アクチノイドの潜在的放射性毒性の比較; 最適アクチノイド回収率導出のためのデータ

森田 泰治; 西原 健司; 津幡 靖宏

JAEA-Data/Code 2018-017, 32 Pages, 2019/02

JAEA-Data-Code-2018-017.pdf:2.35MB

分離変換技術の適用対象であるアクチノイド元素の回収率目標値を設定するためのデータを整備することを目的とし、経口摂取した場合の被ばく線量として与えられる潜在的放射性毒性を元素ごとに評価し、経時変化及び各元素の毒性全体に対する割合から、潜在的放射性毒性の観点から見たアクチノイド元素の重要度の比較を行った。検討した4種の使用済燃料いずれにおいても、Amが最も重要で、例えば加圧水型軽水炉の使用済燃料から発生する高レベル放射性廃棄物において、核分裂生成物の潜在的放射性毒性が減衰した10年後におけるAm潜在的放射性毒性はアクチノイド全体の93%を占める。また、再処理で99.5%回収した後の残留Puも無視できない寄与を示すことがわかった。軽水炉燃料で燃焼度が高くなった場合は燃焼度に比例するような形で潜在的放射性毒性が上昇するが、MOX燃料となった場合、及びマイナーアクチノイドリサイクル型の高速炉では、それ以上に潜在的放射性毒性が大きくなった。燃料が異なる場合のアクチノイド元素回収率の目標値設定には十分な考慮が必要であり、今後の課題である。

Radiotoxicity hazard of inert matrix fuels after burning minor actinides in light water reactors

Shelley, A.*; 秋江 拓志; 高野 秀機; 関本 博*

Progress in Nuclear Energy, 38(3-4), p.439 - 442, 2001/02

https://doi.org/10.1016/S0149-1970(00)00154-2

プルトニウム燃焼のために考えられている2種類のウラン・フリー燃料、岩石型燃料(PuO-ZrO:ROX)とトリチウム酸化物燃料(PuO-ThO:TOX)、にマイナー・アクチニドを添加した時の使用済み燃料の放射能毒性を、軽水炉においてMOX燃料と比較して検討した。MAの添加量はROX燃料中の重核+Zrの0.2at.%から1.0at.%とした。それはPWRの出力1GWeあたり約200~1000kgに相当する。1150MWeクラスのPWRで1200日燃焼後の燃料の放射毒性を比べるとROX+MA燃料とTOX+MAやMOX+MAよりも少ない。取り出し後10年の時点での毒性は、ROXはTOXの1/3、MOXの1/4であり、10年後にはROX+MA燃料はTOX+MAの1/4でMOX+MA燃料の1/20の放射能毒性しか持たない。

Parametric studies on plutonium transmutation using uranium-free fuels in light water reactors

Afroza, S.*; 秋江 拓志; 高野 秀機; 関本 博*

Nuclear Technology, 131(2), p.197 - 209, 2000/08

https://doi.org/10.13182/NT00-A3111

PuO+ZrO燃料(岩石型燃料:ROX)とPuO-ThO燃料を用いた、減速材/燃料体積比(Vm/Vf)が0.5から3.0までの軽水炉におけるPu消滅特性を検討し、MOX燃料と比較した。さらに、マイナーアクチニドや長寿命FP生成量も評価し、使用済燃料の放射性毒性も検討した。岩石型燃料でのPu消滅率は非常に高く、ThO型燃料でも良い消滅特性を示すものの核分裂性Pu消滅量の半分程度Uが生成する。マイナーアクチニドの生成量はThO型燃料で最も小さい。岩石型燃料の使用済燃料中の放射性毒性は、原子取り出し18年後以降ほかの燃料よりも低くなる。

ニアフィールドにおけるアクチニドコロイドの移行に関する研究(IV)

鈴木 篤之*; 長崎 晋也*

JNC TJ1400 99-028, 62 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-028.pdf:1.59MB

