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宮崎 康典; 佐野 雄一
放射線化学(インターネット), (112), p.27 - 32, 2021/11
使用済燃料再処理で発生する高レベル放射性廃液からマイナーアクチニド(MA: Am, Cm)を分離回収する抽出クロマトグラフィの技術開発を行っている。圧力損失を低減する大粒径吸着担体に対し、MAと希土類元素を相互分離する
-ヘキサオクチルニトリロトリアセトアミド(HONTA)を含浸した吸着材の安全性を評価した。
線照射後の熱的特性や吸着性能の変化、並びに水素ガスの発生量から、MAをランタニド(Ln)から分離可能な線量を1MGyに設定するとともに、分離操作において、現在の想定設備以外で冷却ユニットやオフガスユニット等の予防措置は必要ないことを示した。
久保 真治; 吉田 光徳; 桜井 誠*; 田中 耕太郎*; 宮下 礼子*
分離技術, 35(3), p.148 - 152, 2005/05
熱化学水素製造法は、複数の化学反応を組合せることによって、直接熱分解に要求される数千度という高温より低い温度レベルの熱エネルギーを用いて、水を分解しようとするものである。近年の燃料電池技術の急速な進展に伴って、原子力エネルギーを熱源とした熱化学水素製造法は、二酸化炭素を排出することなく大量の水素需要に応えることのできる水素製造技術として注目されるようになった。本稿では、熱化学水素製造法の中で有望と考えられているISプロセスについて、プロセスに用いられる分離,液液相分離のモデル化,ヨウ化水素の濃縮分離に関する問題点について述べる。
/He混合ガスの室温連続分離実験丹澤 貞光; 廣木 成治; 阿部 哲也
真空, 46(3), p.154 - 157, 2003/03
吸着剤を充填した配管中に混合ガスを通過させ、吸着親和力の違いによって通過速度に差が出現することを利用して、混合ガスを各成分ごとに分離し、そのガス成分を、バルブ操作によって適時抜き出すという方法を開発(連続循環クロマト法,Continuous Circulation Chromatograph method,C
法)し、それを軽水素とヘリウムの混合ガス分離に適用し、99%以上の純度で各成分に分離できることを報告した。今回は、本技術の核融合実燃料へ適用できることを実証するため、D/Heの混合ガスを用いて実験を行ったので、その結果を報告する。
駒 義和; 小山 智造; 船坂 英之
JNC TN8400 99-021, 34 Pages, 1999/03
先進的核燃料リサイクルに係わる分離技術研究開発の一環として、三価のアクチニドとランタニドを分離する方法であるSETFICS法を開発している。これは、CMPO-TBP混合溶媒(TRUEX溶媒)とDTPA-塩析剤溶液を用いる溶媒抽出法である。本検討では、上記分離系での三価金属イオン(アクチニド及びランタニド)の挙動を理論的に説明することを目的とし、以下のような検討を行った。DTPAと金属の錯生成反応やCMPOによる金属の抽出反応に着目した。(1)DTPA溶液中での三価金属イオンの溶存状態水溶液中でのDTPAと金属Mの存在状態について、MDTPA2-及びMHDTPA-は錯体が形成されるモデルを検討した。DTPA-金属錯体の生成は高酸濃度で抑制されるが、pH1程度から顕著となる。pHが1
2程度の領域では、MDTPA2-にプロトンが付加してMHDTPA-が生成する反応が寄与する。このような錯体の生成は酸性溶液中では極めて低濃度で存在するDTPA5-イオンの濃度に大きく依存する。DTPA-金属錯体の安定度が非常に大きいため、DTPA5-イオン濃度が非常に小さくとも比較的高い酸濃度から錯形成は進行しうる。(2)CMPO溶媒/DTPA-塩析剤溶液中での三価金属イオンの分配比・上記の錯体の形成に加え、CMPOによる金属の抽出反応を考慮した。pH1以下の高酸濃度では、DTPA5-濃度が低いために金属はほとんど抽出される。このときの分配比の大きさはCMPOの抽出平衡定数に依存する。pHが上昇するに伴って分配比は減少するが、pHに対する分配比の傾きは実験値と一致した。(3)CMPO溶媒/DTPA-塩析剤溶液中での三価金属イオンの分離係数金属間の分離係数については、DTPAの錯形成とCMPOの分配比を用いるより簡単な表現も検討した。このモデルは、pH2以上においてCe以上のランタニド及びアクチニド元素について成り立ち、実験値と良く一致した。
斉藤 恭一*; 常田 聡*; 小西 聡史*; 須郷 高信
化学工学, 58(7), p.553 - 558, 1994/00
