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論文

Synthesis, crystal structure, local structure, and magnetic properties of polycrystalline and single-crystalline Ce$$_2$$Pt$$_6$$Al$$_{15}$$

太田 玖吾*; 渡部 悠貴*; 芳賀 芳範; Iesari, F.*; 岡島 敏浩*; 松本 裕司*

Symmetry (Internet), 15(8), p.1488_1 - 1488_13, 2023/07

https://doi.org/10.3390/sym15081488
 被引用回数：1 パーセンタイル：66.09(Multidisciplinary Sciences)

Polycrystalline and single crystalline Ce$$_2$$Pt$$_6$$Al$$_{15}$$ samples were synthesized and characterized using EPMA, XRD, XAS and magnetization measurements. The valence of Ce in this compound is trivalent, in agreement with magnetic susceptibility and XAS spectra. The analysis of EXAFS spectra indicates the formation of a honeycomb lattice rather than the disordered hexagonal structure.

論文

Treatment of U contaminated waste generated from nuclear fuel fabrication process, 1; Ce(IV) recovery by temperature swing extraction with monoamides

岩本 敏広; 齋藤 まどか*; 高畠 容子; 渡部 創; 渡部 雅之; 成瀬 惇喜*; 塚原 剛彦*

Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 4 Pages, 2023/05

モノアミド抽出剤と温度応答性ポリマーを用いたゲル化抽出技術のウラン廃棄物処理への適用性の検討を行った。異なる構造を有する3種類のモノアミド抽出剤を用いた模擬溶液の分離試験により、溶液中のCe(IV)をゲル化抽出法により選択的に回収されることが示された。これらの試験結果をもとに、ゲル化抽出法に適したモノアミド抽出剤を選定した。

論文

Liquid phase sintering of alumina-silica co-doped cerium dioxide CeO$$_{2}$$ ceramics

Vauchy, R.; 廣岡 瞬; 渡部 雅; 横山 佳祐; 砂押 剛雄*; 山田 忠久*; 中道 晋哉; 村上 龍敏

Ceramics International, 49(2), p.3058 - 3065, 2023/01

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.295
 被引用回数：8 パーセンタイル：75.06(Materials Science, Ceramics)

Pure and low $$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-SiO$$_{2}$$ co-doped ceria specimens were prepared by conventional ceramic processing using powder metallurgy. The effect of co-doping on the microstructural and structural properties of cerium dioxide was investigated by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The co-addition of alumina and silica promoted liquid phase sintering (LPS) and significantly contributed to grain growth, even in the small concentrations of the present study (1 wt% and 2 wt%). A glassy-look phase precipitated at the grain boundaries, characteristic of liquid phase sintering. The addition of dopants to the formulation greatly enhanced the grain growth process without disturbing the CeO$$_{2}$$ structure.

論文

Antiferromagnetism and mixed valency in the new Kondo lattice compound Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$

Opletal, P.; Duverger-N$'e$dellec, E.*; Miliyanchuk, K.*; Malick, S.*; Hossain, Z.*; Custers, J.*

Journal of Alloys and Compounds, 927, p.166941_1 - 166941_7, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166941
 被引用回数：3 パーセンタイル：32.54(Chemistry, Physical)

Single crystals of a new ternary compound Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$ were synthesized by flux method and its crystal structure and magnetic properties were studied by single crystal X-ray diffraction and magnetic susceptibility, specific heat and resistivity measurements. Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$ crystallizes in a new monoclinic crystal structure, space group $$P$$2$$_{1}$$m (No. 11) with Z = 2 and lattice parameters $$a$$ = 9.8708(5) ${AA}$, $$b$$ = 4.5779(3) ${AA}$; and $$c$$ = 14.2381(7) ${AA}$, $$beta$$ = 109.535(5)$$^{circ}$$, and V = 606.35(6) ${AA}$ $$^{3}$$. The structure exhibits three inequivalent Ce-sites. A striking structural motif is the tetragonal pyramid of Rh-ions surrounding the Ce2 yielding an extreme short Ce2-Rh1 spacing of $$d$$ = 2.7486(10) ${AA}$. This strong hint to mixed valent cerium behavior is supported by the entropy analysis. We argue that the Ce2-ion is in a nonmagnetic Ce$$^{3+ delta}$$ state while the other 2 Ce-sites are in a trivalent state. At low temperatures these latter become partially Kondo screened ($$T_{rm K}$$ $${approx}$$ 4 K) and order antiferromagnetic below $$T_{rm N}$$ = 2.31 K. The ordering is accompanied by a superzone gap-opening in direction of the magnetic propagation vector Q = (0, 0, l).

