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中田 弘太郎*; 長崎 晋也*; 田中 知*; 坂本 義昭; 田中 忠夫; 小川 弘道
JAERI-Conf 2002-004, p.667 - 673, 2002/03
放射性廃棄物処分の安全評価では、地層中の鉱物への長半減期核種の吸着移行挙動の評価が重要である。本研究では、地層中での核種の挙動に重要な役割を果たす鉄鉱物へのネプツニウムの吸着現象を温度依存性の観点から調べた。その結果、ネプツニウムのマグネタイト(磁鉄鉱)への吸着は温度とともに増加することが明らかになった。さらに、吸着試験終了後のマグネタイトを塩化カリウム溶液(イオン交換性)及びシュウ酸カリウム溶液(非晶質鉄酸化物への吸着)による逐次抽出し、その脱離量を比較すると、塩化カリウムで抽出されるネプツニウム量とシュウ酸カリウムで抽出されるネプツニウムの量は比例しており、ネプツニウムがマグネタイト上の複数の吸着サイトへの吸着により吸着していることが推定された。
荒井 康夫; 岩井 孝; 白井 理; 林 博和; 湊 和生
JAERI-Conf 2002-004, p.589 - 596, 2002/03
原研における窒化物燃料の乾式分離プロセスに関する研究成果を紹介する。原研が提唱した長寿命マイナーアクチノイド(MA)核種の核変換のための階層型核燃料サイクルの概念に従って進めている、塩化物溶融塩中での窒化物燃料の電解,Pu及びMA回収に用いる液体金属電極界面での酸化還元反応,窒化物溶解時の窒素ガス放出挙動,液体Cd中での金属の窒化反応,乾式分離プロセスに関係する熱力学データベース等に関する最近の研究成果を要約して述べる。
山口 徹治; 中山 真一
JAERI-Conf 2002-004, p.325 - 332, 2002/03
放射性廃棄物の地層処分場から漏えいした長寿命核種が亀裂性の岩盤内を地下水によって移行するとき、岩石マトリクス内への拡散とそれに伴う鉱物表面への吸着により、その移行が著しく遅延されると期待されている。このマトリクス拡散を確実な現象として地層処分システムの安全評価に取り入れるためには、拡散のしくみを理解することが不可欠である。われわれは日本の代表的な花崗岩についてその間隙構造を解析し、花崗岩内における物質移行はフィックの法則を適用して定量的に評価できることを示した。また、陽イオン,陰イオン,アクチニド元素の炭酸錯体などの透過拡散実験を行い、有効拡散係数を取得するとともに拡散のしくみを解明した。すなわち、放射性核種は岩石内の間隙を満たす水の中を拡散(細孔拡散)するが、物質によっては鉱物表面に吸着された状態で鉱物表面を拡散(表面拡散)することが明らかになり、これらの知見により、天然の岩盤が放射性核種の移行を遅延させる効果を定量的に評価することが可能となった。今後の実験研究では、圧縮ベントナイトやセメント系材料中における拡散のしくみを明らかにすること,超長期にわたる変質を予測するためのデータを取得すること、長期にわたる性能評価の不確実性を定量的に明らかにすることに重点を置く必要がある。
北村 暁; 澁谷 朝紀
Proceedings of 3rd NUCEF International Symposium (NUCEF 2001), p.659 - 666, 2002/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性を評価するために、緩衝材に対する放射性核種の収着に関するデータが求められている。アクチニドイオンは水溶液の諸条件により酸化状態や錯体種が変化するため、その挙動は複雑で不明な点も多い。特に水溶液中の炭酸イオンの存在により複雑な挙動をとることから、アクチニドイオンの収着挙動に及ぼす炭酸の影響を調べることは重要である。本研究では、還元条件・炭酸共存下におけるスメクタイト(緩衝材であるベントナイトの主成分)に対するネプツニウムの分配係数をバッチ法により求め、その炭酸濃度依存性などから収着挙動について検討を行っている。
佐藤 史紀; 明珍 宗孝
NUCEF2001, 0 Pages, 2001/00
使用済み燃料の再処理法の一つである乾式再処理法では、これに特有の塩廃棄物が発生することが知られている。この塩廃棄物は高放射性であるためガラス固化処理が望まれるが、廃棄物の性質上、既存の方法により直接ガラス固化できないことが知られている。このため、既存のガラス固化処理が可能となるためには、上記の塩廃棄物を酸化物へ転換することが必要とされる。本発表では、上記の塩廃棄物を酸化物へ転換することを目的とした基礎試験の結果について報告する。
佐藤 治夫; 宮本 真哉
NUCEF2001(臨界安全、分離プロセス、廃棄物処分, 0 Pages, 2001/00
第2次取りまとめ及び地層処分の安全評価の信頼性向上の一環として、酸化還元条件に鋭敏なSeを対象とした還元系でのベントナイト中の見掛けの拡散係数(Da)を、乾燥密度1.6Mg/m3、ケイ砂混合率、温度をパラメータに取得した。トレーサは75Seを使用し、In-diffusion法により取得した。Daは、ケイ砂混合率の増加及び温度の上昇に伴い増加した。また、Daは、ベントナイトの主要粘土鉱物のスメクタイト集合体部分の密度に着目したスメクタイト部分密度と良い相関が見られた。このことはSeの拡散がスメクタイト部分の特性に支配されることを示している。さらにDaの温度依存性から活性化エネルギーを求め、熱力学的観点からも検討した。シンポジウムでは、上記の結果や議論と共に、還元条件でのSeの化学形態と拡散との関係や、過去に報告されている結果との比較についても議論する予定である。
北村 暁; 澁谷 朝紀
Proceedings of 3rd NUCEF International Symposium (NUCEF 2001), 0 Pages, 2001/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性を評価するために、緩衝材に対する放射性核種の収着に関するデータが求められている。アクチニドイオンは水溶液の諸条件により酸化状態や錯体種が変化するため、その挙動は複雑で不明な点も多い。特に水溶液中の炭酸イオンの存在により複雑な挙動をとることから、アクチニドイオンの収着挙動に及ぼす炭酸の影響を調べることは重要である。本研究では、還元条件・炭酸共存下におけるスメクタイト(緩衝材であるベントナイトの主成分)に対するネプツニウムの分配係数をバッチ法により求め、その炭酸濃度依存性などから収着挙動について検討を行っている。
蜷川 純一; 高橋 三郎; 山本 裕; 藤原 茂雄; 国安 和房*
Proceedings of 3rd NUCEF International Symposium (NUCEF 2001), 0 Pages, 2001/00
プルトニウム燃料第三開発室は、核物質が臨界にならないよう厳密な臨界管理を行っている。臨界安全管理の方式は、質量管理を基本とし、取り扱う核燃料物質毎に減速条件(水分含有率など)を分類している。さらに、核物質の二重装荷のおそれがないシステムとしている。本発表は、プルトニウム燃料第三開発室における臨界安全管理の考え方及び管理システムについて紹介するものである。