物質流束は拡散流束と対流流束によって決まる。イオン交換ビーズでは樹脂内への物質の流れが起きないため、分離速度は拡散流束に依存する。本研究では微多孔性膜の細孔周囲に分離機能を導入し、強制透過流を起こして、官能基との接触効率を向上させる分離手法を提案した。タンパク質などの大きい分子では対流輸送を利用することにより、分離速度と効率を著しく向上することができた。本報告では微多孔性膜とビーズとの吸着分離速度の比較検討を行なった結果を紹介する。
須郷 高信
日本海水学会誌, 47(4), p.235 - 241, 1993/00
分離機能膜の開発では官能基の構造や特性、膜断面に対する官能基の分布、膜の形状などの選択が重要な課題となっている。放射線グラフト重合は平膜や中空糸膜、多孔性濾過膜などの既存の素材の特性を損なうことなく、イオン交換基能や錯体形成基能を付与することが可能なため、分離機能膜の開発に優れた方法である。本報告では放射線グラフト重合法を応用した金属分離膜や蛋白分離膜のほか、大気中の有害気体成分の吸着分離などの開発研究を紹介する。
夏目 晴夫
Radioisotopes, 21(2), p.145 - 153, 1972/02
試料溶解時に不必要に液量が多くなった場合とか,硝酸で溶解して塩化物に転換して分離操作に移る場合のように試料溶液を蒸発濃縮し,時には乾固することがしばしば必要となる。このとき,フットウにより液を飛散させぬよう乾固後不必要に放置して吸着による損失を起こさぬよう注意したい。さしつかえないかぎり濃縮にとどめ,乾固することは必要最少限にとどめる。ことに無担体RIの場合,元素にもよるが,器壁への吸着を起こしやすいものである。
深谷 裕司; 大橋 弘史
no journal, ,
高温ガス炉の高レベル廃棄物減容に関する研究を行った。初めに、高燃焼度、高発電効率など減容に有利な特性を持つ高温ガス炉の高レベル廃棄物による廃棄体の発生体数と処分場専有面積を評価し、軽水炉廃棄物によるものと比較を行った。その結果、代表的な評価条件において廃棄体発生体数及び処分場専有面積が、直接処分時には軽水炉と比較し6割減、再処理時には3割減という結果が得られた。また、高温ガス炉廃棄物に対して、処分法・シナリオの最適化を行った。横置き、冷却期間の40年の増加により、専有面積を直接処分時には5割減、再処理時には8割減となった。さらに、群分離併用時には廃棄物発生体数が6割減となり、処分までの冷却期間を150年程度とするシナリオ適用時には、横置き方式を利用し処分場専有面積が9割減となった。
山口 彰*; 松村 達郎; 池田 孝夫*
no journal, ,
「将来原子力システムのための再処理技術」研究専門委員会は、将来の原子力システムへの対応をも見据えて、再処理に関連する技術、再処理の発展や深化に係わる科学について調査・研究を目的として設立された。再処理の役割は燃料再生に留まらず、核燃料サイクルの要として、廃棄物処分の負荷低減に寄与し、核種分離をも伴うものへと深化しつつある。「エネルギー基本計画」においても、「使用済燃料対策を抜本的に強化し、総合的に推進する。」とし、その中で、「将来の幅広い選択肢を確保するため、放射性廃棄物の減容化・有害度低減などの技術開発を進める。」としている。わが国では、長年にわたって長寿命核種の分離変換技術の研究開発が進められてきたが、その導入時期は必ずしも明確になっていない。分離変換技術の実現には、幅広い分野に渡る研究開発をバランスよく進めていくことが重要であるが、そのためには、分離変換技術の意義をあらためて考察することが極めて重要である。本企画セッションでは、将来原子力システムの再処理技術としての核種分離について研究開発の現状を報告するとともに、原子力のエネルギー利用全体の中での分離変換技術の位置付けや地層処分からみた分離変換の意義を報告する。
佐々木 祐二; 松宮 正彦*
no journal, ,
我が国では、高レベル廃液の廃棄物減容や有害度低減を目指している。これを進めるには、アクチノイドのみではなく、高発熱性のCs, Srやガラス固化体の制限因子となりえるMo,白金族元素を分離回収し適切な方法で処置する必要がある。以上のことを踏まえると、以前原子力機構で精力的に進めた「4群群分離プロセス」を発展させることに大きな意義がある。溶媒抽出法を用いて、アクチノイドと核分裂生成元素の相互分離を目指し、ここではその概要を説明する。
菅原 隆徳
no journal, ,
原子力機構(JAEA)では、次の3つの項目を研究開発の柱としている;(a)ニュークリア
リニューアブルの相乗効果、(b)原子力自体をSustainableにする、(c)原子力利用の多様化(Ubiquitous)。特に原子力利用を持続可能にするため、放射性廃棄物の再資源化に関する研究開発を開始した。本発表では、3つの内容について紹介する。(1)燃えないウランの蓄電池利用、(2)使用済み燃料内の元素利用、(3)熱・放射線による発電。更に核データと関わりのありそうな、再資源化に関するアイデアも紹介する。
