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論文

Radiochemical research for the advancement of $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc generator by (n, $$gamma$$) method, 3

藤田 善貴; 関 美沙紀; 滑川 要二*; 西方 香緒里; 大伍 史久; 井手 広史; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; 堀 順一*; et al.

KURNS Progress Report 2020, P. 136, 2021/08

高濃縮ウランの利用低減や核不拡散及び核セキュリティ、核分裂生成物の処理の観点から放射化法((n,$$gamma$$)法)による$$^{99}$$Mo製造の研究開発が進められている。放射化法で生成される$$^{99}$$Moの比放射能は極めて低いことから、娘核種である$$^{rm 99m}$$Tcを濃縮するためメチルエチルケトン(MEK)を用いた溶媒抽出法に着目した。照射ターゲットであるMoO$$_{3}$$ペレットは、長時間照射すると還元されることが分かっている。本試験では、MoO$$_{3}$$が還元した際に酸化剤としてNaOClを使用する可能性を考慮し、MoO$$_{3}$$を溶解して得られたモリブデン酸ナトリウム水溶液中へのNaCl添加の有無が$$^{rm 99m}$$Tc回収率に及ぼす影響を調べた。その結果、NaClはMEKへの$$^{99m}$$Tc抽出率を低下させる可能性が示唆された。

論文

Radiochemical research for the advancement of $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc generator by (n,$$gamma$$) method, 2

藤田 善貴; 関 美沙紀; 滑川 要二*; 西方 香緒里; 加藤 佳明; 佐谷戸 夏紀; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; 堀 順一*; et al.

KURNS Progress Report 2019, P. 157, 2020/08

https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PUB/report/PR/ProgRep2019/ProgressReport2019_online.pdf#page=173

高濃縮ウランの利用低減や核不拡散及び核セキュリティ、核分裂生成物の処理の観点から放射化法((n,$$gamma$$)法)によるMo-99($$^{99}$$Mo)製造の研究開発が進められている。この方法を$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcジェネレータに適用するためには、Mo吸着剤として広く用いられているアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)の特性改善が必要不可欠である。本研究では、4種類のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$試料をそれぞれPFAチューブに充填したカラムを準備し、照射済MoO$$_{3}$$ペレットを溶解したモリブデン酸ナトリウム水溶液(Mo溶液)を流すカラム吸着(動的吸着)による$$^{99}$$Mo吸着および$$^{rm 99m}$$Tc溶離特性を評価した。また、2019年度実施したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$試料をMo溶液に浸漬させるバッチ吸着(静的吸着)による評価結果と比較した。その結果、動的吸着では静的吸着に比べて$$^{rm 99m}$$Tc溶離効率の向上、$$^{99}$$Mo脱離量の減少が確認された。これは、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$試料を細長いチューブに詰めることにより、溶液との接触が均一になったこと、接触時間が長くなったことが原因と考えられる。今後、カラム径や線流速による$$^{rm 99m}$$Tc溶離および$$^{99}$$Mo脱離に与える影響を調べる。

論文

Radiochemical research for the advancement of $$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tc generator by (n,$$gamma$$) method

藤田 善貴; 関 美沙紀; 滑川 要二*; 西方 香緒里; 木村 明博; 柴田 晃; 佐谷戸 夏紀; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; et al.

KURNS Progress Report 2018, P. 155, 2019/08

https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PUB/report/PR/ProgRep2018/KURNS_Progress_Report2018_web.pdf

高濃縮ウランの利用低減や核不拡散及び核セキュリティ、核分裂生成物の処理の観点から放射化法((n,$$gamma$$)法)によるMo-99($$^{99}$$Mo)製造の研究開発が進められている。この方法を$$^{99}$$Mo/$$^{rm 99m}$$Tcジェネレータに適用するためには、Mo吸着剤として広く用いられているアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)の特性改善が必要不可欠である。本研究では、4種類のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$試料を準備し、照射済MoO$$_{3}$$ペレットを用いて$$^{99}$$Mo吸着および$$^{rm 99m}$$Tc溶離特性を評価した。また、$$^{98}$$Mo濃縮率の異なる3種類のMoO$$_{3}$$ペレットを照射して、生成される$$^{99}$$Mo比放射能を比較した。その結果、$$^{99}$$Mo吸着量はV-B-300が最も優れているとともに、$$^{rm 99m}$$Tc溶離率も約80%と比較的高く、得られる$$^{rm 99m}$$Tc溶離量が最も多いことを明らかにした。$$^{98}$$Mo濃縮率比較では、58.82%の濃縮ペレットで予想放射能量に近かったのに対して、98.5%以上の濃縮ペレットでは予想よりも小さい比放射能が得られた。今後、より高精度な実験方法を検討する必要がある。

