Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
佐野 雄一; 坂本 淳志; 小藤 博英; 竹内 正行
Proceedings of 21st Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC 2018) (USB Flash Drive), p.314 - 318, 2018/09
遠心抽出器の運転条件がUの抽出挙動に与える影響について、液相(水相及び有機相)間の物質移動を考慮した、乱流数値モデルに基づいたCFD解析により評価した。ロータ回転数や有機相/水相流量比の違いによる抽出挙動の変化について、実験により得られた傾向を概ね再現できることを確認した。
工藤 淳也; 倉林 和啓; 柳橋 太; 佐々木 俊一; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/04
コプロセッシング法とは、プロセス内で常にPuにUを同伴させて共回収を行うことにより核拡散抵抗性を向上させた、将来の再処理施設の抽出法である。Npはマイナーアクチノイドのひとつであり、半減期が長く、トリブチルリン酸(TBP)への抽出性を有する。Npを回収することで高放射性廃液の有害度が低減できるため、U及びPuに加えNpを共回収するフローシートの開発を実施した。本プロセス開発では、軽水炉、軽水炉-MOX及び高速炉から発生する使用済み燃料に対応するため、Pu含有率の異なる溶解液に対して、製品のPu/U比を一定で回収する、1サイクルフローシートの開発を目指している。我々は、分配サイクルを対象に、Pu含有率1%, 3%及び5%の装荷溶媒を小型の還流型遠心抽出器で試験した。試験の結果、Npの還元剤に硝酸ヒドロキシルアミン(HAN)を使用することで、U, Pu及びNpの共回収を達成した。これにより、開発したU, Pu, Np共回収フローシートの技術的成立性を確認した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 岡村 信生; 小泉 健治
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 5 Pages, 2015/05
The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been developing the centrifugal contactor for spent fuel reprocessing. In this study, we investigated the sludge behavior in centrifugal contactors at three different scales. The operational conditions (the flow rate and rotor speed) were varied. Most insoluble particles such as sludge remained in the rotor via centrifugal force. The capture ratio of sludge in the contactor was measured as a function of particle size at various flow rates, rotor speeds, and contactor scales. The sludge adhered and accumulated inside the rotor as the operational time increased, and the operational conditions influenced the capture ratio of the sludge; a lower flow rate and higher rotor speed increased the capture ratio. The results confirmed that Stokes' law can be applied to estimate the experimental result on the behavior of the capture ratio for centrifugal contactors with different scales.
*
PNC TJ1556 97-001, 480 Pages, 1997/03
超電導を応用した磁気軸受を再処理施設機器へ適用する可能性とその要件を検討することを目的に磁気軸受動作の基本、高温超電導磁気軸受の研究・設計内容、技術の現状を調査した。この結果を総合して、再処理施設の非接触技術として高温超電導体バルク磁気軸受の可能性、有用性は非常に高いと判断した。これに実証し、再処理施設用の磁気軸受を開発するための設計データを集めるような実験研究は、これまで全く行われていない。ここでは再処理施設内機器用の磁気軸受の開発研究、具体的には高温超電導バルク磁気軸受を使った清澄機、遠心抽出機の原型モデル機の開発を提案したい。そのための第一段階として具体的な実証実験機の設計検討のための研究会ないしは委員会の発足を提案したい。更に、これまでは試作機器に即して考えられてきていた補助技術、特に、磁気軸受、高温超電導体の冷凍維持構造の設計、長時間運転液体窒素冷凍システム、高温超電導体バルクの励磁技術と装置開発および磁束フローによる磁場変動に対する捕捉磁場追加技術・装置の開発も実施することを提案する。
