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稲垣 八穂広*; 酒谷 圭一*; 山村 由貴*; 三ツ井 誠一郎; 野下 健司*; 三浦 吉幸*; 兼平 憲男*; 越智 英治*; 椋木 敦*; 千葉 保*
第7回再処理・リサイクル部会セミナーテキスト, p.136 - 137, 2011/01
これまでの静的溶解試験では、ガラス溶解に伴い反応溶液の液性が変化するため、任意の液性一定条件での測定評価が困難であった。本研究では、我が国の模擬ガラス固化体であるJAEA-P0798ガラス及びJNFL-KMOCガラスについて、新たに考案したマイクロチャンネル流水試験法を用いた任意の液性一定条件での溶解試験を行い、ガラスの本質的特性の一つである初期溶解速度(
: 反応溶液中シリカ濃度がゼロの条件でのガラス溶解速度)を精密に測定し、その温度依存性,pH依存性を体系的に評価した。その結果、いずれのガラス試料についてもは温度とともに増大し、各温度においてpHに関してV字型の依存性を示すことがわかった。
石井 貴広; 清水 和幸; 酒井 克己; 伊波 慎一
第7回再処理・リサイクル部会セミナーテキスト, p.172 - 173, 2011/01
現在、東海再処理施設の自動火災報知設備は、約40の施設に感知器が約5000個設置されている。この自動火災報知設備では、2001年1月から2010年12月までの約10年間に57件の非火災報が発生しており、原因の約半数は感知器内部の結露によるものであった。この感知器の結露対策として、感知器取付け用の台座を製作し、取付けた。この台座は、天井面から感知器を離した状態におくことで、結露の水滴が感知器ベース部を伝い、感知器本体裏側に浸入するのを防止する。また、感知器裏面が配管経路の温度,湿度環境と接触するのを避け、室内と同じ温度,湿度環境におくことで、感知器内部の結露発生を防止するものである。この結果、対策を施した感知器については非火災報が発生していない。本報では、改善策とその他の非火災報の原因と対策について述べる。
福地 平; 算用子 裕孝; 八戸木 日出夫; 福有 義裕; 伊波 慎一
第7回再処理・リサイクル部会セミナーテキスト, p.170 - 171, 2011/01
東海再処理施設の換気設備には、管理区域内の放射性物質が環境に放出しないように、管理区域の排気側に高性能粒子フィルタ(HEPAフィルタ)を設置しており、このフィルタの交換基準はフィルタ差圧及び表面線量率をもとに定めている。また、交換基準に達しない場合でも、使用開始から5年を目安に定期的な交換を行ってきた。しかし、使用済みのフィルタは、低放射性固体廃棄物として取扱われることから、発生の低減化が求められる。そこで、交換実績の調査及び実際に設置されているフィルタの健全性を確認することにより、交換周期の見直しを行い、最適化を進めたのでその結果について述べる。
守川 洋; 山下 照雄; 中島 正義; 中崎 和寿; 捧 賢一
no journal, ,
高度化ガラス固化溶融炉の白金族元素抜き出しに適した炉底構造及び運転条件に資するために、炉底傾斜面上に堆積した白金族元素を高濃度に含む高粘性ガラスの流動に関するモデル式を整理し、流動速度に影響を及ぼす因子(傾斜角,降伏応力,残留粘度)をパラメータとした感度解析を行い、その影響度について評価した。
槇 彰
no journal, ,
日本原子力学会再処理・リサイクル部会セミナーにおいて、ガラス固化技術開発施設(TVF)の技術開発と運転実績として、溶融炉の概要,運転方法,TVF1号溶融炉及びTVF2号溶融炉の運転実績,運転を通して得られた研究開発成果,今後の技術開発の概要等について講演する。
菅谷 篤志
no journal, ,
LWTFにおける低放射性廃液の処理技術開発として、核種分離,硝酸根分解,セメント固化技術開発状況の概要を報告する。
須貝 英司; 畠 勝郎; 菊池 英樹; 照沼 宏隆; 内田 直樹; 田口 克也
no journal, ,
