Development of HCl-free solid-phase extraction combined with ICP-MS/MS for rapid assessment of difficult-to-measure radionuclides, 3; Measurement of Se concentration in concrete rubble

Banjarnahor, I. M.; Do, V. K.; 古瀬 貴広; 太田 祐貴; 田中 康介

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 10 Pages, 2025/00

https://doi.org/10.1007/s10967-025-10143-w

Se has been conventionally measured via radiometry. However, measuring Se this way is difficult due to its low specific radioactivity. Moreover, the measurement is time-consuming and susceptible to the radioactive interferences from highly radioactive nuclides (Sr, Cs, etc.) coexisting in the samples. ICP-MS/MS is widely known as a powerful technique to quantify difficult-to-measure radionuclides, which can effectively eliminate the interferences using a collision/reaction cell. In this research, a novel HCl-free chemical separation method was developed for separating Se from concrete matrices, followed by the selective measurement of Se concentration via ICP-MS/MS. Se was purified by stepwise chemical separation using anion exchange resin and activated alumina. The separation condition was optimized and evaluated. The chemical recovery of 85% was achieved. Se concentration was determined via ICP-MS/MS at m/z = 79 using ammonia gas as the reaction gas, and possible interferences such as those from the Br isobar and argon gas were effectively mitigated. A method limit of detection of 0.1 Bq g was achieved for the concrete rubble samples, making it a reliable tool for determining Se concentrations in concrete rubble collected from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station.

Methodology development and determination of solubility-limiting solid phases for a performance assessment of geological disposal of high-level radioactive and TRU wastes

北村 暁; 吉田 泰*; 後藤 考裕*; 澁谷 早苗*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 27(2), p.58 - 71, 2020/12

https://doi.org/10.3327/jnuce.27.2_58

高レベル放射性廃棄物および地層処分相当のTRU廃棄物の地層処分における地層処分システムの性能を評価するためには、地下水や緩衝材間隙水中における放射性核種の溶解度評価が必要である。その溶解度評価のためには、溶解度を制限する固相(溶解度制限固相)を選定する必要がある。本報告では、透明性の高い選定過程が示せるように、熱力学データベースを用いて溶解度制限固相の候補となる固相の飽和指数を算出することで溶解度制限固相を判断する選定手法を構築した。本手法では、飽和指数が大きい固相ほど溶解度制限固相の候補になることを基本とするものの、当該固相の生成や溶解度制限が現実的であるかどうかについて、文献調査により判断することとした。併せて、わが国における最新の安全評価報告書で定義された緩衝材およびセメント間隙水組成に対し、種々の組成を類型化した上で性能評価対象元素の溶解度制限固相を選定した。

共存物質を含むウラン廃液を対象とした廃液処理作業

佐藤 義行; 青野 竜士; 原賀 智子; 石森 健一郎; 亀尾 裕

JAEA-Testing 2019-003, 20 Pages, 2019/12

JAEA-Testing-2019-003.pdf:2.08MB

放射性廃棄物管理技術課では、天然ウランを使用した試験で発生した廃液を許可条件に基づき保管してきた。保管上のリスク低減の観点からは、処理を行い固形化することが望ましいが、これまで安全かつ効率的な試験廃液の処理方法が確立されていなかった。そこで、ウラン吸着剤(タンニックス)を使用した廃液の処理方法を検討した。把握した処理条件に基づき、ウランの吸着処理等を行うとともに、最終的にセメント固化による安定化を行った。本報告では、類似した試験廃液を処理する際の参考となるように、廃液処理における一連の作業に関して得られた知見をまとめた。

A Novel facial composite adsorbent for enhanced copper(II) detection and removal from wastewater

Awual, M. R.

Chemical Engineering Journal, 266, p.368 - 375, 2015/04

https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.12.094

The soft donor atoms containing organic ligand was prepared and then successfully immobilized onto the ordered nanomaterials to form facial adsorbent for copper(II) ions removal from water. The soft donor atoms of this ligand are actively working to make a stable complex formation with Cu(II) at a neutral pH region. It is also noted that the organic ligand was acted as receptors and able to transfer chemical information into analytical signals by charge transfer transudation during the detection operation.

Formation of Cu precipitates by ion implantation and thermal annealing for the growth of oxide nanorods

武山 昭憲; 山本 春也; 伊藤 洋; 吉川 正人

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 232(1-4), p.333 - 337, 2005/05

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.03.068

イオン注入と熱処理によって、Si(100)基板上に銅化合物微粒子を生成させた。熱処理時間を長くすると、銅化合物微粒子の形状は長方形から細長いピラミッド状に変化した。この形状変化は、銅化合物微粒子が基板との界面エネルギーを最小化するため、基板上にエピタキシャル成長した結果生じたと考えられる。一方、熱処理時間が長くなるほど(1時間)銅化合物微粒子の生成密度は増加するが、逆にその大きさは減少することがわかった。以上の結果から、銅化合物微粒子の形状,大きさ及び生成密度が熱処理時間の長短によって制御可能であることがわかった。したがって、銅化物微粒子の大きさを上述の方法でナノメートルサイズに制御することにより、ナノメートルサイズの柱状酸化亜鉛(酸化亜鉛ナノロッド)の形成が可能である見通しを得た。

