| 研究課題/領域番号 |
15H04248
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016-2019)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2015) |
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研究代表者 |
佐伯 盛久 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (30370399)
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| 研究分担者 |
浅井 志保 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10370339)
松村 大樹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (30425566)
田口 富嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (50354832)
蓬田 匠 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (40743349)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | レーザープロセシング / 反応・分離工学 / 使用済み核燃料 / パラジウム / 廃棄物再資源化 / X線吸収分光 / 原子力エネルギー / X線吸収微細構造分光 / 原子力バックエンド / 白金族元素回収 / レーザー微粒子化反応 / 使用済核燃料 / 放射光 |
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| 研究成果の概要 |
本課題では「レーザー微粒子化分離により使用済み核燃料溶解液からPdを選択的かつ効率よく回収する技術の開発およびその実証試験」を大目標に設定し、①Pd回収効率を最大化する分離条件の探索、②被爆リスクを低減させるための分離手順の確立、③使用済み核燃料溶解液からのPd回収試験、を進めた。その結果、レーザー照射方式改良による分離効率の向上、模擬溶液でのPd回収効率を最大にする分離パラメーターの最適化、時間分解XAFS分光による反応メカニズム解明を行い、使用済み核燃料溶解液からPdを、アクチノイド元素の混入を0.01％以下に抑えた条件で、90％以上の効率で回収することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーザー微粒子化分離は新しい概念に基づく元素回収法であり、非接触で遠隔操作による分離が可能なので、放射性廃液からの元素分離に適すると考えられていたが、本課題で使用済み核燃料溶解液からのパラジウム回収試験を行うことにより、そのことを初めて実証した。これは使用済み核燃料の処理・処分における負担軽減に資する成果である。また、時間分解XAFS測定でレーザー微粒子化の反応メカニズムを調べ、金属微粒子成長で重要な役割を果たす自己触媒反応が光吸収により促進されることを発見した。こちらもナノ科学などの観点から重要な知見である。
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