論文

Gamma-ray spectroscopy with a CeBr$$_3$$ scintillator under intense $$gamma$$-ray fields for nuclear decommissioning

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 988, p.164900_1 - 164900_8, 2021/02

https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164900
 被引用回数：11 パーセンタイル：89.29(Instruments & Instrumentation)

近年、2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故より、世界各地で、廃止措置になる原子力施設が増加している。一方、原子力施設の廃止措置工程においては、放射性廃棄物や使用済み核燃料を適切な管理下で回収しなければならないため。そこで、本研究は、高線量率下でのガンマ線スペクトロメトリを実現するため、5mm$$times$$5mm$$times$$5mmの微小CeBr$$_{3}$$スペクトロメーターを構築した。さらに、(1)毎秒ギガサンプリング率のデジタル信号処理、(2)後段3段ダイノード電圧印加機能付光電子増倍管により、1Sv/hを超える線量率でのガンマ線スペクトル測定に成功した。$$^{137}$$Cs放射線場で、662keVのエネルギー分解能(半値幅)が、22mSv/hで4.4%であり、それが1407mSv/hでは5.2%である。対して、$$^{60}$$Co放射線場では、1333keVのエネルギー分解能(半値幅)が、26mSv/hで3.1%であり、それが2221mSv/hでは4.2%である。これらは、$$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs, $$^{60}$$Co, $$^{154}$$Euのガンマ線を分解できる要求を満たており、同時に1Sv/h以上で上記核種のガンマ線分析が可能なことを示唆するものである。

論文

A Cubic CeBr$$_{3}$$ gamma-ray spectrometer suitable for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄子 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 971, p.164118_1 - 164118_8, 2020/08

https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164118
 被引用回数：7 パーセンタイル：66.68(Instruments & Instrumentation)

Our work focused on the passive gamma-ray analysis (PGA) of the nuclear fuel debris based on measuring gamma rays with an energy greater than 1 MeV for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The PGA requires gamma-ray spectrometers to be used under the high dose rates in the FDNPS, then we fabricated a small cubic CeBr$$_{3}$$ spectrometer with dimensions of 5 mm $$times$$ 5 mm $$times$$ 5 mm, coupled to a Hamamatsu R7600U-200 photomultiplier tube (PMT). The performance at dose rates of 4.4 to 750 mSv/h in a $$^{60}$$Co field was investigated. The energy resolution (FWHM) at 1333 keV ranged from 3.79% to 4.01%, with a standard deviation of 6.9%, which met the narrow gamma decay spectral lines between $$^{154}$$Eu (1274 keV) and $$^{60}$$Co (1333 keV). However, the spectra shifted to a higher energy level as the dose rate increase, there was a 51% increase at the dose rates of 4.4 to 750 mSv/h, which was caused by the PMT gain increase.

論文

CeO$$_{2}$$を母材とするCsI含有模擬燃料の作製と性状評価

高松 佑気*; 石井 大翔*; 大石 佑治*; 牟田 浩明*; 山中 伸介*; 鈴木 恵理子; 中島 邦久; 三輪 周平; 逢坂 正彦; 黒崎 健*

日本原子力学会和文論文誌, 17(3/4), p.106 - 110, 2018/12

https://doi.org/10.3327/taesj.J17.025

揮発性核分裂生成物(FP)であるセシウム(Cs)の燃料中の物理化学状態や燃料からの放出挙動を評価するために必要なCs含有模擬燃料の調製技術を確立することを目的として、放電プラズマ焼結(SPS)法を用いてウランの模擬物質であるセリウム化合物(CeO$$_{2}$$)にヨウ化セシウム(CsI)を含有させた模擬燃料の作製試験を実施した。SPSの条件を最適化することで、CsIが直径数マイクロメートルの球状析出物としてCeO$$_{2}$$母相内に分散する焼結体が得られ、Cs及びIを含有する模擬燃料の調製に成功した。

