Sustainable technologies for the removal of Chloramphenicol from pharmaceutical industries Effluent; A Critical review

Falyouna, O.*; Maamoun, I.; Ghosh, S.*; Malloum, A.*; Othmani, A.*; Eljamal, O.*; Amen, T. W. M.*; Oroke, A.*; Bornman, C.*; Ahmadi, S.*; et al.

Journal of Molecular Liquids, 368, Part B, p.120726_1 - 120726_25, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120726

Despite the carcinogenic and other adverse health effects ofchloramphenicol (CAP), it is frequently detected in different water sources (e.g., groundwater, surface water, wastewater effluents, etc.) due to ongoing, illegal, and abusive application of CAP in veterinary medicine. Although extensive research has been carried out to develop effective treatment technologies to remove the persistent CAP from aqueous mediums, yet there is no critical review of these studies to the best of our reach This review will be the first in the literature to comprehensively summarize the state-of-the-art treatment techniques for CAP removal from water. We report the removal of CAP by adsorption, biodegradation, nanoscale zerovalent iron technology (nZVI), and advanced oxidation processes (AOPs). The result shows that carbon-based adsorbents have more q equal 892.86 mg/g for Porous carbon material from . The Langmuir- Freundlich isotherm and pseudo-second order kinetics model were reported to best describe the isotherm and kinetic model respectively. Removing the CAP via biodegradation would achieve the advantages of low operating costs, and environmental friendliness. The process of AOPs among the various treatment options can be a promising method for CAP degradation in water. This review comprehensively summarizes the state-of-the-art treatment techniques for CAP removal from water. Particularly, serving as an inclusive reference for future researchers to easily define the research gabs in the literature and plan for their future work in developing novel treatment methods to decontaminate CA-contaminated waters.

Shielding effect on secondary cosmic-ray neutron- and muon-induced soft errors

安部 晋一郎; 佐藤 達彦

Proceedings of Radiation Effects on Components and Systems Conference 2016 (RADECS 2016) (Internet), 5 Pages, 2016/00

https://doi.org/10.1109/RADECS.2016.8093141

二次宇宙線中性子は、地上における電子機器のソフトエラーの主因として知られている。近年、半導体デバイスの放射線耐性の低下に伴い、二次宇宙線ミューオンの影響が懸念されている。本研究では二次宇宙線中性子およびミューオン起因ソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)への遮蔽効果による影響を調査した。地球上のほぼ全ての場所、時期における宇宙線フラックスを見積もる解析モデルPARMA 4.0で得られる宇宙線の二重微分フラックスを用いて、PHITSによる建屋への二次宇宙線中性子およびミューオン照射の計算を行った。その結果、建屋内での中性子フラックスの計算値と実験値との非常に良い一致が得られた。野外および建屋1階での二次宇宙線中性子およびミューオン起因のSERは、多重有感領域(MSV: Multiple Sensitive Volume)モデルとPHITSを用いて解析した。その結果、建屋による遮蔽効果は中性子起因SERの減少にのみ寄与することが判明した。建屋1階でのミューオン起因SERは中性子起因SERに対して20%程度であり、屋内で使用する機器の信頼性評価を行う際は二次宇宙線ミューオンの影響を考慮する必要があること明らかにした。

医療照射中ホウ素濃度の推定法の検討とその誤差評価

柴田 靖*; 山本 和喜; 松村 明*; 山本 哲哉*; 堀 直彦; 岸 敏明; 熊田 博明; 阿久津 博義*; 安田 貢*; 中井 啓*; et al.

JAERI-Research 2005-009, 41 Pages, 2005/03

JAERI-Research-2005-009.pdf:1.99MB

ホウ素中性子捕捉療法において腫瘍及び正常組織への照射線量を正確に評価するためには照射中性子束と血液中ホウ素濃度の測定が必須であるが、中性子照射中に患者からの直接の採血をすることは困難である。したがって、初回手術時に少量のホウ素化合物BSHを投与し、経時的に血液中ホウ素濃度を測定する低量投与試験を行い、照射当日の濃度予測を行った。また、低量投与試験が行えない場合、照射当日のホウ素濃度測定のみで照射中のホウ素濃度が精度よく予測できる方法についても、Two compartment Modelを用いた方法を検討した。BSH末梢静脈内点滴投与後の血液中ホウ素濃度が予測の95%信頼区間に入っていれば、照射中の予測値と実測値の誤差は6%程度であった。投与後6または9時間後の血液中ホウ素濃度が予測の95%信頼区間に入っていない場合は、比率補正することにより誤差を12%程度に抑えることができた。また、Two compartment Modelを用いた予測方法では、最適な評価値に対して4.9%(標準偏差)の予測誤差で推定可能であった。これらの方法により、照射中の血液中ホウ素濃度は合理的に正確に予測可能であり、安全で効果的な治療を行うことができる。

オンライン臨界安全監視システムの開発研究(IV)

