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山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典
JAEA-Technology 2021-002, 31 Pages, 2021/05
JAEA-Technology-2021-002.pdf:4.37MB
MOX燃料製造工程において、規格外の混合酸化物ペレットを粉砕した乾式回収粉末を有効利用する乾式リサイクル技術の開発を進めている。乾式回収粉末は、現行の粉砕機により粗目(約250
m以下)、中目(約100m以下)、細目(約10m以下)の3種類に粒度調整し、これを原料粉末に添加することで焼結ペレットの密度を制御する効果が一定程度得られている。本報告では、乾式回収粉末の粒度をより細かいレベルで調整することを目的とし、乾式回収粉末を粒子径250m以下の範囲で調整可能とする粉砕機として、石臼式粉砕機および衝突板式ジェットミルを選定し、MOXペレットの模擬材としてタングステンカーバイド・コバルト(WC-Co)ペレットを粉砕する粒度調整試験を実施した。石臼式粉砕機は、砥石クリアランスを調整することにより粒子径を一定の範囲で制御できるが、粒子径250m以上の粒子が多く排出される可能性がある。一方、衝突板式ジェットミルは、分級ゾーンクリアランスを調整することにより粒子径を250m以下の範囲で制御できる見通しが得られた。よって、衝突板式ジェットミルは石臼式粉砕機に比べ、乾式回収粉末の粒度調整に適している。
瀬川 智臣; 山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 川口 浩一; 石井 克典; 佐藤 寿人; 深澤 智典*; 福井 国博*
Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference / Light Water Reactor Fuel Performance Conference (Global/Top Fuel 2019) (USB Flash Drive), p.738 - 745, 2019/09
核燃料物質の有効利用のため、MOX燃料製造プロセスにおいて混合酸化物ペレットの乾式粉砕技術の開発を進めてきた。乾式回収粉の粒径を250m以下の範囲で制御する技術を開発するために、粒度約500mの模擬粉末を用いて、石臼式粉砕機および衝突板式ジェットミル両方の性能を評価した。石臼式粉砕機においては砥石間のクリアランス、また衝突板式ジェットミルにおいては分級ゾーンのクリアランスと仰角を調整することにより、粒径を250m以下の範囲で制御できることが明らかとなった。さらに、衝突板式ジェットミルは分級機のパラメータを細かく調整することができるため、粒径制御に適していると考えられる。
矢板 毅; 本田 充紀; 下山 巖; 伊藤 健一*; 万福 裕蔵*; 辻 卓也; 松村 大樹
日本原子力学会誌ATOMO
, 59(8), p.483 - 487, 2017/08
福島第一原子力発電所事故後に伴う環境汚染に対して事故からの復興に向けて取り組んだ減容化除染と再生利用に関する研究の取り組みについて、日本原子力研究開発機構と国立環境研究所が取り組んできた吸着機構の基礎から物理的除染および減容化と熱処理に関する研究を紹介した内容である。一般的な物理処理、熱処理に関する紹介に加え、粘土鉱物へのセシウムの取り込みメカニズムや溶融処理のその場観察を放射光X線分光を利用した研究により詳細に解説している。
竹下 英文; 石田 一成*; 上石 洋一*; 吉井 文男; 久米 民和
Macromolecular Materials and Engineering, 283, p.126 - 131, 2000/11
絹は古代より優れた衣料素材として利用されている。さらに近年では絹タンパクとしての機能に着目して衣料分野以外への応用も進められている。絹の微粉末化は、このような分野においては重要な加工処理の一つである。絹繊維は機械的強度が高く、機械的な粉砕のみで微粉末を得ることは困難である。そのため微粉末化にあたっては、酸またはアルカリで機械的強度を落としたり、あるいはいったん濃厚塩水溶液を用いて高温で溶解するなどの前処理が必要となる。しかしながら、これら湿式法では、溶解-透析などの手間や、廃液処理の必要が生じるなど、問題が残る。著者らは、乾式前処理として放射線照射法の適用を検討し、絹の微粉末化に有効な手段であることを示した。
