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伴 康俊; 宝徳 忍; 筒井 菜緒; 鈴木 明日香; 松村 達郎
Proceedings of 5th International Conference on Asian Nuclear Prospects 2016 (ANUP 2016) (CD-ROM), 2 Pages, 2016/10
-ジ(2-エチルヘキシル)-2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA)をウランの抽出剤に用いて、ホットセル内に設置したミキサセトラ抽出器による連続抽出試験を行った。DEHDMPAは硝酸中のウランを効果的に抽出し、99.6%のウランをウランフラクションに回収する試験結果を得た。
,-di(2-ethylhexyl)octanamide toward uranium from nitric acid筒井 菜緒; 伴 康俊; 佐川 浩; 石井 翔; 松村 達郎
Proceedings of 5th International Conference on Asian Nuclear Prospects 2016 (ANUP 2016) (CD-ROM), 2 Pages, 2016/10
単段バッチ法により,-ジ(2-エチルヘキシル)オクタンアミド(DEHOA)の硝酸中のウランに対する抽出特性を調べた。硝酸イオン濃度が2.0-3.0mol/dm
のとき、DEHOAがウランを効率的に抽出するという実験結果を得た。
鈴木 明日香; 宝徳 忍; 伴 康俊; 筒井 菜緒; 津幡 靖宏; 松村 達郎
Proceedings of 5th International Conference on Asian Nuclear Prospects 2016 (ANUP 2016) (CD-ROM), 2 Pages, 2016/10
日本原子力研究開発機構では、燃料サイクル安全工学研究施設 バックエンド研究施設(NUCEF-BECKY)において使用済燃料の湿式分離プロセスの開発に向けて、幅広い研究開発を行っている。BECKYには3つのホットセル、複数のグローブボックス、ヒュームフードがあり、プロセスセルと呼ばれるホットセルにはU,P,その他の使用済燃料物質を用いたベンチスケールの試験設備が設置されている。本報告では、プロセスセル内の湿式分離プロセス試験設備について説明する。
古立 直也; 湊 太志; 岩本 修
no journal, ,
長寿命核分裂生成物(LLFP)核変換システムの実現可能性を研究するには、核変換システムの効率を見積もるシミュレーション計算が必要不可欠である。シミュレーション計算の精度は、計算で用いられる核データに大きく依存している。シミュレーション計算の精度を向上するには、LLFPだけでなくシミュレーション計算に関わる全ての核種について核データを整備することが望まれる。核破砕反応のような核反応を用いる核変換システムを研究する場合、実験が存在しない、あるいは非常に乏しい不安定核を含む広い範囲の原子核が生成されることが予想される。実験データの欠乏は、共鳴領域の核データ評価において特に問題となる、なぜなら共鳴構造を理論的に正確に予測することは難しいからである。この問題を緩和する方法の一つは、統計的性質からランダムに決定した共鳴パラメータを用いる方法である。このアプローチはTENDL核データライブラリで既に適用されている。しかしながら、そのような方法で計算された断面積は、原理的に共鳴パラメータの統計的揺らぎに起因する大きな不確かさが存在すると思われる。この不確かさは、先行研究では議論されていない。本研究では、共鳴領域における核反応データ予測に用いる統計的手法を、その統計的不確かさに注目して研究した。具体的には、Se-79, Zr-93, Pd-107, Cs-135の核変換で生成されることが予想される核種の中性子捕獲断面積を議論する。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 松浦 孝信*; 坂本 幸生*; 関田 智*
no journal, ,
本研究では、遠心抽出器内へ堆積したスラッジの洗浄性について、実験的な評価を行った。結果として、遠心抽出器内へスプレーノズルを適用することにより、洗浄液量、並びに洗浄時間を大幅に削減させることが可能であることを確認した。
津幡 靖宏; 鈴木 英哉; 松村 達郎
no journal, ,
原子力機構では溶媒抽出プロセスの開発に資するためシミュレーション技術の研究開発を長年にわたり進めてきた。我々の研究室では、計算機プログラムPARCを開発してきており、多段抽出プロセスに関する実験研究に活用されている。本発表では原子力機構におけるプロセスシミュレーション技術の概要について紹介する。
