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報告書

簡素化溶媒抽出法によるU, Pu及びNp共回収; フィード溶液及び洗浄液の高硝酸濃度化に伴うNpの抽出挙動への影響評価

中原 将海; 佐野 雄一; 宮地 茂彦; 小泉 務; 小山 智造; 青瀬 晋一

JAEA-Research 2006-030, 43 Pages, 2006/06

JAEA-Research-2006-030.pdf:1.93MB

先進湿式再処理プロセスに関連して、U, Pu及びNp共回収を目的とした簡素化溶媒抽出法の研究を進めている。フィード溶液及び洗浄液の酸濃度を上げることによりフィード溶液中及び遠心抽出器内においてNpの原子価を抽出性であるNp(VI)へ酸化させ、Npのラフィネートへのリーク防止を図った向流多段試験を行った。定常時におけるNpの物質収支では、ラフィネートへのリークをわずか1%に押さえることができた。また、MIXSET-Xにより抽出部のU, Pu及びNpの段効率は100%, 100%及び98.5%となり、逆抽出部のU, Pu及びNpの段効率は95%, 90%及び89%の値が得られた。

論文

Dissolution of irradiated MOX fuel for highly concentrated solution

佐野 雄一; 宮地 茂彦; 小泉 務; 小山 智造

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/10

高濃度溶解条件下における照射済MOX燃料の溶解挙動について、評価・検討を行った。

論文

Extraction of Uranium and Plutonium from Irradiated Fuel in Super-DIREX Reprocessing Method

三浦 幸子; 紙谷 正仁; 野村 和則; 宮地 茂彦; 小山 智造; 小雲 信哉*; 島田 隆*

Super Green 2003:The 2nd Int. Symp. on Supercritical Fluid Technology for Energy and Environment App, 30 Pages, 2003/00

Super-DIREX再処理法における直接抽出プロセスの成立性を確認するため、照射済MOX燃料を機械的処理に粉体化し、常圧40-80$$^{circ}C$$のTBP硝酸錯体でウラン及びプルトニウムを抽出する試験を行った。直接抽出プロセスにおけるウラン及びプルトニウム回収の可能性が示唆される。

論文

Renovation of chemical processing facility for development of advanced fast reactor fuel cycle system in JNC

青嶋 厚; 宮地 茂彦; 菅沼 隆; 根本 慎一

Proceedings of 10th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-10), 0 Pages, 2002/00

実用化戦略調査研究の一環として行われる先進的高速炉燃料サイクルシステム開発に資するため、主に基礎データ取得フィールドの充実を目指した、高レベル放射性物質研究施設(CPF)の改造工事を行った。本報告では、先進的高速炉燃料サイクルシステム開発の概要及びCPFにおける開発経緯並びに工事概要と工事後の試験研究内容について紹介する。

口頭

Renovation of CPF (Chemical Processing Facility) for development of advanced fast reactor fuel cycle system

青瀬 晋一; 小笠原 甲士; 野村 和則; 宮地 茂彦; 市毛 良明; 篠崎 忠宏; 大内 晋一; 北嶋 卓史

no journal, , 

CPF(高レベル放射性物質研究施設)では高速実験炉「常陽」からの使用済燃料を用いて試験を行い、1984年に回収したプルトニウムを「常陽」にリサイクルしている。15年の試験研究を通じて所期の成果が得られていた。今後、さらなる高速炉燃料サイクル開発に必要とされる試験研究を行うため、CPFのホットセルであるCA-3セル内に設置されていた試験機器について撤去し、各種の試験条件に柔軟に対応できるように新たな試験機器を設置し、各種基礎研究を行うことのできる試験エリアの確保及び必要なユーティリティの整備を実施した。その他、分析関係を行うCA-5セル内に設置しているクレーンの補修,今後の試験に必要なグローブボックスを実験室A,分析室,実験室Cに設置した。

口頭

Experience of hot cell renovation work in CPF (Chemical Processing Facility)

青瀬 晋一; 北嶋 卓史; 小笠原 甲士; 野村 和則; 宮地 茂彦; 市毛 良明; 篠崎 忠宏; 大内 晋一; 鍋本 豊伸*; 片平 不二雄*; et al.