竹下 英文; 石田 一成*; 上石 洋一*; 吉井 文男; 久米 民和
食品照射, 35(1-2), p.49 - 53, 2000/10
最近、絹タンパク質の優れた生理学的な特性が着目され、新しい機能材料としての利用開発が期待されている。特に、人の肌との親和性から、医療材料や化粧品素材への応用が期待され、微粉化は、このような分野においては重要な加工プロセスの一つである。絹繊維は機械的強度が高く、機械的な粉砕のみで微粉末を得ることは困難である。このため微粉化にあたっては、水を加えて凍結固化する、アルカリ処理で脆化させる、あるいは濃厚中性塩水溶液に溶解後乾燥するなどの前処理が必要になる。しかしながら、これら湿式の方法では、溶解-透析-乾燥などの手間や、廃液処理の必要が生じるなど問題が残る。演者らは乾式前処理として放射線照射法の適用を検討し、絹の微粉化に有効な手段であることを示した。
竹下 英文; 石田 一成*; 上石 洋一*; 吉井 文男; 久米 民和
JAERI-Conf 2000-003, p.139 - 145, 2000/03
絹は古代より優れた衣料素材として利用されている。さらに近年では絹タンパク質としての機能に着目して衣料分野以外への応用も進められている。特に人の肌との親和性から、医療材料や化粧品素材への応用が期待される。絹の微粉末化は、このような分野においては重要な加工処理の一つである。絹繊維は機械的強度が高く、機械的な粉砕のみで微粉末を得ることは困難である。このため微粉末化にあたっては、水を加えて凍結固化する、アルカリ処理で脆化させる、あるいは濃厚中性塩水溶液に溶解後乾燥するなどの前処理が必要になる。しかしながら、これらの湿式法では溶解-透析-乾燥などの手間や、廃液処理の必要が生じるなど問題がある。演者らは乾式前処理として放射線照射法の適用を検討し、絹繊維の微粉末化に有効な手段であることを示した。
長谷 文昌; 吉沼 明彦; 青瀬 晋一; 菅沼 隆; 岡本 文敏; 富樫 昭夫
PNC TN8410 93-081, 89 Pages, 1993/04
ホットセル内におけるICP発光分光分析をうちの適用範囲の拡大を図るために,固体試料を直接プラズマ内に導入して分析する黒鉛カップ直接導入ICP発光分光分析装置の開発に着手した。これは,固体試料(微粉末状)を黒鉛カップに採取した後,これをICPのプラズマ内に直接挿入して,励起・発光させ,目的元素の発光強度を測定する分析法である。分関対称試料としては,ガラス試料や不溶解残渣などへの適用が考えられるが,開発上のニーズから、ガラス固化体内のナトリウムを分析対象とした。これまでの基礎試験(ガラス固化体内のナトリウム分析法の開発:PNCSN8410 90-076)により、本分析法の適用性及び測定条件に関する知見を得たが、今回,セル内での操作性を考慮したICP発光分光分析装置及びその周辺機器(ガラス粉砕装置、微量試料サンプリング装置)を設計・製作し、そのコールド評価試験を実施した。試験項目として、遠隔操作性試験、性能評価試験及び耐放射性試験を行ったが、おおむね良好な結果が得られ,本分析装置をホットセル内で実用できる見通しを得た。
森平 正之
PNC TN8420 92-011, 42 Pages, 1992/06
動燃事業団・日本原子力研究所の共同研究として平成6年度より「常陽」における炭・窒化物燃料の照射試験が予定されている。筆者は平成3年10月から翌年3月まで、この共同研究の一環として原研大洗研燃料研究棟で照射用燃料の製造に従事すると共に、炭・窒化物燃料の製造、取扱技術並びにこれらの燃料を取扱うための高純度アルゴン雰囲気グローブボックスについての技術調査を行った。本報告はこれらの調査結果をまとめたものである。
笠井 昇; 玉田 正男; 熊倉 稔; 嘉悦 勲
JAERI-M 87-047, 12 Pages, 1987/03