使用済燃料の溶解液には、白金族等の硝酸に溶解しない核分裂生成物や被覆管の切粉等の不溶解残渣、Mo及びZrを主成分とした沈殿物が含まれる。これらの不溶解残渣及び沈殿物(以下、スラッジ)の一部が溶解槽内で蓄積することにより、送液配管や計装配管の閉塞の原因となる。このため、スラッジ除去技術の確立を目的とし、東海再処理施設の溶解槽において、スラッジ特性の調査及びそれを反映した除去方法・除去装置の開発を行っている。今回、これらのうち、溶解槽から回収したスラッジの特性調査の結果、また、スラッジ除去技術として、溶解槽洗浄装置の開発及び溶解槽への適用結果、配管における試薬によるスラッジの化学的除去の適用結果等について報告する。
小林 雄樹; 高橋 哲郎; 篠崎 忠宏; 小笠原 甲士; 小泉 健治; 中島 靖雄
no journal, ,
当該施設の負圧制御弁は、他施設等での使用実績もあり信頼性の高い機器であるが、施設の運転開始以来25年以上稼働を続け、経年劣化による安定な負圧制御機能への影響が見受けられるようになってきた。そこで、負圧制御機能を確実にし、施設の安定運転を図るため、負圧制御弁駆動部の更新を実施してきている。本発表では、更新作業を通じて得られた知見(技術上の課題への対応,構成部品の劣化状況,故障要因の推定)について報告する。
宮内 厚志; 山中 淳至; 守川 洋; 捧 賢一; 山下 照雄
no journal, ,
溶融ガラス中の白金族元素は、ガラスの粘性を変化させ、ガラスの流下性に影響を与える。白金族元素を含むガラスの抜き出し条件を確立し、高度化ガラス固化溶融炉開発に反映するためには、溶融ガラスの粘性などに影響する白金族元素の濃度のほか、ガラス中の白金族元素の形態及び堆積状態などを把握し、それらの粘性への影響を評価する必要がある。そのため、本件では、ガラス中の白金族元素の形態,堆積状態を調査するとともに、それらの粘性に対する影響について評価した。また、溶融中の白金族元素の成長(Aging)や堆積状態(Accumulation)変化のメカニズムに関する試験の1つとして、ガラスを静置溶融させた条件での白金族元素の沈降堆積試験を行った。
岩田 将幸*; 齋藤 照仁*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する硝酸ナトリウムを含む廃液の固化方法として、鉄リン酸ガラス固化に関する基礎試験を実施した。本会では、鉄リン酸ガラスの最適組成,ナトリウム最大充填率などの固化体の基本特性について報告する。鉄リン酸ガラスの最適組成確認として、Fe:Pを変化させて溶融試験に資した。その結果、Fe:P=1.0:1.5の試料でXRD回折ピークからアモルファス化していることが確認された。この結果から、Fe:P=1.0:1.5の付近が最適な組成であることが示唆された。この組成を用いて硝酸ナトリウム添加試験を実施した。硝酸ナトリウム添加量は、Fe:Pに対しNaモル比Fe:P:Na=1.0:1.5:xとした。Fe:P:Na=1.0:1.5:1.0の試料はXRD回折ピークからアモルファス化していることが確認された。Naは、マトリックス骨格の一部となっている、もしくは骨格の隙間に進入していると考えられる。当該試料をEDXによる元素マッピングを行ったところ、Fe, P, Naに同様の分布傾向があり、局所的な結晶の析出は確認されなかった。
武安 伸治; 黒田 康司; 飯嶋 静香; 後藤 雄一
no journal, ,
ハルへ移行する核燃料物質を定量することは、保障措置及びハルの処理・処分の観点から重要である。今後、処理が計画される軽水炉高燃焼度燃料等について、ハルへ移行する核燃料物質を評価するため、新型転換炉「ふげん」MOX燃料及びUO
燃料のハルを用いて破壊分析により核燃料物質(Pu, 
Cm)の量を測定した。
竹内 真司; 能登屋 信; 太田 久仁雄; 清水 和彦
no journal, ,
原子力機構における地層処分に関する技術開発の現状を紹介する。地層処分システムの概念、原子力機構における地層処分に関する研究開発センターと処分事業及び安全規制への成果の反映、さらには原子力機構が取り組む2つの地下研究施設の処分事業への意義、そして近年精力的に取り組んでいる知識マネジメントシステムなどについて紹介する。
湊 和生; 小無 健司*; 山名 元*; 山中 伸介*; 長崎 晋也*; 藤井 俊行*; 池田 泰久*; 佐藤 正知*; 有田 裕二*; 出光 一哉*; et al.
