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浅井 志保*; 堀田 拓摩
分析化学, 73(10-11), p.569 - 578, 2024/10
放射性廃棄物の処分における長期的な安全性を評価するためには、半減期の長い放射性核種(長寿命核種)の存在量を把握する必要がある。特に高レベル放射性廃棄物(HLW)処分の安全性評価には、これまで、燃焼計算コードによって算出された長寿命核種生成量の推定値が用いられてきた。しかし、長寿命核種の多くは分析実績が少ないことから、推定値の信頼性が十分に検証されていない。本研究では、放射性廃棄物における長期的な処分安全性評価の信頼性向上への貢献を目指して、実際に商用原子炉で使用された核燃料ペレット中に存在する長寿命核種の存在量を定量し、燃焼計算コードの出力値である"ウラン単位質量あたりの生成量"を算出することで推定値を検証した。さらに、測定が難しいとされる長寿命核種の現実的な分析法を提案することも目的とした。本稿では、長寿命核種のうち誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)で測定される
Zr、
Pd、および
Csを対象とし、それらの測定前処理技術を含めた定量法の開発実証例を示す。
大島 真澄*; 山口 友理恵*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 後藤 淳*; 伴場 滋*; Bi, C.*; 森本 隆夫*
Journal of Nuclear Science and Technology, 56(9-10), p.866 - 872, 2019/09
被引用回数：1 パーセンタイル：8.72(Nuclear Science & Technology)長寿命放射性核種35核種の定量のため、8MeV陽子ビームを用いた荷電粒子放射化分析法の分析感度について調査した。それらの核種に対する核反応断面積はALICE-91コードによって見積もり、核異性体生成比は近傍同位体の値からそれらのスピン・パリティの値を考慮して見積もった。その結果、提案する荷電粒子放射化分析法はCs, 
Pu, 
I, 
Sn, Mo, Pd, 
U, 
Cm, 
Npなどのいくつかの難測定長寿命核種に対して高い感度を示すことが判った。
森田 圭介; 鈴木 英哉; 松村 達郎; 高橋 優也*; 大森 孝*; 金子 昌章*; 浅野 和仁*
Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference / Light Water Reactor Fuel Performance Conference (Global/Top Fuel 2019) (USB Flash Drive), p.464 - 468, 2019/09
高レベル放射性廃液(HLLW)には種々の長半減期核種が含まれており、地層処分における環境影響を低減させる観点からマイナーアクチノイドと長寿命核分裂生成物(LLFP)を分離し核変換することが望ましい。原子力機構と東芝はHLLWからLLFPであるSe, Zr, Pd及びCsの分離法を開発した。我々は新規ヒドロキシアセトアミド型抽出剤
-ジドデシル-2-ヒドロキシアセトアミド(HAA)を用いたHLLWからのZrの抽出挙動について詳細に検討を行った。HAA抽出系はZrに高い選択性を示し、抽出序列はZr 
Mo Pd Ag 
Sb Sn Lns Feであることを確認した。また、抽出化学種をZr(HAA)
(NO)
(HNO)
と同定し、ミキサセトラを用いた連続向流抽出によって模擬HLLWからZrとMoが定量的に抽出可能であることを実証した。
湊 和生; 辻本 和文; 田辺 博三*; 藤村 幸治*
日本原子力学会誌ATOMO
, 59(8), p.475 - 479, 2017/08
