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江坂 文孝; 蓬田 匠; 富田 涼平; 宮本 ユタカ
no journal, ,
環境中に存在する個々の微粒子に対してその化学状態を調べることは、その起源や環境への影響を明らかにする上で重要である。しかし、個々の微粒子中に含まれる元素量は少なく、元素組成のみならず化学状態まで明らかにすることは非常に困難である。本研究ではより微小な粒子の分析を目的として、電子線後方散乱回折(EBSD)法を用い、ウラン微粒子の化学状態分析への適用可能性について検討を行った。その結果、直径1
m以下の粒子に対しても明瞭な電子線回折パターンを取得することができた。また、UO
微粒子ではCubic構造、U
O
微粒子ではOrthorhombic構造に対応した電子線回折パターンを取得でき、本法により各微粒子の化学状態の違いを区別できることが示された。一方、微粒子の表面は平滑ではないため、測定位置によっては後方散乱電子の検出器への到達が妨げられ、明瞭な電子線回折パターンが取得できないことも明らかとなった。これは、微粒子表面を研磨することなどにより解決できるものと考えられる。
阿部 雄太; 中桐 俊男; 佐藤 一憲; 中野 菜都子*; 山口 英信*
no journal, ,
原子力機構では、加熱技術及び試験後の分析技術の適用性を確認するため、BWR炉心の基本構成要素からなる模擬燃料集合体を製作し、プラズマ加熱試験(Phase II)を実施した。本報では、Phase II試験体のX線CT及び元素分析(EPMA及びLA-ICP-MS)の結果について報告する。
川上 智彦*; 阿部 雄太; Spaziani, F.*; 中野 菜都子*; 中桐 俊男
no journal, ,
本報では原子力機構で作製した、模擬燃料集合体加熱試験体溶融物をLIBSで計測し、元素の同定を行った。溶融物からは酸素を同定し金属元素と酸素比を算出した結果を報告する。
浅井 志保; 蓬田 匠
no journal, ,
使用済燃料中に存在するパラジウムは長半減期(約650万年)の放射性同位体
Pdを含んでいることが特徴である。このため、長期にわたって放射線を放出し人体に影響を及ぼす可能性があり、資源利用や放射性廃棄物としての処分を検討する際には、Pdの存在量を測定し、Pdによる放射線の長期的な影響を予測する必要がある。使用済燃料中Pdの存在量を正確に測定するには、純度の高いパラジウムの回収が不可欠であるが、従来法では困難であるため、これまで使用済燃料中のPdが実際に測定された例がなかった。本研究では、パルスレーザーを試料に照射してパラジウムを選択的に沈殿分離し、使用済燃料中に存在するPdを世界で初めて定量することに成功した。この方法では、約20分のレーザー照射で90%以上のパラジウムを使用済燃料から回収できる。得られたパラジウム沈殿を王水で溶解し、使用済燃料を構成する主要元素の濃度をICP-MSによって測定した。その結果、パラジウム以外の元素はほぼ検出されず、99.9%以上の純度でパラジウムが回収され、正確なPdの定量が実現した。
蓬田 匠; 浅井 志保; 佐伯 盛久*; 半澤 有希子; 堀田 拓摩; 江坂 文孝; 大場 弘則*; 北辻 章浩
no journal, ,
分析化学研究グループでは、高レベル放射性廃棄物(HLW)中に存在する長寿命核種であるPdを分析するため、単純な分離操作でPd沈殿を生成できる、レーザー誘起光還元法を用いた分析手法開発を行っている。しかし、レーザー誘起光還元法では大強度のパルスレーザー光の照射が必要であり、レーザー光源の導入と取扱いが難しい。そこで、取扱いの容易なキセノンランプを用いた紫外-可視光照射でPdの沈殿分離を行う方法について検討した。HLW模擬試料に還元剤として添加するエタノール濃度を変化させて、キセノンランプによる30分の紫外-可視光照射を行い、Pd沈殿を回収した。その結果、エタノール含有率50%でPd回収率は極大となり、50%のPdを回収できた。また、Pd沈殿中の共存元素の除去率は99%以上と高く、紫外-可視光の照射でもHLW模擬試料からPdを選択的に回収できることを明らかにした。
岡村 浩之
no journal, ,
本講演では、アニオン性キレート配位子と疎水性中性配位子を用いたイオン液体協同効果によるランタノイドの選択的抽出分離、イオン液体協同効果系におけるランタノイドの抽出平衡解析に関する研究について紹介する。イオン液体として1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、アニオン性キレート配位子としてベンゾイルアセトン(Hba)、疎水性中性配位子としてトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)を用いたランタノイド(III) (Ln(III))のイオン液体協同効果系では、重希土に対して極めて大きな協同効果が発現し、ランタノイドの選択性が大幅に向上することが明らかになった。また、pK
の高い
-ジケトンを用いると、より重希土選択性に優れた協同効果が発現することがわかった。Hba-TOPO系における抽出平衡を解析したところ、抽出化学種としてLn(ba)(TOPO)
およびLn(ba)(TOPO)
が見出された。
下条 晃司郎; 藤原 伊織*; 杉田 剛; 上田 祐生; 岡村 浩之; 大島 達也*; 馬場 由成*; 長縄 弘親
no journal, ,
新規抽出剤としてソフトドナー性を有するチオジグリコールアミド酸型配位子を合成した。この抽出剤を用いて56種の金属イオンに対する抽出特性を網羅的に調査した。また、ハードドナー性のジグリコールアミド酸型抽出剤と比較することで、エーテル部位のソフト/ハード性が抽出特性に与える影響を明らかにした。
杉田 剛; 岡村 浩之; 上田 祐生; 長縄 弘親; 下条 晃司郎
no journal, ,
イオン液体抽出系では従来の有機溶媒抽出系とは異なる抽出特性を示すことが知られている。本研究では、新規抽出剤として三座配位構造を有する有機リン系中性抽出剤を合成し、そのイオン液体中におけるランタノイドの抽出特性と抽出機構を明らかにした。
上田 祐生; 杉田 剛; 岡村 浩之; 下条 晃司郎; 長縄 弘親; 森貞 真太郎*; 川喜田 英孝*; 大渡 啓介*
no journal, ,
白金族金属(PGMs)は現代産業において不可欠な金属であり、自動車排ガス触媒、宝飾品、電子機器、および歯科材料など様々な分野で活発に利用されている。増加する需要に合わせて、一次鉱石および二次鉱石からの目的元素の抽出率を高めるために、浸出液中においてアニオン種として存在している白金族金属アニオン性クロロ錯体の液-液抽出に関する高効率な抽出剤が求められている。ウレア基やアミド基を有する配位子は、アニオンに対して水素結合を形成する。ウレア基またはアミド基を有する新規抽出剤を合成し、それらによる白金(IV)の抽出挙動および抽出メカニズムを検討した。