臭化水素と硫化水素における圧力誘起構造相転移と固相反応

池田 隆司

高圧力の科学と技術, 13(3), p.224 - 231, 2003/08

https://doi.org/10.4131/jshpreview.13.224

水素結合系結晶の臭化水素及び硫化水素は、加圧することにより化学結合状態が著しく変化し、秩序-無秩序転移,水素結合対称化,固相反応を伴う分子解離などのさまざまな現象を示す。本稿では高圧実験と第一原理分子動力学シミュレーションより明らかになった臭化水素と硫化水素における圧力誘起構造相転移と固相反応の関係について解説する。

X線レーザー媒体の状態解析

内海 隆行*; 佐々木 明

応用数理学会平成12年度年会報文集, 2 Pages, 2000/00

X線レーザー発振スキームには、固体ターゲットへの高強度・短パルスレーザー照射により高温・高密度プラズマ生成過程を含む電子衝突励起型スキームがあり、シミュレーション等により最適な発振条件を予測することが要求されている。固体ターゲット照射によるX線レーザー媒体プラズマ生成過程は、マクロスコピックな連続体の運動として記述することができるが、固体ターゲットへの超短時間での超高エネルギー注入に伴って生じる固・液・気相の多相流解析には、計算手法と、物質の状態方程式などの物質特性値が重要となる。計算手法として、CIP法(CIP: Cubic-Interpolated Propagation)とC-CUP(CIP-combined Unified Procedure)法が固・液・気各相界面での大きな密度変化を精度良く捉えられ、有効な計算手法と考えられる。ここでは、急速に状態が変化するX線レーザー媒体と外部気体の異なる2種類の物質の存在する系において「一般化された比熱比」をもちいた多相・多成分の連続体解析の定式化とその妥当性について報告する。

Thermal characteristics of microencapsulated phase-change materials

E.Choi*; 秋野 詔夫

Proc. of 11th Int. Heat Transfer Conf. (Heat Transfer 1998), 7, p.121 - 126, 1998/00

溶融-凝固相変化に伴われる大きな潜熱を対流伝熱の促進や熱輸送の高密度化に応用することを目指して、マイクロカプセル化した相変化物質の熱的特性の解明を進めてきた。本報告では、相変化物質として脂肪酸の一種であるラウリン酸を取り上げ、200~25mの範囲で粒径を変えてマイクロカプセル化し、熱的特性を示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。ラウリン酸自体は過冷却を示さなかったが、マイクロカプセル化した粒子は二つの凝固点を有することを明らかにした。凝固時の挙動は温度変化速度に依存するので、種々の速度でのデータから速度ゼロの凝固点と潜熱量を外挿によって求め、熱的特性を評価した。その結果、低い方の凝固点及び対応する潜熱量は、粒径が小さくなると共に消失する傾向を示すことを見出した。すなわち、マイクロカプセルの粒径を小さくしゆっくりと冷却することによって、有害な過冷却がなくすることを見出した。

Lattice stability and structure of -UZr at elevated temperatures

赤堀 光雄; 小川 徹; 伊藤 昭憲; 森井 幸生

Journal of Physics; Condensed Matter, 7, p.8249 - 8257, 1995/00

https://doi.org/10.1088/0953-8984/7/43/005

-UZrの格子安定性と構造を熱分析及び中性子回折により調べた。構造はZrの相に類似した修正C32-AlB構造であることを確認した。相格子定数の温度依存性を室温から880Kの温度領域で決定した。相からbcc固溶体相への相変態における熱効果を測定し、X=0.67~0.81の組成域で5.6~4.4kJ/g-atomの値を得た。さらに、この熱効果の組成依存性から、純Zrの/変態熱が約2.8kJ/g-atomであることを明らかにした。

The reactions of recoil tritium atoms with water, 3; Apparent phase effect between liquid and solid phases

荒殿 保幸; 立川 圓造

Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 39(4), p.555 - 558, 1977/04

https://doi.org/10.1016/0022-1902(77)80564-2

酸素ガスを飽和した0.07M硝酸リチウム水溶液中での反跳トリチウムの挙動を固相状態(ドライアイス冷却)で調べた。JRR-4気送管で2~60秒間照射し、生成するHT,Hの収量と、照射時間の関係を求めた。HT収率は、2秒照射時の8.15%から60秒間照射の1.8%へと減少する。一方、水の放射線分解によるHの生成量は、0~20秒迄、急激に増加し、60秒で平衡値1.2710molとなった。HT収率の減少は、水の放射線分解生成物OHラジカルとの反応に因るとし、またHT,HとOHラジカルの反応における同位体効果は無視できると仮定して、H生成曲線より、HT収率を、計算により求めた。この際、HTの高エネルギー反応収率は、水溶液の結果、および、本系での照射時間0への外そう値から11%とした。20秒以上では、実測値と計算値は良く一致した。短時間照射時での違いは、H,HT収量および照射時間の不確かさに因る。ゆえに、固相でのHT収率の減少は、放射線分解の寄与のためであり、primaryには、液相と同様な反応である。