのデータの解析機能(プログラム)と、データの管理機能(データベース)を基本構成とし、これら機能をすべてネットワーク上に構築した合理的なシステムとすることを提案した。
黒木 亮一郎; 高橋 邦明
JAEA-Research 2007-082, 215 Pages, 2008/01
JAEA-Research-2007-082.pdf:7.2MB
日本原子力研究開発機構が保有する放射性廃棄物の処理処分方策を今後さらに合理的かつ具体的に進めるためには、廃棄体技術基準が制定される必要がある。そのため、現行の法規制で未整備であるTRU廃棄物の廃棄体技術基準案を構築するにあたり、廃棄体中に含まれる可能性のある環境に影響を与える有害物質とTRU廃棄物に含まれる核分裂性核種による臨界の影響について検討し、以下の成果を得た。(1)TRU廃棄物に含まれる有害物質にかかわる関係法令を整理した。(2)英国,米国及び仏国における有害物質の影響評価事例を調査し、その知見を整理した。(3)各処分区分別に、主要な有害物質について物質移行評価を実施し、有害物質の制限量を算出した。(4)核種の濃集及び蓄積による臨界評価を実施し、処分の実態を考慮すれば臨界の可能性はほとんどないことが判明した。
中村 博文; 安部 智之; 鹿志村 卓男; 永井 俊尚; 前田 誠一郎; 山口 俊哉; 黒木 亮一郎
JNC TN8440 2003-016, 39 Pages, 2003/07
JNC-TN8440-2003-016.pdf:0.79MB
GEN-II Pjタスクフォースチームは、東海事業所の厳しい現実を見据えたうえで、現場に立脚し、かつ従業員が高いモラルや目標を維持できる東海事業所における研究開発計画をまとめることを目的として、平成14年12月19日から中堅*若手7人で活動を開始した。検討に際して、はじめに日本の核燃料サイクルを取り巻く現状を以下のように認識した。・軽水炉サイクルから高速炉サイクルへの技術の流れが不明確・高速炉サイクル確立にはプルサーマル実施が必須・廃棄物関連コスト(「負の遺産」)への対応は喫緊の課題 その上で、実用化戦略調査研究(F.S.)の研究開発計画と整合のとれた核燃料サイクル研究開発計画(今後10
20年)を検討し、以下に示す核燃料サイクル研究開発の基本的な取り組みと東海事業所における具体的な対応策を提案した。・エネルギー安定供給を支える「強靭な核燃料サイクル」の確立と高度化*核燃料サイクルの安定運用のための冗長性確保*異常等の発生頻度低減と迅速な対応*安全、信頼性、安心、透明性向上・長期的供給可能な基幹エネルギー源として高速炉サイクル技術を早期に確立*軽水炉サイクル技術との連携を取った研究開発*安全性、経済性、環境負荷低減、核拡散抵抗性を考慮した複数の実用可能な技術に優先順位をつけて研究開発*実用化に近い技術から早く提示・廃棄物処理、処分技術の確立と廃棄物から見た核燃料サイクル技術の最適化*廃棄物処理、処分方策の早期実現による「負の遺産」の低減*廃棄物関連技術に基づき各サイクル技術を経済性、環境負荷両面で最適化
サイクル施設の除染*解体技術の開発新施設の設計*建設段階から、解体等のコストを配慮
黒木 亮一郎; 鈴木 敏*; 田所 秀明*; 薄井 和也; 入之内 重徳; 安 隆己
動燃技報, (103), p.55 - 63, 1997/09
TRU廃棄物を区分管理するために、TRU核種を極低濃度領域まで測定できる非破壊測定技術として、アクティブ中性子法が有効とされている。プルトニウム廃棄物処理開発施設(PWTF)では、1990年度よりアクティブ中性子測定装置による測定技術の開発・実証を行っている。この試験で、廃棄物マトリクスによる検出感度への影響があることが実証されている。この影響を補正するため、廃棄物マトリクスの吸収能(中性子吸収断面積)および減速能(水素密度)を用いた補正手法を考案し、その適用性を評価した。この手法により、最大90%あった誤差を、
20%まで補正することが可能となった。ここではその補正手法について報告する。
谷口 拓海; 並木 仁宏*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 金田 由久*; 大澤 紀久*; et al.