論文

Neutron irradiation effect of high-density MoO$$_{3}$$ pellets for Mo-99 production

藤田 善貴; 西方 香緒里; 滑川 要二*; 木村 明博; 柴田 晃; 佐谷戸 夏紀; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; Zhang, J.*

KURRI Progress Report 2017, P. 126, 2018/08

http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/PUB/report/PR/ProgRep2017/Progress_Report2017_web.pdf#page=139

高濃縮ウランの利用低減や核不拡散及び核セキュリティ、核分裂生成物の処理の観点から放射化法((n,$$gamma$$)法)によるMo-99($$^{99}$$Mo)製造の研究開発が進められている。この方法を$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータに適用するためには、Mo吸着剤として広く用いられているアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)の特性改善が必要不可欠である。本研究では、2種類のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$試料を準備し、照射済MoO$$_{3}$$ペレットを用いて$$^{99}$$Mo吸着および$$^{99m}$$Tc溶離特性を評価した。その結果、Mo吸着量は未照射のMoO$$_{3}$$ペレットを用いた試験での値と同等であるとともに、$$^{99m}$$Tc溶離率は既存の医療用アルミナよりも開発したアルミナの方が優れていることを明らかにした。一方で、$$^{99}$$Mo生成量は熱中性子のみから計算される値と大きく差があり、熱外中性子や高速中性子からの寄与も大きいことが示唆された。

論文

Molybdenum adsorption and desorption properties of alumina with different surface structures for $$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc generators

鈴木 善貴; 北河 友也*; 滑川 要二*; 松倉 実*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 43(2), p.75 - 80, 2018/04

https://doi.org/10.14723/tmrsj.43.75

(n, $$gamma$$)法での$$^{99}$$Mo製造は、簡便な方法であり核拡散抵抗や廃棄物処理の観点から有利である。しかし、この方法で生成される$$^{99}$$Moの比放射能は極めて低いため、高い比放射能を有する$$^{99m}$$Tc溶液を得るのは困難である。このため、高いMo吸着性能を有する新たな吸着剤を開発することが必要不可欠である。本研究では、Mo吸着剤として医療用$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータに用いられるアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)に着目し、性能の向上を行った。Al$$_{2}$$O$$_{3}$$試料には、3種類の始発粉末を用いて、異なる温度で焼結したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$を作製し、Mo吸着および脱離特性を調べた。その結果、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$の結晶構造および比表面積がMo吸着特性に影響を及ぼすことが示唆された。また、開発した各Al$$_{2}$$O$$_{3}$$から溶離した溶液の基本的化学特性はガイドラインの基準値を満たしていた。

論文

Compatibility between Be-V alloy and F82H steel

土谷 邦彦; 滑川 要二; 石田 卓也

Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.1056 - 1059, 2009/04

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.12.273
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

ベリリウム金属間化合物を含んだベリリウム系合金(Be-Ti, Be-Vなど)は、高温で高い化学的安定性を有しており、核融合原型炉の先進中性子増倍材として期待されている。そこで、Be-V合金と構造材料であるF82Hとの両立性試験を行い、その両立性及び反応素過程について調べた。Be-V合金としては、Be$$_{12}$$V相と$$alpha$$Be相が共存するBe-7at%Vを用いた。X線回折の結果、F82Hの反応層の表面には、Be$$_{2}$$Feが観察された。また、800$$^{circ}$$Cで100時間の加熱条件では、F82Hの反応層の厚さは約10$$mu$$mであり、Beの場合と比較して約1/5であった。以上の結果より、Be-V合金がF82Hと良好な両立性を有することを明らかにした。

口頭

Compatibility tests between Be-7at%V alloy and SS316LN

土谷 邦彦; 滑川 要二; 石田 卓也; 江森 式康

no journal, , 

ベリリウム金属間化合物を含んだベリリウム系合金(Be-Ti, Be-Vなど)は、高温かつ高い中性子照射下で化学的安定性を有しており、核融合原型炉の先進中性子増倍材として期待されている。そこで、Be-V合金とSUS316LNとの両立性試験を行い、その両立性及び反応素過程について調べた。Be-V合金としては、Be$$_{12}$$V相と$$alpha$$Be相が共存するBe-7at%Vを用いた。外観観察の結果、SUS316LNの表面に白い反応層が観察された。一方、X線回折の結果、SUS316LNの表面にはBe$$_{2}$$Feとベリリウムの化合物としてBeNiが観察され、反応温度及び反応時間の増大とともにこれらの相対強度が大きくなることがわかった。また、SUS316LN表面の反応相厚さは、Beの場合と比較して約1/5であり、Be-V合金がSUS316LNと良好な両立性を有することを明らかにした。

