2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Element Partitioning Process for High-level Liquid Waste using Ionic Liquid Impregnated Adsorbents and Its Medical Application
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16H02444
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金 聖潤 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50574357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺川 貴樹 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (10250854)
伊藤 辰也 東北大学, 工学研究科, 助教 (20757653)
船木 善仁 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (50261491)
松山 成男 東北大学, 工学研究科, 教授 (70219525)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 放射性廃棄物 / 放射線医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子力発電は資源の乏しい日本にとってエネルギーセキュリティ上重要であるが、処分問題に直面している高レベル放射性廃棄物の発生量の大幅な削減及び有害度の低減を図ることが喫緊の課題である。本研究では、使用済み核燃料再処理によって発生する高レベル放射性廃液の高度分離技術開発と分離した核種の医療応用技術開発の両面にわたる総合的な検討から、高レベル放射性廃棄物の減容化・有害度低減及び有効利用を目指す。令和元年度は高レベル放射性廃液処理の初段において発熱性核種(Cs, Sr)、ガラス固化に不適切な核種(白金属元素等)、加水分解性核種(Zr, Mo等)、マイナーアクチノイド(MA)の分離を考慮してスキームを構築した。それに基づき、実高レベル放射性廃液の処理が可能となる妥当なプロセスの設計（カラム寸法、カラム本数、各操作時間等）及び施設規模を見積もることで工学的評価を行うに当たって、高レベル放射性廃液の成分・組成を非放射性の成分により模擬した模擬高レベル放射性廃液を用いた連続的なカラム分離試験を行い、それぞれの吸着材充填カラムにおける対象元素の回収率や除染係数等からプロセスの実現性を評価した。また、アメリシウムと代表的な核分裂生成物元素を含有する模擬高レベル放射性廃液のカラム分離試験を行い、最適条件を求め、それぞれの吸着材充填カラムにおける対象元素の回収率や除染係数等からプロセスの実現性を評価した。また、酸(硝酸、塩酸、過塩素酸)濃度における90Srからの90Y分離回収を行なうためにCMPO/SiO2-P吸着材、HDEHP/SiO2-P吸着材を合成し、Sr(II)-Y(III)混合溶液を用いてSr(II)とY(III)の相互分離性を検討し、混合溶液からY(III)を分離回収することが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高レベル放射性廃液（HLLW）の成分・組成を非放射性の成分により模擬した模擬HLLW条件下での吸着材を用いてカラム分離試験及び評価、90Yの高純度供給システムの開発はほぼ終了しており、全体的な分離プロセスは調整段階である。これについては基礎技術をすでに持っているため、大きな障害はないと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
発熱性核種、白金族元素及び加水分解性核種の分離プロセスの開発では、抽出剤含有イオン液体含浸吸着材からの各核種の分離条件を検討し、それぞれの分離技術はすでに実現している。今後は、プロセスの実現性を評価する。
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