ネプツニウム混在廃棄物中の非破壊計量技術の開発

黒澤 誠; 大内 正市*; 阿部 治郎; 岡根 章五; 薄井 洸

JAERI-Tech 2002-036, 24 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-036.pdf:1.0MB

大洗研究所燃料研究棟では、廃棄物中におけるプルトニウムの計量のために、パッシブ線測定法を採用してきた。近年、ネプツニウムを使用した研究の進展により、プルトニウムとネプツニウムが混在する廃棄物が発生するようになり、パッシブ線測定法では、Puから放出される線とNpの娘核種であるPaから放出される線のエネルギーが近似するために、プルトニウムの計量に困難を生じ、計量方法についての検討が必要となった。本試験では、廃棄物非破壊計量試験装置を使用した場合の混在核種による複合スペクトルについて、差引法及び分割法の解析方法を用いてプルトニウムの比較計量を行った。その結果、差引法では廃棄物中のプルトニウム量が100mg以上の場合、約1015%の誤差となり、また、10mg以下でかつ、プルトニウムとネプツニウムの混在比が1以下の場合、約50%以上の誤差になることがわかった。一方、分割法では100mg以上の場合、約数%15%の誤差となり、また、10mg以下の場合、混在比の変化にかかわらず、約3050%の誤差になることがわかった。以上のことから、アルファ廃棄物中のプルトニウムの計量には、分割法が優れていることがわかり、実廃棄物について応用している。

First test results for the ITER central solenoid model coil

加藤 崇; 辻 博史; 安藤 俊就; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 河野 勝己; 押切 雅幸*; et al.

Fusion Engineering and Design, 56-57, p.59 - 70, 2001/10

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(01)00235-6

ITER中心ソレノイド・モデル・コイルは、1992年より設計・製作を開始し、1999年に完成した。2000年2月末に原研に建設されたコイル試験装置への据え付けが終了し、3月より第1回のコイル実験が開始され、8月末に終了した。本実験により、コイルの定格性能である磁場13Tを達成したとともに、コイルに課せられた設計性能が十分に満足されていることを実証することができた。本論文は、上記実験結果につき、直流通電、急速励磁通電、1万回サイクル試験結果としてまとめる。また、性能評価として、分流開始温度特性、安定性特性、クエンチ特性についても言及する。

LOTUSプロセス技術開発(7)-低温領域でのTBP/nドデカン系の気液平衡データ

根本 剛; 岡田 尚; 都所 昭雄; 大内 仁; 近藤 勲

PNC TN8410 92-171, 35 Pages, 1992/06

PNC-TN8410-92-171.pdf:0.53MB

再処理プロセスやスクラップ燃料湿式回収プロセスの溶媒抽出に使用している溶媒のソルトフリー溶媒再生処理法として,室温以下の低温技術(例えば,低温晶析法,低温真空蒸留法,凍結真空乾燥法等)の適用性に関する研究を進めている。この中で,低温真空蒸留法による溶媒再生処理を検討する際,対象とするTBP及びnドデカンの物性データが不可欠である。今回,硝酸/水系と同様に,050の温度領域での気液平衡データについて,既報のTBP/nドデカン系の気液平衡データを基に,それぞれの純物質の蒸気圧式を評価・検討し,定温気液平衡値を計算し,表及び図の形で整理した。なお,既報のTBP及びnドデカンの蒸気圧式を評価検討した結果,60以下の低温領域における蒸気圧については,特に検討を要することが判明したため,気体流通法によりTBP及びnドデカンの蒸気圧測定を行い,既存データと組み合わせて新たな蒸気圧式を作成し,気液平衡計算に使用した。これらの低温領域でのデータは,低温真空蒸留法による溶媒再生処理について設計検討する際に利用できる。

