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棚瀬 正和*; 藤崎 三郎*; 太田 朗生*; 椎名 孝行*; 山林 尚道*; 竹内 宣博*; 土谷 邦彦; 木村 明博; 鈴木 善貴; 石田 卓也; et al.
Radioisotopes, 65(5), p.237 - 245, 2016/05
Mo(
)
Mo反応で生成する
Moから高放射能濃度の
Tc溶液を得る方法として、
Mo/
Tcのアルカリ溶液からの
TcのMEKによる溶媒抽出、塩基性アルミナカラムによる精製、酸性アルミナカラムによる吸着、溶離により
Tc溶液を製品とする方法を提案した。本研究では、その基礎的検討として、
Tcの放射能として2.5
36.7TBqに相当する量の非放射性Reを代替元素として用い、Reの酸性アルミナカラムへの吸着およびその溶離特性について調べた。その結果、本試験条件のRe量において、短時間の操作時間で高い回収率を示し、JMTRで生成する15TBq規模での高濃度
Tcの製造でも、酸性アルミナカラムは十分適用可能であることが明らかになった。
石田 卓也; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 木村 明博; 西方 香緒里; 柴田 晃; 棚瀬 正和*; 小林 正明*; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; et al.
JAEA-Technology 2015-030, 42 Pages, 2015/11
照射試験炉センターでは、材料試験炉(JMTR)を用いた中性子放射化法((n,)法)によるモリブデン-99(
Mo)製造に関する技術開発を行っている。(n,
)法による
Moは、核分裂法((n,f)法)と比べると比放射能が低く、得られるテクネチウム-99m(
Tc)溶液の放射能濃度も低くなる。この課題を解決するため、(n,
)法で製造した
Moから
Tcを回収する手法として、メチルエチルケトン(MEK)を用いた溶媒抽出法に着目し、開発した
Mo/
Tc分離・抽出・濃縮試験装置による性能試験を行っている。本報告書は、
Mo/
Tc製造の試験体系の確立に貢献するため、高い
Tc回収率を得ることができるよう装置の改良を行い、京都大学研究用原子炉(KUR)で照射した高密度三酸化モリブデン(MoO
)ペレットを用いて、MoO
ペレット溶解及び
Tcの抽出を行い、得られた
Tc溶液の品質試験を行った結果をまとめたものである。
丹羽 正和; 水落 幸広*; 棚瀬 充史*
Geofluids, 15(3), p.387 - 409, 2015/08
被引用回数:12 パーセンタイル:50.23(Geochemistry & Geophysics)断層破砕帯における水-岩石反応に伴う化学組成変化について明らかにするため、本研究では、中部日本の阿寺断層の破砕帯露頭を対象に、断層岩の化学組成分析を行った。粘土鉱物や炭酸塩鉱物の安定同位体組成分析からは、破砕帯の断層ガウジが地表付近で形成されたことを示し、変形構造解析に基づく破砕帯の発達過程と整合的である。全岩化学組成分析の結果、本研究では、粘土鉱物の形成に伴うSi, Na, Kや軽希土類元素の減少、断層活動によって混入してきた玄武岩岩片の変質に伴う炭酸塩鉱物の沈殿、その炭酸塩鉱物との錯体形成に伴う重希土類元素の濃集を確認することができた。
Awaludin, R.*; Gunawan, A. H.*; Lubis, H.*; Sriyono*; Herlina*; Mutalib, A.*; 木村 明博; 土谷 邦彦; 棚瀬 正和*; 石原 正博
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1481 - 1483, 2015/02
被引用回数:9 パーセンタイル:57.12(Chemistry, Analytical)ジルコニウム系モリブデン吸着剤は、Mo吸着性能が高いため、中性子照射済天然同位体モリブデン用Mo/
Tcジェネレータに適している。しかしながら、Mo吸着及び
Tc溶離のメカニズムについては解明されていない。本研究では、Mo吸着及び
Tc溶離メカニズムをMo吸着前後及び
Tc溶離後の吸着剤表面のSEM-EDSによる元素分析等により調査した。その結果、塩素イオンとMoイオンとのイオン交換反応によりMoが吸着することが確認できた。一方、溶離の過程で酸化剤を添加することにより
