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佐藤 修彰*; 亀尾 裕; 佐藤 宗一; 熊谷 友多; 佐藤 智徳; 山本 正弘*; 渡邉 豊*; 永井 崇之; 新堀 雄一*; 渡邉 雅之; et al.
廃止措置・廃炉化学入門, 251 Pages, 2024/09
原子力施設の廃止措置と過酷事故炉の廃炉を対象とし、第1部では燃料化学、分析化学、放射線化学、腐食、除染化学から、廃棄物処理・処分にわたる基礎的な分野について紹介する。第2部では、種々の原子力関連施設の廃止措置に関わる化学を学びながら、東京電力福島第一原子力発電所の廃炉にはどのような化学的アプローチが必要かつ可能か、廃炉の在り方やそれに必要な研究開発・人材育成などについて触れる。
駒 義和; 新堀 雄一*
日本機械学会誌, 122(1211), p.21 - 23, 2019/10
2019年5月に日本機械学会と日本原子力学会が国際会議International Topical Workshop on Fukushima Decommissioning Researchを共催した。会議は5つのトラックから構成され、うち廃棄物管理技術に関する概要を報告する。
若杉 圭一郎; 山口 正秋; 小尾 繁*; 長尾 郁弥; 加藤 智子; 鈴木 祐二*; 江橋 健; 梅木 博之*; 新堀 雄一*
日本原子力学会和文論文誌, 16(1), p.15 - 33, 2017/03
本研究では、我が国の幅広い地域で確認されており、かつサイト選定で影響を回避することが困難な隆起・侵食に着目し、これが高レベル放射性廃棄物地層処分に与える影響を定量的に把握するための安全評価手法を開発した。従来は、隆起速度と侵食速度が等しいとの仮定の下、処分場が一定の速度で地表に接近するという簡易な評価が行われていたが、本研究では、我が国で多く確認されている隆起速度と侵食速度が異なるケースを取り扱うことが可能なモデルを開発し、隆起・侵食に伴う起伏や処分場深度の時間変化、廃棄体ごとの風化帯/地表に到達する時間などを、地形発達モデルに基づき評価した。さらに、このモデルを用いて隆起・侵食を考慮した安全評価を試行した結果、我が国の最頻値の隆起速度(0.3mm/y)を想定したケースの総線量の最大値は、国際機関で示されている放射線防護基準のめやす値(300
Sv/y)を下回った。さらに、既往のモデルによる評価との比較により、地表の起伏に起因して廃棄体が風化帯へ分散して侵入する効果を定量的に把握した。以上のことから、本評価手法を用いることにより、隆起・侵食を現象に即して取り扱うことが可能になったとともに、既往の評価の安全裕度を定量的に把握することが可能となった。
大西 貴士; 小山 真一; Masud, R. S.*; 河村 卓哉*; 三村 均*; 新堀 雄一*
日本イオン交換学会誌, 25(4), p.220 - 227, 2014/11
環境負荷低減および資源有効利用を目的として、原子力機構と東北大学では高レベル放射性廃液中に含まれるCs, Pd, TcおよびMoを高純度で回収するための技術開発を実施している。その一環として、新規に合成した吸着剤(高機能性キセロゲル)を用いて、模擬高レベル放射性廃液(コールド試薬を用いて調製した溶液)中に含まれるCs, Pd, Re(Tcの代替元素)およびMoを、カラム法により選択的に分離できることを見出している。一方で、照射済燃料から調製され放射性元素を含む溶液を用いたカラム試験は実施されていない。よって、本研究では、照射済燃料を酸溶解して照射済燃料溶解液を調製し、その中に含まれるCs, Pd, TcおよびMoを、高機能性キセロゲル充填カラムに吸着/溶離させることを試みた。その結果、照射済燃料溶解液中のCs, Pd, TcおよびMoを吸着/溶離させる条件を見出した。さらに、Tcについては選択的に分離することに成功した。
長尾 誠也*; 新堀 雄一*; 田中 忠夫; 佐々木 隆之*; 斉藤 拓巳*; 桐島 陽*; 吉川 英樹; 飯島 和毅; 濱 克宏; 岩月 輝希; et al.