森田 泰治; J.-P.Glatz*; 久保田 益充; L.Koch*; G.Pagliosa*; K.Roemer*; A.Nicholl*
Solvent Extr. Ion Exch., 14(3), p.385 - 400, 1996/00
被引用回数：87 パーセンタイル：92.96(Chemistry, Multidisciplinary)ホットセル内に設置した12基一連の遠心抽出器を用いて、ジイソデシルリン酸(DIDPA)抽出法連続プロセスによる実高レベル廃液からのアクチノイド分離の試験を行った。その結果、アクチノイドを、Npを除き、非常に高い回収率で抽出できた。Npの抽出率は、84%であったが、温度、段数及び添加するH
O濃度を増加することによって、容易に高めることができる。長寿命のTcや放射能の高いCs、Srは抽出されず、アクチノイドより高い除染係数で分離できた。4M硝酸によるAm、Cmの逆抽出及び0.8Mシュウ酸によるNp、Puの逆抽出の試験も行い、有益なデータが得られた。本研究の結果、DIDPA抽出プロセスに対しても遠心抽出器を適用できることがわかった。さらに、本プロセスにより適した遠心抽出器の開発が望まれる。
工藤 淳也; 柳橋 太; 星 貴弘; 多田 一仁; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
no journal, ,
経済産業省からの受託事業として、日本原子力研究開発機構が実施したU, Pu共回収プロセスの開発において、核拡散抵抗性を向上させるため、Puを単離しない(できない)抽出プロセスを設定し、ミキサセトラ試験を通してその実現性について評価した。これらの内容について報告する。
竹内 正行; 坂本 淳志; 佐野 雄一; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器は機器の小型化や溶媒劣化低減等の利点から、次世代の再処理プラントへの適用を図るため、開発を進めている。実用化に向けた課題の一つとして、遠心抽出器の性能に対するスラッジの影響が挙げられる。遠心抽出器にスラッジ等の固体粒子が同伴する場合、一部は遠心力でロータ内に捕捉され、その堆積量によって、運転性能に影響を与える可能性がある。本件では、遠心抽出器のロータ内堆積挙動と流入スラッジ濃度の関係を評価し、その結果、ロータ内のスラッジ堆積量は流入スラッジ濃度によらず、流入量で評価できる見通しを得た。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器はその処理性能の高さから、将来の再処理プラントへの適用が期待されているが、処理液中にスラッジが流入する場合には強い遠心力によりロータ内部にスラッジが捕捉・堆積され、その条件によっては、運転時間の経過とともに処理性能の低下が懸念される。スラッジ堆積状態からの回復手段としては、これまでにハウジング内に洗浄液を一定量貯留しロータの低速回転によって形成される流れを利用した洗浄方法(滞留法)を検討したが、洗浄は可能であるものの更なる性能の向上が課題であった。本研究ではスラッジ洗浄性能の向上を目的として、遠心抽出器への洗浄ノズルの適用を検討し、その効果を確認した。
木部 智; 藤咲 和彦*; 坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏; 松村 達郎
no journal, ,
PUREXプロセスの抽出ラフィネートからMAを回収するプロセス開発の一環として、抽出剤にTDdDGAを用いたフローシートの開発を進めている。本試験では、油水間の相分離性に優れる遠心抽出器を用いて、模擬ラフィネートを対象とした向流多段抽出/逆抽出試験を実施し、各元素の抽出・逆抽出挙動を評価するとともに、ミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて、比較・検討した。試験を通して、エントレイメントやオーバーフロー等の異常は認められなかった。MAと同様の挙動を示す希土類元素については、ミキサセトラを用いた試験と比較して、同等の抽出挙動が得られるとともに、逆抽出効率の向上が確認された。逆抽出効率の向上は、遠心抽出器の高い相分離性に起因するものと推定され、本系における遠心抽出器の適用の有効性が示された。
工藤 淳也; 倉林 和啓; 柳橋 太; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
no journal, ,
U, Pu, Np共回収フローシートに基づき還流型遠心抽出器を用いた試験を行い、U, Pu, Np挙動を確認した結果について報告する。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 松浦 孝信*; 坂本 幸生*; 関田 智*
no journal, ,
遠心抽出器のスラッジ耐性に関して、スラッジの堆積が抽出性能へ及ぼす影響に関して報告する。既報のとおり、遠心抽出器において、スラッジの堆積が現れるのはロータ内部(分離部)にのみ限定される一方で、ロータ外部(混合部)においては、スラッジが堆積しないことが確認されている。遠心抽出器においては、混合部において二相が強力に攪拌されることで抽出操作が行われるが、このとき、抽出性能に寄与する因子としては、混合部における二相の混合時間、並びに分散状態が挙げられる。本研究では、これらを踏まえた抽出性能に関する一連の調査を行い、スラッジ堆積による影響について評価した。結果として、ロータ内部へのスラッジの堆積は、混合時間や分散状態へ影響を及ぼさないことが確認され、抽出性能に対して影響がないものと推測された。最終的には、ウランを用いた抽出性能の評価を行い、これらの傾向が妥当であることが確認された。