大西 貴士; 関岡 健*; 須藤 光雄*; 田中 康介; 勝山 幸三
no journal, ,
線スペクトロメトリーを用いて使用済燃料中に含まれるCs-137以外の線放出核種を検出するためには、Cs-137のみを選択的に取り除く必要がある。Csの吸着剤としてリンモリブデン酸アンモニウム(AMP)が使用された実績があるが、線放出核種であるEu-154, Ce-144およびSb-125の核種のAMPへの吸着挙動は十分に分かっていない。そこで、バッチ試験を実施し、1M硝酸溶液中におけるEu, CeおよびSbのAMPへの吸着挙動を評価した。その結果、AMP添加量の低下に伴い、Eu, CeおよびSbの吸着率は低下するが、本試験条件下でEu, CeおよびSbがAMPに吸着することが確認された。そこで、マスキング剤として酒石酸を添加して同様のバッチ試験を行ったところ、Eu, CeおよびSbの吸着が抑制され、CsのみをAMPに選択的に吸着できることを見出した。これより、本試験で確立した前処理法を用いることにより、Cs-137以外の線放出核種を検出されることが期待される。
佐々木 祐二; 森田 圭介; 鈴木 伸一; 塩飽 秀啓; 伊藤 圭祐; 高橋 優也*; 金子 昌章*
no journal, ,
長半減期を持つPd, Zr, Se, Csは高レベル廃液から分離し核変換が望まれている。これにより長期的な環境負荷を低減できる。一方で、これら元素はSeがオキシアニオン、Zr, Csはハードな金属、Pdはソフト性の金属であり、溶液内で大きく異なる反応性を持つ。我々はそれぞれ独自の抽出剤を用いて分離回収することを目指した。すなわち、PdはNTAアミド、ZrはTODGA, Seはフェニレンジアミン、Csはクラウンエーテルである。発表ではそれぞれの回収条件や抽出反応などについて述べる。
菅原 隆徳; 武井 早憲; 岩元 大樹; 大泉 昭人; 西原 健司; 辻本 和文
no journal, ,
原子力機構では、高レベル放射性廃棄物から分離されるマイナーアクチノイドを核変換することを目的に、加速器駆動核変換システム(ADS)の検討を行っている。ADSは加速器と原子炉を組み合わせたシステムのため、様々な固有の研究開発項目がある。ここでは、より成立性および信頼性の高いADS概念を得るために行われている最新の2つの活動について報告する。成立性については、ビーム窓の設計が重要な課題の一つとなっている。ビーム窓の設計条件を緩和するため、未臨界度調整棒を導入した炉心概念の検討を行った。その結果、陽子ビーム電流値を14mAに下げることができることを示した。信頼性については、ビームトリップ頻度の問題が挙げられる。本研究では、加速器二台構成概念を提案した。この概念に対して、J-PARCリニアックの運転データおよびモンテカルロ法を用いて ビームトリップ頻度を評価した。これらの評価の結果、加速器二台構成概念は、より信頼性の高いADS加速器の運転を可能とすることが示された。
渡部 雅; 加藤 正人; 砂押 剛雄*; 八登 唯夫*; 小無 健司*
no journal, ,
ラマン分光測定は酸素空孔の測定手段として広く使われており、近年UO
のラマン分光測定が報告されている。一方、亜両論組成を有するアクチニド酸化物についてはその報告例は少ない。本研究では、非両論組成を有する(U, Ce)O
についてラマン分光法を適用し、そのスペクトルを取得することに成功した。
鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 黒澤 達也; 佐川 浩; 松村 達郎
no journal, ,
シンプルな分子構造と高い実用性を有する新規抽出剤であるアルキルジアミドアミン(ADAAM)を用い、Am(III)とCm(III)の相互分離について検討した。ADAAMは、ソフトドナーであるN原子とハードドナーであるO原子を持った多座配位子で、その分子の中心骨格が、高い酸濃度条件下において、Am(III)とCm(III)との分離係数5.5を発現しているものと考えられる。さらに、ADAAMを抽出剤とし、希釈剤にドデカンを用いて、多段向流式ミキサセトラでの連続抽出試験を行い、Am(III)とCm(III)との良好な分離結果を得た。
本木 知佳*; 古田 紘野*; 山口 和哉*; 齊藤 信悟*; 藤原 英城*; 芝野 幸也; 角 美香; 影山 十三男
no journal, ,
核燃料物質の計量管理に用いられる同位体希釈質量分析法(IDMS法)では、標準物質生産者として認証された機関により製造される標準物質が必要となる。Pu標準物質は国際的に希少な物質であることから、国内確保に取り組んでいる。日本原燃では標準物質生産者ではないが、プルトニウム標準物質の調製技術開発に取り組んでいた原子力機構に委託し、MOX粉末から精製されたプルトニウムを用いてJ-MOXで必要となる標準物質を調製する技術の開発を行った。
森田 泰治; 山岸 功
