50
JAEA-Research 2016-024 DOI:10.11484/jaea-research-2016-024 遠心抽出器による TDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出試験(2) -改良型 MA回収フローシートを対象とした評価- Countercurrent Extraction/Stripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant in a Centrifugal Contactor System(2) -Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery- 木部 智 藤咲 和彦 坂本 淳志 佐野 雄一 竹内 正行 鈴木 英哉 津幡 靖宏 松村 達郎 高速炉研究開発部門 次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部 Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department Advanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center Sector of Fast Reactor Research and Development 日本原子力研究開発機構 February 2017 Japan Atomic Energy Agency Satoshi KIBE, Kazuhiko FUJISAKU, Atsushi SAKAMOTO, Yuichi SANO Masayuki TAKEUCHI, Hideya SUZUKI, Yasuhiro TSUBATA and Tatsuro MATSUMURA

遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

  • Upload
    others

  • View
    77

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research

2016-024

DOI1011484jaea-research-2016-024

遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験(2)

-改良型MA回収フローシートを対象とした評価-Countercurrent ExtractionStripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant

in a Centrifugal Contactor System(2)

-Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery-

木部 智 藤咲 和彦 坂本 淳志 佐野 雄一竹内 正行 鈴木 英哉 津幡 靖宏 松村 達郎

高速炉研究開発部門次世代高速炉サイクル研究開発センター

燃料サイクル技術開発部

Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development DepartmentAdvanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center

Sector of Fast Reactor Research and Development

日本原子力研究開発機構

February 2017

Japan Atomic Energy Agency

Satoshi KIBE Kazuhiko FUJISAKU Atsushi SAKAMOTO Yuichi SANOMasayuki TAKEUCHI Hideya SUZUKI Yasuhiro TSUBATA and Tatsuro MATSUMURA

本レポートは国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が不定期に発行する成果報告書です

本レポートの入手並びに著作権利用に関するお問い合わせは下記あてにお問い合わせ下さい

なお本レポートの全文は日本原子力研究開発機構ホームページ(httpwwwjaeagojp)より発信されています

This report is issued irregularly by Japan Atomic Energy AgencyInquiries about availability andor copyright of this report should be addressed toInstitutional Repository SectionIntellectual Resources Management and RampD Collaboration DepartmentJapan Atomic Energy Agency2-4 Shirakata Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken 319-1195 JapanTel +81-29-282-6387 Fax +81-29-282-5920 E-mailird-supportjaeagojp

copy Japan Atomic Energy Agency 2017

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 研究連携成果展開部 研究成果管理課

319-1195 茨城県那珂郡東海村大字白方 2 番地4電話 029-282-6387 Fax 029-282-5920 E-mailird-supportjaeagojp

JAEA-Research 2016-024

i

JAEA-Research 2016-024

遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験(2) -改良型MA 回収フローシートを対象とした評価-

日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門

次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部

木部 智1藤咲 和彦1坂本 淳志佐野 雄一竹内 正行 鈴木 英哉2津幡 靖宏+1松村 達郎+1

(2016 年 12 月 6 日受理)

PUREX プロセスの抽出ラフィネートからマイナーアクチノイド(以下MA という)を回収するプ

ロセス開発の一環として抽出剤にTDdDGA を用いたフローシートの開発を進めている 本試験ではこれまでのフローシートにおける沈殿物の生成等の課題に対して抽出溶媒へのアルコ

ール添加等の改良を加えたフローシートを対象に遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し

先に実施されているミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて比較評価した 本試験を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認められず相分離性も良好であ

ったMA と類似の挙動を示す希土類元素では抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場

合と同等の挙動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認されたこれは遠心

抽出器の高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される 核燃料サイクル工学研究所319-1194 茨城県那珂郡東海村大字村松 4 番地 33

+1 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター 分離変換技術開発ディビジョン 1 技術開発協力員 2 任期付研究員 1 株式会社アセンド

i

JAEA-Research 2016-024

ii

JAEA-Research 2016-024

Countercurrent ExtractionStripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant in a Centrifugal Contactor System(2)

-Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery-

Satoshi KIBE1 Kazuhiko FUJISAKU1 Atsushi SAKAMOTO Yuichi SANO Masayuki TAKEUCHI

Hideya SUZUKI2 Yasuhiro TSUBATA+1 and Tatsuro MATSUMURA+1

Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department Advanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center

Sector of Fast Reactor Research and Development Japan Atomic Energy Agency

Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken

(Received December 6 2016)

The Japan Atomic Energy Agency has been developing some flowsheets with TDdDGA (N N Nrsquo Nrsquondashtetradodecyl-diglycolamide) extractant to recover MA (minor actinide) from raffinate In this study countercurrent experiments with the improved flowsheet eg the addition of alcohol into the solvent for preventing the precipitation were performed by using miniature centrifugal contactors in order to compare extractionstripping behavior of each element with the mixer-settler type During the operation no entrainments were observed and sufficient phase separation was achieved by centrifugal

contactors without any abnormal fluid behavior such as overflow As a result the extraction and stripping of Ln(III) which show the similar tendencies as MA could be achieved successfully especially their stripping proceeded more efficiently in centrifugal contactors This might be due to the increase in stripping rates by improving the flowsheet and to superior phase separation performance of centrifugal contactors KeywordsMinor Actinide MA Recovery TDdDGA Centrifugal Contactor Mixer-settler ExtractionStripping Behavior +1 Partitioning and Transmutation Technology Division Nuclear Science and Engineering Center Sector of Nuclear

