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論文

Continuous liquid-liquid extraction of uranium from uranium-containing wastewater using an organic phase-refining-type emulsion flow extractor

永野 哲志; 長縄 弘親; 鈴木 英哉; 利光 正章*; 三田村 久吉*; 柳瀬 信之*; Grambow, B.

Analytical Sciences, 34(9), p.1099 - 1102, 2018/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:59.3(Chemistry, Analytical)

大量のウラン廃液からウランを連続的に抽出するために、溶媒洗浄型のエマルションフロー(EF)システムを開発した。これまでのEFシステムは有機溶媒を洗浄する仕組みを持っていないために、大量廃液を処理する際には有機溶媒に目的元素が蓄積し抽出性能が劣化するという問題があった。そこで、目的元素の蓄積を抑制するために有機溶媒洗浄ユニットを備えたシステムを新たに開発しウラン廃液処理に適用したところ、抽出性能の劣化を起こすことなく連続処理ができることが分かった。

論文

未除染森林から放射性セシウムの流出による生活圏の再汚染を防止する技術

長洲 亮佑*; 田邉 大次郎*; 横塚 享*; 熊沢 紀之*; 安食 貴也*; 相澤 雄介*; 長縄 弘親; 永野 哲志; 柳瀬 信之*; 三田村 久吉*; et al.

環境浄化技術, 17(2), p.58 - 61, 2018/03

原子力機構は、茨城大学, 熊谷組およびグループ会社であるテクノスとともに、森林からのセシウムの移行を抑制する新技術を開発した。この新技術では、ポリイオンと呼ばれるイオン性高分子と鉱物である粘土を併用し、降雨や雨水の流れといった自然の力を利用して、セシウムの移行を抑制する。福島県飯舘村で新規技術の実証試験を行い、森林から森林に隣接する牧草地へのセシウム移行に対する抑制効果を証明した。

論文

Decontamination and volume reduction of cesium-contaminated soil by combining soil solidification with interpolyelectrolyte complex and wet classification

山下 祐司*; 柳瀬 信之; 永野 哲志; 三田村 久吉; 長縄 弘親

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 305(2), p.583 - 587, 2015/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:80.88(Chemistry, Analytical)

セシウムに汚染した土壌の除染と減容化の方法を検討した。土壌をポリイオンコンプレックス溶液で固化し湿式分級によりいくつかの粒径サイズに分けた。各サイズの$$gamma$$線スペクトロメトリーによる結果から、未処理の土壌に比べ、粗い土壌粒子の放射能濃度の割合は減少し、一方、0.075mm以下の土壌粒子の割合は増加した。このことから、放射性セシウムが蓄積している細かな土壌粒子が土壌固化と分級により粗い土壌粒子の表面から除去され、洗浄液に保持されることが分かった。

論文

セシウム吸着ディスク及びGMサーベイメータを用いた水試料中の放射性セシウム濃度のモニタリング法とその応用

永野 哲志; 三田村 久吉; 柳瀬 信之; 長縄 弘親; 安田 健一郎; 山口 裕顕*

放射性物質の吸着・除染および耐放射線技術における材料・施工・測定の新技術, p.400 - 408, 2014/11

水試料中の放射性セシウム濃度を迅速・簡便に評価する方法として、セシウム吸着ディスクとGMサーベイメータを組合せたその場測定法を考案し、福島県伊達市富成小学校の屋外プールの除染作業に応用した。本稿は、技術情報協会の依頼を受け、本測定法を一般の人向けに解説したものである。

論文

Continuous liquid-liquid extraction of nickel from simulated electroless nickel plating liquid wastes by using a counter current emulsion flow extractor

永野 哲志; 三田村 久吉; 山下 祐司; 柳瀬 信之; 鈴木 英哉; 長縄 弘親

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 21(1), p.111 - 117, 2014/00

無電解ニッケル廃液からニッケルを連続的に抽出するために、エマルションフロー抽出装置を利用した廃液処理システムを開発した。抽出溶媒としてはニッケルの抽出剤であるLIX-84Iと反応加速剤であるPC88Aを溶解させたシェルゾールD70を使用した。純水で希釈した模擬廃液に本抽出システムを適用したところ、最大で96%のニッケルを抽出することがわかった。また、エマルションの液滴のサイズを高速度カメラで分析したところ、0.2$$sim$$0.4mmであった。