工藤 淳也; 長岡 真一; 倉林 和啓; 柳橋 太; 大部 智行
no journal, ,
将来の再処理施設の抽出プロセス開発として、Pu, Uの共回収により核拡散抵抗性を向上させたプロセス開発を行っている。本プロセス開発では、燃料の多様化(軽水炉から高速炉)に対応するためPu含有率の異なる溶解液に対して、製品のPu/U比を一定で回収する共回収試験を、東海再処理施設分析所の小型試験設備(OTL)において実施している。OTLは、溶解、抽出試験が行えるようにセルやグローブボックス(GB)を備え、また、十分な分析が行えることから、共回収プロセスのホット試験を実施した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 渡部 雅之; 小泉 健治
no journal, ,
核不拡散に有効と期待されるコプロセッシング法に関しては、従来のピューレックス法にはない有機相、水相流量比(以下、「O/A比」という)での運転が求められる。これらに対応可能な相分離機器を開発するため、本研究では、抽出試験装置として、相分離性の最も高い遠心抽出器を用いた抽出試験を行った。抽出性能の評価には硝酸ウラニル溶液、及び30%TBP-nドデカンを用いた。結果として、遠心抽出器はO/A比=0.2
30の範囲において十分な相分離性能を有するとともに、所定の抽出性能も有することを確認した。これらのことから、抽出条件においては、幅広いO/A比条件において遠心抽出器の適用が可能であると判断した。
佐野 雄一; 坂本 淳志; 小藤 博英; 竹内 正行
no journal, ,
遠心抽出器の運転条件がUの抽出挙動に与える影響について、液相(水相及び有機相)間の物質移動を考慮した、乱流数値モデルに基づいたCFD解析により評価した。ロータ回転数や有機相/水相流量比の違いによる抽出挙動の変化について、実験により得られた傾向を概ね再現できることを確認した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 小藤 博英; 渡部 雅之; 小泉 健治; 岡本 紗苗*; 三角 隆太*; 上ノ山 周*
no journal, ,
遠心抽出器のロータ回転数がUの抽出挙動に与える影響について、試験により評価した。ロータ回転数の増加に伴い、分散相の液滴径が減少し反応表面積が増加する一方、吸込性能の上昇により混合時間が低下するため、U抽出の段効率は所定のロータ回転数で最大となることを確認した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行
no journal, ,
原子力機構では、現在の再処理工程に用いられているPUREX法を改良したコプロセッシング法の開発に取り組んでいる。コプロセッシング法では、Puを単離させないことによる核拡散抵抗性の向上を目指していると共に、除染性能を向上させることで精製段の削減を目指している。本発表では、遠心抽出器によるコプロセッシング法プロセスの開発状況について報告する。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 岡村 信生; 渡部 雅之
no journal, ,
MA-Ln回収フローシートへの適用を念頭とした際の遠心抽出器の運転性能を評価し、所定の有機相/水相条件下での運転が可能であることを確認した。また、模擬廃液を用いた向流多段抽出試験を行い、一定の抽出性能及び除染性能が得られることを確認した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 岡村 信生; 渡部 雅之
no journal, ,
ハイブリッド型プロセスにおけるMA(III)-Ln(III)共回収フローシートの実施に向け、遠心抽出器を対象とした段効率の評価を模擬高レベル放射性廃液により実施した。MA(III)-Ln(III)共回収流量条件において、遠心抽出器は100%の段効率を有することを確認した。また、向流多段試験を実施し、フローシート条件を改良することで、除染性能が向上することを確認した。
坂本 淳志; 佐藤 武彦; 佐野 雄一; 竹内 正行
no journal, ,
現在、使用済核燃料の再処理工場ではPUREX法が多く採用されているが、PUREX法では、使用済核燃料溶解液中から溶媒抽出法によりウランとプルトニウムを個々に分離するため、核不拡散上の懸念を有する。原子力機構では、核拡散抵抗性の向上を目指した新プロセスとして、プルトニウムをウランと共に回収するコプロセッシング法の開発を進めている。本研究では、使用済核燃料の実溶解液によるコプロセッシング法試験の実施に向けて、遠心抽出器システムによるウラン抽出挙動の評価を行った。また、テクネチウムの代替物質としてレニウム、及びジルコニウムを用いた除染性能の向上に関する評価を実施した。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行
no journal, ,
高レベル放射性廃液(HLLW)中からの3価マイナーアクチニド(MA(III): Am, Cm)回収技術として、溶媒抽出と抽出クロマトグラフィを組み合わせたハイブリッド型プロセスの開発を進めている。MA(III)+Ln(III)を回収するために検討した溶媒抽出フローシートの成立性をコールド試験により評価した結果を報告する。
