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星野 貴紀; 荻野 英樹; 荒井 陽一; 加瀬 健; 中島 靖雄
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原子力機構では、遠心抽出器の開発を進めている。本報告では、小規模試験をターゲットとした小型遠心抽出器(ロータ内径13mm)の設計をし、その性能とロータ設計方法の検証のため実施した流動性能評価試験について報告する。
高野 雅人; 堀口 賢一
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東海再処理施設から発生する低放射性廃液は廃液中の放射性核種を分離した硝酸塩廃液に処理された後、セメントによる廃棄体化処理を検討している。しかし、硝酸塩廃液には環境規制物質の硝酸性窒素が多量に含まれているため、埋設処分時に受け入れが制限される可能性がある。そのため、硝酸根を分解するための触媒還元法による適用試験を実施した。さらに、分解後に得られる炭酸塩に対して最適な固化条件を得るためにビーカスケールでのセメント固化試験を実施し、得られた条件をもとに実規模サイズ(200L)の固化体を製作し物性評価を行ったので報告する。
相澤 康介; 大嶋 淳*; 上出 英樹; 笠原 直人
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スリット付き炉上部機構を有するナトリウム冷却大型炉に適合する破損燃料位置検出器を開発するため、炉心上部機構を模擬した水流動試験及び濃度評価解析を実施し、スリット部に位置する燃料集合体に対するサンプリング手法の成立性を評価した。
成田 あゆみ; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 矢板 毅
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現在おもに利用されているシリコンデバイスの代替材料として注目を集めているのが有機薄膜である。有機薄膜を新規デバイス材料として応用するためには無機基板上への固定化が必要であり、特に光学デバイスを考えた場合、透明な絶縁体である酸化物上に分子を固定化することが重要である。そこで本研究では、酸化物基板上にシリコンアルコキシド基を持つ有機分子を固定化することを試み、その化学状態をX線光電子分光法(XPS)及びX線吸収微細構造法(NEXAFS)を用いて観察した。吸着分子には、アルキル基の末端にシリコンアルコキシド基を持つオクタデシルトリエトキシシラン分子(ODTS)、基板にはサファイア単結晶を用いた。単層膜のSi1sXPSスペクトルの化学シフトから、ODTS分子のシリコンアルコキシドがサファイア表面と化学結合を形成していることがわかった。また、単分子膜及び多層膜のSi K吸収端NEXAFSスペクトルの偏光依存性を比較した結果、ODTS分子中のSi-O結合はサファイア表面に対して垂直に位置していることがわかった。
中道 晋哉; 米野 憲
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原子力機構において次世代高速炉燃料の候補としてMA含有MOX燃料の研究開発を行っている。MA含有MOX燃料において酸素ポテンシャルは製造時のO/M調整及び炉内におけるFCCIの評価に必要なパラメーターの一つである。本研究において、MAとしてAmとNpに注目し、約2.4%Am含有MOX及び(Am1%,Np12%)含有MOXにおいて、MAがMOXの酸素ポテンシャルに与える影響を評価した。その結果、MAを含まないMOXの酸素ポテンシャルと比較して、約2.4%Am含有MOXではわずかに高い値を示したが、(Am1%,Np12%)含有MOXではほぼ同値であった。これらの結果から、MA含有MOXの酸素ポテンシャルに対するMAの影響は、NpよりAmの影響が大きく、酸素ポテンシャルをわずかに上昇させる傾向を示すことを明らかにした。
岩田 将幸*; 岡留 善裕*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
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再処理施設から発生する低放射性廃液は、高濃度の硝酸ナトリウムを含有している。硝酸ナトリウムは、廃棄体埋設時の環境規制物質となる硝酸性窒素に該当するため、硝酸根を分解する技術開発が進められている。本研究では、廃棄物を高充填できる特徴を持つ、鉄リン酸ガラス固化法が、硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液固化へ適用できるか確認するため、鉄リン酸ガラスの作製条件及び硝酸ナトリウムの最大充填量などの基礎的な検討を行ったので報告する。
岡留 善裕*; 岩田 将幸*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
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東海再処理施設から発生する低放射性廃液のうちアルカリ性廃液では、多含されるナトリウムが、廃液中の非放射性金属元素の分析を妨害し分析精度を悪化させる原因となる。そこで本研究では、ナトリウムを無機イオン交換体により吸着除去することを目的とした基礎試験を実施した。無機イオン交換体は、東亜合成製無機陽イオン交換体(IXE-100, IXE-300)を用いた。各イオン交換体についてバッチ式の吸着試験を実施し、試験結果から、ナトリウム吸着の依存性,吸着経時変化を確認し、さらに吸着等温曲線を作成した。以上の結果からIXE-300を用いることで、廃液中からナトリウムを選択的に吸着除去できる可能性が示唆された。吸着後のイオン交換体は、焼結することで吸着したナトリウムを骨格内に取り込めることを確認した。これにより、無機イオン交換体に吸着したナトリウムを安定に固定し環境への浸出を抑制できる可能性が示唆された。
の熱伝導率内田 哲平
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本研究では分子動力学法を用いてMA含有MOX燃料の物性値を評価するための第一段階として、Schottky欠陥を含むUOの熱膨張率及び熱伝導率の評価を行った。熱伝導率は低温側でSchottky欠陥の影響を受け、完全結晶の熱伝導率に比べて低下した。これは、欠陥構造がフォノン振動を散乱するために熱伝導率が低下するものと考えられる。
