| 研究課題/領域番号 |
21K04946
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
野上 雅伸 近畿大学, 理工学部, 教授 (50415866)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 海水ウラン / 回収 / 吸着 / トリホスフィントリオキシド / マイクロカプセル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子力発電の燃料であるウランの分離回収技術開発は、日本国内では実感できないほど活発に行われている。一方、「水の世紀」である今世紀において海水の淡水化は不可欠の技術であるが、海水淡水化プラントにおいて淡水を得た後に残った高塩分濃度の水溶液（濃縮海水）は現在利用価値が見出されていない。有機リン系化合物の一つであるPPTPTが、中性水溶液条件で6価のウランと特異的かつ非常に選択的に結合することを申請者らは見出しており、このPPTPTを含む新規吸着剤による濃縮海水からの選択的ウラン回収を本研究は目指している。併せて、吸着剤構造と金属イオンの吸着特性との関係を明らかにすることを目的とする。
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| 研究実績の概要 |
吸着法による海水、中でも高濃度海水からのウラン回収を目的として、当研究グループが見出した、中性付近で6価のウランと特異的かつ選択的に結合する有機リン系化合物抽出剤1,1,3,5,5-pentaphenyl-1,3,5-triphosphapentane trioxide(PPTPT) をポリマーに含浸担持させた各種吸着剤の開発を行っている。これまで複数の有望な吸着剤を見出してきたが、一方含浸型吸着剤では一般的に、使用中に抽出剤が担体から徐々に脱離し、吸着性能が低下することが避けられない。本年度はこの対策の一環として、昨年度に引き続き、バイオポリマーの一種であるアルギン酸(ALG)を固定化担体として用い、抽出剤をゲルポリマー内に包括固定した抽出剤内包型マイクロカプセル(MC)を調製すると共に、海水ウラン回収用新規吸着剤としての適用可能性について検討した。抽出剤としてはPPTPTの他、NaやBaと水に不溶な塩を形成するドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)等の抽出剤を使用した。
本年度はMC調製時の(i) 抽出剤のALGに対する混合比の増加, (ii) 混合時における撹拌時間の見直し といった最適化を行い、昨年度調製分より6価ウランに対する吸着性能が向上したMCを得られた。
なお本研究では、試験液中のウランの濃度分析には概ねICP-MSを用いている。ウラン以外の成分をウランとして検出することは本来あり得ないはずであるが、試験液に含まれるウランより分子量が遥かに小さい有機物を何らかの理由によりウランと誤検出していることが疑われる結果が得られた。これは分析化学の観点からも非常に興味深い現象であり、来年度、別途更なる検討を進める予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「研究実績の概要」に記載の通り、本研究課題の実用化においてネックとなる可能性が高い抽出剤の担体からの脱離に関し、これを改善できる見通しが得られているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで検討したMCはほぼ先行研究に則った形で調製したが、吸着剤の機械的強度等の観点から、できればそれ以前から検討しているシリカポリマーをMCと融合させた吸着剤を調製したい。併せて、海水～高濃度海水条件におけるウランの吸着データの更なる蓄積を図る予定である。
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