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)除去技術の開発西野 将平; 石山 道; 川崎 一男
no journal, ,
再処理施設の液移送等で使用する蒸気を製造している水管ボイラ内の堆積物の除去技術を開発し、水管の硫酸腐食防止を図ることを目的とする。水管ボイラは、燃焼過程中においてA重油に由来する硫黄及び材料に由来する酸化鉄等を含む燃焼灰が沈降し、対流蒸発管群下部に堆積する。この堆積物が何らかの原因で吸水した場合は、高濃度の硫酸イオンを含有する強酸性となる。平成23年12月には、この堆積物が誘発要因として、ボイラ水管の腐食孔による漏えいが発生した。堆積物は非常に強固で、高圧洗浄等では容易に除去することが難しく、また対流蒸発管群は約30mm間隔で千数百本に及ぶため、この堆積物を容易に除去する技術の開発に向け、技術調査及び浸漬試験等による材料への影響評価等を実施する。
小山 勇人; 青山 佳男; 曽根 智之; 原口 正博; 中澤 修
no journal, ,
未燃セルロースを含む焼却灰をセメント固化法により廃棄体化する場合、セルロースが放射性核種の環境への移行を促進させるイソサッカリン酸へと変化する可能性がある。したがって、廃棄体の品質保証上、焼却灰中のセルロース含有量をあらかじめ確認する必要がある。しかし、焼却灰には一般的な有機物分析法において妨害物質となる種々の成分が含まれており焼却灰中のセルロースの分析は困難であるため、標準的な分析法は確立されていない。そこで、焼却灰中のセルロースを抽出し、抽出したセルロースをフーリエ変換-赤外分光法(FT-IR)で定量することで、焼却灰中のセルロース量を求める方法について検討を行った。本件では、焼却灰からセルロースを抽出するため、セルロースを含まない実際の焼却灰(炉底灰)に対して約0.5%相当のセルロースを添加した試料を調製してセルロースの抽出を行い、回収率を確認した。そして、高い極性のイオン結合をもちながら常温で液体であるイオン液体をセルロース抽出の溶媒として用い、FT-IRにて抽出物のセルロース量を定量したところ添加したセルロースの約80%が回収され、本手法によって焼却灰中のセルロースの定量分析が可能であることを確認した。
山本 昌彦; 田口 茂郎; 駿河谷 直樹; 佐藤 宗一
no journal, ,
マイクロ化学チップとはガラス基板に微細流路を作製したものであり、この流路に試料を通液することでさまざまな化学操作をフロー系で行うことができる。マイクロ化学チップの利用法の一つとしては溶媒抽出があり、Puの分析等へ適用することができれば廃液発生量の低減、被ばくの低減、操作の簡便化などを期待できるが、現在までPuの抽出に関する報告はなく、その基礎データは不足している。そこで本研究では、Puの代表的な抽出剤としてリン酸トリブチル(TBP)を用いて、溶媒抽出に必要となるデータの取得を目的に試験を実施した。さらに抽出モデルを仮定して速度論的考察を試みた。本発表会では、これらの試験結果について報告する。
丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 田中 健哉; 大場 洋次郎*; 大沼 正人*
no journal, ,
9Cr-ODSマルテンサイト鋼は、高温強度や耐照射性、加工性に優れることから、高速炉の長寿命燃料被覆管の第一候補材料である、さらに優れた耐食性を付与する観点から、高Cr化を図った11Cr-ODSマルテンサイト鋼の開発、及びその燃料被覆管としての適用性評価を進めている。本研究では11Cr-ODS鋼の組成や製造方法の最適化を図ることを目的として、試作試験と高温引張試験,クリープ試験、及びナノ/メゾ組織評価を行った。試作した11Cr-ODS鋼の単軸クリープ強度は9Cr-ODS鋼と同等以上であった。残留
フェライト割合も9Cr-ODS鋼と同等に制御できた。クリープ強度は酸化物分散粒子のサイズと数密度で定義した分散状態と直線的な関係があった。
臼杵 俊之; 佐藤 勇; 金山 文彦; 須藤 光雄; 前田 宏治; 小山 真一; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 所 大志郎*; 関岡 健*; et al.