石見 明洋; 勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛; 浅賀 健男
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高速増殖炉燃料の最適化設計には照射挙動解明が不可欠であり、集合体内の全燃料棒の照射に伴う変形や全燃料ペレットの組織変化等の状態変化を高精度で測定することが必要である。FMSでは燃料ペレットの組織変化の状態変化等について短時間かつ高精度で測定するため高解像度X線CT検査技術の開発を行った。
排出量解析笠原 清司
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熱化学法IS(iodine-sulfur)プロセスは約900
Cの熱を利用して水から水素を製造するプロセスである。大量のCOが排出される製鉄プラントの還元物質に高温ガス炉を熱源としたISプロセスによる水素を用いることで、理想的にはCOフリーの製鉄が達成されると考えられる。高温ガス炉-熱化学法ISプロセスとシャフト炉水素直接還元を組合せた水素製鉄プラントを提案し、フローシート計算により熱収支、CO排出量の解析を行った。本プラントの投入熱量は高炉製鉄プラントよりも大きくなるものの、CO排出量は、高炉製鉄プラントの排出量の7%と極めて大きく削減できることを明らかにした。
池内 宏知; 桂井 清道; 近藤 賀計; 佐野 雄一; 鷲谷 忠博; 小泉 務
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先進湿式法再処理では、溶媒抽出工程での負荷低減を狙った晶析技術の適用を計画している。晶析工程に適した高濃度溶液(400-500gHM/L)を得るため、本技術開発では、従来の溶解技術と比較して溶解速度を向上させることで設備のコンパクト化を図ることを目指し、プロセス開発及び機器開発の二つの面からアプローチを行ってきた。本件では、開発中の回転ドラム型連続溶解槽について、最近の1-2年での研究開発状況を報告する。
北垣 徹; 鷲谷 忠博; 明珍 宗孝
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使用済燃料再処理における燃料集合体解体工程への高出力レーザー切断技術の適用性検討の一環として、レーザー伝送用光ファイバーの
線照射試験を実施した。光ファイバーのコア径や線量率,レーザー伝送の影響評価から、コア径が与える放射線劣化への影響はほぼ認められないこと、高線量率条件ほど放射線劣化が進む傾向があることが認められた。また、線照射中の光ファイバーにレーザー伝送を行うことにより、フォトブリーチング効果による透過率の回復効果が確認され、実用再処理施設においても同様の回復効果により、光ファイバーが長期的に利用できる見通しを得た。
山路 哲史
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軽水炉技術に立脚して早期のプルトニウムのマルチサイクルを実現するFLWRの研究開発を進めている。燃料設計,炉心概念の検討のために、軽水炉燃料ふるまい解析コードFEMAXI-6のMOX燃料ふるまい予測能力を、Halden照射データを用いて検証した。その結果、FPガス放出率の予測誤差が特に大きいことがわかった。MOX燃料のFPガス放出機構は基本的にUO燃料のそれと同じと考えられるが、モデル中のパラメータの最適化が必要と考えられる。そのためには多くの照射データが必要となる。その際、急激な変動を繰り返す出力履歴で照射された燃料は照射中にペレットのリロケーション量が変化し、コードの検証を困難にする可能性がある。
戸張 博之; 井上 多加志; 大楽 正幸; 山中 晴彦; 梅田 尚孝; 谷口 正樹; 柏木 美恵子; 武本 純平; 渡邊 和弘; 坂本 慶司
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ITER NBIの高電圧ブッシングは、絶縁ガス中で伝送される電力及び冷却水を真空中に設置されるイオン源,加速器に100万ボルトを絶縁しつつ供給する絶縁導入部である。高電圧ブッシングは絶縁材を5段重ねにした構造であり、内部に多くの配管,配線が貫通するため絶縁材には外径1.56mのセラミックリングが必要である。しかしながら、従来の技術で製作できるセラミックリングは1m程度が限界であった。また、セラミックリングが真空とガスの境界になるため、セラミックと金属を接合し、密閉する必要があるが、これほど大型セラミックの接合方法は確立していなかった。そこで、新たなセラミック成形法及び大型セラミックリングと金属の接合方法を開発した。さらに、絶縁材と金属の接合部を起点とする放電を抑制する電界緩和部品を開発し、ITER NBIと同規模の大型絶縁体を試作した。真空中で大型絶縁体の耐電圧試験を行ったところ、24万ボルトを1時間以上にわたり安定に保持し、ITER NBIで要求される絶縁性能を実証した。
端 邦樹; Fu, H. Y.*; 勝村 庸介*; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 山下 真一; 工藤 久明*; 中川 秀彦*
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活性酸素などの酸化性ラジカルによる生体内分子の損傷はがんや心疾患といったさまざまな損傷の引き金として知られる。こうした酸化性ラジカルは生体内の水分子の放射線による電離によっても発生し、放射線による生体影響の要因となっている。抗酸化物質は生体内で酸化性ラジカルに対する還元剤として働き、OHラジカルやスーパーオキシドアニオンラジカルといった酸化性ラジカルをよく捕捉することが知られている。また、DNAが酸化を受けて発生するDNAラジカルを還元する、いわゆる化学修復作用を示すことも示唆されている。本研究は抗酸化物質の放射線防護作用の解明及び反応性の評価を行うことを目的とし、おもにパルスラジオリシス法を用いた化学的手法による抗酸化作用の測定を行っている。脳梗塞用の抗酸化性薬剤であるエダラボンや天然フラボノイドであるシリビンについて、酸化性ラジカルとの反応性の測定やdGMPをDNAに見立てた化学的な系での化学修復作用の測定を行った。結果、これらの抗酸化物質による酸化性ラジカルとの高い反応性が確認され、またシリビンやその誘導体に関しては化学修復作用を示すことも確認された。