論文

Investigation of ligand immobilized nano-composite adsorbent for efficient cerium(III) detection and recovery

Awual, M. R.; Hasan, M. M.*; Shahat, A.*; Naushad, M.*; 塩飽 秀啓; 矢板 毅

Chemical Engineering Journal, 265, p.210 - 218, 2015/04

https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.12.052
 被引用回数：261 パーセンタイル：99.36(Engineering, Environmental)

In this study, the organic ligand of 4-dodecyl-6-((4-(hexyloxy)phenyl)diazenyl) benzene-1,3-diol (DPDB) and mesoporous silica have been used to prepare the nano-composite adsorbent. The nano-composite adsorbent was fabricated by indirect immobilization of DPDB onto the mesoporous silica. The experimental data clarified that the Ce(III) was detected and adsorbed by the adsorbent at pH 2.50. The limit of detection for Ce(III) ions by the adsorbent was 0.12 microgram/L and the sorption capacity was 150.37 mg/g at optimum conditions. The proposed adsorbent allowed the sensitive, selective, easy to use, cost-effective, high efficiency, fast kinetics and stable capturing of Ce(III) ions even in the presence of diverse competing ions.

報告書

マイナーアクチノイド化合物熱拡散率測定装置の整備(受託研究)

西 剛史; 高野 公秀; 伊藤 昭憲; 赤堀 光雄; 湊 和生; 木崎 實

JAERI-Tech 2005-051, 13 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-051.pdf:1.38MB

マイナーアクチノイド(MA)化合物の熱拡散率を測定するための装置を整備した。不活性雰囲気のグローブボックス内に、レーザフラッシュ法熱拡散率測定装置を設置することにより、$$alpha$$崩壊核種のMA化合物の熱拡散率測定を可能にした。また、試料の形状に最適化した試料ホルダーを用いることにより、40mg程度の微小試料の測定を可能にした。さらに、この装置の性能を確認するため、タンタル,ニッケル及びセリウム酸化物の測定を行った。その結果、本装置で得た熱拡散率の値は、文献値及び汎用の熱拡散率測定装置により測定した値とほぼ一致し、微小なMA化合物の熱拡散率測定に本装置が有用であることを確認した。

報告書

$$^{139}$$La(p,n)$$^{139}$$Ce反応による$$^{139}$$Ceの製造

石岡 典子; 出雲 三四六; 橋本 和幸; 小林 勝利; 松岡 弘充; 関根 俊明

JAERI-Tech 2001-095, 23 Pages, 2002/01

JAERI-Tech-2001-095.pdf:1.1MB

$$^{139}$$Ceは半減期T$$_{1/2}$$=137.2dayでEC崩壊して165.9keVの$$gamma$$線を放出し、Ge検出器の計数効率校正用に利用される。本研究では、$$^{139}$$La(p,n)$$^{139}$$Ce反応によって$$^{139}$$Ceを製造するために必要なターゲットの調整法ならびに$$^{139}$$Ceとランタンとの化学分離法を検討した。その結果、金属ランタン及び酸化ランタン粉末は、$$^{139}$$Ceを製造するためのターゲットとして用いられることを確認した。ランタンターゲットと生成した$$^{139}$$Ceの分離については溶媒抽出法とイオン交換法を比較した。

