Development of Nitrogen Isotope Separation Method using Plasma Chemical Reactions

• Project/Area Number: 19360424
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nuclear engineering
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: SUZUKI Masaaki Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MORI Shinsuke 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (80345389)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000); Fiscal Year 2009: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2008: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2007: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 同位体分離 / 窒素同位体 / プラズマ化学反応 / 振動励起 / 窒化物燃料 / プラズマ / 反応・分離工学 / 原子力 / 高速炉 / 窒化物然料

Research Abstract

過去に、炭素・酸素同位体分離に成功した実験装置を用いて、窒素同位体分離実験を行った。分離係数はパルス幅、パルス周期によらず電流密度の減少に伴って単調に増加した。連続放電においては、電流値が低いときほど高い分離係数が得られ、0.4mAのとき分離係数の最大値1.64が得られた。分離係数、反応収率、消費電力の実験データを用いてプロセスシミュレーションを行い、十分実用化可能なプロセスであるとの結論を得た。

Research Products

• [Presentation] Nitrogen isotope separation using plasma chemical method (2009)
  • Author(s): Harunori Nagoya, Shinsuke Mori, Masaaki Suzuki
  • Organizer: 16th ASEAN Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE2009)
  • Place of Presentation: Manila, Philippines
  • Year and Date: 2009-12-01
• [Presentation] The Separation of Nitrogen Isotopes Using Nitrogen Plasma (2009)
  • Author(s): Nguyen Thi Anh Nga, Shinsuke Mori, Masaaki Suzuki
  • Organizer: AUN/SEED-Net 2nd Regional Conference on Global Environment, Global Environmental Issues for Sustainable Development in the ASEAN Region
  • Place of Presentation: HoChiMinh City, Vietnam
  • Year and Date: 2009-03-08
• [Presentation] Isotope separation by condensation of vibrationally excited gas (2009)
  • Author(s): Nga Thi Anh Nguyen, Toyoaki Hayakawa, Shinsuke Mori, Masaaki Suzuki
  • Organizer: Proceedings of 16th ASEAN Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE2009)
  • Place of Presentation: Manila, Philippines
• [Presentation] Nitrogen isotope separation using plasma chemical method (2009)
  • Author(s): Harunori Nagoya, Shinsuke Mori, Masaaki Suzuki
  • Organizer: Proceedings of 16th ASEAN Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE2009)
  • Place of Presentation: Manila, Philippines
• [Presentation] N_2-O_2プラズマ中の振動励起分子反応による窒素同位体分離一酸素供給位置の影響 (2008)
  • Author(s): 森 伸介, 市川 真史, 鈴木 正昭
  • Organizer: 化学工学会第40回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] N2-O2プラズマ中の化学反応を用いた窒素の同位体分離 (2008)
  • Author(s): 市川真史、森伸介、鈴木正昭
  • Organizer: 第6回同位体科学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-03-05
• [Presentation] N2-O2プラズマ中の振動励起分子反応による窒素同位体分離-酸素供給位置の影響 (2008)
  • Author(s): 森伸介、市川真史、鈴木正昭
  • Organizer: 化学工学会第40回秋季大会研究発表講演要旨集
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] N2-O2プラズマ中の化学反応を用いた窒素の同位体分離
  • Author(s): 市川真史、森伸介、鈴木正昭
  • Organizer: 第6回同位体科学会第6回同位体科学会要旨集
  • Place of Presentation: 名古屋大学