前半部では、非結晶性鉄酸化物コロイド粒子へのNpO/SUB2/SUP+の吸着拳動に関して吸着平衡と吸着速度という2つの観点から検討を加えた。その結果、吸着挙動はバルク溶液とコロイド粒子外表面間の遠い吸着と、コロイド粒子内のマイクロポアに拡散し吸着する遅い吸着の2つのステップから構成されることを明らかにした。また、外表面へのNpO/SUB2/SUP+の吸着が内圏型吸着であること、マイクロポア内の表面拡散係数が2.010/SUP-13cm/SUP2/Sであることを示した。後半部では、ab initio計算法を用い、数種類のウラニル錯体の振動数を評価しラマン分光などの実測結果と比較するとともにウラニルイオンの水和の影響について考察を行った。また、銀コロイド粒子へのウラニルイオンの吸着挙動の解析を行い、ラマン分光法の実験結果とも合わせて、内圏型での吸着の可能性が高くそのときの銀-ウラン原子間距離が3A○であると評価した。

Tantalum-183: Cyclotron production of a neutron-rich biomedical tracer

重田 典子; Lambrecht, R. M.*; 松岡 弘充; 長 明彦; 小泉 光生; 小林 勝利; 出雲 三四六; 橋本 和幸; 関根 俊明

Applied Radiation and Isotopes, 47(2), p.171 - 174, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0969-8043(95)00254-5

我々は、WO濃縮同位体(99.7%)の厚いターゲットに、13.6MeVの陽子ビームを照射し、W(p,)Ta核反応によるNo-Carrier-Added Taを製造した。陽子及び重陽子核反応を利用してTaを生成させるために、アリスコードを用いて、照射条件を理論的に決定した。さらに、植物(かやつり草)中でのTa種の移動を、ラジオルミノグラフィー法を採用したバイオイメージングアナライザーによって、測定した。その結果、Taは、放射性タンタルの医薬品における研究開発や生態毒性研究のためのトレーサーとして有効であることがわかった。

超ウラン元素抽出剤CMPOの生物学的安全性

小沢 正基; 根本 慎一; 駒 義和; 田中 正二*; 島田 康*; 古木 英一*; 小野 祥子*

PNC TN8420 92-020, 22 Pages, 1992/08

PNC-TN8420-92-020.pdf:0.73MB

Octyl(pheny1)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide(CMPO)は,高レベル廃液に含まれるAmやCmなどの三価の超ウラン元素(TRU)を除去できる抽出剤である。このCMPOを用いたTRUの回収プロセスとしては,米国アルゴンヌ国立研究所(Argonne National Laboratory)で開発されたTRUEXと呼ばれるプロセスが知られており,動燃においては積極的な研究開発が進められている。CMPOの高レベル廃液に対する適用性を検討するために実高レベル廃液を用いた試験が行われ,抽出化学の分野で抽出機構の研究も行われている。しかし,TRUEXプロセスを工業レベルで実現するために必要である,溶媒そのものの安全性に関する報告はない。本報告はCMPOの安全性に関して評価した結果を示すものである。CMPOを雄マウスに経口・経皮投与し急性毒性を検討した結果,経口LD50値は3,000mg/kg以上,経皮LD50値は2,000mg/kg以上であった。CMPOの変異原性を細菌を用いた遺伝子突然変異検出系(Ames Test)および枯草菌を用いたDNA修復試験法(Rec Assay)を実施して調べた結果,CMPOの変異原性は陰性であることが明らかとなった。以上の試験の結果,CMPOに特徴的な毒性はなく,TBPと同様の取り扱いが可能であることが確認された。

Proceedings of the International Symposium on Radiation Vulcanization of Natural Rubber Latex

町 末男

JAERI-M 89-228, 412 Pages, 1990/01

JAERI-M-89-228.pdf:9.7MB

平成元年7月に開催された標記シンポジウムで発表された論文をまとめた。主催者及び来賓祝辞、成果総括も掲載されている。主な内容は次のとおりである。1)放射線科硫天然ゴムラテックス(RVNRL)は、柔らかで透明性にすぐれており、細胞毒性が低く、発ガン性物質であるニトロソアミンを含まない。医療用ゴム製品の原料に適している。2)また、硫黄と酸化亜鉛を含まないため、燃焼時に亜硫酸ガスが発生せず、灰も残らない。これを利用して、放射性汚染防護用ゴム手袋が日本で実用化された。3)西独で電子線加硫ラテックスのさまざまな用途が開発されつつある。4)マレイシアでRVNRL専用照射施設の建設が検討されている。5)天然ゴムラテックスを10kGy程度の低い線量で加硫する促進剤が開発された。