山田 澄*

JNC TJ8400 2000-051, 122 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-051.pdf:2.15MB

使用済み核燃料再処理工場等における安全性の確保のために、安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれており、基礎研究による知見を基に具体的な臨界安全監視システムとして実現することを目的として開発研究が進められている。本研究に用いている基本的手法は、未臨界体系で観測される中性子信号揺らぎをオンライン計算処理して未臨界度を推定しようとする試みであり、オンラインARMAモデル同定手法を安全監視システムに応用のためのシステム構成要素モジュールの開発、核燃料サイクル開発機構のDCA実験データ解析など実用化に必要となる知見の蓄積も行ってきたが、この間、Microsoft Windowsを基本ソフトとするDOS/V系パーソナル計算機の爆発的な普及により、NECを中心とするMS-DOS系の計算機がその地位を失い、今やMS-DOS系の計算機はその姿を消しつつある。本研究ではMS-DOS系計算機を用いたプログラム開発を行ってきており、その研究成果を今後も有効に利用するためには、これらを商業主義に左右されないOSに基礎を置くワークステーションに移すことが重要な課題となってきた。また、本研究で提案している臨界安全監視システムの設計基本思想は高信頼性、耐雑音性、そして高拡張性にある。近年エンジニアリングワークステーションの性能は飛躍的に向上し、且つ価格もかなり安くなっており、この様にめざましい発展を遂げている計算機に着目すると、信号解析、表示、警報信号発生に、それらのアルゴリズムをROM化したICチップを用いるよりも、高性能の計算機を用意し、各種の信号解析ソフトウェアや、必要に応じて他のシステム同定アルゴリズムを組み合わせた総合的信号処理システムとすることが望ましい。この様な観点から、臨界安全監視用プログラムをワークステーションに移植することは非常に重要である。そこで、今年度より、これまでMS-DOS系計算機上で開発された臨界安全監視用プログラムを順次年次計画を立ててワークステーション上に移植することとなった。今年度は、臨界安全監視システムの中心的ソフトウェアである逐次型ARMAモデル同定プログラム(ARMAX1)の移植作業を行った。なお、本報告書として自己完結性を保つため、理論的な未臨界原子炉のARMAモデル導出を示すとともに、逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムに関する要点を再

オンライン臨界安全監視システムの開発研究(II)

not registered

PNC TJ1632 98-001, 112 Pages, 1998/03

PNC-TJ1632-98-001.pdf:2.55MB

安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれている。昨年度は、過去6年間の研究によって得られた知見を基に、実際の臨界安全監視システムとしてシステム化するために必要となるシステムの構成要素モジュールに関する検討をおこなった。そこで、本年度は昨年度提案した解析表示モジュールの中で、ARMAモデル同定と平行して信号解析を行う冗長系として重要な要素となるアダプティブフィルタ(ADF)アルゴリズムモジュールの開発と、このモジュールを用いた実データ解析を行い、ADFアルゴリズムの未臨界度推定手法としての有効性を検討し、以下の成果を得た。ADFによるシステム同定においては、修正係数が大きい時には推定されるパラメータは入力データの統計的性質の変化に素早く追従するが、その反面推定されたパラメータの統計的変動が大きい。逆に修正係数を小さくすると統計的変動は小さくなるが、実際にシステムパラメータに変動がある場合には追従が遅くなり、この現象は定常時系列、非定常時系列を問わず、全てのADFパラメータ推定結果について言える。推定されたパラメータから得られる未臨界度はいずれの場合においても統計的変動が非常に大きい。この統計的変動は逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムによる未臨界度推定の場合に比べて非常に大きく、ADFアルゴリズムによる結果をそのまま未臨界度推定値とするにはやや問題がある。従って、推定結果を平滑化する二次的なアルゴリズムを付加することが重要になる。本研究では、ADFによる推定パラメータに500次の単純移動平均、更に、その平滑化されたパラメータの再移動平均、500データ毎の相加平均などの平滑化を行った結果、いずれも統計的変動を充分小さくすることができた。

Radionuclide generators

R.M.Lambrecht*; 冨吉 勝美*; 関根 俊明

Radiochimica Acta, 77(1-2), p.103 - 123, 1997/00

https://doi.org/10.1524/ract.1997.77.12.103

放射性核種ジェネレーターの現状について解説する。現在関心を持たれている、生体に投与して使われるジェネレーターの二重中性子捕獲による製造、放射免疫療法に用いられる中性子過剰核種の製造、短寿命ジェネレーターの製造について主として述べる。また、ジェネレーター使用時に問題になる親核種の混入度、娘核種の収率に関連して、保持材や溶離液の選択についても触れる。

