• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02447
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関京都大学

研究代表者

佐々木 隆之  京都大学, 工学研究科, 教授 (60314291)

研究分担者 桐島 陽  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00400424)
佐藤 修彰  東北大学, 工学研究科, 学術研究員 (70154078)
秋山 大輔  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80746751)
小林 大志  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80630269)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2016年度: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
キーワードMCCI燃料デブリ / 核分裂生成物 / 溶出挙動 / ガラス固化 / 東京電力福島第一原子力発電所 / 燃料デブリ / アクチノイド / 核種溶出 / 放射性廃棄物処分 / 処理プロセス / 放射性廃棄部処分 / MCCI / 相状態 / 溶出評価
研究成果の概要

炉心溶融に至った燃料がコンクリートと接触した場合、MCCIデブリを形成する。二酸化ウランを主体とする使用済燃料と異なり、カルシウムウラン酸化物等を生成し、また制御棒中のホウ素との反応によりホウ化ウランを形成するなど、温度や雰囲気により種々のデブリを生成することが分かった。水への浸漬により溶出する種々の核分裂生成物量比から、MCCIデブリを処分する際の化学的安定性に関する知見を得た。さらに、得られた模擬デブリにガラス主成分としてのSi, B, Naを加えて大気雰囲気下でガラス固化した場合、廃棄物としての容積は増加するものの、核種溶出の抑制効果があることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、福島第一原発事故で発生したと考えられる様々な燃料デブリのうち、これまで殆ど知見の無いコンクリートと反応したデブリに着目し、デブリ固相の性状および水に対する化学的耐性を実験的に検討した。これらの基礎知見は、進行中の廃炉事業ならびにデブリ回収後の過度に保守的でない処理処分方策の立案に有益な情報をもたらすものである。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Leaching behavior of gamma-emitting fission products, calcium, and uranium from simulated MCCI debris in water2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, S. Sakamoto, D. Akiyama, A. Kirishima, T. Kobayashi, N. Sato
    • 雑誌名

      J. Nucl. Sci. Technol.

      巻: 56 号: 12 ページ: 1092-1102

    • DOI

      10.1080/00223131.2019.1641444

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the chemical structure and actinide leaching of MCCI debris2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kirishima, A. Nagatomo, D. Akiyama, T. Sasaki, N. Sato
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 527 ページ: 151795-151795

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2019.151795

    • NAID

      120007180899

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaching behavior of fission products from simulated MCCI debris2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, N. Sato, A. Kirishima, D. Akiyama, T. Kobayashi, K. Takamiya, S. Sekimoto, Y. Kodama, and Q. Zhao
    • 雑誌名

      KURNS Progress Report 2019

      巻: - ページ: 31015-31015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Research on the behavior of actinides and FPs in fuel debris2018

    • 著者名/発表者名
      N. Sato, A. Kirishima, D. Akiyama, S. Kimuro, A. Nagatomo, T. Sasaki, T. Kobayashi, S. Sakamoto, D. Harumoto, A. Uehara, K. Takamiya and T. Fujii
    • 雑誌名

      KURRI Progress Report

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリおよび放射性廃棄物の処理・処分に関する研究 ―核燃およびRI研究と施設管理―2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤修彰,桐島 陽,秋山大輔
    • 雑誌名

      Radioisotope

      巻: 67(12) ページ: 1-13

    • NAID

      130007531102

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on the leaching behavior of actinides from nuclear fuel debris2018

    • 著者名/発表者名
      A. Kirishima, M. Hirano, D. Akiyama, T. Sasaki, N. Sato
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 502 ページ: 169-176

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2018.02.018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of dissolved natural thorium and uranium in Horonobe and Mizunami Underground Research Laboratory groundwater and its thermodynamic analysis2017

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, T.Koukami, T.Kobayashi, A.Kirishima, H.Murakami, Y.Amano, T.Mizuno, T.Iwatsuki, H.Sasamoto, K.Miyakawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 54 ページ: 373-381

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 模擬燃料デブリ中の放射性核種の溶出挙動2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木隆之、桐島陽、佐藤修彰
    • 雑誌名

      金属

      巻: 86 ページ: 994-999

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基礎研究(8)MCCIデブリのガラス固化に関する予察的検討, 1B012019

    • 著者名/発表者名
      児玉雄二, 佐々木隆之, 他4名
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基礎研究 (7)UO2とZrO2及びステンレスの相関係、1O062019

    • 著者名/発表者名
      秋山大輔、秋山栄徳、桐島陽、佐々木隆之、佐藤修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Vitrification Treatment on Leaching Behavior of Fission Products from MCCI Debris2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama, S. Sakamoto, D. Akiyama, A. Kirishima, T. Kobayashi, N. Sato, T. Sasaki
    • 学会等名
      Migration 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Leaching Behavior of Fission Products at the Surface of MCCI Debris2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, D. Harumoto, S. Sakamoto, D. Akiyama, A. Kirishima, N. Sato
    • 学会等名
      Migration 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基礎研究 (8)MCCIデブリのガラス固化に関する予察的検討2018