no journal, ,
日本アクチノイドネットワーク(J-ACTINET)は、我が国におけるアクチノイド基礎・基盤研究の中核施設を連携するとともに、アクチノイド研究者の研究協力・交流や人材育成を行うことを目的に、2008年3月に設立された。これまでに、アクチノイドの基礎科学及び応用に興味を有する学生及び若手研究者を対象に、J-ACTINETサマースクール2009及び2010を茨城地区と関西地区でそれぞれ開催し、アクチノイドの基礎科学と応用に関する講義とアクチノイドを取り扱った実習を実施してきた。今後、国際原子力人材育成イニシアティブ「日本アクチノイドネットワークによる原子力人材育成(平成22年-平成24年)」の枠組みで、大学生,大学院生及び若手研究者を対象に、サマースクール及びウィンタースクールを開催するとともに、欧州サマースクール及び国際会議へ派遣することにより、講義,実習及び国際経験の機会を増加させ、原子力研究開発及び原子力産業の発展に必須なアクチノイドにかかわるより実践的な研究者・技術者を育成する。
涌井 遼平; 樋口 英俊; 北垣 徹; 鷲谷 忠博; 竹内 正行; 小林 嗣幸*; 渡部 雅之; 菅沼 隆
no journal, ,
日本原子力研究開発機構ではFBRサイクル実用化研究の一環として、先進湿式法(NEXT法)の開発を進めている。その前処理技術として、ラッパ管等の構造部材を燃料集合体から分離除去する解体工程、及び高効率溶解に対応した燃料ピンのせん断工程が必須であるが、世界的に商用技術として実用化された例はなく、信頼性の高いシステムの開発が急務である。本報告では、工学規模の解体システム試験装置,燃料ピン搬送装置及びせん断試験装置を用いて実施したFBR模擬燃料集合体の解体・せん断システム試験結果を示すものである。
星野 貴紀; 池内 宏知; 桂井 清道; 近藤 賀計*; 柴田 淳広; 佐野 雄一; 渡部 雅之; 菅沼 隆
no journal, ,
FBRサイクル実用化研究(FaCT)の一環として開発を進めている先進湿式法再処理(NEXTプロセス)では、晶析工程にてウランの一部を回収することにより溶媒抽出工程の負荷低減を図っている。溶解工程においては、晶析工程に適した高濃度溶解液を安定かつ効率的に得ることが要求される。そのための技術開発として、最適な溶解プロセス条件の把握(溶解プロセス開発)、及び実用に耐え得る溶解装置として、回転ドラム型連続溶解槽の構造提示(連続溶解槽開発)が必要となる。本報告では、各技術開発に関連した最近の主要な成果概要を報告する。
佐々木 祐二; 北辻 章浩; 津幡 靖宏; 須郷 由美; 森田 泰治
no journal, ,
Npを除くマイナーアクチノイド(MA)のリサイクルは将来の高速増殖炉サイクル研究の遂行・進捗に欠かすことができない。Amは高レベル廃液(HLW)をガラス固化した後1000年で主要な放射性元素となり、環境への長期的な危険性を持つ。CmはHLW中でも最も高い発熱量を持つ。減衰(
壊変)後は長半減期のPuとなり、中間貯蔵後は核変換すべき元素である。Lnは核分裂生成量の高い元素が多く存在し、Amと相互分離が困難で、かつ燃料中には不必要な元素である。本研究では高レベル廃液に含まれるMAを核変換・中間貯蔵など分離後の処分に応じた相互分離を、異なる選択性を持つ疎水性と親水性新規ジアミド系化合物を適宜利用することで可能としうる、新しい分離法開発を目指す。新規ジアミド抽出剤のジオキサオクタンジアミド(DOODA)を用いてMAを一括回収する条件を調べる。次に逆抽出による相互分離を検討する。親水性,疎水性新規ジアミド化合物を併用する方法を用いて高い分離機能発現を発現させる。本結果からAm-Cm-Ln相互分離プロセス実現性を総合的に評価することを目的とする。