no journal, ,
福島第一原子力発電所原子炉建屋内の遠隔除染技術開発の一環として、放射性核種を含む溶液を用いたコンクリート及びエポキシ系塗料に対する放射性核種含有溶液の浸透挙動及び浸透深さの時間依存性の評価を行った。本試験によりFPの浸透の詳細評価をするうえでベースとなるコンクリート及びエポキシ系塗料に対する浸透挙動の基礎情報を把握することができた。
安尾 清志; 森本 憲次; 瀬戸 信彦; 綿引 誠一
no journal, ,
特願 2009-105389 
公報
再処理施設の建家,セル,貯槽類は、核燃料物質の閉じ込めのため常時負圧を維持している。このような負圧環境下では、液位,圧力等の物理的変化を検知するために用いている差圧式圧力スイッチの内部にも、閉じ込めのための気密性が要求される。しかし、現状の市販品では、気密性を有するものの、計測する系統の負圧が深くなるに従い、差圧スイッチが作動する値が許容範囲からズレを生じるという課題を有している。このため、新たな受圧部材を用いた試作機の設計・製作を行った。試作機については、信頼性を評価するための作動試験,加振及び耐久性試験を実施し、実用化に必要な信頼性のあることを確認し、製品化に向けて品質の向上を図るべく改良に取り組んでいる。
神長 輝一; 成田 あゆみ; 野口 実穂; 小林 克己*; 宇佐美 徳子*; 横谷 明徳
no journal, ,
本研究では、放射線の細胞周期への影響を明らかにすることを目指し、X線照射した個々の細胞に対する長時間の経時間観察を行った。対数増殖期にある細胞に放射線を照射すると細胞周期の遅延が観察される。これは、細胞が照射により生じたDNA損傷を修復するための時間を確保するために、チェックポイント機構が働いて細胞周期を一定時間停止させているためであると言われている。本研究では、細胞試料としてFucci化したヒトガン細胞(HeLa)を用いた。Fucci細胞は蛍光顕微鏡下で細胞周期特異的に2色の蛍光(G1期には赤色をG1期以外のS, G2, M期には緑色)を発するため、細胞周期観察には最適な細胞である。照射後の細胞に対して、任意の時間間隔で長時間撮影した(タイムラプスイメージング)。撮影された画像を元に各細胞の周期の長さを測定しところ、5GyのX線を照射したときの細胞周期遅延時間は3.3時間であることがわかった。細胞周期の遅延が観察されたのは、緑色の発現時間が伸びていることから、S, G2あるいはM期のいずれかにおけるチェックポイント機構が働いたためであると考えられる。
枝尾 祐希
no journal, ,
コンクリート壁へのトリチウム汚染や除染に関する基礎データ蓄積のため、各種塗料のトリチウム浸透及び浸出挙動の把握を目的とした。トリチウム雰囲気に曝したエポキシ樹脂塗料のトリチウム浸透量及び浸出量を測定した結果、塗膜の厚みを0.2
5.5mmの範囲で変えた場合、単位重量あたりのトリチウム浸透量は塗膜厚にかかわらず一定であった。また、0.5mm以下の塗膜のトリチウム捕捉量は1日以内で飽和となった。よって、エポキシ塗膜のトリチウム浸透と浸出は速く、均一に捕捉されることが明らかになった。エポキシ塗料単体からのトリチウム放出速度とエポキシ塗布状態のセメントペーストからの放出速度を比較すると、後者の方が遅く放出挙動に大きな違いが現れた。以上の結果から、塗料塗布状態のトリチウム移行については、セメントペースト-エポキシ塗料界面での移動抵抗が支配的となっていることが示唆された。
坂本 由佳; 嘉成 由紀子; 神長 輝一; 野口 実穂; 横谷 明徳
no journal, ,
細胞に対する低線量放射線による影響を長期にわたって観察するために、福島県から採取してきた土壌を利用した細胞培養装置を立ち上げた。この装置内での線量率は約17
