| 研究課題/領域番号 |
22K12438
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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64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
酒瀬川 英雄 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 人形峠環境技術センター, 研究主幹 (00566250)
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| 研究分担者 |
中島 基樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所研究所 核融合炉材料研究開発部, 主任研究員 (00899437)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 放射性廃棄物 / 回収可能性 / 廃棄体パッケージ材 / 複合材料 / 最終処分 / パッケージ材 / 廃棄体 / パッケージ材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高レベル放射性廃棄物のオーバーパック材や低レベル放射性廃棄物のドラム缶を始めとするパッケージ材は炭素鋼が選択されている。
ところが、2015年、放射性廃棄物の最終処分に関する基本方針が改訂され、廃棄物の回収可能性の確保が必要となった。
炭素鋼という材料選択は回収可能性を考えた結果ではなく、特に、埋設中の腐食によって構造健全性を損ない、廃棄体の回収可能性を失う。
そこで本研究は、炭素鋼と比較して、より優れた耐食性をもつ銅合金とより高い耐圧性をもつ超硬合金から構成される全く新しい複合材料を開発し、それをパッケージ材料として利用することで回収可能性を確保することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、放射性廃棄物の廃棄体のパッケージ材料の第一候補である炭素鋼に対して、より優れた耐食性をもつ銅合金、そして、より高い耐圧性をもつ超硬合金から成る新しい複合材料の開発することを目的とした。
これより、耐食性を受けもつ酸化物分散強化型銅製の外容器に耐圧性を受けもつ超硬合金を内容器を組み合わせることで、廃棄体パッケージ材料が成立する見通しを得た。特に、耐食性を受けもつ外容器の銅合金が酸化物分散強化されていることで、さらに耐圧性が向上しているところが特徴である。
この材料が実装されれば、埋設後の廃棄体の腐食や変形を大きく抑制することができ、その回収可能性が確保されることにつながる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
銅合金と炭素鋼を用いた廃棄体パッケージの例はこれまでに報告されているものの、回収可能性の確保に着目し、酸化物分散強化型銅と超硬合金を組み合わせたパッケージの例はこれまで存在しない。
本研究の成果により、第一候補とされている炭素鋼を大きく上回る革新的な耐久性を備えたパッケージ材料の実用化が期待され、放射性廃棄物の埋設処分における長期的な安全性向上に大きく貢献できる。加えて、このような高耐久性パッケージの実装は、放射性廃棄物の埋設処分に対する社会的受容性の向上にもつながる。
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