論文

エマルションフロー法による人形峠ウラン廃液からのウランの連続抽出

永野 哲志; 柳瀬 信之; 長縄 弘親; 三田村 久吉; 半澤 有希子; 美田 豊; 菅田 信博; 大橋 裕介; 遠藤 裕治; 松原 達郎

日本原子力学会和文論文誌, 12(4), p.277 - 285, 2013/12

人形峠環境技術開発センターで発生するウラン含有除染廃液を効率的に処理するために、エマルションフロー抽出装置を利用した廃液処理システムを開発した。エマルションフロー抽出装置は、機械的な撹拌なしに大量の廃液を処理できる連続抽出装置である。このシステムでは、鉄を大量に含む希硫酸溶液から第3相を生成することなくウランを選択的に抽出できる、トリノルマルオクチルアミンと1-オクタノールを含むイソオクタン溶液を抽出溶媒として使用する。このシステムを実廃液及び模擬廃液に適用したところ、装置から微細な抽出溶媒が漏えいしないようなマイルドなエマルションフロー条件下で、除染廃液中の90%以上のウランを抽出できることがわかった。

論文

Decontamination of outdoor school swimming pools in Fukushima after the nuclear accident in March 2011

三枝 純; 操上 広志; 安田 良; 栗原 和男; 新井 栄揮; 黒木 良太; 松橋 信平; 小澤 隆志; 後藤 浩明; 高野 隆夫; et al.

Health Physics, 104(3), p.243 - 250, 2013/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:62.56(Environmental Sciences)

2011年3月の原子力発電所事故を受け、福島県内の多くの学校プールでは、放射性セシウムを含んだ水が農地に放出されることへの懸念から、プール水が排水できないままにあった。原子力機構では、プール水を除染するための方法として、各種のセシウム吸着材を使った方法や凝集沈殿法について調査・検討を行った。この結果をもとに、福島県内の学校プールにおいて除染の実証試験を行い、手法の見直しや改良を進めることにより、プール水の除染方法を構築した。

論文

セシウム吸着ディスクとGMサーベイメータを用いた水試料中の放射性セシウム濃度のモニタリング法

永野 哲志; 三田村 久吉; 柳瀬 信之; 長縄 弘親; 安田 健一郎; 吉田 善行; 山口 裕顕*

日本放射線安全管理学会誌, 11(2), p.139 - 145, 2012/11

水試料中の放射性セシウム濃度を迅速・簡便に評価する方法として、セシウム吸着ディスクとGMサーベイメータを組合せたその場測定法を考案した。本測定法は、水試料の通水によりセシウム吸着ディスク上に捕集した放射性セシウムの濃度を、GMサーベイメータにより測定された$$beta$$線計数率と実用的な換算係数をもとに算出することを原理とする。本測定法を福島県伊達市富成小学校の屋外プールの除染により生じた水試料中の放射能濃度に応用し、本測定法が迅速さ,簡便さの点でその場分析法として有効であることを確認した。

論文

ポリイオンコンプレックスを固定化剤として用いる土壌表層の放射性セシウムの除去; 福島県飯舘村における除染試験の速報

長縄 弘親; 熊沢 紀之*; 斉藤 浩*; 柳瀬 信之; 三田村 久吉; 永野 哲志; 鹿嶋 薫*; 福田 達也*; 吉田 善行; 田中 俊一*

日本原子力学会和文論文誌, 10(4), p.227 - 234, 2011/12

2011年3月15日に発生した東京電力福島第一原子力発電所2号機の水素爆発で放出された放射性物質によって汚染された、福島県相馬郡飯舘村長泥地区のビニールハウス用農地,水田,牧草地,家屋周辺等の土壌の除染を試みた。除染方法は、高分子陽イオンと高分子陰イオンが生成する固体状の高分子イオン複合体(ポリイオンコンプレックス: PIC)を用いて固定化した、土壌の表層部を剥離することを原理とする。2種類のPIC水溶液を用いて異なった特性の土壌を対象に除染試験を実施し、90%以上の高い除染率が得られること、及び同法が除染作業中の土壌の飛散の抑制に効果的であることを明らかにした。