LOTUSプロセス技術開発(5)-偏光光学顕微鏡撮影による有機混合溶媒の晶析現象観察

根本 剛; 大内 仁; 岡田 尚; 近藤 勲; 高橋 芳晴

PNC TN8410 92-019, 40 Pages, 1992/02

PNC-TN8410-92-019.pdf:2.65MB

再処理プロセスの溶媒抽出に使用しているTBP-nドデカン系混合溶媒のソルトフリー分離・再生方法として,室温以下の低温技術(例えば,低温晶析法,凍結真空乾燥法等)による処理の可能性について技術開発を進めている。低温晶析法による分離・再生を検討する際,先ず混合溶媒系の固液平衡関係を明確にすると共に,晶析過程での結晶成長挙動を解明することが重要である。今回,室温から-100まで制御可能な偏光光学顕微鏡を用いて,nドデカン,TBP,DBP及び線照射溶媒の結晶析出及び結晶融解過程についてビデオ撮影した画像によりその挙動を観察したその結果,(1)nドデカン及び線照射溶媒は針状結晶を形成するが,後者の線照射溶媒はnドデカンに比べて成長する結晶が小さい。(2)TBP,DBPともに結晶の成長は認められなかった。(3)降温過程でのnドデカンの結晶成長は,まず過冷却の段階を経て瞬時に結晶を析出し,その後温度降下と共に微量の不純物が徐々に析出する。一方,昇温段階では昇温と共に徐々に結晶が融解するが,試料中の不純物量(TBP等)に依存して,融点が約1下がることが認められた。(4)nドデカンの晶析過程で取り込まれるTBPの挙動については明らかにできなかった。TBP-nドデカン系混合溶媒の晶析過程を初めてビデオによる映像化ができたことから,低温晶析法あるいは圧力晶析法による分離挙動の解析の役立つものと期待される。

LOTUSプロセス技術開発(4)-硝酸ウラニル・プルトニウム溶液の低温処理基礎試験

近藤 勲; 岡田 尚; 根本 剛; 大内 仁

PNC TN8410 91-260, 24 Pages, 1991/09

PNC-TN8410-91-260.pdf:0.57MB

LOTUSプロセスの一環として,低温処理技術による処理の可能性について技術開発を進める。低温下での硝酸ウラニル・プルトニウム溶液の挙動観察,凍結真空乾燥法による除染効率及び低温晶析法による晶析分離試験を行う。硝酸ウラニル溶液は-44付近で水 硝酸 硝酸ウラニルの3成分系の共晶点が確認され,-26付近で硝酸ウラニルが晶析したが,硝酸プルトニムは-60まで冷却しても晶析しなかった。このことから晶析法によるウラン・プルトニウムの相互分離の可能性を見い出した。また,硝酸プルトニウムの除染係数は回収液の放射能濃度がバックグランドレベルとなり,104106の結果が得られた。核燃料サイクルにおいて取り扱う硝酸ウラニル溶液,硝酸プルトニウム溶液等を凍結真空乾燥法及び低温晶析法で処理する方法は,試薬を添加せずに高除染効果が得られ,相互分離が可能であり,クローズドシステム化が図られるホ

LOTUSプロセス技術開発(II)-低温領域での硝酸濃度をパラメータとした硝酸塩の溶解度-

根本 剛; 大内 仁; 岡田 尚; 鈴木 徹; 近藤 勲; 高橋 芳晴

PNC TN8410 91-105, 27 Pages, 1991/05

PNC-TN8410-91-105.pdf:0.59MB

再処理プロセスまたはスクラップ燃料回収プロセスにおいて,溶媒抽出工程で使用し劣化した溶媒は,炭酸ナトリウム溶液を主成分とする溶媒再生法で処理している。しかし,この処理に伴って発生する硝酸ナトリウムを含む二次副生物の低減化が重要な課題になっている。現在,これらの課題を解決するため,溶媒抽出工程の短縮化,抽出装置での有機相/水相の分離時間の短縮化,ソルトフリー溶媒再生技術の開発等が検討されている。我々は,溶媒抽出工程の短縮化の一つとして,低温晶析法の分配工程への分離・精製の可能性について技術開発を進めている。この低温晶析法を定量的に評価するために,分離・精製時の硝酸ウラニルあるいは硝酸プルトニウム中に含まれる微量成分の挙動が重要な要素になる。これまでの既存文献では,低温領域での硝酸濃度をパラメータとした硝酸塩の溶解度についての測定値がほとんどない。今回,室温から-30までの温度範囲における一部の硝酸塩(Cs,Sr,Ce,Nd,Zr)の溶解度を測定し,温度-硝酸濃度を変数とする溶解度を数式化した。また,硝酸ウラニル溶液については,既存の文献値を用いて数式化した。今後,引き続き核分裂生成物の硝酸塩についての溶解度を測定し,数式化したデータを蓄積することにより,低温晶析法の分離・精製の可能性を定量的に解析するデータにすると共に,低温技術開発の基礎データとして活用できるものと考える。