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 20(1), p.3 - 14, 2013/06
本研究は、放射性廃棄物の地層処分における国内の地下水コロイドの影響評価研究の現状について各研究機関での研究を紹介し、実質的なネットワーク化と性能評価におけるコロイド影響の取り扱い方等について、今後の研究の方向性に関する提案を取りまとめた。具体的には、地下水コロイドの特性、地下環境における真性コロイドや擬似コロイドの移行挙動、国内における地下水コロイド研究の取り組み、コロイド評価の体系化、フィールド調査と実験室研究の連携、研究ネットワーク構築の必要性などについて解説するとともに、コロイド研究を展開するにあたって専門家が共有化しておくべき方向性を示した。
平野 史生; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 稲垣 八穂広*; 岩崎 智彦*; 大江 俊昭*; 加藤 和之*; 北山 一美*; 長崎 晋也*; 新堀 雄一*
Journal of Nuclear Science and Technology, 49(3), p.310 - 319, 2012/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)軽水炉から取り出したMOX使用済燃料を再処理した後に発生するハルエンドピース廃棄体について、地層処分に対する廃棄体の発熱の影響を検討した。MOX使用済燃料の発熱率と、その再処理後に生じるハルエンドピース廃棄体の発熱率は、MOX燃料を軽水炉に装荷する前の履歴に依存して変化する。ここでの履歴とは、再処理してプルトニウムを取り出す前のウラン燃料の燃焼度,冷却期間、及び再処理後に製造されたMOX燃料の貯蔵期間を指す。これらMOX使用済燃料の再処理に伴い発生するハルエンドピース廃棄体の発熱率は、使用済ウラン燃料を長期に渡り冷却した後に(例えば50年間)再処理し、MOX燃料を製造する場合等においても、燃焼度45GWd/tのウラン燃料の再処理で発生するハルエンドピース廃棄体と比較すると極めて高い。こうした廃棄体をセメント固化して地層処分する場合、セメントの温度上限値を80
Cとし、MOX燃料の燃焼度を45GWd/tとすると、1体の廃棄体パッケージに収納できるハルエンドピース廃棄体の量は、キャニスターの本数に換算すると0.7-1.6本となり、ウラン燃料の場合の4本と比較すると極めて少ないとの結果が得られた。
富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 森田 泰治
Proceedings of 11th OECD/NEA Information Exchange Meeting on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation (Internet), 10 Pages, 2012/00
高レベル廃液に含まれる発熱性元素のCsを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術について、焼成時の温度及び時間,モルデナイトの種類,コールドプレスやホットプレスの条件等を変化させて検討した。安定なCsAlSi
O
への結晶化はTi及びFeをバインダとして含む合成モルデナイトCのみで達成され、他のモルデナイトでは焼成後アモルファスとなった。しかし、Csを含有するいずれのモルデナイトにおいても、コールドプレス後の焼成により、ディスク上に固化でき、その固化体の密度は焼成温度及び焼成時間とともに増加した。
中山 真一; 大越 実; 島田 太郎; 立花 光夫; 門馬 利行; 新堀 雄一*; 長崎 晋也*; Ahn, J.*
原子力教科書; 放射性廃棄物の工学, 235 Pages, 2011/01
放射性廃棄物の課題にこれから取り組もうとする学生,技術職,行政職にある人々を対象に、原子力施設の廃止措置を含む放射性廃棄物の発生,処理,処分,クリアランス、それらの安全評価など廃棄物管理活動の全体を、それらに関する科学的基礎にさかのぼって解説した。東京大学原子力専攻専門職大学院での講義を基に執筆した教科書シリーズの英語版の1冊である。
池田 芳*; Wu, Y.*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 和久井 喜人*; 逢坂 正彦; 小山 真一; 大西 貴士
36th Annual Radioactive Waste Management Symposium 2010 (WM 2010), Vol.2, p.1566 - 1576, 2010/00
ガラス固化体への混入量が制限されているMoを高レベル放射性廃棄物より選択的に分離・回収するために、Moの抽出に有効な有機抽出剤LIX-63を内包した2種類のハイブリッドマイクロカプセルを合成し、その吸着特性評価、並びに、実放射性廃液を用い吸着試験を実施した。コールド溶液を用いた吸着試験においては、5時間以内に平衡状態に達し、3時間以内にMoの回収率が99%以上となることを確認した。また、実放射性廃液を用い吸着試験においても、Moの回収率は99.9%であった。
