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論文

Numerical reproduction of dissolved U concentrations in a PO$$_{4}$$-treated column study of Hanford 300 area sediment using a simple ion exchange and immobile domain model

齋藤 龍郎; 佐藤 和彦; 山澤 弘実*

Journal of Environmental Radioactivity, 237, p.106708_1 - 106708_9, 2021/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Environmental Sciences)

ハンフォード300エリアの堆積物を用いたリン酸処理カラム実験における溶存U濃度の数値再現に成功した。我々はダルシー速度を変動させた条件下での溶存U濃度推移曲線を、以下のパラメータの最適化によって、本研究の数値モデルにより再現することに成功した。(i)初期濃度を規定している流水に晒される土壌表面(流動領域)のウラン量と、深層土壌に分離された孤立領域の沈殿として残ったウラン量(ii)濃度の最終的な回復曲線に適合するための、流動領域と孤立領域間の混合比、及び(iii)シミュレートされた土壌表面($$Zp$$)でのUO$$_{2}$$$$^{2+}$$とH$$^{+}$$との交換反応の陽イオン交換容量(CEC$$_{Zp}$$)と平衡定数(k$$_{Zp}$$)、これらは過渡平衡濃度に適合し、バスタブ曲線の極小値を形成していた。

報告書

無機イオン交換体を用いた酸性媒体からのSr及びCsの分離と固定化(文献調査)

山岸 功

JAERI-Review 2001-027, 52 Pages, 2001/07

JAERI-Review-2001-027.pdf:3.59MB

酸性高レベル廃液に含まれるSr及びCsの分離及び固定化に用いる無機イオン交換体を選定するため、既存の交換体及び処分形態に関する文献調査を行った。Csの分離固定化には結晶性シリコチタネイトが有望であるが、Srの選択的分離に適した交換体は開発されていない。交換体の処分形態としてはセラミック固化体が適しているが、その安定性は交換体組成、固化体品質及び処分シナリオに大きく依存する。得られた結果をもとに、新規交換体に要求される吸着性能及び構成物質について検討した。

論文

皮膚汚染を模擬した線量評価用$$beta$$線源を用いたサーベイメータの校正

吉田 真; 備後 一義

保健物理, 28, p.187 - 193, 1993/00

皮フ汚染時の線量評価に使用するサーベイメータの校正方法を検討した。電離箱式及びGM式サーベイメータの二種類のサーベイメータを新しく開発した皮フ汚染を模擬した$$beta$$線源を用いて校正した。校正用線源の作製には、イオン交換膜線源が用いられた。線源による皮フ組織の吸収線量率は、外挿電離箱を用いて直接決定された。線量率に対するサーベイメータの指示値の比が、$$beta$$線最大エネルギー、放射能分布面積、線源-検出器間距離に関して測定された。無限平板線源については、6個の校正用線源と多数の小面積線源を用いてその比を合理的に決定することができた。校正を通じて、本方法の妥当性及び信頼性について考察した。

論文

Application of thin membrane sources for preparation of $$beta$$-ray dose calibration sources in skin contamination measurement

吉田 真; 村上 博幸; 備後 一義

Proc. of the Int. Radiation Protection Association,Vol. 1, p.132 - 135, 1992/00

皮膚汚染時の$$beta$$線被曝線量測定に必要となる校正用線源の作製において、イオン交換膜線源の適用を検討した。イオン交換膜線源を用いた校正用線源の作製方法、外挿電離箱による基準線量校正法、校正用線源のバッキング材等について考察を行った。結果として、イオン交換膜線源が、校正用線源の作製にきわめて適していることがわかった。

論文

Treatment of ion-exchange resins by fluidized bed incinerator equipped with copper oxide catalyst; Fundamental studies

木下 弘毅*; 平田 勝; 矢幡 胤昭

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(3), p.228 - 238, 1991/03

示差熱天秤を用いてイオン交換樹脂の熱分解挙動を調べた。樹脂の熱分解は三段階に分かれて進行する。即ち、第1段階は含有水分の蒸発、第2段階は交換基の分解、第3段階は樹脂基体の熱焼による。次に、酸化銅触媒をフリーボードに設置した流動層を用いて樹脂の燃焼条件を調べた。樹脂は約750$$^{circ}$$Cに加熱した流動層内で燃焼し、排ガス中の未燃焼物は約650$$^{circ}$$Cに加熱した酸化銅触媒との接触反応で燃焼させた。この実験から酸化銅触媒はイオン交換樹脂の焼却に適していることを確かめた。イオン交換樹脂を焼却する際に発生するSOxをCa(OH)$$_{2}$$添加で固定を試みた。この方法はSOx固定に有効であるが、過剰のCa(OH)$$_{2}$$の一部は触媒に吸着し、更にパイプラインに堆積し、ガスの流れに影響を及ぼした。従ってイオン交換樹脂から発生するSOxの固定については改良法が必要である。