TcはTcO
の状態で溶離することが明らかとなった。
西方 香緒里; 木村 明博; 石田 卓也; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 棚瀬 正和*; 土谷 邦彦
JAEA-Technology 2014-034, 34 Pages, 2014/10
JMTR再稼働後の利用拡大の一環として、照射試験炉センターでは、医療用ラジオアイソトープ(RI)として用いられるモリブデン-99(Mo)/テクネチウム-99m(
Tc)の材料試験炉(JMTR)を用いた放射化法((n,
)法)による製造に関する要素技術開発を行っている。
Moは、一般的に核分裂法((n,f)法)で製造されているが、放射性廃棄物量及びコストの低減化や核不拡散上の観点から、(n,
)法による
Mo/
Tc製造に着目した。しかしながら、(n,
)法による
Mo/
Tc製造では、(n,f)法に比べ単位体積当たりの比放射能が低いという欠点がある。本報告書は、照射ターゲットの単位体積当たりの
Mo含有量を増加させるため、高密度MoO
ペレットの製造方法を確立し、得られた高密度MoO
ペレットの特性試験結果をまとめたものである。
木村 明博; Awaludin, R.*; 椎名 孝行*; 棚瀬 正和*; 河内 幸正*; Gunawan, A. H.*; Lubis, H.*; Sriyono*; 太田 朗生*; 源河 次雄; et al.
Proceedings of 3rd Asian Symposium on Material Testing Reactors (ASMTR 2013), p.109 - 115, 2013/11
Tcは、
Moの核変換によって生成される。
Mo製造は、現在、高濃縮ウランによる核分裂法(以下、「(n,f)法」という)で行なわれており、世界の供給量の約95%を生産している。しかし、近年、原子炉の老朽化や輸送障害という問題のために安定供給が困難となるとともに、核不拡散、廃棄物管理等の問題がある。最近、(n,
)法による
Mo製造が注目されているが、(n,f)法に比べて比放射能が低いという欠点がある。このため、
Mo/
Tc溶液から
Tcを溶媒抽出により取出し、さらにアルミナ・カラムを用いて
Tcを濃縮する方法を開発した。本研究では、インドネシアにあるSGR-GAS炉による照射で生成した1Ciの
Moを用いて、開発した方法により
Tcの抽出特性を調べた。この結果、
Tcの回収率は約70%得られた。
Tc抽出液の
Tc放射能は約30GBq/mlを達成した。また、抽出液中の
Moの不純物は4.0
10
%未満、放射化学的純度は99.2%以上であり、目標値を満足した。
木村 明博; Awaludin, R.*; 椎名 孝行*; 棚瀬 正和*; 河内 幸正*; Gunawan, A. H.*; Lubis, H.*; Sriyono*; 太田 朗生*; 源河 次雄; et al.
Proceedings of 6th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-6) (Internet), 7 Pages, 2013/10
特願 2011-173260医療診断用RIとして使用されるTcは、
Moを唯一の親核種として生成される。国内で使用している
Moは、全量海外からの輸入に依存している。そのため国産化による安定供給のための研究開発を行っている。本研究は、溶媒抽出とカラムクロマトグラフィを組合せた、MEKにより抽出した
Tcをアルミナカラムに吸着させ、分離回収する方法を選定し、
Tc製造のための試験を行った。本試験では、インドネシア原子力庁のMPR-30においてMoO
を5日間で照射し、得られた
Moのうちの約37GBq及び150gのMoO
を用いた。その結果、収率約70%、放射能濃度約30GBq/mlの
Tc製品を得ることができると評価すると共に、
Tc溶液中に含まれる不純物としての
Moは4.4
10
%であった。また、抽出した
Tc溶液は放射化学純度が99.2%であり、日本の放薬基準である95%を満足した。
土谷 邦彦; 西方 香緒里; 棚瀬 正和*; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 小林 正明*; 山本 朝樹*; 森川 康昌*; 竹内 宣博*; 神永 雅紀; et al.
