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論文

Improvement of HI concentration performance for hydrogen production iodine-sulfur process using crosslinked cation-exchange membrane

田中伸幸; 澤田真一*; 八巻徹也*; 小平岳秀*; 木村壮宏*; 野村幹弘*

Chemical Engineering Science, 237, p.116575_1 - 116575_11, 2021/06

https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116575

被引用回数：1 パーセンタイル：6.08(Engineering, Chemical)

熱化学水素製造法ISプロセスでは、HI-I $_{2}$ -H $_{2}$ O (HIx)溶液のHI濃縮のため、イオン交換膜を用いた電解電気透析法(EED)が適用されている。本報では、放射線グラフト膜に対して架橋構造を導入することで、HI濃縮性能の改良を試み、導電率(),輸率(t $_{+}$ ),水透過係数()の性能指標を用いて、実験的及び理論的に性能評価を行った。架橋導入により、H $^{+}$ 及び水の透過選択性が改善されることが示された。また、EEDの数理モデルに基づく理論解析から、架橋導入による影響はHI吸収量及びH $^{+}$ 拡散係数にはほとんど影響を与えず、I $^{-}$ の拡散係数に影響することが明らかとなり、, t $_{+}$ に対しては、その結果が反映されることで、H $^{+}$ の選択性が改善された。また、架橋の効果により、HI溶液の吸収に伴う膨潤が抑制され、その効果により、水の透過が抑制され、HI濃縮効果が高まることが示された。

論文

Path integral simulations

志賀基之

Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering (Internet), 22 Pages, 2018/00

https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-2.11614-2

原子核の量子効果は水素などの軽元素を含む分子系において重要である。例えば、水素結合系における大きな零点振動およびプロトントンネリングは核量子効果に由来する。本レビュー論文では、虚時間の経路積分理論に基づいて核量子効果を考慮した経路積分分子動力学法について説明する。この方法では、複雑分子系の量子揺らぎにおいて数値的厳密解が得られる。また、その拡張であるセントロイドおよびリングポリマー分子動力学法は近似的量子動力学法である。第一原理電子状態計算と組み合わせることで、多電子・原子核系全体の量子シミュレーションが可能になる。

論文

Influence of the heating method on the particle characteristics of copper oxide powders synthesized from copper nitrate aqueous solutions

瀬川智臣; 深澤智典*; Huang, A.-N.*; 山田美一; 鈴木政浩; 福井国博*

Chemical Engineering Science, 153, p.108 - 116, 2016/10

https://doi.org/10.1016/j.ces.2016.07.008

被引用回数：7 パーセンタイル：26.49(Engineering, Chemical)

使用済み燃料の再処理工程において、マイクロ波加熱直接脱硝法による硝酸ウラニル・硝酸プルトニウム混合溶液から混合酸化物粉末(MOX原料粉末)への転換が行われている。金属硝酸塩水溶液の脱硝により生成される酸化物粉末の形態に対する加熱法の影響を明らかにするため、脱硝によりCu(NO $_{3}$ ) $_{2}$ ・3H $_{2}$ O水溶液から生成された酸化銅粉末の形態に対する加熱法の影響について研究を行った。得られた粉末の中位径は加熱法に関らず、加熱速度が増加するにつれて減少することが明らかとなった。マイクロ波加熱法は顕著に粒子径が減少し、粒子の形状及び表面の不規則性が増大した。一方、マイクロ波と電気ヒータのハイブリッド加熱法では、最も表面が滑らかで球形の粒子が得られた。また、ハイブリッド加熱法では、マイクロ波加熱よりもシャープな粒子径分布を得られることが明らかとなった。数値シミュレーションにより、ハイブリッド加熱法では、より低いマイクロ波出力で全体を均一に加熱できることが明らかとなった。さらに、加熱法に起因する粉末の形態特性に対し、シミュレーションによるバルクの温度分布とマイクロ波照射により誘起されるCuO粒子で局所的に発生するホットスポットの相違に基づく考察を行った。

論文

Extraction and stripping of actinide elements with changes in supply flow rate and nitric acid concentration using centrifugal contactors in single cycle solvent extraction system

中原将海; 野村和則

Chemical Engineering Science, 66(4), p.740 - 746, 2011/02

https://doi.org/10.1016/j.ces.2010.11.036

被引用回数：8 パーセンタイル：26.55(Engineering, Chemical)

抽出溶媒と逆抽出液の流量減少の影響を調べるために遠心抽出器及び照射済MOX燃料溶解液を用いた単サイクル溶媒抽出システムの向流多段試験を実施した。抽出溶媒の流量を15%減少させるとラフィネートへのU及びPuのリークが起こり、共除染工程においてU及びPuの蓄積がみられた。一方、逆抽出液の流量を15%減少するとU及びPuにはそれほど大きな影響はみられなかった。

論文

Production and chemistry of transactinide elements

永目諭一郎; 羽場宏光*

Encyclopedia of Chemical Sciences, Engineering and Technology Resources (Internet), 76 Pages, 2008/00

超アクチノイド元素の合成と化学的性質に関する研究が最近著しい進歩を遂げている。これまでに報告されている超アクチノイド元素の合成や核的性質並びに化学的性質に関する研究成果をレビューする。合成に関してはインフライト分離装置と組合せたシングルアトム検出による新元素の合成と同定法を紹介する。またシングルアトムを対象とした迅速化学分離装置の開発とそれに伴う超アクチノイド元素の化学的性質に関する最新の成果を解説する。

論文

Optimization of the process parameters of an electrochemical cell in the IS process

野村幹弘*; 奥田泰之; 笠原清司; 中尾真一*

Chemical Engineering Science, 60(24), p.7160 - 7167, 2005/12

https://doi.org/10.1016/j.ces.2005.07.011

被引用回数：29 パーセンタイル：66.02(Engineering, Chemical)

熱化学的水分解ISプロセス内のブンゼン反応(SO $_{2}$ +I $_{2}$ +2H $_{2}$ O=H $_{2}$ SO $_{4}$ +2HI)を、カチオン交換膜を用いた電気化学セルを用いて検討した。アノード液,カソード液の最適濃度をプロセス全体の熱効率によって評価した。I $_{2}$ /HI比は電圧にほとんど影響しなかったため、熱効率を下げることなく0.5まで削減できる。HI, H $_{2}$ SO $_{4}$ 濃度は効率に大きく影響した。膜抵抗は効率に大きい影響を及ぼすため、重要なパラメータである。温度を313Kから363Kに上げることで、熱効率は3.0%改善した。