論文

Development of a computer-controlled on-line rapid ion-exchange separation system

塚田 和明*; 大槻 勤*; 末木 啓介*; 初川 雄一*; 吉川 英樹*; 遠藤 和豊*; 中原 弘道*; 篠原 伸夫; 市川 進一; 臼田 重和; et al.

Radiochimica Acta, 51(2), p.77 - 84, 1990/00

核科学研究のためのマイクロ・コンピュータで制御できる迅速イオン交換装置を開発した。これは、反応槽、ガスジェット輸送部、インジェクター、イオン交換部、放射線源作製部および放射能測定部から成る。本装置を用いて、$$^{252}$$Cfの自発核分裂で生成するサマリウムの陰イオン交換分離を約8分以上行うことができた。また本装置は加速器を用いた重イオン核反応で生成する短寿命アクチノイドの分離にも適用可能である。

論文

Desorption behavior of plutonium from anion-exchange resin with HNO$$_{3}$$-HI mixed acid solution

臼田 重和; 桜井 聡; 平田 勝; 梅澤 弘一

Sep. Sci. Technol., 25(11-12), p.1225 - 1237, 1990/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:27.78(Chemistry, Multidisciplinary)

硝酸溶液中の強塩基性陰イオン交換樹脂に強固に吸着しているプルトニウムを溶離するため、硝酸-ヨウ化水素酸混合溶液を用いてプルトニウムの脱着挙動を調べた。プルトニウムの脱着は、混合酸溶液中の硝酸濃度が高くなる程増加した。しかし、ヨウ化水素酸は樹脂中で硝酸濃度とともに分解する傾向にあり、2.5Mを超えると溶離が困難であった。この混合酸溶出液中のプルトニウムの酸化状態は、3価及び4価の混合であった。硝酸溶液中の陰イオン交換樹脂に吸着しているプルトニウムを効果的に溶離するには、1MHNO$$_{3}$$-0.1MHI混合溶液が溶離液として適当であった。以上の結果をふまえ、ミクロ量及びマクロ量双方に対するプルトニウムの精製法を確立した。

論文

Rapid ion-exchange separations of actinides

臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 123(2), p.619 - 631, 1988/02

 被引用回数:22 パーセンタイル:87(Chemistry, Analytical)

重イオン反応で合成される短寿命アクチニド核種を研究する目的で、鉱酸-メタノール混合溶媒によるアクチニド元素の迅速イオン交換分離法を開発した。この溶媒は低粘度・低沸点のため高速溶離・蒸発乾固が容易で,しかもその残渣はほとんどない。しかし室温での迅速分離は分解能が悪く、テイリングを生じる。イオン交換の平衡速度を高めるため、低粒度のイオン交換樹脂を用い、これが分解しない限りの高温(90$$^{circ}$$C)でのアクチニド元素のイオン交換挙動を分離の観点から調べた。硝酸-メタノール系陰イオン交換、塩酸-メタノール系陰イオン交換、塩酸-メタノール系陽イオン交換の3つの系で行い、いずれも迅速且つ効果的な分離法を得た。また、アクチニド元素を含む溶出液は直接測定試料皿上に滴下し蒸発乾固し、直ちに良質の$$alpha$$ソースを調製することができた。

報告書

Simple Ion-Eexchange Separation System for Transplutonium Elements Synthesized by Heavy-Ion Bombardments

臼田 重和; 篠原 伸夫

JAERI-M 86-188, 20 Pages, 1987/01

JAERI-M-86-188.pdf:0.86MB

重イオン照射により合成される超プルトニウム元素の迅速分離および$$alpha$$ソ-ス調整を行なうための簡単なイオン交換分離システムを開発した。本システムは、高温(100$$^{circ}$$C以下)・高圧(40kg/cm$$^{2}$$以下)のもとで強酸・有機溶媒等あらゆる溶液を溶離液として用いることができる。本システムを用いて、塩酸系陽イオン交換法により、ウランタ-ゲットおよびアルミニウムキャッチャ-フォイルから$$^{1}$$$$^{6}$$O+$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{8}$$U反応で合成された$$^{2}$$$$^{5}$$$$^{0}$$Fm(T$$_{1}$$/$$_{2}$$:30min)および$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cf(T$$_{1}$$/$$_{2}$$:37.5hr)の迅速分離に適用し、満足すべき結果を得た。尚、本システムのセットアップ及び操作法についての詳細は付録に記す。