Sv/hであり、現在の飯館村における高線量地区(約5Sv/h)の4倍弱である。この培養装置を用いて30日間にわたりヒトガン細胞(HeLa)の単層培養を行った。30日間の積算線量は13mSvであった。培養した細胞に対して、成長曲線の観測及び急性X線照射による生存率の測定を行った。その結果、成長曲線と生存率の双方において、低線量率照射を行っていない対照群とは明確な差がないことが明らかになった。さらに本研究では、単層培養細胞より生体組織に近い、3次元培養組織(スフェロイド)の作成を試みた。HeLa細胞を試料として用い、さまざまな培養条件を検討した。その結果、低付着性細胞培養器材(24穴)を用い、ひとつの穴(ウェル)あたり1.0
10
以上の細胞数を播種し、これを4日間培養することが最適条件であることを見いだした。今後この条件で作成したスフェロイドに対して、低線量照射実験を行う予定である。
大畠 史一; 高畠 容子; 中村 雅弘; 駒 義和; 柴田 淳広; 中島 靖雄
no journal, ,
将来の原子力事故対応技術のひとつとして、福島第一原子力発電所で発生した放射性汚染水の組成や処理方法を参考に新しい汚染水の除染システムを構築することは重要である。汚染水には、核分裂生成物、施設や機器の腐食生成物を多く含むことが予想され、沈殿分離等を用いた除染により多種類の廃棄物が発生する。フェロシアン化遷移金属はセシウムを吸着することが報告されており、また、チタン酸化合物はストロンチウムや遷移金属を吸着することが報告されているため、これらを組合せた新しい除染方法を考案して二次廃棄物発生量の低減を目指した。
中村 誠俊; 櫻井 真治; 尾崎 豪嗣; 逆井 章; 関 洋治; 横山 堅二
no journal, ,
JT-60SAのCFC(Carbon Fiber Composite)モノブロックダイバータターゲットは、1015MW/m
の熱負荷を除熱する性能が要求される。製作時の熱処理で生じるCFCと冷却管の接合欠陥が除熱性能を低下するため、受入検査では、除熱性能の低いモノブロックターゲットをスクリーニングする必要がある。効率的に検査できる赤外画像検査の適用を検討した。赤外画像検査では、冷却管に95
Cの温水を通水し、定常状態となってから、5Cの冷水を通水して生じるモノブロック表面の温度過渡応答を赤外線カメラで計測する。基準モノブロックと検査モノブロックの90Cから60Cの冷却時間の比較から、除熱性能を評価する。赤外画像検査及び、電子ビームによる熱負荷検査の結果と有限要素法解析からスクリーニング基準を作成した。具体的には、人工的な接合欠陥を加工したターゲットの検査結果をもとに、大きさと位置が異なる多種の接合欠陥をモデル化した解析結果からスクリーニング基準を作成した。その結果を報告する。
線検出器の出力電流に対するエミッタ形状の影響大塚 紀彰; 武内 伴照; 柴田 晃; 永田 寛; 土谷 邦彦; 三浦 邦明*
no journal, ,
事故後の福島第一原子力発電所内の炉内環境を把握するために、低線量の測定が可能かつ狭隘部に装荷できる検出器の開発が要求されている。本研究では炉内環境の把握に資する、エミッタに鉛を用いた自己出力型線検出器(SPGD)の開発を行い、線量率に対するSPGDの出力電流の特性を調べた。その結果、SPGDの出力電流は線量率に対して良好な線形性を持つこと、エミッタ直径に対する出力電流の効果よりもエミッタ長さに対する出力電流の効果のほうが大きいことがわかった。
小川 剛; 高畠 容子; 渡部 創; 中村 雅弘; 駒 義和; 中島 靖雄
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故では、海水等冷却材の原子炉注入に伴い、放射性物質を大量に含んだ十数万トン規模の滞留水が発生しており、滞留水処理に伴い二次廃棄物(濃縮塩水)が発生している。この濃縮塩水中には