no journal, ,
5,8-ジエチル-7-ヒロキシ-6-ドデカノンオキシム(DEHDO)による溶媒抽出法によって、高レベル廃液からパラジウムを分離する方法について、模擬高レベル廃液を用いたバッチ法及び連続抽出法により検討した。DEHDOはドデカンに溶解でき、リンを含まない抽出剤であるという利点を持つ。試験の結果、Pdを選択的に分離できるプロセスを構築できる十分な可能性があることがわかった。
舘 義昭; 若林 利男*; 高木 直行*
no journal, ,
放射性廃棄物によるリスクを低減するため、高速炉を利用した放射性ヨウ素の核変換技術に関する研究開発を行っている。ヨウ素-129は長寿命核分裂生成物の一つであり、放射性廃棄物の地層処分後の公衆被ばくに影響する主要な核種である。高速炉の中性子によりヨウ素-129は効果的に核変換でき、それにより放射性廃棄物の地層処分の信頼性が向上することが期待されている。
松村 達郎; 伴 康俊; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 宝徳 忍; 筒井 菜緒; 鈴木 明日香
no journal, ,
原子力機構では、廃棄物の減容化、低減化を目指し、CHON原則に合致した抽出剤による再処理及びマイナーアクチノイド(MA)の分離プロセスの開発を進めている。新規な抽出剤は、分子構造にリンなどの固体廃棄物となる元素を含まず、再処理及びMA分離の各分離プロセスに適切な分離性能を有するものを開発した。これらの抽出剤による分離プロセスは、ミキサセトラ型多段抽出器を用いて模擬廃液及び実液による向流多段抽出試験を実施し、その分離性能を確認している。本発表では、これらの開発の現状を紹介する。
-P adsorbent for extraction chromatography宮崎 康典; 渡部 創; 佐野 雄一; 小藤 博英; 竹内 正行; 石神 龍哉*
no journal, ,
使用済み核燃料からマイナーアクチノイド(MA)を回収する方法として、抽出クロマトグラフィが用いられている。高分子ポリマーでコーティングした多孔SiO粒子にCMPO等の抽出剤を添加した吸着剤をカラムに充てんし、AmやCmなどの特定元素の群分離及び単離を行う。これまで高レベル放射性廃液からの放射線を模擬したHe
イオンや線を照射し、劣化した吸着剤の安全性評価が進められてきた。本研究では、近年開発が進められているMA抽出剤の一つであるTODGAに的を絞り、TODGA/SiO-P吸着材の分解物の特定を行った。
佐野 雄一; 木部 智; 坂本 淳志; 竹内 正行; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 松村 達郎
no journal, ,
TDdDGA/n-ドデカンを用いたMA回収フローシートについて、遠心抽出器を適用した際のFP元素の抽出・逆抽出挙動を取得し、ミキサセトラを適用して取得した挙動との比較を行った。試験中、エントレインメントやオーバーフロー等の異常は認められず、相分離性も良好であった。MAの模擬となる希土類元素に関しては、抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙動が得られるとともに、逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された。溶媒の変更による逆抽出反応速度の向上と遠心抽出器の高い相分離性に起因するものと推定される。
佐々木 新治; 磯崎 美咲; 石見 明洋; 前田 宏治
no journal, ,
高速実験炉「常陽」にて約400W/cm、30000MWd/tまで燃焼させた中空燃料の光顕観察、EPMA分析を行い、組織変化とPuとUの再分布挙動を確認した。
松本 卓; 森本 恭一; 加藤 正人; 田村 哲也*; 宇野 弘樹*
no journal, ,
(U
Pu
Am
)O及びUO
の拡散対を用いて、U及びPuの相互拡散係数に対するO/M比の影響を評価した。O/M=1.992における相互拡散係数はO/M=1.942における相互拡散係数に比べ2桁程度大きい値であった。また、O/M=1.992において顕著な粒界拡散が確認された。
高井 俊秀; 佐藤 勇*; 山下 真一郎; 古川 智弘
no journal, ,
シビアアクシデント時、過熱された核燃料から放出された蒸気種は、原子炉冷却系に移行していく際に冷却されエアロゾルが形成される。このエアロゾルの化学形は、蒸気からエアロゾルに変化する際の環境条件によって決定されるが、この化学形変化を直接測定した実験例はない。そこで、本研究では、生成直後のエアロゾルの物理的・化学的性状を明らかにすることを目的に、エアロゾルを粒径ごとに分別して捕集でき、その粒径毎に化学的・物理的特性を調査できると考えられるカスケードインパクタの適用性について調べた。