遠藤 祐介*; Wu, Y.*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 小山 真一; 大西 貴士; 大林 弘; 山岸 功; 小澤 正基
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.1007 - 1015, 2009/09
高速炉を機軸とする新しい燃料サイクルの開発を目指した先進オリエントサイクル開発の一環として、発熱元素Csを分離するための複合吸着剤(モリブドリン酸アンモニウム担持シリカゲル,AMP-SG)を複数の方法で調製し、吸着溶離試験を実施した。AMP-SG複合吸着剤は、高レベル廃液相当の2
3M HNO
溶液においても10
cm/g以上の高いCs分配係数を示した。Cs吸着等温線はラングミュア式に従い、この式から求めた最大吸着量は0.24mmol/gであった。アンモニウム塩溶液はCsの回収及び吸着剤再生に有効な溶離剤であり、カラムに吸着したCsの94%を5M NH
NO-1M HNO溶液で溶離できた。硝酸-硝酸アンモニウム混合液を用いたクロマトグラフィでは、同族元素であるCsとRbを高純度で分離できることを確認した。
杤山 修*; 新堀 雄一*; 田中 紘一*; 守屋 由介*; 油井 三和; 柴田 雅博; 鐵 剛志*
JNC TY8400 2002-014, 129 Pages, 2002/05
JNC-TY8400-2002-014.pdf:2.35MB
高レベル放射性廃棄物(HLW)の地層処分の安全評価においては、天然バリア中の地下水に放射性核種が漏出することを想定して、核種が生態圏へ移行する過程を検討しなければならない。地下水中で核種の濃度を支配するのは、難溶性の含水酸化物の溶解度である。含水酸化物は多くの場合、熱力学的に不安定な非晶質の固体が生成し、時間とともにオキシ水酸化物や酸化物に変化(結晶化)していくことが知られているが、この変化速度については未解明な部分が多い。研究が少なく未解明な部分が多い理由のひとつは、固相がどの程度結晶質であるか非晶質であるかを定量化する方法が確立されていないことや、沈殿物がバルクや雰囲気に敏感であるためその系統的な実験的研究が難しいなどにある。本研究では、(1)非晶質水酸化鉄からゲータイトへの変化および、(2)セリウム(III)(IV)の沈殿生成とその熟成時の化学形の変化、について検討し、結晶化分率の定量化手法開発およびFe(III)、Ce(III)およびCe(IV)の各条件下での沈殿物について熟成条件による結晶化速度の違いを評価した。いずれの元素も、非晶質沈殿物から結晶化する場合は、バルクを経由することが示唆され、特にCe(IV)では沈殿生成時での状態が結晶化に影響することを示した。これら知見はいずれも溶解度制限固相を整理する上で基礎となる。
朽山 修*; 高須 亜紀*; 池田 孝夫*; 木村 英雄; 佐藤 正知*; 長崎 晋也*; 中山 真一; 新堀 雄一*; 古屋 廣高*; 三頭 聰明*; et al.
原子力バックエンド研究, 5(1), p.3 - 19, 1998/08
放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、現在用いられている核種移行モデルは主として、固体物質による遅延効果を収着分配係数K
を用いて評価している。しかしながら、収着はその機構が未だ十分解明されていない現象であるため、移行モデルKを用いるにあたっては、いくつかの注意が必要となる。この問題は、収着が固体と水の界面あるいはその近傍で起こる不均一系の反応であることと、核種の移行媒体である地質媒体の物理的性質や化学的性質が一様でないことに起因している。本論文はKを用いて記述できる収着現象の範囲について考え、さらに原位置での核種移行の評価に対するKによる記述の妥当性と適用性について考察した。
富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 森田 泰治
no journal, ,
高レベル廃液に含まれる発熱性元素のCsを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術について、焼成時の温度及び時間,モルデナイトの種類,コールドプレスやホットプレスの条件等を変化させて検討した。安定なCsAlSiOへの結晶化はTi及びFeをバインダとして含む合成モルデナイトCのみで達成され、他のモルデナイトでは焼成後アモルファスとなった。しかし、Csを含有するいずれのモルデナイトにおいても、コールドプレス後の焼成により、ディスク上に固化できた。物性評価では、密度,熱伝導率等を測定した。
村尾 綾子*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 小澤 正基
no journal, ,