もみがらの機械的前処理をベンチスケ-ル試験装置により研究した。もみがらは大量のセルロ-ス廃資源を短時間に処理できる衝撃式粉砕機により粉砕を行なった。放射線照射を行なったもみがらの粉砕効果は粒度と糖化性について調べた。未処理もみがらの糖化における糖(グルコ-ス)収率は酵素のもみがらに対する低親和性により低かった。しかし、もみがらの粉砕処理による微粒子化のため 酵素の親和性が増大し、高い糖濃度の溶液を得た。粉砕により得られた微粒子もみがらは、高いスラリ-濃度での糖化を可能にさせる事が出来た。電子加速器による照射前処理は粉砕に要する電力を減少させ、微粒子の収率を増大させた。70Mrad以上照射したもみがらは粗粉砕するだけで高い糖度が得られた。
笠井 昇; 玉田 正男; 熊倉 稔; 嘉悦 勲
JAERI-M 86-040, 29 Pages, 1986/03
本報告は「セルロ-ス廃資源糖化試験装置」を構成する1つのユニットプロセスである「粉砕装置」についてまとめたものである。この粉砕装置は、もみがら、バガス、木粉などのセルロ-ス廃資源を連続的に小さな粒子に粉砕するためのものである。本装置の特性は、もみがらを使用して異物除去、供給、粉砕、分級、集塵、N
ガス供給の効果を調べた。もみがらの粉砕に付いては、粉砕条件を選定する事によリ効率良く250メッシュ以下の微粒子に粉砕できることが分かった。また、電子線により10M rad照射したもみがらは、未照射のものより粉砕条件の影響を受けにくく、高い糖濃度が得られる事がわかった。
熊倉 稔; 小島 拓治; 嘉悦 勲
Biomass, 2, p.299 - 308, 1982/00
被引用回数：23 パーセンタイル：90.36(Agronomy)セルロース廃資源として木粉、モミ殻、故紙などの放射線照射および機械的粉砕の併用による前処理の研究をした。これらの試料を放射線照射することによって機械的粉砕および酵素加水分解に対し、著しい加速効果のあることが明らかになり、粉砕においては照射線量を増大することにより微粒子化成分が増大すること、また、一定粒子径以下までに粉砕を要する時間が照射により低下することが明らかになった。木粉について照射による機械的粉砕後の粒度分布を測定した結果、照射線量の増大とともに微粒子成分(250xyi
以下)の増加が認められた。機械的粉砕についてはボールシル、パルベライザーなどにより種々の廃資源について粉砕効果を調べ、ボールシル型とパルベライザー型とでは粉砕後の粒子の形状に差が認められた。
高木 聖也; 原田 誠; 高野 公秀
no journal, ,
マイナーアクチノイド(MA)核変換用窒化物燃料では、燃焼時のスエリング緩和を目的とした低密度燃料の技術開発が必要である。緻密な組織を有しつつ焼結体の密度を低下させるために、適切なポリマー微粒子をポアフォーマ材として用いることが想定されている。本研究では、ポアフォーマ添加による焼結密度制御のための基礎的な知見を得るために、様々な粉砕条件のもとDy
Zr
N模擬窒化物燃料の焼結実験を行った。粉砕粉末の性状分析の結果、焼結密度への影響が懸念される不純物酸素・炭素濃度の試料間での大きな差異は見られず、比表面積は粉砕時間に比例して増大した。一方、粉砕容器とボールの材質の違いにより、到達する焼結体相対密度と比表面積の相関関係に違いが現れることがわかった。
川口 浩一; 瀬川 智臣; 山田 美一; 鈴木 政浩
no journal, ,
MOXペレットの焼結密度調整に適した粒度分布を有する乾式回収粉調製のための粉砕機選定を目的として、複数の粉砕方式について性能・特性の評価を進めている。このうち、使用圧力の異なる2種類のジェットミルについて、模擬原料に対する粉砕特性をテストした結果を報告する。
瀬川 智臣; 山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 佐藤 寿人
no journal, ,
MOXペレットの乾式回収粉の粒度調整を目的として、衝突板式気流粉砕機の分級性能に影響を及ぼす遠心分級機の最適化について検討を行った。乾回粉の粒度を10-250mの範囲で調整するため、衝突板式気流粉砕機において、新たに作製した遠心分級機の構成機器等をパラメータとした模擬原料粉の粉砕試験を実施した。衝突板式気流粉砕機の遠心分級機のパラメータを最適化することにより、乾回粉を10-250mの範囲で粒度調整が可能となる見通しが得られた。