オンライン臨界安全監視システムの基礎研究(3)

not registered

PNC TJ1632 94-001, 91 Pages, 1994/03

PNC-TJ1632-94-001.pdf:2.37MB

安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれている。本研究は未臨界体系で観測される中性子信号揺らぎを用いてオンラインで未臨界を推定しようとする試みであり、そのための基礎的研究を平成3年度より行ってきたが、未臨界度の変化を迅速に検出できるアルゴリズムの検討が最も重要となる。我々は非定常状態に対するパラメータ推定法として、従来の逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムの中でパラメータ修正係数の大きさを決定する予測誤差の相関行列を強制的に操作するP行列活性化法を提案してきた。本年度はこの手法に的を絞り、計算機シミュレーションと近畿大学原子炉からの実データを用いてアルゴリズムの検討を行い、以下の検討を得た。変動する未臨界度を追跡するアルゴリズムとして我々が提案してきたP行列活性化(P-matrix Activation:PMA)法が有効である。未臨界度が浅い方向に変化する場合は尤度関数を評価関数とするRML法にP行列活性化を組み合わせたアルゴリズムが、また、深い方向に変化する場合は最小2乗関数を評価関数とするELS法が優れており、未臨界度の変化を総合的に追跡するためにはELS法にP行列活性を組み合わせたアルゴリズムが優れているといえる。未臨界体系のモデルとしてARMA(1,1)モデルを用いた場合、推定値の統計的変動が少ないが、速やかに変動を検出する能力にやや欠ける。また、ARMA(2,2)モデルは比較的未臨界度の変動の検出能力はあるが、ARMA(1,1)モデルに比べ推定値のばらつきが大きく、また時系列データの変化が急激な場合には、一時的に誤った未臨界度を推定する場合がある。また、サンプリング周波数を高くすることは未臨界度の変化に対する推定値の追従性能を向上させ、未臨界度が深い方へ変化するときに推定値が追従しきれないUnder Estimation現象を抑制する効果がある。

冷却材温度ゆらぎ現象の解析的評価手法の開発(IV) -直接シミュレーションによる温度ゆらぎ周期評価手法の開発-

村松 壽晴

PNC TN9410 92-105, 65 Pages, 1992/04

PNC-TN9410-92-105.pdf:2.46MB

高速増殖型炉の炉心出口近傍では,熱流力特性の異なる集合体からの冷却材同士の混合によって,不規則な温度ゆらぎ現象(サーマルストライピング現象)が発生する。本研究では,これまで行うことのできなかった温度ゆらぎ周期の解析的評価を可能にするため,空間に関して3次の精度を持つ風上差分法による直接シミュレーションコードDINUS-3(DIrect NUmeri-cal Simulation using 3rd-order upwind scheme)を新たに開発した。同コードは,AQUAコード等では評価することのできない温度の不規則振動挙動の時間的変化を時々刻々計算することができる。DINUS-3コードの等温場における運動量計算の妥当性を評価するため,直接シミュレーションコードの検証に最もよく採用される矩形障害物背後のカルマン渦列の解析を行った。得られた結果は,次の通りである。(1)レイノルズ数Reの増加に伴って増加するカルマン渦列の周期(ストロウハル数St)は,DINUS-3コードにより的確に模擬することができる。(2)DINUS-3コードの主要な対象流動である不規則流速振動はもちろんのこと,層流領域から乱流領域に渡る遷移領域についても流速振動挙動を的確に模擬することができる。更に,非等温場における運動量計算とエネルギー計算の妥当性を評価するため,定常不規則過程を損なわない程度に簡略化した平行噴流水実験を取り挙げて解析を行った。得られた結果は,次の通りである。(1)複数の周波数から成る温度ゆらぎ挙動を良好に再現することができる。(2)実験における代表的な温度ゆらぎ周波数が約9.6Hzであるのに対し,DINUS-3コードは約12.3Hzを予測した。なお,サーマルストラインピング現象の評価で問題となる周波数が概ね10Hz以下のものに限られることから,両者の一致は良好であると判断できる以上より,DINUS-3コードは,高乱流場において発生する不規則振動挙動(流速および温度)の時間的変化を良好に再現できることが確認されたと共に,実規模体系におけるサーマルストライピング現象の温度ゆらぎ周期の評価に適用可能であるとの見通しを得た。

Flow around turbulence promoters in parallel channel, Pt.2; Shedding vortex around cylinder

椎名 保顕

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(5), p.389 - 399, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.389

発達した平行流中に置かれた円柱による放出渦に対する壁の影響についてw/aを2,3,4と変えて実験的な研究を行った。実験は円柱を流路中央、または壁に置いて行い、結果を一様流における実験結果と比較した。円柱が流路中央に置かれた場合、無次元周波数は低いレイノルズ数では一様流の結果とほぼ一致するが、高いレイノルズ数では、一様流の結果より高くなる。円柱が壁に置かれた場合、w/d=3,4では無次元周波数は一様流の結果よりかなり低くなり、w/d=2では高レイノルズ数で高くなる。遷移レイノルズ数は一様流の場合より高くなる。渦放出周波数の増加は円柱後流の速度分布の放物線分布からのずれが、レイノルズ数が増加すると共に、また流路幅が減少すると共に増大するためであると考えられる。