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中性領域・分散系溶液でのアクチノイドイオンの原子価変化機構の解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 22560832
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

北辻 章浩  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (30354898)

研究分担者 音部 治幹  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (20469802)
連携研究者 木村 貴海  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究主席 (20354897)
宮下 直  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 博士研究員 (70553551)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードバックエンド / アクチノイド / 酸化還元 / 電極反応 / 凝集相 / 中性溶液 / 結晶構造 / 不均化反応 / ウラン / 弱酸性溶液 / 電解還元 / 微小電極 / ネプツニウム / プルトニウム / フロー電解 / X線回折 / 電極触媒 / 回転ディスクポルタンメトリー
研究概要

アクチノイドイオンの原子価制御法として、白金黒付グラッシーカーボンを作用極とするフロー電解セルを開発した。ネプツニウム及びプルトニウムの非可逆な還元に要する過電圧を大幅に低減することに成功し、精密な原子価制御法につなげた。中性領域の溶液中でのウランの電解還元反応を調べ、還元生成した5 価イオンの電極反応と不均化反応の双方によりUO_2 への還元が起こること、同還元凝集反応はUO_2 が生成することにより反応速度が飛躍的に大きくなることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Flow electrolysis of U, Np and Pu ions utilizing electrocatalysis at a column electrode with platinized glassy carbon fiber working electrode2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kitatsuji, Takaumi Kimura, Sorin Kihara
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 74 ページ: 215-221

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2012.04.055

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 弱酸性・中性溶液中でのアクチノイドイオンの酸化還元2012

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩,間柄正明,木村貴海,木原壯林
    • 学会等名
      第58回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2012-11-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 弱酸性溶液中でのアクチノイドイオンの酸化還元2012

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩,間柄正明,木村貴海,木原壯林
    • 学会等名
      第56回放射化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-10-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アクチノイド4価/5価イオンの酸化還元過程2011

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩,木村貴海,木原壯林
    • 学会等名
      第57回ポーラログラフィー及び電気化分析化学討論会
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2011-12-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Selective reduction of actinyl ions based on electrocatalysis using platinized glassy carbon fiber column electrode2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kitatsuji, Takaumi Kimura, Sorin Kihara
    • 学会等名
      3rd International Nuclear Chemistry Congress
    • 発表場所
      イタリア,パレルモ
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Selective reduction of actinyl ions based on electrocatalysis using platinized glassy carbon fiber column electrode2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kitatsuji
    • 学会等名
      3^<rd> International Nuclear Chemistry Congress
    • 発表場所
      イタリア,パレルモ
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electrocatalytic reduction of actinyl ions by flow electrolysis with column electrode of platinized glassy carbon fiber2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kitatsuji, Takaumi Kimura, Sorin Kihara
    • 学会等名
      SHIKATA Discussion2011
    • 発表場所
      淡路市
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 白金黒付きグラッシーカーボン繊維カラム電極によるU,Np,Puのフロー電解2010

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩,木村貴海,木原壯林
    • 学会等名
      第56回ポーラログラフィー及び電気化分析化学討論会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 電極触媒機能を有するフロー電極によるNp の選択的還元2010

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩,木村貴海,木原壯林
    • 学会等名
      第54回放射化学討論会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 電極触媒機能を有するフロー電極によるNpの選択的還元2010

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩
    • 学会等名
      第54回放射化学討論会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Rapid and Selective Electrocatalytic Reducton of NpO_2^+ to Np^<4+> by Electrosysis at a Platinized Electrode2010

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩, 木村貴海, 木原壯林
    • 学会等名
      Plutonium Futures ; The Science2010
    • 発表場所
      米国キーストン
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Rapid and Selective Electrocatalytic Reducton of NpO_2^+ to Np^<4+> by Electrosysis at a Platinized Electrode2010

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩
    • 学会等名
      Plutonium Futures ; The Science 2010
    • 発表場所
      米国キーストン
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 弱酸性溶液中でのアクチノイドイオンの酸化還元

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩
    • 学会等名
      第56回放射化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 弱酸性・中性溶液中でのアクチノイドイオンの酸化還元

    • 著者名/発表者名
      北辻章浩
    • 学会等名
      第58回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      八王子市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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