核種であるストロンチウムが高濃度で含まれるため、濃縮塩水中のストロンチウム除染は急務とされる。本研究は機構の技術であるREAD-Srについて、濃縮塩水からのストロンチウム除染試薬としての適用可能性を調べた。海水にはマグネシウム,カルシウム,カリウムが主要陽イオンとして存在しており、READ-Srがこれらの元素を吸着することによるSr吸着性能の低下が懸念される。そこで、READ-Srのストロンチウム吸着性への海水の影響を調べるとともにREAD-SrのSr選択性を確認するためマグネシウム,カルシウム,カリウム,ストロンチウムの吸着分配係数を取得した。これら試験データより、滞留水中のストロンチウム除染としてREAD-Srの有用性が示された。
土井 玲祐
no journal, ,
Se(VI/IV)の標準電極電位(E
)の温度依存性を求めることを目的として、サイクリックボルタンメトリーを実施した。活量係数補正に特異イオン相互作用モデル(SIT)を用いつつ、15, 25, 35, 50Cの各温度においてHSeO
/H
SeO
のEを取得した。本研究で得られた25CのEは、これまでに求めた他のSe(VI/IV)反応の25CのEとよく一致した。横軸を温度、縦軸をEとしてプロットすると直線が得られ、この直線の傾きから、
E/T=
S/2F=-5.1
0.2mV/Cを得た。本研究の結果は、25C以外の温度における酸化性地下水中Se溶存化学種分配評価の信頼性向上に資するものである。
Mo/
Tc製造用高密度MoO ペレットの製造技術開発西方 香緒里; 木村 明博; 加藤 佳明; 黒澤 誠; 石田 卓也; 土谷 邦彦; 掛井 貞紀*; 吉永 英雄*; 新関 智丈*; 長谷川 良雄*
no journal, ,
材料試験炉(JMTR)再稼働における「産業利用の拡大」の一環として、診断用医薬品テクネチウム-99m(Tc)の原料であるモリブデン-99(Mo)の放射化法((n,)法)による製造技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)によるMo製造に比べ、Moの比放射能が低く、得られるTc溶液の放射能濃度が低いため、照射ターゲットであるMoO試料について、
Moを濃縮したMoO粉末の使用及びペレットの高密度化を行う必要がある。本研究は、天然のMoO粉末を用いた粉末のリサイクル方法を検討するとともに、始発粉末の違いによるMoOペレットの焼結性への影響及び製作した各MoOペレットの特性の評価を行った。
宮内 厚志; 中島 正義
no journal, ,
高レベル放射性廃液のガラス固化処理に関して、ガラス中に溶解せずに懸濁する白金族元素の堆積挙動を取り入れた計算機シミュレーション技術を開発している。本研究では、計算機シミュレーションで対象とする高白金族元素濃度ガラスの斜面流動挙動に対する影響因子の有無・程度の確認及び挙動計算への既存の密度流モデルの適用性を確認した。接液部レンガと溶融ガラスの境界では、レンガ成分のAlOがガラスに移行するが、模擬ガラスの粘性係数測定から斜面流動挙動に及ぼす影響は無視できることを確認した。また、高白金族元素濃度ガラスの斜面流動試験を行い、斜面表面状態は流動速度に、白金族元素濃度は流動速度に加えて流動形状に影響することを確認した。本件の斜面流動試験を対象にした密度流モデルを適用した計算機シミュレーションでは、高粒子濃度ガラスの流動形状をほぼ再現できており、モデル適用性の見通しを得た。しかし、進展時間が試験よりも遅く、要因としては、両者で流動開始時の条件が異なること又は計算に用いた溶融ガラスの粘性係数が低ずり速度域で実際と一致していなかったことが考えられる。
内藤 裕之; 板垣 亘; 伊藤 主税; 今泉 和幸; 長井 秋則; 飛田 公一
no journal, ,