論文

大面積$$gamma$$線面線源の放射能測定におけるNAI(TI)検出器の計数効率の決定

吉田 真; 石沢 昌登*; 南 賢太郎

保健物理, 22, p.295 - 299, 1987/00

表面汚染検査計等の放射線管理用測定器の校正において,放射性核種を面上に均一に展開した線源(以下,面線源という)が従来より使用されている。しかし,近年校正により適した幾何学的条件を得るため,従来の小面積線源にかわり,さらに面積の大きい面線源が必要とされている。また,他の模擬的線源としての利用等においても大面積線源の幅広い応用が可能と考えられる。著者らは,すでにイオン交換膜を使用した大面積線源の作製を検討してきており,その一環として,$$gamma$$線放出核種($$^{6}$$$$^{0}$$Co,$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Cs)を用いた面線源の作製を行った。

論文

Radial dispersion of a solute in the bed packed with ion-exchange resins

藤根 幸雄; 斎藤 恵一朗; 柴 是行

J.Chem.Eng.Jpn., 17(3), p.327 - 329, 1984/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:34.41(Engineering, Chemical)

平均粒径100,200,600$$mu$$mのイオン交換樹脂を充填した固定床内において希薄塩化ナトリウム水溶液をトレーサーとして半径方向混合拡散係数を測定した。レイノルズ数が0.02から0.4の範囲で、混合拡散係数は2$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$から6$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$cm$$^{2}$$/sの小さい値を示した。ペクレ数は、実験範囲でレイノルズ数とともに増加し、1から8の値であった。これらの実験値はクロマトグラフィによる同位体分離の操作条件に対応するものである。

論文

Immobilization of cesium-137 in cement-waste composites by addition of mineral zeolites

松鶴 秀夫; 伊藤 彰彦

Health Physics, 34(6), p.643 - 648, 1978/06

 被引用回数:6

セメント固化体からのセシウムの浸出を低減化すべく、天然ゼオライトの添加効果を検討した。ゼオライト添加量を10~25%の範囲で変化させ、その効果を調べたところ、セシウムの進出量が著しく低減化される事が明らかとなった。

論文

Leaching of $$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Cs from the ion-exchange resin incorporated in polyethylene or cement composite

森山 昇; 土尻 滋; 松鶴 秀夫

Health Physics, 32(6), p.549 - 552, 1977/06

使用済イオン交換樹脂のポリエチレンおよびセメント固化体からの$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの浸出を調べた。浸出データを表示するために三つの方法を提案し、その適合性を比較検討した。方法I:拡散式による表示、方法II:拡散と一次反応を線結合した形の速度式による表示、および方法III:多項式による表示。その結果、方法IおよびIIIが比較的良好な近似を与え、かつ、データ処理が容易であることが明らかとなった。 また、ポリエチレン固化体からの$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csの浸出量は極めて低く、セメント固化体の約1/100~1/1000である。

論文

放射線を利用した選択透過膜の合成

町 末男

放射線化学, 12(24), p.18 - 23, 1977/00

分離操作を選択透過膜によって行う方法は、相変化を伴わないことから省エネルギープロセスとしても注目されている。分離用の膜には大別して荷電膜と非荷電膜がある。それぞれの用途、使用条件によって、目的にあった膜の開発が進められている。本報では、イオン交換膜、モザイク膜、逆浸透膜、濾過膜などの合成における放射線プロセスの利用の有用性と研究の現状を紹介した。とくに放射線グラフト法を用いたイオン交換膜と逆浸透膜、プラズマ重合を利用した逆浸透膜、粒子トラックを利用した多孔質膜などを中心に論じた。

論文

Influence of differences in resin-metrix structure in ion-exchange adsorption of trace amounts of Ag(I),Co(II) and Cr(III)