Proceedings of 6th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-6) (Internet), 9 Pages, 2013/10
JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープであるTcの親核種である(n,
)法を用いた
Moの製造を計画している。日本はこの
Moを全量海外からの輸入に依存しているため、JMTRを用いた
Mo国産化製造に関する技術開発を行っている。本研究では、高密度MoO
ペレットを京都大学にあるKURで中性子照射し、JMTRホットラボにおいて
Moから核変換により生成した
Tcを溶媒抽出法により抽出し、得られた
Tcの標識試験を行った。この結果、開発した
Mo-
Tc製造工程の実証するとともに、得られた
Tc溶液は純度の高いものであることを明らかにした。
西方 香緒里; 木村 明博; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 棚瀬 正和*; 土谷 邦彦
Proceedings of 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition (PM 2012) (CD-ROM), 8 Pages, 2013/02
JMTR再稼働における「産業利用の拡大」の一環として、医療診断薬として使用されるTcを製造するための
Mo製造技術開発を行っている。
Mo製造方法として、安価でかつ少ない放射性廃棄物量の観点から、照射ターゲットとしたMoO
ペレットを用いて(n,
)法による
Mo製造方法が選定されている。しかしながら、この方法は、従来の(n,f)法による
Mo製造に比べて得られる
Tc溶液の放射能濃度が低いことが欠点である。このため、Mo生成量を増やすために高密度を有するMoO
ペレットが必要となる。本研究では、MoO
ペレットの製造方法を調査し、プラズマ焼結(Ed-PAS)法によるMoO
ペレットの試作試験及び特性評価を行った。その結果、大気中で540
C
40kN
5分の焼結条件とすることにより、95%以上の焼結密度を有するMoO
ペレット(
20
10mm)を製造することができた。
西方 香緒里; 木村 明博; 土谷 邦彦; 鈴木 邦彦*; 秋山 博明*; 長倉 正昭*; 河内 幸正*; 棚瀬 正和*
Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 9 Pages, 2012/10
テクネチウム-99m(Tc)は、がん,心筋梗塞,脳卒中をはじめとする疾病の画像診断に欠かせない放射性診断薬である。
Tcは
Moの
-崩壊により生成される。親核種である放射性モリブデン(
Mo)は原料の
Moに中性子を原子炉内で中性子照射することにより製造される。
Mo収率増加・効率的生産の理由から高密度のMoO
ペレットを照射ターゲットとして使用する必要がある。本研究では、高密度MoO
ペレットを製造するためのひとつの手段であるプラズマ活性化焼結(PAS: Plasma Activated Sintering)法をとりあげ、(1)高密度MoO
ペレットの試作、(2)好適な焼結条件検出のための特性評価、(3)溶解工程での不溶解性残渣を少なくするための酸化技術の開発、(4)製造した高密度MoO
ペレットのNaOH溶液への溶解特性試験を行った。
棚瀬 正和*; 椎名 孝行*; 木村 明博; 西方 香緒里; 藤崎 三郎*; 太田 朗生*; 小林 正明*; 山本 朝樹*; 河内 幸正*; 土谷 邦彦; et al.
Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 9 Pages, 2012/10
医療用診断薬として使用されるTcは、
Moから製造される。JMTR再稼働後の産業利用拡大の一環として、(n,
)
Moからの
Tcの抽出法に関する技術開発を行っている。本研究では、開発した
Tcの抽出法の実規模への適用性を評価するためのコールド試験を行った。本試験では、Tcの同族であるReを用いて、メチルエチルケトン(MEK)を用いたMo溶液からのミルキング回数によるRe回収への影響を調査した。各ミルキングで得られた溶液中のRe回収率及び不純物量(Mo, MEK)をICP及びHPLCで測定した。その結果、各溶液中のRe回収率はすべて95%以上で、不純物量もそれぞれ基準値以下であることを確認した。本成果により、
Tcの抽出法が実規模に適用可能である見通しが得られた。
土谷 邦彦; 棚瀬 正和*; 竹内 宣博*; 小林 正明*; 長谷川 良雄*; 吉永 英雄*; 神永 雅紀; 石原 正博; 河村 弘
Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 10 Pages, 2012/10
JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープであるTcの親核種である(n,
)法を用いた
Moの製造を計画している。日本はこの
Moを全量海外からの輸入に依存しているため、日本のメーカと共同で、JMTRを用いた
Mo国産化製造に関するR&Dを行っている。R&Dの主な項目は、(1)MoO
ペレットの製造技術開発、(2)
Tcの抽出・濃縮、(3)
Tc溶液の標識試験及び(4)Moリサイクルである。本発表では、この平成23年度に得られたR&Dの成果を報告する。
木村 明博; 佐藤 裕一*; 棚瀬 正和*; 土谷 邦彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 18(4), p.042001_1 - 042001_4, 2011/10
医療分野において、ラジオアイソトープ(RI)は欠かすことができないものとなっている。特に、Tcは医療用RIとして最も多く利用されている。しかし、その親核種である
Moはすべて輸入に依存している。そこで、JMTRでは、(n,
)法により、医療用
Tcの親核種である
Moを製造し、輸入量の一部を自国でまかなえるよう計画している。この計画では、照射ターゲットとなるMoO
ペレット製造方法の開発が重要である。しかし、MoO
は昇華温度が低く高密度ペレットの製造が難しい。今回、二つの方法によりMoO
ペレットを製造した。その結果、CIP法では理論密度の70%のMoO
ペレットを、SPS法では理論密度の95%以上のMoO
ペレットが得られた。
永井 泰樹; 初川 雄一; 金 政浩; 橋本 和幸; 本石 章司; 今野 力; 落合 謙太郎; 高倉 耕祐; 佐藤 裕一*; 河内 幸正*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(8), p.083201_1 - 083201_4, 2011/08
被引用回数:15 パーセンタイル:64.30(Physics, Multidisciplinary)加速器で生成される中性子を酸化モリブデン100に照射して、Mo(
,2
)
Mo反応で生成した
Moから放射性の不純物を除去して
Tcを分離抽出すること、そして、
Tc-MDP標識化合物を合成することに、世界で初めて成功した。親核の
Moは、原子力機構の核融合中性子源施設で、トリチウムに重陽子を照射して得られる14MeVの中性子を用いて、
Mo(
,2
)
Mo反応で生成した。そして、
Tcは、昇華法で
Moから分離抽出し、その放射核純度は、99.99%以上であることを、
分光で確認した。また、
Tc-MDP標識率は、99%以上であることを、薄膜クロマト法で確かめた。これらの値は、米国薬局方が高濃縮ウランの核分裂反応で生成される
Moに対する要請値を超えるものである。そのため、本方法で生成する
Moは、核分裂法の代替えとして有効であり、我が国の安定かつ信頼性の高い
Mo供給に寄与するであろう。
石塚 悦男; 山林 尚道*; 棚瀬 正和*; 藤崎 三郎*; 佐藤 典仁*; 堀 直彦; Awaludin, R.*; Gunawan, A. H.*; Lubis, H.*; Mutalib, A.*
JAEA-Technology 2011-019, 18 Pages, 2011/06
JMTRを利用したMo/
Tc製造に関する開発の一環として、乾式昇華法をマスター・ミルカーに応用するための予備的検討を実施した。検討にあたっては、乾式昇華法とPZCからの溶離液をベースとした湿式法の装置をそれぞれ試作して試験を行い、マスター・ミルカーへの適応性について比較した。この結果、乾式昇華法は三酸化モリブデンがグラムオーダーであれば
Tc回収率が約80%、処理時間が約1.5時間であり、湿式法と同等の値が得られた。乾式昇華法が湿式法より優れている点としては、操作が容易であること、使用済MoO
