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準国産Pd資源を用いた機能材料の創製による高レベル放射性廃液の利用技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14907
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 辰也  東北大学, 工学研究科, 助教 (20757653)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードバックエンド / 高レベル放射性廃棄液 / 廃棄物資源化 / パラジウム / 白金族元素 / 放射線化学 / 高レベル放射性廃液 / 水素安全
研究成果の概要

高レベル放射性廃液中に含まれているパラジウムを始めとした有用金属は分離・回収による資源化が期待される。他方、パラジウムは触媒としての需要が高く、回収した放射性パラジウムを含めた有効利用の方法の一つとしては、隔離環境にある水素再結合触媒が考えられる。
本研究では、硫黄含有アミドやヒドロキシオキシム、トリアミン四酢酸などを担持または化学修飾した吸着材を用いて高レベル放射性廃液条件からのパラジウムの分離・回収プロセスを検討した。また、回収したパラジウムに対し、放射線のエネルギーを利用した触媒合成法の適用を試み、その可能性を明らかにするとともに、水素消費性から触媒性能の発現の有無を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

原子力発電(核燃料サイクル)から排出される高レベル放射性廃棄物中には有用な希少元素であるパラジウムが含まれている。パラジウムは自動車用などの触媒材料として非常に重要であり、その供給を海外に依存している我が国にとって、国内の資源開発やリサイクルは重要な課題である。よって、高レベル放射性廃液からパラジウムを回収し、さらに触媒へ加工することが可能ならば、廃棄物の資源化が達成され、資源セキュリティの向上に一役買うことができる。そのために、吸着材を用いた新たなパラジウムの選択的分離・回収方法を開発し、放射線のエネルギーも利用したこれまでにない触媒製造法を検討した結果、その実現可能性を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Study on Separation of Platinum Group Metals from High-level Liquid Waste Using Sulfur-containing Amic Acid-functionalized Silica2018

    • 著者名/発表者名
      ITO Tatsuya、KIM Seong-Yun
    • 雑誌名

      日本イオン交換学会誌

      巻: 29 号: 3 ページ: 97-103

    • DOI

      10.5182/jaie.29.97

    • NAID

      130007485304

    • ISSN
      0915-860X, 1884-3360
    • 年月日
      2018-09-20
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Studies on Separation of Platinum Group Metals from High-level Liquid Waste Using Sulfur-containing Amide Compounds Fixed Adsorbents2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya ITO, Naoki OSAWA, Haruka OOSUGI, Seong-Yun KIM
    • 学会等名
      GLOBAL2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Separation of Platinum Group Metals from High-level Liquid Waste Using Sulfur-containing Amic Acid-functionalized Silica2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya ITO、Seong-Yun KIM
    • 学会等名
      7th International Conference on Ion Exchange
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高レベル廃液中からの白金族元素の分離・回収に向けた硫黄含有アミド酸修飾シリカ吸着剤の吸着特性2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 辰也, 金 聖潤, 長野 宣道, 人見 啓太朗
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄含有アミド酸型抽出剤担持吸着材を用いた高レベル放射性廃液中からの白金族元素の分離2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 辰也, 金 聖潤
    • 学会等名
      日本原子力学会東北支部 第41回研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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