山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 佐藤 寿人
no journal, ,
MOX燃料ペレットの乾式回収粉を約10
250mの範囲で粒度調整することを目的とし、石臼式及び衝突板式気流粉砕機の選定・評価を行った。両粉砕機ともに粒度調整が可能であることを確認したが、試験結果を総合的に評価し、衝突板式気流粉砕機が粒度調整技術の開発に適していると判断した。本試験で得られた課題・改良点を次年度の試験に反映し、引き続き粒度調整技術の開発を進めた。
川口 浩一; 瀬川 智臣; 山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 石井 克典
no journal, ,
資源の有効利用とPu在庫低減のために、燃料製造における規格外ペレットのリワークが必要である。乾式回収粉の粒径及び原料粉への添加率を調整することで、密度降下剤無しでペレットの焼結密度をコントロールできる。衝突板式粉砕機の分級ゾーンと粉砕室を分離し、分級と粉砕を段階的に行うことで、粉砕室における粒子の粉砕特性を評価した。分級・粉砕を5サイクルを繰り返す間にピーク粒径が徐々に減少した。望ましい粒径の粒子を主要成分にもつ粉砕粉が得られる粉砕機として衝突板式粉砕機は有望である。
牧野 崇義; 山本 和也; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 磯 秀敏
no journal, ,
MOXペレットの乾式回収粉の粒度調整技術開発を目的として、硬度が同程度で密度(比重)の異なる材質により製作した模擬ペレットを用いた粉砕・分級試験を実施した。衝突板式気流粉砕機の分級性能に影響を及ぼす遠心分級機のクリアランス等をパラメータとした粉砕・分級試験の結果を報告する。
瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 山本 和也; 牧野 崇義; 磯 秀敏; 深澤 智典*; 福井 国博*
no journal, ,
原子力機構では、核燃料物質の有効利用のため、規格外MOX燃料ペレットの再利用を目的とした乾式回収粉の粒度調整技術の開発を進めている。MOX原料粉末に対する乾式回収粉の添加量や粒度を調整することにより、ポアフォーマを添加せず、MOXペレットの密度を約85%T.D.に制御することが可能である。また、乾式回収粉について、250m以下で粒度調整することが求められていることから、粗粉砕により調製した粒度約500mの模擬粉末(CeO)を用いて、衝突板式気流粉砕機(粉砕機)の運転パラメータが粉砕特性や焼結性に及ぼす粉砕粉の影響を評価した。粉砕機の遠心分級機のクリアランスを狭めることにより、250m以下の範囲で粒度調整が可能となることを確認した。粉砕機の運転パラメータを調整することにより、約250m以下で粉砕粉の粒度を細かく制御できるため、MOX乾式回収粉においても粒度調整が可能と期待される。さらに、粉砕機により得られた粉砕粉30wt%を原料粉に添加し、成型, 焼結を行った結果、約85.0%T.D.のペレットが得られた。これにより、本粉砕機は粒度調整や焼結密度制御に有望な手法と期待される。
山本 和也; 瀬川 智臣; 牧野 崇義; 川口 浩一; 磯 秀敏; 石井 克典
no journal, ,
乾式回収粉(乾回粉)の粒度を約250m以下の範囲で調整するため、衝突板式気流粉砕機による模擬乾回粉の粒度調整試験及び密度制御技術開発のための粒度調整粉を用いた成型・焼結試験を実施した。本試験結果により、衝突板式気流粉砕機のパラメータを調整することにより、粒度調整範囲の拡大が可能となること、また粒度調整粉を用いて、ペレットの焼結密度制御が可能となる見通しを得た。
川口 浩一; 瀬川 智臣; 石井 克典
no journal, ,
原子力機構では、高速炉用燃料製造プロセスにおける規格外ペレットを有効利用するため、これを粉砕して原料粉と混合して再利用する技術の開発を進めている。粉砕前後の粒子径分布を詳細に解析することにより、粉砕粉が粒子径分布の特徴の異なる3種類の成分粒子から構成されることを示した。また、供給粉粒子径分布から粉砕粉粒子径分布を予測する手法について検討した。