報告書

硫酸-セリウム(IV)系化学除染法(SC法)の開発; 除染廃液処理試験と廃棄物発生量の低減化

諏訪 武; 栗林 伸英*; 石毛 洋一; 後藤 覚司*; 安宗 武俊*; 立川 圓造

JAERI-M 92-133, 147 Pages, 1992/09

JAERI-M-92-133.pdf:4.11MB

原子炉解体前の系統化学除染及び解体後の機器除染に適用可能な、硫酸-セリウム(IV)(SC)溶液及び硫酸単独溶液を用いる化学除染法の開発研究を進めてきた。化学除染プロセスでは、高い除染効果の達成と共に、除染による二次廃棄物発生量の低減化を計る必要がある。この観点から各種廃液処理試験を行い、廃液の性状に応じて適切な廃液処理プロセスを選択できるようにした。本報告は、SC除染プロセスの概要、廃液処理試験の概要、電気透析と拡散透析を中心とした廃液処理基礎試験結果、及び解体前系統除染法と解体後機器除染法における廃液処理プロセスのモデル評価、二次廃棄物発生量の低減効果等について検討した結果をまとめたものである。

論文

Measurement of hold-up times in a thermal ion source for metallic and monoxide ions of lanthanum and cerium

市川 進一; 関根 俊明; 飯村 秀紀; 大島 真澄

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 70, p.156 - 159, 1992/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(92)95925-H
 被引用回数：7 パーセンタイル：60.99(Instruments & Instrumentation)

オンライン同位体分離器を用いた短寿命アイソトープの研究においては、核反応によって原子核が生成してからイオン化されて引き出されるまでの時間(遅延時間)は重要な要素である。タンデム加速器に接続されたオンライン質量分離器に用いている熱イオン源における遅延時間を測定した。現在研究対象としているランタンとセリウムの金属イオンと一酸化物イオン、及び隣り合う元素セシウム、バリウム、プラセオジム、ネオジムの金属イオンについて測定し、比較した。その結果、ランタンとセリウムの金属イオン、酸化物イオンは両方共、他のイオンより遅延時間が長いことが判明した。その理由としては、ランタンとセリウムのイオン源の内壁への吸着エンタルピーが大きく、壁面での付着時間が長いことが考えられる。

論文

Chemical decontamination process with sulfuric acid-cerium(IV) for decommissioning; Decontamination of dismantled components

諏訪 武; 栗林 伸英*; 安宗 武俊*; 立川 圓造

Proc. of 1991 JAIF Int. Conf. on Water Chemistry in Nuclear Power Plants: Water Chemistry,91, p.737 - 742, 1991/00

原子炉解体関連の化学除染技術は、解体時における従業員の被爆低減を目的とした解体前の系統除染と解体後の機器除染に大別される。機器除染法は、解体時に大量に発生する汚染金属廃棄物の減容、更には再利用を図るために国内外で盛んに研究開発が進められている。汚染金属を無拘束レベルまで除染するためには、表面に付着したクラッドのみならず母材内部にまで拡散した放射性核種をも除去する必要がある。本法では、硫酸-セリウム(SC)溶液を用いた機器除染について、除染効果、各種金属材料の腐食速度、廃棄処理等の基礎試験結果を報告する。更に基礎試験に基づいた標準除染条件、基本的な除染プロセス等について紹介する。JPDR除染金属はSC溶液によって、母材を30$$mu$$m程度溶解すれば1Bq/cm$$^{2}$$以下になり、十分一般廃棄物にすることが可能である。

論文

汚染金属廃棄物に関する化学除染法の開発; 硫酸-セリウム系化学除染法

諏訪 武; 栗林 伸英; 安宗 武俊*

デコミッショニング技報, (2), p.29 - 40, 1990/00

http://www.randec.or.jp/publish/documents/gihou/Decommissioning%20gihou_02.pdf

機器除染法は、原子炉解体時に大量に発生する汚染金属廃棄物の減容、更には再利用を図るために国内外で盛んに研究開発が進められている。汚染金属を無拘束レベルまで除染するためには、表面に付着したクラッドのみならず母材内部にまで拡散した放射性核種をも除去する必要がある。本報では、硫酸-セリウム(SC)溶液を用いた解体後機器除染について、開発試験の概要、除染効果、各種金属材料の腐食(溶解)、速度、廃液処理等の基礎試験結果を報告する。更に基礎試験に基づいた標準除染条件、基本的な除染プロセス等について紹介する。JPDR汚染金属はSC溶液によって、母材を30$$mu$$m程度溶解すれば1Bq/cm$$^{2}$$以下になり、十分一般廃棄物にすることが可能である。