論文

Fabrication of silica nanomaterials reflecting morphological transition of DNA mediated by a silane-appended ionic liquid

下条 晃司郎; 三田村 久吉; 毛利 剛; 長縄 弘親

Chemistry Letters, 40(5), p.435 - 437, 2011/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.36(Chemistry, Multidisciplinary)

本研究ではDNA構造を転写したシリカマテリアルの簡便な合成法を構築した。アルコキシシラン部位を組み込んだイオン液体はDNAと結合することが可能で、さらにテトラメトキシシランとのゾル-ゲル反応における核として機能する。さらに、このイオン液体はDNAの構造変化をもたらすため、同じDNAからランダムファイバー,ロッド,リング,直線性ファイバーなどユニークな構造を有するシリカマテリアルを合成することができる。

論文

Evaluation of the affinity of some toxic elements to schwertmannite in natural streams contaminated with acid mine drainage

永野 哲志; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 高田 盛生*; 三田村 久吉; 佐藤 努*; 長縄 弘親

Water Air and Soil Pollution, 216(1-4), p.153 - 166, 2011/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:77.46(Environmental Sciences)

シュベルトマナイトは、黄鉄鉱(FeS$$_{2}$$)を含む鉱床周辺の河川水中で二次的に生成される鉄の硫酸塩鉱物であり、鉱床から流出したヒ素やアンチモン等の一部の有害元素を水溶液から除去することで知られている。本研究では、シュベルトマナイトを使った環境汚染水の浄化の可能性をより広範に検討するために、さまざまな有害元素のシュベルトマナイトへの親和性を、従来からの分配係数に加え、新たに考案したパラメータである、シュベルトマナイト結晶の芽と考えられる鉄の多核錯体への分配比をもとに評価した。その結果、シュベルトマナイトは、ヒ素やアンチモン等の環境水中で陰イオンの化学形態を取る元素に対し高い親和性を持つことが明らかとなり、陰イオン有害元素で汚染した環境水に対し浄化材として有効に利用できる可能性が示された。

報告書

人形峠模擬ウラン廃液からのウランの抽出分離

三田村 久吉; 長縄 弘親; 永野 哲志; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 下条 晃司郎; 松原 達郎; 美田 豊; 瀧 富弘; 村田 雅人

JAEA-Research 2008-113, 27 Pages, 2009/03

JAEA-Research-2008-113.pdf:31.84MB

人形峠環境技術センターにおける、製錬転換施設のフッ化物系ウラン汚染物の除染処理に伴うウラン廃液及び使用済み遠心分離機の除染処理に伴うウラン廃液から、ウランを除去・回収する新たな手段として、溶媒抽出法による大量処理装置(エマルションフロー抽出装置)の適用が有望視されている。そこで、この装置を実廃液に適用するに際して最適な抽出剤を選ぶため、それぞれの模擬廃液を使用したバッチ試験を行い、リン酸系の抽出剤に対するウラン及び共存成分の抽出特性を明らかにした。その結果、抽出剤のD2EHPAは、一つの候補に成り得ると考えられるが、AOTのような界面活性剤との組合せを必要とする抽出剤(CMPなど)については、使用の可能性は低いことが明らかとなった。

論文

Characterization of homoionic Fe$$^{2+}$$-type montmorillonite; Potential chemical species of iron contaminant

香西 直文; 稲田 貢一*; 安達 美総*; 川村 幸*; 樫本 裕輔*; 小崎 完*; 佐藤 正知*; 大貫 敏彦; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; et al.

