超臨界二酸化炭素中で安定化されたナノ構造を利用する局在化した放射性物質の抽出

• Project/Area Number: 15656239
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nuclear engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 榎田 洋一 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (40168795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 一良 (山本 一郎) 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023320) ; 津島 悟 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80312990)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 超臨界二酸化炭素 / 逆ミセル / ナノ構造 / 放射性廃棄物 / マイクロエマルション / コバルト / ウラン / 界面活性剤

Research Abstract

平成17年度は,繊維のような再生使用が重要である除染対象物に対する適用性の拡張について検討した.例えば,作業衣に付着した放射性物質を除染する際には、除染後に作業衣が使用できることが重要である.また,放射性物質による繊維の汚染の場合には,焼却処理後に汚染の除去を行おうとすると消却残渣への物理的,化学的結合が強固となり除染が容易でなくなる場合がある.このような場合には,できるだけ繊維を傷めることなく,繊維の間に付着した酸化コバルト等を除去する技術が必要であり,逆ミセル中の化学組成および界面活性剤に関して,化学的な観点からの無害性を検討し,適合する系を検索する必要がある.このような系を実現するように,除染液の組成について最適化を行った.具体的には,鉄とコバルトを含むフェライトのスラリーを作製して,これを綿に吸着,乾燥させた後,25MPa,353Kの超臨界二酸化炭素中に形成したクエン酸,シュウ酸を含むマイクロエマルションで除染する実験を行い,シュウ酸の使用が除染により効果的であることを確認した.シュウ酸を使用できない条件下では,クエン酸に触媒としてII価の鉄イオンを共存させることで,除染効率の向上を図れることがわかった.研究結果の取り纏めの一環として,英国にて平成17年9月に開催された第10回環境修復および放射性廃棄物管理国際会議にて口頭発表を行うとともに,報告論文を投稿し,掲載予定となった.

Research Products

• [Journal Article] Decontamination of Radioactive Contaminants from Iron Pipes using Reactive Microemulsion of Organic Acid in Supercritical Carbon Dioxide (2006)
  • Author(s): R.Shimizu, K.Sawada, Y.Enokida et al.
  • Journal Title: Journal of Nuclear Science and Technology 43・6(in press)
  • NAID: 10017187874
• [Journal Article] Generation of nitrous acid by ultrasound irradiation in the organic solution consisting of tri-η-butylphosphate, nitric acid and water (2005)
  • Author(s): R.Shimizu, K.Sawada, Y.Enokida et al.
  • Journal Title: Journal of Nuclear Science and Technology 42・11 Pages: 979-983
• [Journal Article] Application of supercritical carbon dioxide to extraction of uranium and plutonium from their mixed oxide (2005)
  • Author(s): Y.Enokida, K.Sawada, I.Yamamoto
  • Journal Title: Proceedings of ANS Topical Meeting on Decommissioning, Decontamination, & Reutilization and Technology Expo 1 Pages: 652-657
• [Journal Article] Application of supercritical carbon dioxide to decontamination of radioactive contaminants from metal surfaces (2005)
  • Author(s): Y.Enokida, R.Shimizu, K.Sawada et al.
  • Journal Title: Proceedings of The 10th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (CD-ROM) Pages: 1-4
• [Journal Article] Supercritical fluid extraction of rare earth elements from luminescent material in waste fluorescent lamps (2004)
  • Author(s): R.Shimizu, K.Sawada, Y.Enokida, I.Yamamoto
  • Journal Title: Journal of Supercritical Fluids 33 Pages: 235-241
• [Journal Article] Decontamination of uranium oxides from solid wastes by supercritical CO_2 fluid leaching method using HNO_3-TBP complex as a reactant (2004)
  • Author(s): Y.Meguro, S.ISO, Z.Yoshida, O.Tomioka, Y.Enokida, I.Yamamoto
  • Journal Title: Journal of Supercritical Fluids 31 Pages: 141-147
• [Journal Article] 超臨界二酸化炭素中に形成した逆ミセルを利用する放射性腐食生成物の除染 (2004)
  • Author(s): 清水亮介, 澤田佳代, 榎田洋一, 山本一良
  • Journal Title: Journal of Nuclear and Radiological Sciences 5・Supp. Pages: 80-80
• [Publications] Y.Enokida, I.Yamamoto et al.: "Extraction of uranium and lanthanides from their oxides with a high-pressure mixture of TBP-HNO_3-H_2O-CO_2"ACS Symposium Series. 860. 10-22 (2003)
• [Publications] Y.Enokida et al.: "Characterization of a tri-n-butyl phosphate-nitric acid complex : a CO_2-soluble extractant for dissolution of uranium dioxide"Industrial and Engineering Chemistry Research. 42. 5037-5041 (2003)