no journal, ,
セメントやAAMによる固化処理プロセス(低温処理技術)の成立性および固化体性能は、汚染水処理から発生する様々な廃棄物の物理化学的性状の影響を受け、廃棄物の性状によっては混練中の急結といった処理プロセス自体が成立しない事態も起こりうる。このため実処理に先立ち、対象廃棄物の低温固化処理に対する適用可能性を簡易に検査・評価する手法を検討した。試験概要及び得られた検討結果の一部を紹介する。
平木 義久; 寺澤 俊春*; 今泉 憲*; 谷口 拓海; 加藤 潤; 大杉 武史; 曽根 智之; 中澤 修; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の汚染水処理から発生する廃棄物を、セメント等で固化処理する場合の放射性核種濃度による上限値を評価する目的で、固化する放射性核種量と廃棄体温度の関係について、放射線輸送コード及び熱解析コードを用いた解析を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。
加藤 潤; 今泉 憲*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 金田 由久*; 大澤 紀久*
no journal, ,
福島第一原子力発電所で発生する炭酸塩スラリーの模擬スラリーを含有するセメント及びAAM固化体を作製し、
線照射試験における水素ガス発生量を評価した。得られたデータは、既報で報告した廃棄物を含有しない固化体のデータと比較し、炭酸塩スラリーを含有することの水素ガス発生量への影響を評価した。
加藤 潤; 谷口 拓海; 大杉 武史; 中澤 修; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故により発生した汚染水処理二次廃棄物は多種多様かつこれまでに処理実績のない性状を持つ。2017年度までに、放射性廃棄物処理に適用実績のある固化技術について、汚染水処理二次廃棄物に対する適用性評価に向けた課題が抽出された。本報告では、抽出された課題解決のための研究開発について紹介する。
角田 あやか; 谷口 拓海; 並木 仁宏*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 金田 由久*; 大澤 紀久*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理において発生する性状多様な廃棄物に対して、事前に低温固化処理可能性を判定する手法を検討している。本法において、かさ密度や発熱性等の廃棄物性状を定量的に取得し、判定基準を設定する必要がある。本研究では、試料面の高さや温度等を機械的に判定することを目的として、画像判定装置を導入し、画像から性状評価に用いる数値を取得するための検討を行った。
金田 由久*; 芳賀 和子*; 柴田 真仁*; 大澤 紀久*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 川戸 陸也*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理から発生する廃棄物をセメント等で低温固化処理する場合の基礎データを取得する目的で、セメント, AAM(アルカリ活性化材料)および模擬炭酸塩スラリー混合固化体を作成し、溶解試験を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。
小林 佑太朗*; 芳賀 和子*; 金田 由久*; 黒田 和眞*; 佐藤 努*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理から発生する廃棄物をセメント等で低温固化処理する場合の長期挙動を予測することを目的に、セメント及びAAM(アルカリ活性化材料)硬化体の溶解挙動について熱力学平衡計算により検討し、得られた計算結果と平衡溶解試験の結果との比較を行った。
宇留賀 和義*; 古川 静枝*; 小山 正史*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理で生じるゼオライト等の無機吸着剤を安定化するため、ガラス固化等の高温処理の適用性を検討している。本研究では、適用性を評価する上での重要な検討項目であるCs揮発挙動を明らかとするため、Csを吸着させたゼオライトについて熱重量分析および組成分析を実施した。
加藤 潤; 谷口 拓海; 並木 仁宏*; 今泉 憲*; 寺澤 俊春*; 大杉 武史; 曽根 智之; 中澤 修; 黒木 亮一郎; 駒 義和
no journal, ,
放射性廃棄物処理に適用実績のある固化技術について、2017年度に福島第一原子力発電所の汚染水処理二次廃棄物への適用性評価に向けた課題が抽出された。本報告では2018年度実施の、抽出された課題に対する検討を紹介する。
菊地 道生*; 山本 武志*; 大塚 拓*; 川戸 陸也*; 金田 由久*; 柴田 真仁*; 芳賀 和子*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理において生じる炭酸塩スラリーに対する、低温固化処理材料の適用性評価に利用するデータの取得を目的とし、各種固化配合で作製した模擬炭酸塩スラリー混合セメント固化体およびAAM固化体について、基礎特性の評価を行った。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。
中塩 信行*; 川副 貴裕*; 相川 浩平*; 菊地 道生*; 山本 武志*; 金田 由久*; 芳賀 和子*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
福島第一原子力発電所の汚染水処理から発生する廃棄物を低温固化処理する場合の基礎データを取得するために、模擬炭酸塩スラリーを合成した。試験概要及び得られた結果の一部を紹介する。
平木 義久; 齋藤 利充*; 角田 あやか; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*
no journal, ,
福島第一原子力発電所汚染水処理過程で発生する二次廃棄物の固化処理におけるK系アルカリ刺激材料(AAM)の適用可能性を示すため、実際の廃棄物処理における作業性に係る物性試験を実施した。模擬廃棄物を含まないK系AAMを作製し、粘度変化および凝結時間を測定した。得られたデータについて他の固化材料と比較した結果、流動性が高く、硬化が早いことが確認された。
菊地 道生*; 古川 静枝*; 小山 正史*; 大塚 拓*; 山本 武志*; 今泉 憲*; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎
no journal, ,
汚染水処理により発生するスラリーなどの水処理二次廃棄物に関して、実用規模の処理に適用できる見通しを評価する目的で、処理技術の評価のアプローチに係わる調査研究を行っている。2019年度に引き続き、溶融・ガラス固化技術における対象技術を拡張すると共に、処理の遠隔操作性に着目し調査を行った。
角田 あやか; 大曽根 理*; 平木 義久; 大杉 武史; 曽根 智之; 黒木 亮一郎; 工藤 勇*; Elakneswaran, Y.*; 佐藤 努*
no journal, ,
福島第一原子力発電所内の水処理二次廃棄物に対する、K系アルカリ刺激材料(AAM)の固化適用性検討に必要な物性データ取得のため、圧縮強度試験および線照射による水素発生量の測定を行った。本試験項目において、K系AAM固化体は粉体材料の種類により異なる傾向を示すことが分かった。また、圧縮強度試験において、K系AAMは粉体材料の種類により他の固化材料と同程度の強度を有することが分かった。