Journal of Solid State Chemistry, 180(8), p.2279 - 2289, 2007/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:53.25(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

陽イオン交換サイトにFe$$^{2+}$$イオンを吸着しているFe$$^{2+}$$型モンモリロナイトは、ベントナイト緩衝材の理想的な変質生成物である。著者らは既報において、不活性ガス雰囲気でFeCl$$_{2}$$水溶液を用いることによって、ほぼすべての陽イオン交換サイトにFe$$^{2+}$$イオンを吸着させたFe$$^{2+}$$型モンモリロナイトを調製した。本研究では調製した試料中に生成した可能性がある鉄の不純物化学種について検討した。試料全体に少量の塩素イオンが残留していることがわかった。これは、FeCl$$_{2}$$溶液中でFeCl$$^{+}$$が粘土に吸着したこと、さらに過剰塩除去処理中にFeCl$$^{+}$$から解離するはずのCl$$^{-}$$が粘土中に閉じこめられたためと考えられる。後者については、次の2つの理由が考えられる。まず、Fe$$^{2+}$$の吸着によって閉じた粘土層間からのCl$$^{-}$$拡散速度が遅いこと、あるいは残留したFeCl$$^{+}$$の一部が溶解度の低い水酸化物に変化したことである。

論文

A New "green" extractant of the diglycol amic acid type for lanthanides

長縄 弘親; 下条 晃司郎; 三田村 久吉; 須郷 由美; 野呂 純二*; 後藤 雅宏*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 14, p.151 - 159, 2007/00

特願 2006-157842   開放特許情報データベース   公報

ランタノイドに対する新しい「グリーン」抽出剤として、ジグリコールアミド酸骨格を持つ化合物、DODGAAを合成した。この抽出剤は、炭素,水素,酸素、及び窒素のみからなることから、完全焼却処分が可能であり、なおかつ、水にほとんど溶解しないことがわかった。これらの性質から、焼却処分に伴って生じる廃棄物や水環境汚染の問題を回避できる。DODGAAのランタノイドに対する抽出・分離能力は、同じく完全焼却できるカルボン酸型抽出剤であるVersatic10よりも格段に優れている。また、現在、工業的に広く用いられているが環境にはやさしくはない高性能リン系抽出剤であるPC-88AやDEHPAの抽出・分離性能に匹敵するものであった。

論文

Synthesis and characterization of nickel-copper hydroxide acetate, NiCu(OH)$$_{3.1}$$(OCOCH$$_{3}$$)$$_{0.9}$$ $$cdot$$ 0.9H$$_{2}$$O

香西 直文; 三田村 久吉; 福山 裕康; 江坂 文孝; Komarneni, S.*

Microporous and Mesoporous Materials, 89(1-3), p.123 - 131, 2006/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:77.6(Chemistry, Applied)

層状遷移金属水酸化物塩は、陰イオン交換性層状化合物の一種であり、陰イオン吸着材及びインターカレーションホストとして最近注目を集めるようになった。それゆえ、その種類,合成方法,特性などに関する論文数は少ない。本研究では、新型の層状遷移金属水酸化物塩である水酸化酢酸ニッケル銅の基本的な特性について述べる。酢酸ニッケル,酢酸銅,過酸化水素の混合溶液を150$$^{circ}$$Cの水熱条件で4時間加熱することにより、NiCu(OH)$$_{3.1}$$(OCOCH$$_{3}$$)$$_{0.9}$$ 0.9H$$_{2}$$Oの組成を持つ層状化合物が得られた。この化合物は水溶液中の塩素イオンと硝酸イオンを吸着しないが、2価以上の陰イオンを吸着し、さらに毒性の高いヒ酸イオンと亜セレン酸イオンに対して最も高い吸着選択性を持つ。それらのイオンに対する吸着材としての利用が考えられる。

論文

Synthesis and characterization of copper hydroxide acetate with a layered discoid crystal

香西 直文; 三田村 久吉; 福山 裕康; 江坂 文孝; Komarneni, S.*

Journal of Materials Research, 20(11), p.2997 - 3003, 2005/11

層状遷移金属水酸化物塩は、陰イオン交換性層状化合物の一種であり、陰イオン吸着材及びインターカレーションホストとして最近注目を集めるようになった。それゆえ、その種類,合成法,特性などに関する論文数は少ない。本研究では、従来とは異なる方法で合成した層状水酸化酢酸銅の基本的な特性について報告する。酢酸銅溶液を水酸化ナトリウム溶液でpH6.5まで滴定し、引き続き40$$^{circ}$$Cで熟成することによって得られた化合物は、既知の層状水酸化酢酸銅Cu$$_{2}$$(OH)$$_{3}$$(OCOCH$$_{3}$$)H$$_{2}$$Oと組成及び幾つかの特性が類似している。酢酸含有率がわずかに低いこの化合物は、既知の化合物に比べて、結晶形、383K以下での固相への酢酸イオンの結合安定性,溶液中の陰イオンとの反応などが異なる。