本稿は、日本原子力学会「放射性廃棄物の分離変換」研究専門委員会において、国内外における分離変換技術や関連する技術の研究開発状況について調査・分析してきた結果を基に、長寿命核種の分離変換技術の現状について、4回に分けて紹介するものである。第1回にあたる本稿では、分離変換の意義は何であるのかを解説するとともに、分離変換を効果的・効率的に行うために研究開発が進められている分離変換のシステムについて解説する。分離変換の意義については、放射性廃棄物を経口摂取した場合の被ばく線量で定義される潜在的有害度低減の観点から、使用済み燃料の潜在的有害度が原料とした天然ウランの潜在的有害度を下回るまでに要する時間はおよそ10万年であるが、再処理後は約1万年、分離変換後は数百年まで短縮されることを示した。また、潜在的な吸入摂取毒性の低減にはMAの分離変換の効果が顕著であることから、数十万年の超長期にわたる人間活動や地殻変動の予測等に相当の不確実性が伴うことから、分離変換は処分場影響の不確実性低減にも寄与すると考えられることを示した。分離変換システムについては、総合的なシステムとして分離変換技術を捉えた場合、比較的有望な概念として考えられている発電用の高速炉を用いたシステム(高速炉利用型)と核変換専用の小規模な燃料サイクルを商用発電サイクルに付加したシステム(階層型)を紹介するとともに、プルトニウムや核分裂生成物を核変換対象とするその他のシステムも紹介した。
森田 泰治
原子核研究, 47(6), p.21 - 30, 2003/06
長寿命放射性核種の核変換に必要な、高レベル廃棄物からの長寿命核種の分離(群分離)についての研究開発の現状と今後の展望について紹介する。主な内容は、高レベル放射性廃棄物の組成と分離対象元素,群分離の目的・意義、原研における群分離プロセス開発の現状と今後の展望等である。
森本 恭一; 柴田 淳広; 重留 義明
JNC TN8200 2001-006, 19 Pages, 2001/12
JNC-TN8200-2001-006.pdf:0.92MB
GLOBAL2001 (International Conference: "Back-End of the Fuel Cycle: From Research to Solutions")は平成13年9月9日から9月14日までの6日間、フランスのパリで開催された。今回は各国から約420名の参加者があり、この内、約70名が日本からの参加であった。本会議では、炉・燃料サイクル分野、再処理分野、処分分野、核不拡散分野等に分かれて報告を行っていた。この中でも核燃料サイクルのバックエンド、長寿命核種のマネージメント、炉・燃料の先進的コンセプトに関する報告が中心的な位置を占めていた。先進リサイクル研究開発部からは実用化戦略調査研究、燃料、再処理等に関する発表、ポスター発表を行い、また各発表を聴講して情報収集を行った。なお、GLOBAL2001の情報に関しては次のホームページで参照できる。http://www.cea.fr/conferences/global2001/index.htm
向山 武彦
原子核研究, 46(2), p.47 - 73, 2001/06
加速器駆動未臨界炉を中心に核変換工学の現状を紹介する。高レベル廃棄物処分の問題と核変換技術の役割、加速器駆動未臨界システムが核変換に適している理由、核変換技術研究開発の内外の動向を紹介し、分離核変換技術開発の今後の進め方について提言する。
向山 武彦; 滝塚 貴和; 水本 元治; 池田 裕二郎; 小川 徹; 長谷川 明; 高田 弘; 高野 秀機
Progress in Nuclear Energy, 38(1-2), p.107 - 134, 2001/02
被引用回数：71 パーセンタイル：96.97(Nuclear Science & Technology)最近、長寿命核種核変換のための加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発が各国において行われている。この研究の現状を広く知ってもらうために、雑誌"Progress in Nuclear Energy"の特集号を発刊することになり、昨年プラハで開催された「第3回加速器駆動核変換技術と応用に関する国際会議」"ADTTA '98"における発表を中心に編集することになった。本論文は、日本における加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発現状を、原研における研究活動を中心にまとめたものである。内容は以下の通り: (1)オメガ計画と分離核変換技術開発の概要、(2)中性子科学研究計画と大強度陽子加速器計画の下でのADS開発概要、(3)核変換専用システムとしてのADSまたは専焼炉の選択、(4)ADS開発の技術課題、(5)ADS設計研究、(6)大強度陽子加速器開発、(7)大強度陽子加速器計画におけるADS実験施設、(8)ADSによる核変換の周辺技術、1.群分離、2.窒化物燃料の製造と分離技術、3.核データの整備、(9)国内の他機関におけるADS関連研究開発、(10)まとめ
