| 研究課題/領域番号 |
23360423
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
鈴木 達也 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70323839)
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| 研究分担者 |
野上 雅伸 近畿大学, 理工学部, 准教授 (50415866)
野村 雅夫 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (60100997)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 原子力エネルギー / 燃料サイクル / 核種分離 / プラズマ化学 / 固体抽出剤 |
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| 研究概要 |
固体抽出剤であるイミダゾール型樹脂を用いて希土類元素の吸着特性と相互分離に関する研究を行い、データを取得し、希土類元素の相互分離の可能性を見出した。また、ホストゲスト系配位子を持つクラウンエールを官能基とする固体抽出剤を用いた研究では、空孔形の異なるクラウンエーテルを用いて吸着特性における空孔径とイオン半径の関係についてデータを得た。その結果、従来、クラウンエーテルの空孔径とイオン半径の関係では空孔径が若干大きいほうが良いと考えられていたが、実際には若干小さいな物の方が選択性が高いことを確認した。
燃料溶解のために行う大気圧非平衡プラズマによる化学転換試験装置の試作と模擬燃料を用いた塩化物転換の試験を実施し、化学転換後に塩酸溶液に溶解させることに成功し、プラズマによる化学転換に可能性があることを確認した。また、プラズマに用いる気体の種類や混合比などの条件を見出した。
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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
当初想定した研究を順調に実施しており、得られた結果を学会発表により５件（そのうち国際会議１件）公表しており、また、大気圧非平衡プラズマを用いた化学転換については特許を出願することもできている。したがって、現在まで、おおむね順調に研究が進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、引き続き固体抽出剤であるピリジン樹脂、イミダゾール樹脂、および空孔径の異なるクラウンエールを官能基とする固体抽出剤を用いて使用済燃料中に含まれる元素の固体吸着剤への吸着特性を評価し、それらの元素の分離・吸着に関する研究を実施する。特にクロマトグラフィ試験を中心に実施することによって、より詳細に分離・抽出特性を評価する予定である。また、得られたデータに基づき、高機能性抽出剤の評価を行い、抽出剤の改良や新たな吸着剤を合成すると共にそれらの核種吸着特性や分離特性を評価する。また、吸着特性試験ではウランを含む試験を実施する予定である。
燃料溶解のために行う大気圧非平衡プラズマによる化学転換試験については模擬燃料を用いた酸化と塩化物転換の実施により、試験装置および条件の最適化を図りたい。
また、抽出剤と元素（イオン）の吸着機能を解明するために量子化学計算を導入して更なる検討を実施したい。
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