高野 公秀; 山岸 功; 赤堀 光雄; 湊 和生; 福井 寿樹*; 吉岡 正弘*
no journal, ,
六ヶ所再処理工場で発生した不溶解残渣の性状を評価するために、示差熱重量分析,X線回折測定,SEM/EPMA分析を行い、空気中での高温酸化挙動を調べた。分析試料として未洗浄残渣と、これをシュウ酸で洗浄しモリブデン酸ジルコニウムを除去した洗浄残渣を用いた。洗浄残渣の主成分は六方晶の白金族合金(Mo-Tc-Ru-Rh-Pd)で、少量のZrOを含有することを確認した。空気流中、室温から1220
Cの範囲で示差熱重量分析を行った結果、300から800Cの範囲でMoとRuが順次酸化し始めること、800から900Cの範囲でMoO
の大部分が蒸発すること、さらに900C以上でRuOの蒸発が進行することを明らかにした。加熱後試料はRuOを主成分とし、Pd-Rh合金、PdO, ZrOからなる混合物であった。SEM/EPMA分析により、加熱前の不溶解残渣は数十nmから数百nmの微粒子であったが、空気中酸化により、数
mまで成長した棒状のRuO結晶と、サブミクロンのPd-Rh合金粒子集合体を形成することがわかった。
森田 泰治; 山岸 功; 佐藤 宗一; 桐島 陽*; 藤井 俊行*; 塚田 毅志*; 黒崎 健*
no journal, ,
次世代核燃料サイクルの再処理におけるガラス固化の負担を軽減する高レベル廃液調整技術を開発することを目的として、高レベル廃液ガラス固化の妨害となるモリブデン(Mo),パラジウム(Pd),ルテニウム(Ru)の高レベル廃液からの分離除去及び不溶解残渣を個別処理する技術を開発している。研究開発内容は、(1)Mo-Pd-Ru分離技術開発と(2)不溶解残渣高度化処理法開発から構成される。前者の分離技術開発では、U, Pu(及びNp, Tc)を分離回収した後の廃液を対象とし、Moを溶媒抽出法で、Pdを同じく溶媒抽出法で、Ruを酸化揮発法で、この順に分離する方法を開発する。後者の不溶解残渣高度化処理法開発では、不溶解残渣の性状評価,不溶解残渣洗浄法検討及びカ焼処理-焼結等による固化技術開発を行う。
富山 伸*; 三村 均*; 新堀 雄一*; 山岸 功; 森田 泰治
no journal, ,
高レベル廃液に含まれる発熱性元素のCsを、ゼオライトの一種でCsに選択性の高いモルデナイトを用いて固定化する技術について、焼成時の温度及び時間,モルデナイトの種類,コールドプレスやホットプレスの条件等を変化させて検討した。安定なCsAlSi
O
への結晶化はTi及びFeをバインダとして含む合成モルデナイトCのみで達成され、他のモルデナイトでは焼成後アモルファスとなった。しかし、Csを含有するいずれのモルデナイトにおいても、コールドプレス後の焼成により、ディスク上に固化できた。軽水炉使用済燃料1tonあたりのCs固化体発生量は、10
30kgと評価された。
山岸 功; 森田 泰治; 高野 公秀; 赤堀 光雄; 湊 和生; 福井 寿樹*; 吉岡 正弘*
no journal, ,
六ヶ所再処理工場で発生した不溶解残渣を構成する白金族合金の分析をICP-AES及び放射能測定により行い、合金成分の組成,不溶解残渣中の含有率などを明らかにした。不溶解残渣をシュウ酸溶液で洗浄することによりモリブデン酸ジルコニウムを除去できたが、Zrの一部は洗浄除去されないジルコニア形態として存在することを確認した。燃焼度,冷却期間等の異なる2種の不溶解残渣の組成分析から、Ruを主成分とするMo-Tc-Ru-Rh-Pd合金成分が残渣中の元素重量の大部分を占めることがわかった。シュウ酸洗浄時の放射能分析結果から、合金成分である
Ruのほとんどが残渣中に残り、50%以上の
Sb及びPuが洗浄除去される効果を確認したが、主要核種である
Csの洗浄効果は2%程度と低かった。