論文

Application of micro-PIXE to quantitative analysis of heavy elements sorbed on minerals

香西 直文; 三田村 久吉; 大貫 敏彦; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; 及川 将一*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 231(1-4), p.530 - 535, 2005/04

 被引用回数:9 パーセンタイル:39.91(Instruments & Instrumentation)

土壌など鉱物の混合相中での重元素等有害元素の移行挙動を解明研究に役立てるため、鉱物に吸着した重元素の定量評価へのmicro-PIXE分析の適用性を検討した。このため、均一な形状大きさの鉱物に重元素を吸着させた外部標準試料を調製し、micro-PIXEにより分析した。その結果、そのような外部標準試料が定量評価のために有効であることがわかった。ただし、その適応範囲は実験条件などにより限定される可能性がある。

報告書

硝酸態窒素による地下水汚染とその対策法

三田村 久吉

JAERI-Review 2003-007, 54 Pages, 2003/03

JAERI-Review-2003-007.pdf:3.36MB

世界の人口増加圧に伴う不可避的な食料増産やエネルギー消費量の増加は、硝酸態窒素の環境負荷を増加させる大きな要因となっている。窒素はタンパク質の構成元素として動植物の生育に欠かせない成分であるが、硝酸態窒素の過剰な環境負荷は飲料水となる地下水などを汚染し、人や家畜の健康に深刻な被害をもたらすことになる。本報は、硝酸態窒素による地下水汚染の問題点を明らかにし、環境修復・保全の観点から技術開発の新たな方向性を探るため、関連する書籍や論文などを参考にして、硝酸態窒素による人の健康への影響,窒素循環の実態,発生源の種類,汚染対策などについてまとめたものである。

論文

都市ゴミ焼却飛灰の人工岩石に及ぼすTiO$$_{2}$$とNa$$_{2}$$O添加剤の影響

三田村 久吉; 馬場 恒孝; 前田 敏克

日本セラミックス協会学術論文誌, 110(1277), p.55 - 59, 2002/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:77.19(Materials Science, Ceramics)

都市ゴミ焼却飛灰の無害化・安定化のために開発された人工岩石に及ぼす添加剤とホットプレス温度の影響を調べた。1200$$^{circ}$$C,16時間の常圧焼結試験により、緻密な固化体作製には20wt%のTiO$$_{2}$$と1.5wt%のNa$$_{2}$$Oの添加が必要不可欠であることがわかった。X線回折測定より、これらの添加剤が、Perovskite(CaTiO$$_{3}$$)とGehlenite(Ca$$_{2}$$Al$$_{2}$$SiO$$_{7}$$)の生成を促進することがわかった。一方、ホットプレスによる人工岩石のかさ密度は、1000~1100$$^{circ}$$Cの間で急激に増加し、開気孔率は1050~1150$$^{circ}$$Cの間で急激に減少していた。これより、実用的なホットプレス温度として1100~1150$$^{circ}$$Cが妥当であると考えられる。

論文

超臨界領域で使用可能な高温高圧型水熱ホットプレス装置の開発

石山 孝; 馬場 恒孝; 三田村 久吉; 前田 敏克

廃棄物学会論文誌, 12(2), p.82 - 86, 2001/03

水の臨界点を超える領域での水熱固化反応を焼却灰の安定な固化体への転化に利用するため、黒鉛鉛パッキンの考案により、500$$^{circ}C$$,64MPa(630気圧)の条件で使用可能な水熱ホットプレス装置を開発した。この装置を用いて模擬焼却灰の固化実験によって、従来の水熱ホットプレスでは新たな鉱物相の形成が不十分であった固化体に比べて、高温高圧条件で作製した固化体では形成した新たな鉱物相の種類、量ともに顕著な改善が認められた。

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