船坂 英之; 此村 守; 川妻 伸二
JNC TN1200 2001-002, 209 Pages, 2001/01
JNC-TN1200-2001-002.pdf:7.84MB
2000年5月29日
6月l日の4目間にわたり、ロシア・モスクワ市内の政府迎賓館において開催された、ロシア原子力省主催(MlNATOM)の「大規模エネルギー源として経済的で核不拡散性があり固有の安全性と環境への安全性を備えた原子炉及び核燃料サイクル」セミナーに参加した報告である。
高野 秀機; 西原 健司; 辻本 和文; 佐々 敏信; 大井川 宏之; 滝塚 貴和
Progress in Nuclear Energy, 37(1-4), p.371 - 376, 2000/12
被引用回数：17 パーセンタイル：71.12(Nuclear Science & Technology)階層型核燃料サイクル概念の特徴を述べ、このサイクルシステムに加速器駆動核変換専用システムを導入することによる、MA消滅特性について示す。階層型の特徴は、第1段階の商用発電炉の形式に依存せずに、そこから発生する高レベル廃液を処理して長寿命核種を核変換処理することである。すなわち、商用サイクルでは、経済性、安全性、資源有効利用を追求でき、第2階層では核変換処理の効率化を追求するものである。ここでは軽水炉が長期に渡って原子力発電の主流を占めるケースと高速炉が2050に導入された場合についても、MA蓄積量と核変換量等のマスバランス、加速器駆動専用システムの導入基数とシステムインベントリ等についての検討結果を示す。
研究開発課題委*
JNC TN1440 2000-007, 115 Pages, 2000/08
JNC-TN1440-2000-007.pdf:4.45MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)は、「国の研究開発全般に共通する評価の実施方法の在り方についての大綱的指針」(平成9年8月7日、内閣総理大臣決定)及びサイクル機構の「研究開発外部評価規程」(平成10年10月1日制定)等に基づき、「長寿命核種の分離変換技術の研究開発」に関する事前評価を研究開発課題評価委員会(高速炉・燃料サイクル課題評価委員会)に諮問した。これを受けて、高速炉・燃料サイクル課題評価委員会は、本委員会によって定めた評価方法に従い、サイクル機構から提出された課題説明資料、補足説明資料及び委員会における議論に基づき、本課題の評価を行った。本報告書は、その評価結果をサイクル機構の関係資料とともに取りまとめたものである。
向山 武彦
原子核研究, 44(6), p.23 - 32, 2000/04
大強度陽子加速器を用いた大強度中性子源や加速器駆動未臨界炉の研究開発の現状について述べる。特に、加速器原子力システムとして核破砕中性子源の特性と既存施設の概要と将来計画について述べ、その利用方策の一つとしての加速器駆動未臨界炉の研究、研究開発計画について紹介する。
井頭 政之*
JNC TJ9400 2000-008, 61 Pages, 2000/02
高速炉を用いた長寿命核分裂生成物(LLFP)の核変換処理研究のためには、核変換性能等の炉心特性を詳細に検討する必要があり、従って、LLFPの精度良い中性子核反応断面積データが必要となる。そこで本研究では、精度良い中性子核反応断面積データを得るため、重要なLLFP核種であるTc-99についてkeV中性子捕獲反応断面積の測定を行なった。測定はAuの捕獲反応断面積を標準とした相対測定とし、ペレトロン加速器を利用したnsパルス中性子源及び大型コンプトン抑止型NaI(Tl)ガンマ線検出器を用いた中性子飛行時間法で行なった。その結果、入射中性子エネルギー10600keVの範囲で、Tc-99の捕獲断面積を誤差約5%の精度で得た。今回の測定値とこれまでの測定値及びJENDL-3.2の評価値との比較を行なった結果、JENDL-3.2は1520%過小評価を行っていることが明らかになった。
