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坂本 淳志; 岡村 信生; 佐野 雄一; 竹内 正行
no journal, ,
遠心抽出器の使用済燃料再処理への適用性評価の一環として、処理液に共存する不溶解性スラッジの影響について検討した。本件では、堆積する不溶解性スラッジの挙動と遠心抽出器のスケールアップの関係について調査した結果について報告する。
松島 怜達; 伊藤 義之; 小島 順二; 舛澤 俊*; 新井 剛*
no journal, ,
東海・再処理施設より発生する低レベル放射性廃液(LLW)は、低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)にて共沈限外ろ過・吸着処理後、セメント固化される予定である。その際、セメント硬化反応に影響を与える金属元素の組成把握が重要であるが、LLWは高濃度のナトリウム(Na)を含むため、微量に含まれる金属元素の定量が困難であった。本研究では、Naと金属元素を群分離できる多孔性シリカ担体にイミノ二酢酸基を担持させた自製吸着材(SIDAR)について、吸着特性を調査し、LLWへの適応性の検討を行った。本研究では、SIDARを用いて振とう試験を行い、pH毎の吸着分配係数を算出することで吸着特性を評価した。SIDARは何れのpH領域においてもNaを非吸着であり、2価の金属元素に対しては、pH2以上で吸着分配係数が上昇していくことが明らかとなった。SIDARは、2価の金属元素に対し選択性を有することから、Naと2価の金属元素を分離することが可能であると示唆された。
佐藤 淳也; 榊原 哲朗; 目黒 義弘; 中澤 修
no journal, ,
低レベル放射性廃棄物の固化処理によく用いられているセメントの代替固化材として、元素の保持性能に優れた非晶質アルミノシリケート系固化材のジオポリマーについて性能評価を進めている。本件では、ジオポリマーの組成を変化(SiO
/AlO
: 3.0
5.0)させて価数の異なる金属イオンの保持性能を調べるとともに、
Si-固体NMRにより各元素の固定化機構を考察した。測定及び解析の結果、Cs及びSrがジオポリマーのマトリクス構造をほとんど変化させず固定化されるのに対し、Pb及びCdはSiやAlと同様に構造中に取り込まれていることが示唆された。さらに、SiO/AlOが大きくなるほどマトリクス中のAlの比率が低下し負電荷が小さくなることから、元素が溶出しやすくなることが予想されたが、Cs及びSrのいずれもSiO/AlO: 4.0が最も溶出しにくくなった。
津幡 靖宏
no journal, ,
「再処理プロセス・化学ハンドブック」を新たに改訂し、第3版としてまとめた。作業にあたって国内の大学や企業の有識者からなる再処理プロセス・化学ハンドブック検討委員会を組織し、意見交換を行いながら文献の調査と執筆を進めた。ウラン燃料, MOX燃料の利用とそのリサイクルのため、今後の湿式再処理分野の課題に向けた取り組みの一つとしてプロセスと関連する化学の基礎情報をまとめたデータベースを整備したものである。ハンドブック改訂のねらい、改訂ポイントの概要についてポスター発表にて紹介する。
小林 秀和; 捧 賢一; 天本 一平
no journal, ,
鉄リン酸塩ガラス(IPG)は、様々な元素をガラス構造中に安定に閉じ込めることができることから、放射性廃棄物の新規固化マトリックスとして国内外で研究されている。本研究では、ガラス組成, 構造及び物性の相関関係の一般化を図り、最適なIPG固化体組成を設計することを目的に、実験及び熱力学データの取得・整備を進めている。これまでのガラス固化実験により、組成パラメータ[O/Pモル比]で整理することで、ガラスの架橋構造[Qn:nはPO
四面体1個当たりの架橋酸素の数]及び浸出特性を系統的に理解できることを明らかにした。熱力学的諸量整備に関しては、これまでに不足していたリン酸塩の熱力学的諸量をCalphad法やNeumann-Koppの法則等により推算・補完し、熱力学平衡計算ソフトウェアFactsageを用いて計算状態図を作成した。その結果、FeO-PO
やFeO-PO-BaO等の計算状態図は実験値とおおむね一致し、推算した熱力学的諸量が妥当であることを検証した。
岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二
no journal, ,
経済性に優れる高速炉を実現するため、高温(700
C), 高照射量(5
10
n/m
, E
0.1MeV)の使用条件を満足する材料として酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼の開発を進めている。ODSフェライト鋼は耐中性子照射特性に優れるフェライト鋼中に、熱的に安定な酸化物粒子を分散させて高温強度の向上を図った材料であり、粉末冶金法により製造する。原子力機構で開発したODSフェライト鋼は、フェライト鋼としては世界最高レベルのクリープ強度を有しており、引張特性や疲労特性などにも優れる。
芳賀 芳範
no journal, ,
高純度単結晶育成及びそれを用いた最近の研究について紹介する。物質科学研究における不純物を取り除いた純度の高い試料の作成と、それを用いた特性評価は極めて重要である。我々は物質の特性に応じた様々な手法を使い単結晶を作成しているが、特に核燃料サイクルと関係の深いアクチノイド元素及びその化合物の単結晶育成に用いる手法について述べる。
前川 藤夫
no journal, ,
分離変換技術は、高レベル放射性廃棄物の減容化及び有害度低減のための技術である。原子力機構では、加速器駆動システム(ADS)による分離変換技術の開発を進めており、これを促進するためにJ-PARC核変換実験施設の建設を計画している。本講演では、ADSによる分離変換技術と核変換実験施設の概要について述べる。
長縄 弘親
no journal, ,
バックエンド研究開発部門からの依頼を受け、六ヶ所・核燃料サイクルセミナーにて発表する。放射性物質・金属に対する革新的な化学分離技術であるエマルションフロー法について、その原理と特徴、他の技術との比較、実用例、今後の展望等について紹介する。
武田 全康
no journal, ,
中性子反射率法は、ナノスケールの多層構造物質中に埋もれた界面の構造を調べることのできる非破壊的な構造解析手法である。その応用範囲は、磁性多層膜、高分子多層膜、生体膜、接着界面、電極界面など応用上重要なもの多岐に及ぶ。本講演では、中性子反射率法で何がわかるのかを具体的に紹介するとともに、日本原子力研究開発機構が有する2台の中性子反射率計について紹介する。