口頭

J-PARC 3GeVシンクロトロンにおけるビームライン圧力の改善

神谷 潤一郎; 能代谷 彰二; 滑川 裕矢; 引地 裕輔; 佐藤 篤; 金正 倫計; 柳橋 亨*

no journal, , 

J-PARC 3GeVシンクロトロンの真空システムは、大気圧から超高真空への排気を迅速に行うこと、及び大表面積による大きな放出ガスを定常的に排気するために、ターボ分子ポンプを主排気系として構成している。真空システムにおいては、ビームラインの残留ガスが原因でビームロスが発生している箇所や、真空中に設置されている電磁石からの多量な放出ガスが存在している箇所等にターボ分子ポンプを増設し、ビームライン圧力の改善を行ってきた。また、真空システム建設時期にリークがとまらずやむを得ずOリングを使用していた箇所を金属シールへかえることでもビームライン圧力の改善を行った。一方で、電磁石の運転による発熱、振動等で想定外のリークが発生した箇所もある。また、ビーム出力の増加に伴い、ビームライン圧力とビームとの相関が系統的に見えてきた。今回はこれまでのビームライン圧力の改善、加速器運転により発生した課題と改善策、及びビームとビームライン圧力の相関について発表を行う。

口頭

$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータ用アルミナ吸着剤の開発,2; 異なる表面特性を持つアルミナのモリブデン吸着への影響

鈴木 善貴; 滑川 要二; 北河 友也*; 松倉 実*; 黒崎 文雄*; 西方 香緒里; 松井 義典; 三村 均*; 土谷 邦彦

no journal, , 

診断用医薬品テクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)の原料であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)を放射化法((n,$$gamma$$)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)による$$^{99}$$Mo製造に比べ、得られる$$^{99m}$$Tc溶液の放射能濃度が低いことから、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータに使用されるアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)のモリブデン吸着・$$^{99m}$$Tc溶離性能を向上することが必要不可欠である。本研究では、始発原料及び焼結条件を変更し、表面特性及び結晶構造の異なるAl$$_{2}$$O$$_{3}$$試料について、Mo吸着特性への影響を調査した。この結果、結晶構造及び比表面積に対するMo吸着量への影響を明らかにするとともに、現行の医療用Al$$_{2}$$O$$_{3}$$と比較して4倍以上のMo吸着量を有するAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の製作に見通しを得た。

口頭

$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータ用アルミナ吸着剤の開発,1; 焼結条件によるアルミナの表面特性及び結晶構造への影響

北河 友也*; 黒崎 文雄*; 米山 宜志*; 松倉 実*; 三村 均*; 鈴木 善貴; 滑川 要二; 土谷 邦彦

no journal, , 

診断用医薬品テクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)の原料であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)を放射化法((n,$$gamma$$)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)による$$^{99}$$Mo製造に比べ、得られる$$^{99m}$$Tc溶液の放射能濃度が低いことから、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータに使用されるアルミナ(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)のモリブデン吸着・$$^{99m}$$Tc溶離性能を向上することが必要不可欠である。本研究では、ギブサイト、擬ベーマイト及びバイヤライトを出発原料として、焼結条件に対するアルミナの表面特性及び結晶構造に与える影響を調べた。この結果、各出発原料について、焼結温度300$$sim$$1000$$^{circ}$$C$$times$$1時間で調整したアルミナの焼結温度に対する比表面積及び結晶構造への変化過程を明らかにした。

口頭

$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータ用アルミナ吸着剤のMo吸着/回収特性

鈴木 善貴; 滑川 要二*; 北河 友也*; 掛井 貞紀*; 松倉 実*; 吉永 英雄*; 三村 均*; 土谷 邦彦

no journal, , 

診断用医薬品テクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)の原料であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)を放射化法((n,$$gamma$$)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)による$$^{99}$$Mo製造に比べ得られる放射能濃度が低いことから、高価な$$^{98}$$Mo濃縮MoO$$_{3}$$原料を用いることも検討されている。このため、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcジェネレータに対して、Mo吸着・$$^{99m}$$Tc溶離性能の向上とともに、使用後のMoを回収し、再利用することが必要不可欠である。本研究では、現行の医療用Al$$_{2}$$O$$_{3}$$と比較して高いMo吸着量を有するAl$$_{2}$$O$$_{3}$$について、Mo溶液の性状によるMo吸着特性への影響とAl$$_{2}$$O$$_{3}$$からのMo回収特性を調べた。この結果、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$へのMo吸着量はMo溶液のpHに影響すること、Mo吸着後のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$からMoを回収するのに適した条件を明らかにした。

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