松鶴 秀夫; 和達 嘉樹

Journal of Nuclear Science and Technology, 12(6), p.344 - 349, 1975/06

 被引用回数:1

微量のAg(?)、Co(??)、Cr(???)のイオン交換吸着におよぼす樹脂マトリックス構造の影響を、巨大網目状樹脂ならびにゲル樹脂の双方について調べた。結論としては、これらイオンの交換反応の律速段階は、バッチ条件では膜拡散であり、拡散係数はイオン荷数の増加に従い急速に減少する。すなわち、Ag(?)$$>$$Co(??)$$>$$Cr(???)である。巨大網目状樹脂の速い交換速度は、樹脂の大きな表面積と微細孔径に基づくものと考えられる。カラム条件の場合も交換反応の律速段階は、膜拡散と考えられる。これら双方の樹脂について、反応件数$$beta$$の値は、$$beta$$$$_{A}$$$$_{g}$$$$>$$$$beta$$$$_{C}$$$$_{o}$$$$>$$$$beta$$$$_{C}$$$$_{r}$$の順に減少する。そして同じ線速度の場合は、巨大網目状樹脂はより高い$$beta$$の値を与える。それ故、巨大網目状樹脂は、水溶液から高い分離効率で、微量の陽イオンを分離、濃縮しうることが期待される。

論文

Sequential ion-exchange separation of heavy elements and selected fission products for burnup measurement

夏目 晴夫; 梅澤 弘一; 岡崎 修二; 鈴木 敏夫; 園部 保; 臼田 重和

Journal of Nuclear Science and Technology, 9(12), p.737 - 742, 1972/12

使用ずみ燃料の燃焼率測定を目的とするイオン交換系統分離法を開発した。まず、小量の硝酸とフッ酸をふくむ塩酸を溶離液として陰イオン交換により分族分離する。ついでいくつかの陽イオン交換あるいは陰イオン交換分離過程によって、各族から目的の元素を単離する。本法により単一の試料からウラン、ネプツニウム、プルトニウム、ならびに核分裂生成物としてセシウム、モリブデン、ネオジムなど、燃焼率測定のために定量を必要とする元素をすべて系統的かつ定量的に分離することができる。また、試料溶解のときに分取比モニターとして添加した銅を定量的に回収できることを示した。なお、燃焼率測定のためのルーチン業務におけるイオン交換分離技術の有用性を論じた。

口頭

Quantum beam techniques for synthesis and analysis of proton/anion-exchange membranes for fuel cells

前川 康成

no journal, , 

Radiation-induced grafting technique was applied to the development of proton- and anion-conducting electrolyte membranes (PEM and AEM) for hydrogen- and alkaline hydrated hydrazine-fuel cells. The graft-type PEM and AEM could solve the currently most concerned problems, conductivity and mechanical properties at low and high relative humidities (RH), respectively for a PEM and alkaline durability for a AEM. The hierarchical structures of ETFE-PEM and ETFE-AEM were investigated using small angle X-ray and neutron scattering (SAXS and SANS). The grafted ETFE membranes were characterized as being composed of conducting graft domains around ETFE lamellar crystals with a period of 20-30 nm and well-connected crystallite network domains with a d-range of 200-300 nm. The well-connected ion-channels around ETFE lamellar crystals and crystallite domains should be origin of high conductivity and mechanical properties of both graft-type PEM and AEM.

口頭

Removal investigation of N,N-dialkylamide degradation products by ion-exchange resin

鈴木 伸一; 小林 徹; 矢板 毅

no journal, , 

The amide compounds like N,N-dialkylamide showed good performance to recover actinide from spent nuclear fuels. The extraction properties of actinide elements with these amide compounds were investigated by lots of researchers. One of the most important properties of above organic compounds for adapting nuclear fuels cycle is stability for radiation of actinide and fission products. The items to examine in a radiolysis study are evaluation of (1) stability of organic compounds themselves, (2) influence of degradation products to decontamination factor, and (3) removal degradation products from organic phase. In this study removal investigation of carboxylic acid and secondary amine as N,N-dialkylamide degradation products are carried out. As a result of above treatment, the carboxylic acid was removed easily by scrubbing with alkaline solution like NaOH solution. However secondary amine could not remove by alkaline scrubbing, these compounds remained in organic phase. Furthermore, secondary amine extracted some fission products which stand for decrease of decontamination factor. So we studied secondary amine recovering with inorganic ion-exchange resin. An investigated resin were commercial resin having sulfo group like SO$$_{3}$$$$^{-}$$. We obtained more than 99% recovery efficiency of secondary amine with sulfo group resin treatment.

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