    • 著者名/発表者名
      児玉雄二, 佐々木隆之, 小林大志, 秋山大輔, 桐島 陽, 佐藤修彰
    • 学会等名
      2019年春の年会 茨城大学水戸キャンパス, 水戸市
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on Nuclear Fuel Chemistry for Decommissioning of Fukushima Daiichi NPP2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Sato
    • 学会等名
      International Symposium on Decommissioning and Decontamination, Suwon, Korea
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Basic Research on Nuclear Fuel Debris Generated by Fukushima Accident in 20112018

    • 著者名/発表者名
      Akira Kirishima
    • 学会等名
      International Symposium on Decommissioning and Decontamination, Suwon, Korea
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Analysis of UO2- ZrO2-S.S. system at high temperature under oxidizing condition2018

    • 著者名/発表者名
      D. Akiyama, H. Akiyama, A. Uehara, K. Matsumoto, C. Numako, Y. Terada, T. Ina, S. Takeda, A. Kirishima, N. Sato
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on the Leaching of Actinides from Nuclear Fuel Debris2018

    • 著者名/発表者名
      A. Kirishima, D. Akiyama, T. Sasaki, N. Sato
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (5)デブリ中のカルシウムおよびホウ素のFP溶出への影響2018

    • 著者名/発表者名
      坂本 峻;、佐々木隆之、小林大志、秋山 大輔、桐島 陽、佐藤 修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会 2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (6)デブリ中のカルシウムとケイ酸のアクチノイド溶出への影響2018

    • 著者名/発表者名
      桐島 陽、長友彬人、秋山 大輔、佐々木隆之、佐藤 修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会 2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (7) UO2とZrO2及びステンレスの相関係2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 大輔、秋山 栄徳、桐島 陽、佐藤 修彰、佐々木隆之
    • 学会等名
      日本原子力学会 2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (1)MCCI模擬デブリの高温における反応挙動2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤修彰、秋山大輔、桐島陽、佐々木隆之
    • 学会等名
      日本原子力学会 2017年春の年会
    • 発表場所
      平塚市、東海大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (2)燃料デブリ生成時の温度と汚染水へのアクチノイド溶出挙動の関係2017

    • 著者名/発表者名
      長友彬人、桐島陽、秋山大輔、佐藤修彰、佐々木隆之
    • 学会等名
      日本原子力学会 2017年春の年会
    • 発表場所
      平塚市、東海大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (3)模擬燃料デブリの核種溶出率に基づく実汚染水の一考察2017

    • 著者名/発表者名
      坂本峻一、佐々木隆之、小林大志、秋山大輔、桐島陽、佐藤修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会 2017年春の年会
    • 発表場所
      平塚市、東海大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Validation of actinides dissolved from 1F fuel debris into the cooling water system2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, S. Sakamoto, T. Kobayashi, D. Akiyama, A. Kirishima, N. Sato
    • 学会等名
      Actinide 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Temperature Reaction Behavior of Fuel Debris Components under Reducing and Oxidizing Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      N. Sato, D. Akiyam, A. Kirishima, T. Sasaki
    • 学会等名
      Ist International scientific and practical workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase Relation of Simulated MCCI Debris at High Temperatures2017

    • 著者名/発表者名
      N. Sato, D. Akiyam, A. Kirishima, T. Sasaki
    • 学会等名
      ANFC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射化学アプローチによるエネルギー資源のバックエンド工学研究2017

    • 著者名/発表者名
      桐島 陽, 秋山 大輔, 佐藤修彰
    • 学会等名
      資源・素材 & EARTH 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射性物質と素材プロセッシングとの関わり2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤修彰
    • 学会等名
      資源・素材&EARTH 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MCCIデブリからのアクチノイド溶出機構および処理プロセスに関する基盤研究 (4) 燃料デブリの組成とアクチノイド溶出挙動の関係2017

    • 著者名/発表者名
      長友彬人、桐島 陽、秋山 大輔、佐々木隆之、佐藤 修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会 2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Leaching Behavior of Radionuclides in Simulated Fuel Debris2016

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, N.Sato, A.Kirishima, D.Akiyama, S.Sakamoto, T.Kobayashi
    • 学会等名
      5th International Conference on Asian Nuclear Prospects 2016
    • 発表場所
      仙台市、東北大学
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase Change of The Simulated MCCI Debris at High Temperature under Reductive and Oxidative Atmospheres2016

    • 著者名/発表者名
      N.Sato, D.Akiyama, A.Kirishima, T.Sasaki
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference 2016
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Fuel Debris for Waste Management of Damaged Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      N.Sato
    • 学会等名
      The 14th Korea/Japan Int. Symp. on Resources Recycling and Materials Science
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 模擬燃料デブリ中の放射性物質の溶出挙動2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木隆之、佐藤修彰、桐島陽
    • 学会等名
      素材工学研究懇談会
    • 発表場所
      仙台市、東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi