燃料高温科学研究グループ
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Profile

[研究の概要]

使用済み核燃料の再処理によって生じる高レベル放射性廃液には、核分裂生成物の他にNp、Am、Cm等のマイナーアクチノイド(MA)が含まれます。これらは長半減期のアルファ崩壊核種が多いことに加えて、発熱量が大きいことが知られています。長期に渡る環境への潜在的危険性の低減と地層処分の負担軽減の観点から、MAを分離・回収し、高速炉などで燃焼させてリサイクルする「分離変換サイクル」の研究が進められています。

当グループではこのような将来の核燃料サイクルを支える基礎データの整備、基盤技術の開発を目的として、酸化物、窒化物、塩化物、合金等の超ウラン元素化合物の調製、熱物性測定、燃料加工技術、燃料挙動評価、及び乾式再処理技術の開発を行っています。

また、不明な点が多い超ウラン元素化合物の諸特性を解明するために、メスバウアー分光、NMR、放射光を用いたXAFS測定等の手法を他組織と連携しつつ取り入れ、基礎科学研究を進めています。

MAリサイクルに関する主な研究項目 MAリサイクルに関する主な研究項目

[最近のトピックス]

●超ウラン元素化合物の熱物性測定(詳細

マイナーアクチノイドを添加した核変換用燃料の設計及び燃料挙動評価のためには、 比熱、熱伝導率、熱膨張率等の基本的な熱物性を測定し、データベースとして整備することが重要です。 NpからAmまでの超ウラン元素(TRU)酸化物及び窒化物について、 TRU単元素試料から多元素固溶体試料へと対象を拡げ、組成依存性を明らかにしつつあります。

●超ウラン元素酸化物の酸素ポテンシャル研究(詳細

将来の核燃料サイクルでは、廃棄物処分の負担軽減を目指し、現在は高レベル廃棄物に区分されている マイナーアクチノイド(MA:Np、Am、Cm)をリサイクル(分離変換)する技術の開発が期待されています。 そのための基礎データとして、アメリシウム酸化物の酸素ポテンシャルや酸素欠損量の温度依存性など、 アメリシウム含有酸化物燃料の基礎データを取得しています。

●乾式再処理技術の開発(詳細

マイナーアクチノイドを再処理する技術の一つである、溶融塩を溶媒とした乾式再処理技術の研究開発に関して、 施設や設備への負荷が高い腐食性ガスを用いずにMA塩化物を合成する手法を開発しました。 同時に、MA塩化物を含んだ溶融塩中のMA挙動や窒化アメリシウムの溶融塩電解時の挙動など、 乾式再処理における基礎データを明らかにしました。

Publication

発表論文、国際会議発表等

-2015-
林 博和、赤堀 光雄、湊 和生
5th Asia-Pacific Symposium on Radiochemistry (APSORC '13)
-2014-
Pukari, M.、高野 公秀
Pukari, M.、高野 公秀、西 剛史
坂本 寛、柴田 裕樹、宇根 勝巳、大内 敦、青見 雅樹、倉田 正輝
2014 Water Reactor Fuel Performance Meeting/ Top Fuel / LWR Fuel Performance Meeting (WRFPM 2014)
Proceedings of 2014 Water Reactor Fuel Performance Meeting/ Top Fuel / LWR Fuel Performance Meeting (WRFPM 2014) (USB Flash Drive)
林 博和、佐藤 匠、柴田 裕樹、倉田 正輝、岩井 孝、荒井 康夫
柴田 裕樹、林 博和、赤堀 光雄、荒井 康夫、倉田 正輝
核サ研福島技術開発特別チーム 燃料デブリ取扱技術開発グループ、原科研福島技術開発特別チーム 燃料デブリ評価技術開発グループ
西 剛史、荒井 康夫、高野 公秀、倉田 正輝
西原 健司、秋江 拓志、白数 訓子、岩村 公道
高野 公秀、林 博和、湊 和生
高野 公秀、西 剛史、白数 訓子
-2013-
仲吉 彬、北脇 慎一、福嶋 峰夫、村上 毅、倉田 正輝
佐藤 匠、西原 健司、高野 公秀
International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011)
Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM)
倉田 正輝
Conference on Molten Salts in Nuclear Technology (CMSNT 2013)
Proceedings of Conference on Molten Salts in Nuclear Technology (CMSNT 2013)
倉田 正輝、白数 訓子、小川 徹
林 博和、萩谷 弘通、Kim, S.-Y.、森田 泰治、赤堀 光雄、湊 和生
林 博和、高野 公秀、音部 治幹、小山 正史
秋江 拓志、佐藤 勇、鈴木 元衛、芹澤 弘幸、荒井 康夫
西 剛史、高野 公秀、荒井 康夫、倉田 正輝
第34回日本熱物性シンポジウム
Dai-34-Kai Nippon Netsu Bussei Shimpojiumu Koen Rombunshu
西 剛史、高野 公秀、赤堀 光雄、荒井 康夫
西 剛史、高野 公秀、赤堀 光雄、荒井 康夫
Nuclear Materials Conference 2012 (NuMat 2012)
鈴木 知史、西 剛史、中田 正美、都留 智仁、赤堀 光雄、平田 勝、加治 芳行
音部 治幹
Nuclear Materials Conference 2012 (NuMat 2012)
高野 公秀
Nuclear Materials Conference 2012 (NuMat 2012)
高野 公秀、西 剛史
Nuclear Materials Conference 2012 (NuMat 2012)
高野 公秀、西 剛史、林 博和、中島 邦久、音部 治幹
9th International Conference on the Chemistry and Physics of the Actinide Elements (ACTINIDES 2013)
-2012-
中村 勤也、加藤 徹也、尾形 孝成、中島 邦久、岩井 孝、荒井 康夫
International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009)
徳永 陽、酒井 宏典、神戸 振作、中堂 博之、逢坂 正彦、三輪 周平、西 剛史、中田 正美、伊藤 昭憲、本間 佳哉
Materials Research Society 2012 Spring Meeting
柴田 裕樹、林 博和、小山 正史
4th Asian Conference on Molten Salt Chemistry and Technology \& 44th Symposium on Molten Salt Chemistry, Japan
Proceedings of 4th Asian Conference on Molten Salt Chemistry and Technology \& 44th Symposium on Molten Salt Chemistry, Japan
柴田 裕樹、都留 智仁、西 剛史、平田 勝、加治 芳行
芳賀 芳範、本間 佳哉、青木 大、中島 邦久、荒井 康夫、松田 達磨、池田 修悟、酒井 宏典、山本 悦嗣、中村 彰夫、立岩 尚之、大貫 惇睦、Fisk, Z.
International Workshop on Heavy Fermions (TOKIMEKI 2011)
荒井 康夫
荒井 康夫
4th International ATALANTE Conference on Nuclear Chemistry for Sustainable Fuel Cycles (ATALANTE 2012)
鈴木 知史、西 剛史、中田 正美、赤堀 光雄、平田 勝、加治 芳行
高野 公秀、西 剛史、倉田 正輝、天谷 政樹、永瀬 文久
5th European Review Meeting on Severe Accident Research (ERMSAR 2012)
 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 | 2006 

※ご覧の成果一覧は研究開発成果検索・閲覧システム(JOPSS)より自動生成しています。

Cooperation

共同研究

2013年―2014年
電力中央研究所
過酷事故における炉内物質の挙動評価と処理に関する基盤研究
2006年―2013年
電力中央研究所
超ウラン元素の乾式リサイクルに関する基盤研究:フェーズII、III、IV

受託研究

2010年―2012年
文科省、原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ
核燃料に関する計算組織学的な解析技術の開発
2010年―2011年
文科省、原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ
不活性母材を含む核変換用窒化物燃料の化学溶解挙動に関する研究
2010年―2013年
文科省、原子力システム研究開発事業
照射を目指したMA合金燃料の製造基盤技術の開発
2009年―2011年
文科省、原子力システム研究開発事業
FBR移行サイクルの柔軟性向上技術の実用化に関する研究開発
文科省、原子力システム研究開発事業
実用化に向けた金属燃料サイクルの工学技術実証に関する研究開発
2008年―2010年
文科省、原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ
広域連携ホットラボ利用によるアクチノイド研究
2007年―2009年
文科省、原子力システム研究開発事業
MAリサイクルのための燃料挙動評価に関する共通基盤技術開発
2006年―2008年
文科省、原子力システム研究開発事業
TRU燃焼のための合金燃料設計と製造の基盤技術の開発
文科省、原子力システム研究開発事業
窒化チタンを不活性母材としたMA含有窒化物燃料製造技術に関する研究開発
文科省、原子力システム研究開発事業
電解還元法を適用した酸化物燃料の乾式再処理に関する技術開発
文科省、原子力システム研究開発事業
FBRの円滑な導入のための柔軟な燃料サイクルに関する研究開発
2005年―2007年
文科省、原子力システム研究開発事業
液体Gaを用いた高効率マイナーアクチノイド分離回収技術の開発
2002年―2006年
文科省、革新的原子力システム技術開発公募
窒化物燃料と乾式再処理に基づく核燃料サイクルに関する技術開発

Member

グループリーダー

倉田 正輝
KURATA Masaki

サブグループリーダー

林 博和
HAYASHI Hirokazu
高野 公秀
TAKANO Masahide

職員

白数 訓子
SHIRASU Noriko
音部 治幹
OTOBE Haruyoshi
小野澤 淳
ONOZAWA Atsushi
柴田 裕樹
SHIBATA Hiroki
佐藤 匠
SATO Takumi
須藤 彩子
SUDO Ayako
徳島 ニ之
TOKUSHIMA Kazuyuki
千葉 力也
CHIBA Rikiya
荒井 康夫
ARAI Yasuo
岩井 孝
IWAI Takashi
菊地 啓修
KIKUCHI Hironobu
中村 勤也
NAKAMURA Kinya
徳島 ニ之
TOKUSHIMA Kazuyuki
重藤 房子
SHIGETO Fusako

兼務

中島 邦久
NAKAJIMA Kunihisa
赤堀 光雄
AKABORI Mitsuo
中田 正美
NAKATA Masami
芹澤 弘幸
SERIZAWA Hiroyuki
田上 進
TAGAMI Susumu

Contact Infomation

日本原子力研究開発機構
原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター
燃料・材料工学ディビジョン 燃料高温科学研究グループ

原子力科学研究所内 第1研究棟120号室

茨城県那珂郡東海村大字白方2番地4
JR常磐線東海駅下車、タクシーで約10分、バスで約15分

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