武部 愼一
KURRI-KR-44, p.82 - 95, 2000/02
長寿命核種は、低レベル廃棄物の埋設処分において処分管理時間(300年)を経過しても、核種量はほとんど変化しないことなどから、環境への長期影響評価をより正確に進める必要がある。しかし、放射性廃棄物の処分における長期の環境影響評価において、国内の地層を対象にした長寿命核種の吸着・移行データは非常に少ない。そのため国内の地層を対象にした長寿命核種の吸着・移行データ等を整備する必要がある。原研では、RI・研究所等廃棄物の処分に関して対象とする核種のインベントリー調査や重要核種の絞り込み、処分システムにおける被曝評価に必要な移行パラメータの収集等を進めている。本講演では、RI・研究所等廃棄物で安全評価上重要となる長寿命核種の分配係数に関する実験条件等の調査内容及び実験結果(バッチ法)等について報告する。
向山 武彦
みらい, (6), p.40 - 43, 1999/07
未来エネルギー研究協会講演会において、同協会の要請により講演を行った。講演概要を同協会誌に掲載する。内容は、(1)消滅処理のねらいと方法、(2)国内における研究動向、国外の動向、まとめである。
1999年3月向山 武彦; 若林 利男*
日本原子力学会誌, 41(6), p.713 - 714, 1999/06
原子力学会「消滅処理工学」専門委員会の1995年4月から1999年3月までの活動の報告である。活動内容を(1)消滅処理システム、(2)燃料開発、(3)データベース、(4)加速器開発、(5)郡分離研究、(6)地層処分と消滅処理の関係に分けて報告する。
天然バリア研究室
JAERI-Research 98-066, 62 Pages, 1998/11
JAERI-Research-98-066.pdf:2.44MB
日加放射性廃棄物処分安全研究フェーズ2協力に基づき、放射性核種移行に関する研究計画を実施した。1993年度から5年計画で開始した本協定では、切り出し岩盤核種移行実験、地下水中における長寿命核種の化学形研究、同位体水文地質学的研究、及び地下水流解析モデルの開発を実施している。計画の初年度(第1計画年:1994年3月から1994年9月)は、切り出し岩盤核種移行試験のため、地下240mの実験坑道の壁面から実験用亀裂岩盤試料を取り出す準備を進めると共に、地下水中における長寿命核種の化学形研究、同位体水文地質学的研究、及び地下水流解析モデルの開発における文献調査を行い、第2計算年以降の準備を進めた。
鈴木 康文
日本原子力産業会議動力炉燃料・材料ガイドブック, 0, p.284 - 286, 1998/00
将来の展開に向けた新型燃料開発の分野で、長寿命核種を消滅させるための燃料の開発状況を概説する。マイナーアクチニド及び長半減期FPの消滅の意義及び手法について紹介するとともに、酸化物、金属、窒化物に分けてマイナーアクチニド消滅用の燃料の開発状況を解説する。またTc-99等の消滅についても簡単に紹介する。
平成12年度)-*
PNC TN1410 97-041, 29 Pages, 1997/11
平成9年10月6日の科学技術庁原子力安全局原子力安全調査室からの協力依頼に基づき、環境放射能安全研究年次計画(平成8年度平成12年度)に登録された研究課題(8件)について平成8年度安全研究成果の調査票を作成した。本報告書は、国に提出した調査票を取りまとめたものである。
*
PNC TJ1309 97-001, 112 Pages, 1997/03
本報告書は、昨年度に引き続き環境中に存在する核燃料サイクルに深く関連した長半減期放射性核種の分析定量法とそのレベルに関する調査研究結果をとりまとめたものである。特に、本年度は、研究の最終段階にあたる分析法の確認手法の一つであるクロスチェックを、日常食中の自由水トリチウム分析及び木片試料中のC-14分析について実施した。本報告書には、以下の項目の内容が記載されている。(1)国内および国際学会(日本、オーストリア、ロシア、フランス、中国)からの情報収集(2)液体シンチレーション測定に関する最近の話題・光子(
線)/電子(
線)-排除アルファ液体シンチレーション(PERALS)スペクトロメトリー・トリチウム分析におけるバックグランド計数の変動(3)分析精度とクロスチェク・炭素-14分析・トリチウム分析