Csに選択性を有するリンタングステン酸アンモニウム(AWP)を内包したアルギン酸マイクロカプセル(AWP-CaALG)に対するCs吸着特性を評価した。硝酸系及び塩酸系模擬高レベル廃液に対し、それぞれ80.2%, 80.0%のCs吸着率を示した。AWPを含まないマイクロカプセルには、Cs以外にRu, Zr, Moなどの吸着が認められており、今後の評価が必要である。
國分 洋志*; 新堀 雄一*; 三村 均*; 飯島 和毅
no journal, ,
シリカ鉱物へのケイ酸の析出について、初期ケイ酸過飽和濃度とシリカ鉱物存在量を変化させて測定評価を行った。その結果、ケイ酸過飽和濃度3mM溶液において単位体積あたりの固相表面積が一定の値を超えると水溶性ケイ酸がケイ酸の析出挙動を支配するようになることが判明した。
遠藤 祐介*; Wu, Y.*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 小山 真一; 大西 貴士; 小澤 正基
no journal, ,
高速炉を機軸とする新しい燃料サイクルの開発を目指した先進オリエントサイクル開発の一環として、発熱元素であるCsをモリブドリン酸アンモニウム担持シリカゲル(AMP-SG)により吸着分離する試験を実施した。AMP-SGに対するCsの吸着率は、2M硝酸濃度の多成分模擬高レベル廃液において99%以上という高い値を示し、高速実験炉・常陽の照射燃料から調製した実高レベル放射性廃液に対しても96%のCsを選択的に吸着できることを確認した。
杉森 俊明*; Wu, Y.*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 佐々木 祐二
no journal, ,
高レベル放射性廃液からの長半減期核種及び有用核種の分離,回収方法として、抽出剤内包ハイブリッドマイクロカプセルによるオキソ酸イオンの吸着法を開発した。これは、コンパクトで効率的,選択的な分離法として注目されている。長半減期核種であるTc及び希少元素として有用であるMoについて、メチルイミノビスジオクタンアセトアミド(MIDOA)を内包したマイクロカプセルを作成し、硝酸溶液中での吸着特性,溶離特性を調べた。吸着実験では、硝酸濃度1Mまで吸着率50%以上を示した。また、飽和吸着量は0.52mmol/gである。カラム実験では全交換容量0.4mmol/gが得られたうえ、定量的な溶離も達成できた。このことからカラム分離法への適用性も高いと判断された。
Bruines, P.*; 安藤 賢一*; 新堀 雄一*; 松岡 清幸*; 竹内 真司
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所のMIZ-1号孔で実施した電気伝導度検層のデータを新たに開発した有限差分コードを用いて解析を行った。本解析結果で得られた透水量係数と水理試験結果を比較したところ、おおむね同等の値が得られたことから、本解析コードの有効性が確認された。
富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 森田 泰治
no journal, ,
高レベル廃液に含まれる発熱性元素Csを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術を検討した。Csを吸着させたモルデナイトをプレス後に焼成した固化体の評価では、モルデナイト試料の粒径が小さいほど固化体密度は増加することがわかった。また、プレス後に焼成するよりも、高温でプレスした方が試料密度は1.5倍程度に増加し、より緻密な固化体が得られた。
竹内 真司; 松岡 清幸*; 新堀 雄一*
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所用地近傍に掘削された深度約1000mのボーリング孔において、電気伝導度検層を実施した。本調査の目的は地下深部の亀裂性岩盤中の水みちを検出し、その水理特性を把握することにある。3種類の異なる揚水流量での試験を行った結果、29点の水みちを抽出した。さらに移流拡散方程式に基づく数値解析により水理特性を求めた。本調査により、電気伝導度検層が地下深部の岩盤の水理特性を効率的に把握できる手法であることを提示した。
富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 森田 泰治
no journal, ,
高レベル廃液に含まれる発熱性元素のCsを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術について、焼成時の温度及び時間,モルデナイトの種類,コールドプレスやホットプレスの条件等を変化させて検討した。安定なCsAlSiOへの結晶化はTi及びFeをバインダとして含む合成モルデナイトCのみで達成され、他のモルデナイトでは焼成後アモルファスとなった。しかし、Csを含有するいずれのモルデナイトにおいても、コールドプレス後の焼成により、ディスク上に固化できた。軽水炉使用済燃料1tonあたりのCs固化体発生量は、1030kgと評価された。
