Examination of analytical method of rare earth elements in used nuclear fuel

小澤 麻由美; 深谷 洋行; 佐藤 真人; 蒲原 佳子*; 須山 賢也; 外池 幸太郎; 大木 恵一; 梅田 幹

Proceedings of 53rd Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling Working Group (HOTLAB 2016) (Internet), 9 Pages, 2016/11

For criticality safety of used nuclear fuel, it is necessary to determine amounts of such rare earth elements as gadolinium(Gd), samarium(Sm), europium(Eu) since those rare earth elements involve the isotopes having particularly large neutron absorption cross sections. However, it is difficult to measure those isotopes simultaneously by mass spectrometry because some of them have same mass numbers. Thus fine chemical separation of those rare earth elements is indispensable for accurate determination prior to measurement. The conventional separation method with anion exchange resin has been utilized in JAEA mainly for the separation of uranium and plutonium. Therefore rare earth elements such as Gd, Sm and Eu except Nd are wasted without being separated in the conventional method. The authors have examined to improve the conventional method in order to separate those rare earth elements mutually.

米国におけるHLW地層処分関連情報の活用に係る調査

Wonder, E. F.*; Numark, N. J.*; 下吉 拓治*; 柴田 和重*; 手嶋 朋子*; 佐藤 恵子*

PNC TJ4250 88-001, 158 Pages, 1988/03

PNC-TJ4250-88-001.pdf:15.01MB

高レベル放射性廃棄物(HLW)処理・処分技術の開発は、これまで人類が経験したことのないテーマである。そして、この間題は、単に関連技術の研究開発にとどまらず、パブリック・アクセプタンス(PA)を形成しながら進める必要がある。そのためには、関連技術の研究開発や法律、政策等に関する様々な分野の情報を、どのように有効に活用して開発計画を進めるかが重要な課題となってくる。そこで求められるものが、それらの情報を総合的、体系的に管理し、有益な形で供給するための情報管理システム(IMS)である。我が国においては、動力炉・核燃料開発事業団(PNC)がHLW処理・処分技術の研究開発を実施する中核機関として位置付けられており、これまでの研究開発や活動によって蓄積された情報や今後の諸活動により蓄積される情報について、体系的な情報管理のあり方の検討とシステムの整備が必要となってきている。そのため、HLW処理・処分技術開発に対するPA形成のための情報活用をも考慮した、PNCにおける体系的な情報管理について資することを目的とし、米国エネルギー省(DOE)における情報管理の実態について調査を行った。その結果、米国でのHLW地層処分所開発を担っているDOEでは、法律による情報開示義務及び開発計画に対する訴訟等の問題から、より切実な問題としてIMSの開発が求められ、かつ具体的な設計段階に入りつつあることが示された。そして、DOEがこれまで行ってきたIMS開発に伴う様々な問題点やその成果も明らかにされた。

陰イオン交換分離法を用いた燃焼燃料中の微量希土類元素等の分析手法の予備検討

佐藤 真人; 深谷 洋行; 梅田 幹; 須山 賢也; 外池 幸太郎; 蒲原 佳子*; 鈴木 智久*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故で生じた破損燃料の臨界管理に必要な燃焼計算コードの改良に資するため、燃焼燃料中の希土類元素等の分析データ取得を計画している。分析に際しては、被ばく及び廃棄物低減のため、試料を微量とし短時間で前処理することが重要である。これらを達成するため、陰イオン交換分離法(抽出クロマトグラフィを一部適用)と高分解能ICP-MSを組合せた分析手法を前提として、分離スキームの検討・予備試験及び分析環境整備を行った。予備試験では、希土類元素の分離がより迅速に行われ、高分解能ICP-MSによる分析が可能であることを確認し、被ばく及び廃棄物低減の見通しを得た。また、分析環境整備により、環境からの元素混入を最小限に抑え、微量元素分析を高精度化できた。なお、今後計画している燃焼燃料中の希土類元素等の分析には、今回確立した分離スキームを適用する。

Comparative ab initio calculation studies of hydration structures on Cs and other alkaline metals

町田 昌彦; 櫻本 和弘*; 奥村 雅彦; 中村 博樹; 佐藤 祐哉*; 阿久津 恵子*; 志賀 基之

no journal, , 

Csの水和構造については、その環境中での動態を知る上で最も重要かつ基本的な情報ではあるが、実験結果が少なく、理論的研究も十分でない。そこで、本研究では、この課題に対し、第一原理計算手法を用いて、その詳細な構造を明らかにすることを目的とした。まず、比較のために、他の一価の陽イオン(Li, Na, K, Rb)の構造を同じ計算手法にて求めて比較すると同時に、Csの水和エネルギーが他と比べて小さいことから、計算で用いられる交換・相関汎関数による結果の違いについても詳細に調べることで、Csの水和構造について、統一的知見を得た。