no journal, , 

CPFのホットセルにかかわる改造工事として、CA-3セル内の試験機器等の撤去,CA-5セル内のクレーンの補修を行っている。工事を行うにあたっては、作業員の被ばくを低減化する観点から、可能な限りマスタースレーブマニプレーターなどを用いて遠隔操作による高線量の機器の撤去を行い、事前に3Dシミュレーションを使い机上での成立性を確認するとともに、モックアップ装置により作業性の確認を行うとともに作業員の教育訓練に供した。これにより、工事は事故,災害なく完遂している。

口頭

簡素化溶媒抽出法によるU, Pu及びNp共回収(高酸濃度スクラブ条件化におけるNpの抽出挙動)

宮地 茂彦; 中原 将海; 佐野 雄一; 野村 和則; 北嶋 卓史; 小泉 務

no journal, , 

U,Pu及びNpの共回収については、これまでの高レベル放射性物質研究施設(CPF)でのホット試験において、フィード溶液の高酸濃度化によるNp(V)からNp(VI)への酸化の促進が有効であることを確認している。本報告ではフィード溶液の酸濃度を変更せずにスクラブ液を高酸濃度化することによっても、安定した運転が行えることを確認した。

口頭

高速炉燃料の高効率溶解技術開発,2; せん断片の短尺化による溶解の高効率化

野村 和則; 大山 孝一; 大内 晋一; 宮地 茂彦; 北嶋 卓史; 小泉 務

no journal, , 

FaCT研究の一環として、使用済燃料溶解の高効率化を目指した研究を進めている。今回、使用済燃料のせん断長さを短くすることによる効率化への影響を調べるためのホット試験を行い、比較的高い濃度の溶解液も効率的に得られる結果を得たので、その結果について報告する。

口頭

CPFにおける溶媒抽出法による高速炉照射済燃料からのU, Pu, Np回収プロセスの開発

野村 和則; 中原 将海; 佐野 雄一; 紙谷 正仁; 宮地 茂彦; 小泉 務

no journal, , 

核燃料サイクル工学研究所(NCL)では、高レベル放射性物質研究施設(CPF)において、高速実験炉「常陽」等で照射されたMOX燃料を用いた高速増殖炉燃料の先進的な再処理技術の開発を行っている。溶媒抽出法に関するCPFの所期の目的は、実際の照射済高速炉燃料を用いた向流多段抽出試験を実施し、軽水炉に利用されている技術(PUREX法)の高速炉再処理への適用性を評価することであった。U/Puの溶解液からの分離特性データを取得し、高速炉燃料であっても、高い除染係数と回収率でU, Puを回収できることを示した。現在は先進湿式再処理技術開発として、簡素化溶媒抽出法によるU, Pu及びNpの共回収のための溶媒抽出試験をCPF用の小型遠心抽出器を用いて実施してきている。1990年代には、供給液に含まれるPuの一部をPu(VI)に調整することによりU-Pu-Np混合製品を得る向流連続試験を実施し、Pu(VI)が存在する場合にはほとんどのNpが期待通りにU-Pu製品流に回収されることを確認し、21世紀となってからは、FaCTプロジェクトにおける先進的湿式再処理技術の一環として、U晶析後の母液を対象としたU-Pu-Np一括回収プロセスの開発を行っており、抽出段の高酸濃度化により90%以上のNp回収率が得られ、U-Pu-Npの共回収を行える見通しを得ている。

口頭

CPFにおける照射済高速炉燃料を用いたせん断試験

大内 晋一; 柴田 淳広; 野村 和則; 宮地 茂彦; 北嶋 卓史; 小泉 務

no journal, , 

CPF(高レベル放射性物質研究施設)において、「常陽」照射済炉心燃料ピンをせん断試験を実施した。本発表では、オフガスの発生挙動や燃料粉化状況等のデータを紹介する。

口頭

高速炉燃料の高効率溶解技術開発,4; 高濃度溶解におけるFPの挙動

野村 和則; 大山 孝一; 大内 晋一; 宮地 茂彦; 鷲谷 忠博; 小泉 務

no journal, , 

高速炉燃料サイクル研究開発(FaCT)の一環として、使用済燃料溶解の高効率化を目指した研究を進めている。比較的高い酸及びU, Pu濃度の溶解液を効率的に得るための溶解(高濃度溶解)試験を実施し、U, Puとともに硝酸溶液に溶解するFPの挙動について調べた結果について報告する。

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