「常陽」MK-I炉心燃料集合体PPJD1Jの照射後試験; 燃料要素の破壊試験

三次 岳志; 山内 勘; 立花 利道

PNC TN9410 87-197, 36 Pages, 1987/03

PNC-TN9410-87-197.pdf:2.12MB

「常陽」MK-1炉心燃料集合体PPJK1Jについて燃料要素の破壊試験を実施した。本集合体はブランケット燃料集合体に隣接する位置(5E3)で50MW出力上昇サイクルから75MW第6サイクルまで照射された集合体であり、平均燃焼度(計算値)は約23,600MWD/MTMである。本試験の目的はブランケット燃料集合体に隣接する位置で照射され、半径方向の燃焼度勾配が大きい集合体の照射挙動を把握することであり、3本ピンを選んで金相試験、被覆管硬さ測定及び燃焼率測定を実施した。本試験によって得られた主な結果を以下に記す。(1)燃料組織は全般に製造時に近い組織を呈しており、被覆管組織にも特異な点は見当らなかった。(2)中心ピンの軸方向中心位置での燃焼率測定値は2.94at%(28,200MWD/MTM)であった。(3)燃焼率の半径方向ピーキングファクターは、JYHISTコードが予想した値より幾分小さな値であったが、これまでに得られている第1列から第4列集合体のピーキングファクターに比べるとかなり大きな値を示した。これは本集合体がブランケット燃料集合体に隣接していたためと考えられる。(4)被覆管硬さの測定値は従来S材について得られている硬さ値の照射温度及び照射量の関係に良く一致していた。

Rapsodie PNC-5(1)(2)(3)の照射後試験(1); 燃料要素の破壊試験

滑川 卓志; 立花 利道; 山内 勘; 小部 昭*; 大久保 忠文*; 桑島 幸夫*; 三次 岳志

PNC TN9410 87-190, 103 Pages, 1987/02

PNC-TN9410-87-190.pdf:7.35MB

Rapsodie PNC-5(1)(2)(3)は、「もんじゅ」型被覆管及び燃料の高燃焼度時の照射挙動を把握するために照射されたものであり、「もんじゅ」炉心の目標最高燃焼度に匹敵する125,000MWD/MTMの燃焼度である。仏国より返送された7本の燃料ピンを対象に照射後試験を実施した。照射燃料試験室で担当した破壊試験(金相、被覆管硬さ、被覆管密度及び燃焼率測定)により以下の結果を得た。(1)燃料組織は、Rapsodie PNC-4(128,000MWD/MTM)と比較して同程度の組織変化を示しているが、柱状晶領域内の結晶粒の大きさにバラツキが見られ、粒内に微小なボイドが多数存在する。(2)4Kピンの金相縦断面写真では多数の径方向クラックが観察されており、これが燃料カラム長増大の原因となったと考えられる。(3)4Kピン被覆管外表面に、グリッドによるものと推定されるフレッティング傷が認められた。(4)FCCIの最大値は約66m(腐食形態は粒界腐食)であった。(5)被覆管組織は、被覆管内面側の結晶粒界及び双晶領域に炭化物が多く析出しており、鋭敏化が進んでいると考えられる。(6)被覆管硬さ値は、全て照射前より軟化していた。硬さ値と照射温度の関係は、550までは温度の上昇とともに硬さ値が大きく低下するが、それ以上ではあまり変化しないことを確認した。(7)被覆管密度は、K材、S材ともスウェリングが見られ、密度変化の最大値は2.55%であった。またS材はK材に比べて同じ中性子照射量でのスウェリングが大きかった。(8)燃焼率測定の結果と仏国側の燃焼度報告値は良い一致をみており、仏国側報告値が妥当であることを確認した。

JRR-2臨界実験及び出力上昇試験中における放射線モニタリング

福田 整司; 加藤 仁三; 大西 武; 渡部 孝三; 大久保 勝一; 大内 正房; 礒崎 濶; 関 守; 三戸 規生; 鶴尾 昭; et al.

JAERI 1028, 55 Pages, 1962/10

JAERI-1028.pdf:4.9MB

日本原子力研究所に設置された第2号研究用原子炉JRR-2(シカゴ・パイル-5型・熱出力10MW)は1960年10月1日臨界に達し、その後原子炉特性試験,1MW出力上昇試験が行われて、きわめて順調に運転が続けられている。この報告書はJRR-2の臨界前後から1MW出力上昇試験及び1MW出力連続運転、すなわち次の期間、(1)燃料準備:1960年8月1960年9月、(2)臨界実験及び特性試験:1960年10月1961年2月、(3)1MW上昇試験1961年3月1961年4月、(4)連続運転試験:1961年5月1961年9月において、保健物理部放射線管理室が行った放射線モニタリングの記録である。

日本原子力研究開発機構における労働災害統計

植頭 康裕; 大内 剛司; 白井 謙二; 寺門 義文

no journal, , 

独立行政法人日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)では、労働災害の発生状況を定量的に評価するために、中央労働災害防止協会(以下、中災防)で定める度数率及び強度率を算出するとともに、請負作業等も含めた原子力機構全体の労働災害を求めた。