の再利用が容易であることが挙げられる。また、逆に不利な点としては、三酸化モリブデン取扱量の増加とともに
Tc回収率が低下することが挙げられる。
出雲 寛互; 木村 明博; 堀 直彦; 土谷 邦彦; 石原 正博; 棚瀬 正和*; 藤崎 三郎*; 太田 朗生*
Proceedings of 1st Asian Symposium on Material Testing Reactors (ASMTR 2011), p.77 - 82, 2011/02
産業利用の拡大のため、JMTRでは(n,)中性子捕獲法による医療用診断薬
Tcの親核種である
Moの製造を検討している。本方法は、核分裂法に比べコストが低く、廃棄物が少なく、取扱いが比較的簡単などのメリットがある。しかしながら、
Moから抽出される
Tc溶液の放射能濃度が、核分裂法に比して低いという課題がある。本発表においては、メチルエチルケトン(MEK)を用いて
Tcを溶媒抽出,蒸発し、生理食塩水に溶解させることによって、
Tcの濃度を高めることが可能であることを述べる。
木村 明博; 堀 直彦; 土谷 邦彦; 石原 正博; 山林 尚道*; 棚瀬 正和*; 藤崎 三郎*; 佐藤 裕一*
JAEA-Review 2010-053, 23 Pages, 2010/11
JMTR再稼動後の産業利用拡大の一環として、放射性医薬品の原料となるTcの親核種である
Mo製造技術開発を行っている。
Mo製造方法として、少ない放射性廃棄物及び簡便な製造工程の観点から(n,
)法による
Mo製造方法が提案されている。本報告書は、JMTRにおける
Mo製造方法の基本的検討として、MoO
ペレットの製造技術開発及び溶媒抽出法による
Tcの濃縮技術開発についてまとめたものである。その結果、SPSにより高密度(95%T.D.以上)を有するMoO
ペレットの製造が可能であることを明らかにした。また、メチルエチルケトン(MEK)を用いた
Tc溶液の濃縮が可能であり、理論濃縮度の80%以上の効率で濃縮できる装置の開発に見通しが得られた。
丹羽 正和; 水落 幸広*; 棚瀬 充史*
Island Arc, 18(4), p.577 - 598, 2009/12
被引用回数:13 パーセンタイル:9.84(Geosciences, Multidisciplinary)地下数km以浅における断層破砕帯の発達過程を明らかにするため、岐阜県の阿寺断層を事例対象として、破砕帯の詳細な記載を行った。調査地域では、花崗岩と溶結凝灰岩が阿寺断層を介して接し、断層粘土,断層角礫などからなる破砕帯が幅20m程度で発達する。脆性破壊で特徴付けられる岩石の変形構造などから、この破砕帯がおもに地下数100mから数kmで形成されたことがわかる。調査対象の破砕帯のうち、断層粘土が卓越する幅1m程度の区間にのみ、花崗岩と溶結凝灰岩の両方の破砕岩片が混在し、調査地域に近接して分布する約160万年前の火山岩(上野玄武岩)の破片が伴われる。またこの区間では、水-岩石反応に伴い玄武岩岩片の表面にできた炭酸塩の充填物が破片化して散在するなど、複数回の地震に伴う破壊の繰り返しを示す構造が見られる。以上のことから、幅20m程度の破砕帯の中で、近年の断層活動に伴う変位をまかなっていたのは、幅1m程度の区間に集中していたことが示される。
加藤 岑生; 伊藤 剛士*; 須貝 宏行; 河村 繕範; 林 巧; 西 正孝; 棚瀬 正和; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*
Fusion Science and Technology, 41(3), p.859 - 862, 2002/05
原研では核融合研究の推進のために、小型トリチウムリサイクルシステムの開発を進めている。従来、原研が開発し、55.5TBq(1500Ci)の純粋なトリチウムガスを濃縮してきたガスクロマトシステムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムをモレキュラーシーブスカラムに捕集し、次いでキャリヤーガスの流れを切り替え、循環させてウランゲッターに捕集している。本システムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムのみをプロトン導電体により透過させ、直接ウランゲターに捕集するなどの改良を行い、自動化することを考えている。各種の実験で使用したトリチウム混合ガスから実験現場でトリチウムを回収し、再利用できれば、核融合研究をより効率的に進めることができる。また、小型トリチウムリサイクルシステムは、英国のRIKEN-RAKLミュオン触媒核融合研究を進めるでも非常に有用である。
棚瀬 正和
放射線と産業, (90), p.59 - 62, 2001/06
RI(放射線同位元素)に関する主要なキーワードである「元素と放射線」、さらには、「ウラン」のパワーについてまで、全体的には元素の発見の歴史を中心におき、科学者らがどのようにかかわってきたかを、「アイザック・アシモフの科学と発見の年表」(小山慶太・輪湖博、共訳 丸善)から著者が抽出し記述した。