論文

硫酸-セリウム(IV)溶液中におけるニッケルフェライトの溶解挙動

諏訪 武; 栗林 伸英; 立川 圓造

防食技術, 36(4), p.204 - 209, 1987/04

https://doi.org/10.3323/jcorr1974.36.4_204

硫酸-セリウム(IV)(SC)溶液中におけるNiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の酸化溶解について、ニッケルフェライトの還元溶解に関する従来の研究との比較で検討を行なった。NiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$におけるNi,Fe各成分の溶解速度はSC溶液の酸化還元電位に大きく依存する。各成分の溶解速度の大きさは、0.25MH$$_{2}$$SO$$_{4}$$あるいはSC溶液へアスコルビン酸を添加した溶液中ではFe$$>$$Ni,SC溶液ではNi$$>$$Feである。NiおよびFe両溶解速度は主に温度(40~90$$^{circ}$$C)に依存し、Ce$$^{4}$$$$^{+}$$濃度(1.3~10$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$M)とH$$_{2}$$SO$$_{4}$$濃度(0.25~0.5M)にほとんど影響を受けない。溶解はレドックス反応によらず、SC溶液中のCe$$^{4}$$$$^{+}$$によって酸化されたNi$$^{3}$$$$^{+}$$oxide,が溶解を促進するための触媒作用をする。NiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の全溶解速度は還元性溶液ではFeが、酸化性溶液ではNiが支配的である。

論文

硫酸-セリウム(IV)溶液中における高クロム含有酸化物の溶解挙動

諏訪 武; 栗林 伸英; 立川 圓造

防食技術, 36(3), p.127 - 133, 1987/00

https://doi.org/10.3323/jcorr1974.36.3_127

原子力施設の化学除染法の開発との関連で、硫酸-セシウム(IV)(SC)溶液中における高クロム含有酸化物の溶解挙動を検討した。Cr$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{6}$$Ni$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{6}$$Fe$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{8}$$O$$_{4}$$のCr,Ni,Fe各成分の溶解速度はSC溶液の酸化還元電位とpHに大きく依存する。各成分の溶解速度の大きさは、0.25MH$$_{2}$$SO$$_{4}$$単独溶液ではFe$$>$$$$>$$Ni$$>$$Cr=0であり、SC溶液ではCr$$>$$$$>$$Ni$$>$$Feである。CrとNiの溶解速度は酸化性溶液で増加する。Crの溶解速度はCe$$^{4}$$$$^{+}$$濃度の一次に比例して増加する。クロム含有酸化物を溶解するのに必要なCe$$^{4}$$$$^{+}$$量は酸化物の量とそれらの成分が明らかになれば計算できる。即ち、溶解はレドックス反応に支配され、酸化物中のFe(II)とCr(III)はFe(III)とCr(VI)に酸化されるが、Ni(II)とFe(III)は関与しない。

論文

回転円板電極を用いた硫酸および硝酸溶液中のセリウム(IV)濃度測定法

諏訪 武; 栗林 伸英; 吉田 善行; 立川 圓造

電気化学, 54, p.974 - 976, 1986/00

サイクリックボルタンメトリーを適用して、硫酸および硝酸溶液中におけるFe$$^{3}$$$$^{+}$$,Cr(VI),Ni$$^{2}$$$$^{+}$$共存下におけるCe$$^{4}$$$$^{+}$$濃度の測定法を確立した。標準測定条件は、電位掃引範囲1.55~-0.5V(VS Ag/Agcl)、掃引速度50mV/S、回転速度1000rpmである。測定に必要な試料液量はCe$$^{4}$$$$^{+}$$濃度1$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$M前後で1$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$dm$$^{3}$$である。本測定法を確立したことにより、H$$_{2}$$SO$$_{4}$$-Ce$$^{4}$$$$^{+}$$系溶液における除染、腐食、金属酸化物の溶解試験時のCe$$^{4}$$$$^{+}$$消費量を測定できるようになった。

