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報告書

マイクロ波加熱による固体試料の酸溶解-ガラス固化体への適用検討-

相内 更子; 安 隆己; 菅沼 隆; 田中 康正

PNC TN8410 97-107, 53 Pages, 1997/05

PNC-TN8410-97-107.pdf:1.29MB

再処理の溶解工程にて発生する不溶解性残渣物及び高レベル放射性廃液を安定化するガラス固化体等、固体試料中に含まれる元素を分析するには試料の溶液化が不可欠である。今回、密閉容器を用いるマイクロ波加熱酸溶解法(以下、マイクロ波加熱法と記す)の再処理関連分析への応用検討を目的として、模擬ガラス固化体の前処理及び分析を行い、従来の酸溶解分析との比較・検討を実施した。得られた結果は以下の通りである。(1)マイクロ波加熱法において模擬ガラス固化体試料の完全溶解に要する最短時間は7分であり、従来法の2時間と比較して約1/20の時間短縮が可能となった。(2)マイクロ波加熱法で溶解に要する最少の混酸量は、従来法の約1/2に低減できた。(3)塩酸で処理すると揮発性物質となるCr2O3は表示値通りの分析値が得られ、密閉容器による揮発抑制効果が確認できた。(4)従来法とマイクロ波加熱法での分析値の再現性を比較したところ、後者の変動係数の方が1.2$$sim$$1.7倍優れていた。(5)白金族を含む模擬ガラス固化体試料は、RuO2及びZrO2を除き、決定した混酸量・溶解時間で高い溶解率が得られた。(6)白金族を含む模擬ガラス固化体試料のZrO2は、溶解時間と添加する混酸量を増やすことにより、完全に溶解できた。一方、RuO2の最大溶解率は12%程度と低値を示した。

報告書

Effects of Noble Metal Elements on Properties of Simulated Vitrified Products for High-Level Liquid Waste

五十嵐 寛; 河村 和広; 高橋 武士

PNC TN8410 91-247, 29 Pages, 1991/12

PNC-TN8410-91-247.pdf:0.8MB

模擬高レベル廃棄物固化ガラスの粘性および電気抵抗に及ぼす白金族元素の影響について調べた。白金族元素は廃棄物中に核分裂生成物成分として含まれるもので、Ru、RhおよびPdからなる。粘性は回転式粘度計で、電気抵抗は二電極式測定装置により測定した。温度は約500$$^{circ}$$Cから1200$$^{circ}$$Cまで変化させた。白金族元素が高濃度のガラスの粘性は非ニュートン流体挙動を示した。ルテニウムを10%含有する場合、他の白金族元素の多少にかかわらず、ガラスの粘性は白金族元素を含まないガラスに比べ3$$sim$$7倍高かった。これは主としてRuO2によるものであった。RuO$$_{2}$$を15%含有するガラスの電気抵抗は白金族元素を含まないガラスに比べ1/7から最大2桁低下した。電気抵抗の低下に対しては白金族三元素が寄与していると考えられた。

論文

Interaction of ruthenium tetroxide with stainless steel

桜井 勉; 高橋 昭; 藤沢 銀治

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(1), p.81 - 83, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.81
 被引用回数：4 パーセンタイル：62.82(Nuclear Science & Technology)

再処理工程で複雑な挙動を示すルテニウムは、気相では四酸化ルテニウム(RuO$$_{4}$$)として存在し、装置のあらゆる表面に析出してこれらを汚染する。従来、これは不安定なRuO$$_{4}$$がRuO$$_{2}$$に分解する現象と考えられていた。しかし、筆者らは代表的な装置構成材料であるステンレスとRuO$$_{4}$$の相互作用を、ESCA,X-線回折、質量分析、及び化学分析を併用して究明した結果、上記現象はRuO$$_{4}$$の分解ではなくRuO$$_{4}$$自身の吸着であることを確認した。

論文

Electronic structure and X-ray photoelectron spectra of rutile-family dioxides calculated by DV-X$$alpha$$ cluster method

佐々木 貞吉; 曽我 猛

Physica B; Condensed Matter, 111B(2-3), p.304 - 318, 1981/00

TiO$$_{2}$$,VO$$_{2}$$,CrO$$_{2}$$,MnO$$_{2}$$,NbO$$_{2}$$,TcO$$_{2}$$およびRuO$$_{2}$$の電子構造を〔Me$$_{2}$$O$$_{1}$$$$_{0}$$〕$$^{1}$$$$^{2}$$$$^{-}$$のクラスター計算から求めた。MOレベルの計算結果は、X線光電子スペクトルの測定データと良好な一致をみた。他方、X線光電子スペクトルの定量的解釈のためには、O2P光電子の光イオン化断面積が従来考えられていた値の2.8倍になることを明らかにした。また、ギャップエネルギーと、絶縁体(TiO$$_{2}$$)から金属的良導体(RuO$$_{2}$$)までの電気電導度との関係式を提案し、室温におけるTcO$$_{2}$$の電気電導度は10~50$$Omega$$$$^{-}$$$$^{1}$$cm$$^{-}$$$$^{1}$$になると予測した。

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