高速炉の炉容器内観察のため高温高放射線環境下で使用できることを目的として、耐放射線性に優れたファイバスコープを開発した。さらに、この技術を用いて福島第一原子力発電所格納容器/圧力容器内の燃料デブリの位置や状況を把握するため、光ファイバによる炉内遠隔検知技術を開発している。本研究開発では、光ファイバのコアにOH基を1000ppm含有させた純粋石英を用いることにより、200Cの高温環境下で従来より1桁高い510
Gyまで、また常温環境下
110Gy/hで1日以上使用できる耐放射線性を有することを目標とする。耐放射線性を確認するため線照射試験を実施した結果、200C, 510Gyで可視光域の照射による損失増が1dB/m以下にできる見込みを得た。また近赤外線画像を取得した結果、近赤外線のイメージング性能に照射による変化はなく、観察の有効性を示した。今後は、高速炉の炉内観察に使用するとともに、レーザー分光システムと合わせた炉内検査システムを試作し、燃料デブリの探索が可能な遠隔観察・分析技術の開発へ適用する。
森田 圭介
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故の汚染水処理では、ゼオライトなどの無機イオン交換体を充填した吸着塔により放射性セシウムを取り除いている。高放射線量の使用済吸着塔を安定に保管するために、放射能量等の廃ゼオライトの性状を調査し、発熱,水の放射線分解,容器腐食などを適切に評価する必要がある。性状調査の一環として、バッチ試験及びカラム試験によりゼオライトへのCsの吸着挙動を調べ、開発したゼオライトカラムへのCs吸着シミュレーションコード(Zeolite-Adsorption Column Code: ZAC code)により解析し、コードの妥当性を評価した。
高藤 清人
no journal, ,
プルトニウム燃料第三開発室でのMOX燃料製造工程のペレット外観検査は、目視によりモニタ上に映したペレットの全数検査を行っており、検査員への負担、検査時間等に課題がある。このため、MOX燃料ペレットの自動外観検査技術のニーズは高かったが、いまだ実用化には至っていない。一方、近年開発された高速・高精度の2次元レーザー変位計により、ペレット表面の詳細な凹凸状態を測定し、この情報から欠陥部を識別できる可能性がある。本研究では、最新の2次元レーザー変位計を用いて、模擬ペレット円筒面の表面形状を測定し、得られた測定データから、表面の凹凸展開イメージを作成し、それを解析することでペレットの外観不良を判別するアルゴリズムを検討した。その結果、2次元レーザー変位計によりペレットの外観不良部位を識別可能なこと、及び検討した解析手順により外観不良判定が可能なことを確認し、実用化に向けた基礎的データが得られた。
,-ジアルキルアミド-硝酸系の二相分離に関する研究筒井 菜緒; 袴塚 保之; 伴 康俊
no journal, ,
,-ジアルキルアミド(モノアミド)は湿式再処理プロセスの開発において、PUREX法で用いられているリン酸-n-トリブチル(TBP)の代替抽出剤として提案されているが、これまで、硝酸とモノアミドとの二相分離の定量評価は行われていない。本研究では、濁度分析を用いてドデカンで希釈されたモノアミド(,-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)及び,-ジ(2-エチルヘキシル)2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA))と硝酸との二相分離特性を調べた。また、TBP-硝酸系の濁度も比較のため測定した。TBPの場合、硝酸濃度にかかわらず二相は速やかに分離した。DEHBAの場合、硝酸濃度が高いほど二相の分離は時間がかかった。DEHDMPA-硝酸系は、TBP-硝酸系やDEHBA-硝酸系に比べて相の分離に比較的長時間かかったが、分離時間は硝酸濃度によらなかった。