論文

Development of chemical decontamination process with sulfuric acid-cerium(IV)for decommissioning; Single step process to dissolve chromium-rich oxides

諏訪 武; 栗林 伸英; 立川 圓造

Journal of Nuclear Science and Technology, 23(7), p.622 - 632, 1986/00

https://doi.org/10.3327/jnst.23.622
 被引用回数：6 パーセンタイル：59.04(Nuclear Science & Technology)

種々のクロム含有模擬クラッドの溶解および放射能汚染試料の除染効果(DF)について、硫酸-セリウム(IV)溶液(SC)と既存の代表的除染剤を用いて比較検討を行った。SC溶液は高クロム含有クラッドに対し、CrだけでなくFeとNiも同時に溶解することを見出した。クラッドの溶解は主にCe(IV)濃度(1.3~10$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$M)と温度(40~90$$^{circ}$$C)に依存し、硫酸濃度(0.2~0.5M)には依存しない。0.25MH$$_{2}$$SO$$_{4}$$-5$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$MCe(IV)溶液、90$$^{circ}$$C24時間で、DF=33を得た。一方、Ce(III)からCe(IV)への電解再生下では、0.25MH$$_{2}$$SO$$_{4}$$-1.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$MCe(IV)、80$$^{circ}$$C、24時間でDF=460を得た。さらに、本除染法と超音波洗浄を組合せることにより、残留表面放射能を1$$times$$10$$^{-}$$$$^{5}$$$$mu$$Ci/cm$$^{2}$$以下にできたことから、解体後機器の除染への適用も可能であることを明らかにした。

報告書

Electron Probe Micro-Analysis of Irradiated Triso-Coated UO$$_{2}$$ Particles,-(II)

湊 和生; 小川 徹; 福田 幸朔; 井川 勝市; 岩本 多實

JAERI-M 84-002, 56 Pages, 1984/02

JAERI-M-84-002.pdf:3.1MB

照射済Triso被覆UO2粒子をEPMAを用いて観察した。この実験は、初歩的なものであったが、パラジウウムのSiC層内面における蓄積、およびSiC層中への進入が見られた。パラジウム量が1粒子あたり1.1$$times$$10$$^{1}$$$$^{5}$$~3.6$$times$$10$$^{1}$$$$^{5}$$atom/particleの粒子において、パラジウムのSiC層内面における蓄積が見られた。パラジウムの蓄積は、粒子の高温側でも低温側でも見られたが、蓄積量および蓄積個所は、低温側の方が多かった。セリウム、テルル、およびバリウムは、バッファーPyC層中ばかりでなく、SiC層内面でも検出された。被覆層中の塩素の検出を試みたが、使用した樹脂に塩素が含まれていたため、妨害された。

報告書

閉サイクル水素製造法の研究III (1977年度)

佐藤 章一; 池添 康正; 清水 三郎; 中島 隼人; 小林 敏明

JAERI-M 7927, 43 Pages, 1978/10

JAERI-M-7927.pdf:1.33MB

核エネルギーによる閉サイクル水素製造プロセスに関する昭和52年度の研究プログレスレポートである。熱化学プロセスでは、炭酸セリウム(III)を中間反応物質とする8段反応の実行可能なプロセスを見出した。また炭酸ガスを高温で塩化鉄(II)または沃化鉄(II)と反応させて一酸化炭素を得る反応を用いて、別の実験的に可能な4段または5段の反応プロセスを見出した。さらに、硫黄サイクルの改良プロセスとして、溶媒抽出によるニッケル回収率70-80%を仮定すると、高燃焼熱基準熱効率か30-40%となる。放射線化学プロセスでは、炭酸ガスにプロパンまたは二酸化窒素を添加して、放射線照射したときの反応機構について検討した。

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