超臨界二酸化炭素中に形成した微小空間を利用する放射性腐食生成物の除染

利用超临界二氧化碳中形成的微观空间净化放射性腐蚀产物

• 批准号: 17760680
• 负责人: 清水 亮介
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760680/
• 关键词: 超臨界二酸化炭素; 放射性腐食生成物; 除染; 微小空間; ペンタデカフルオロオクタン酸; 放射性廃棄物処理; 超音波

本研究は,超臨界二酸化炭素(Sc-CO_2)中に形成した有機酸水溶液の逆ミセルを利用した放射性腐食生成物の除染法に関して実験的検討を行ったものである.模擬資料として,エタノールおよび純水で洗浄・乾燥したスチール管(φ10×10)を水蒸気雰囲気化において1273Kで2分間加熱することによって表面を酸化させたものを用いた.X線回折測定により,加熱処理した試料の表面はフェライトによって皮膜されており,3mol dm^<-3>硝酸水溶液へ溶解しないことを確認した.また,加熱処理した試料の表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に溶解し,残留したフェライト重量を測定することで,フェライトの堆積割合を算出したところ1.5±0.3wt%であった.平成17年度に行ったSc-CO_2,ペンタデカフルオロオクタン酸,H_2O系の相平衡測定より得られた,3成分が均一な混合流体となる条件において,作製した模擬試料に堆積したフェライトの除染実験を行った.模擬試料とSC-CO_2,PFOA, H_2O混合流体を,温度323,353K,圧力25MPaで超音波を印加しながら4時間作用させることでフェライトの除染を行った.除染後の試料表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に全量溶解後,残留したフェライト重量を測定することでフェライトの除染率を算出した.温度353Kにおけるフェライトの除染率は92%であり,除染操作によるスチール管の溶出率は最大で7%であった.この除染率は除染係数に換算すると12であり,既存の化学除染法で期待される除染係数(6-10)よりも高い値であった.本手法により母材を損傷することなくフェライトを効率的に除去できることが明らかとなった.

In this paper, the study of the formation of organic acid aqueous solution in supercritical carbon dioxide (Sc-CO_2) and the use of radioactive decay products in the decontamination process were carried out. The simulation data were determined by X-ray diffraction, heat treatment, and dissolution of the surface of the sample in a 3mol dm nitric acid aqueous solution<-3>. A part of the surface of the sample was cut off by heat treatment, and the base material was dissolved in nitric acid. The weight of the residue was measured. The accumulation and separation of the residue was calculated by 1.5±0.3wt%. The phase equilibrium of Sc-CO_2, H_2O and H_2O systems was determined in 1977. The results showed that the phase equilibrium of Sc-CO_2, H_2O and H_2O systems was determined under the same conditions. The simulated sample is SC-CO_2,PFOA, H_2O mixed fluid, temperature 323,353K, pressure 25MPa. A part of the sample surface after dye removal is cut off, and the dye removal rate is calculated after the base material is completely dissolved in nitric acid and the residual weight is measured. At 353K, the rate of dye removal was 92%, and the rate of dissolution of dye removal tube was 7% at the maximum. This removal rate is the removal coefficient conversion of 12, the existing chemical removal method is expected to be the removal coefficient (6-10), high value. This method can be used to remove the base material damage.

项目成果

Decontamination of radioactive contaminants from iron pipes using reactive microemulsion of organic acid in supercritical carbon dioxide

使用超临界二氧化碳中的有机酸反应微乳液净化铁管中的放射性污染物

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Nuclear Science and Technology Vol. 43, 6
• 作者: R.Shimizu;K.Sawada;Y.Enokida;I.Yamamoto
• 通讯作者: I.Yamamoto

Decontamination of radioactive corrosion products utilizing water-in-CO2 reversed micelles

利用 CO2 中的水反转胶束净化放射性腐蚀产物

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences Vol.6,supplement
• 作者: R.Shimizu;K.Sawada;Y.Enokida;I.Yamamoto
• 通讯作者: I.Yamamoto