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選択フッ化および溶融塩電解法を用いた燃料デブリの処理

研究課題

研究課題/領域番号 25630429
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

松浦 治明  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70262326)

連携研究者 佐藤 修彰  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70154078)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード燃料デブリ / 選択フッ化 / 溶融塩電解 / 酸化ウラン / 酸化ジルコニウム / 固溶体 / 原子力学 / 選択溶解
研究成果の概要

福島第一原子力発電所事故により生じた燃料デブリの安定化のために、選択フッ化と溶融塩電解を組み合わせたプロセスについてその基本原理を確認するための実験を行った。ウランおよびジルコニウムの酸化物固溶体から、ウランを揮発させずにそれぞれを分離するには、まずフッ化水素ガスを用いて400度以下でフッ化させ、大部分のウランを4塩化ウランに変換し、その後ウランのみをフッ化物溶融塩浴に導入し、電解回収するのがよいことが分かった。ジルコニウムが同時にフッ化されることを抑制するためには、事前に還元処理をして固溶状態を解くよりもむしろ、固溶体のままフッ化させた方がフッ化速度を遅くさせる効果のあることが判明した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Pyrochemical treatment of fuel debris using selective fluorination and molten salt electrolysis: Fluorination behavior of zirconium oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Haruaki MATSUURA, Atsushi NEZU and Hiroshi AKATSUKA
    • 雑誌名

      Bulletin of Research Laboartory for Nuclear Reactors

      巻: 38 ページ: 11-11

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 選択フッ化および溶融塩電解法を用いた燃料デブリの処理-(3)酸化ウランージルコニウム固溶体フッ化の熱重量測定2015

    • 著者名/発表者名
      松浦治明、根津篤、赤塚洋、佐藤修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fluorination behavior of uranium - zirconium oxide solid solution2014

    • 著者名/発表者名
      H. Matsuura, A.Nezu, H.Akatsuka, N.Sato
    • 学会等名
      NuMat2014
    • 発表場所
      Hilton Clearwater Beach, USA
    • 年月日
      2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pyrochemical treatment of fuel debris using selective fluorination and molten salt electrolysis - Fluorination behavior of zirconium oxide and its mixtures2014

    • 著者名/発表者名
      H. Matsuura, A.Nezu, H.Akatsuka, N.Sato
    • 学会等名
      ANFC2014
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 選択フッ化および溶融塩電解法を用いた燃料デブリの処理(2)-酸化ウランージルコニウム固溶体のフッ化挙動2014

    • 著者名/発表者名
      松浦治明、根津篤、赤塚洋、佐藤修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス(京都府)
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 選択フッ化および溶融塩電解法を用いた燃料デブリの処理 (1) 酸化ジルコニウムのフッ化挙動2014

    • 著者名/発表者名
      松浦治明、根津篤、赤塚洋、佐藤修彰
    • 学会等名
      日本原子力学会2014年春の年会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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