Science Research 1 Collaborating Engineer 2 Senior Post-Doctoral Fellow 1 Ascend Co Ltd

ii

JAEA-Research 2016-024

iii

目次

1 はじめに middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 目的 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 装置 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 分析評価方法 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 元素濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 酸濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 フィード液組成 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 試験状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 各溶液組成の経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 濃度プロファイル middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 考察 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 まとめ middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 参考文献 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iii

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 2: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

本レポートは国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が不定期に発行する成果報告書です

本レポートの入手並びに著作権利用に関するお問い合わせは下記あてにお問い合わせ下さい

なお本レポートの全文は日本原子力研究開発機構ホームページ(httpwwwjaeagojp)より発信されています

This report is issued irregularly by Japan Atomic Energy AgencyInquiries about availability andor copyright of this report should be addressed toInstitutional Repository SectionIntellectual Resources Management and RampD Collaboration DepartmentJapan Atomic Energy Agency2-4 Shirakata Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken 319-1195 JapanTel +81-29-282-6387 Fax +81-29-282-5920 E-mailird-supportjaeagojp

copy Japan Atomic Energy Agency 2017

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 研究連携成果展開部 研究成果管理課

319-1195 茨城県那珂郡東海村大字白方 2 番地4電話 029-282-6387 Fax 029-282-5920 E-mailird-supportjaeagojp

JAEA-Research 2016-024

i

JAEA-Research 2016-024

遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験(2) -改良型MA 回収フローシートを対象とした評価-

日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門

次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部

木部 智1藤咲 和彦1坂本 淳志佐野 雄一竹内 正行 鈴木 英哉2津幡 靖宏+1松村 達郎+1

(2016 年 12 月 6 日受理)

PUREX プロセスの抽出ラフィネートからマイナーアクチノイド(以下MA という)を回収するプ

ロセス開発の一環として抽出剤にTDdDGA を用いたフローシートの開発を進めている 本試験ではこれまでのフローシートにおける沈殿物の生成等の課題に対して抽出溶媒へのアルコ

ール添加等の改良を加えたフローシートを対象に遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し

先に実施されているミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて比較評価した 本試験を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認められず相分離性も良好であ

ったMA と類似の挙動を示す希土類元素では抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場

合と同等の挙動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認されたこれは遠心

抽出器の高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される 核燃料サイクル工学研究所319-1194 茨城県那珂郡東海村大字村松 4 番地 33

+1 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター 分離変換技術開発ディビジョン 1 技術開発協力員 2 任期付研究員 1 株式会社アセンド

i

JAEA-Research 2016-024

ii

JAEA-Research 2016-024

Countercurrent ExtractionStripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant in a Centrifugal Contactor System(2)

-Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery-

Satoshi KIBE1 Kazuhiko FUJISAKU1 Atsushi SAKAMOTO Yuichi SANO Masayuki TAKEUCHI

Hideya SUZUKI2 Yasuhiro TSUBATA+1 and Tatsuro MATSUMURA+1

Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department Advanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center

Sector of Fast Reactor Research and Development Japan Atomic Energy Agency

Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken

(Received December 6 2016)

The Japan Atomic Energy Agency has been developing some flowsheets with TDdDGA (N N Nrsquo Nrsquondashtetradodecyl-diglycolamide) extractant to recover MA (minor actinide) from raffinate In this study countercurrent experiments with the improved flowsheet eg the addition of alcohol into the solvent for preventing the precipitation were performed by using miniature centrifugal contactors in order to compare extractionstripping behavior of each element with the mixer-settler type During the operation no entrainments were observed and sufficient phase separation was achieved by centrifugal

contactors without any abnormal fluid behavior such as overflow As a result the extraction and stripping of Ln(III) which show the similar tendencies as MA could be achieved successfully especially their stripping proceeded more efficiently in centrifugal contactors This might be due to the increase in stripping rates by improving the flowsheet and to superior phase separation performance of centrifugal contactors KeywordsMinor Actinide MA Recovery TDdDGA Centrifugal Contactor Mixer-settler ExtractionStripping Behavior +1 Partitioning and Transmutation Technology Division Nuclear Science and Engineering Center Sector of Nuclear

Science Research 1 Collaborating Engineer 2 Senior Post-Doctoral Fellow 1 Ascend Co Ltd

ii

JAEA-Research 2016-024

iii

目次

1 はじめに middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 目的 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 装置 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 分析評価方法 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 元素濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 酸濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 フィード液組成 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 試験状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 各溶液組成の経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 濃度プロファイル middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 考察 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 まとめ middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 参考文献 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iii

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 3: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

i

JAEA-Research 2016-024

遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験(2) -改良型MA 回収フローシートを対象とした評価-

日本原子力研究開発機構 高速炉研究開発部門

次世代高速炉サイクル研究開発センター 燃料サイクル技術開発部

木部 智1藤咲 和彦1坂本 淳志佐野 雄一竹内 正行 鈴木 英哉2津幡 靖宏+1松村 達郎+1

(2016 年 12 月 6 日受理)

PUREX プロセスの抽出ラフィネートからマイナーアクチノイド(以下MA という)を回収するプ

ロセス開発の一環として抽出剤にTDdDGA を用いたフローシートの開発を進めている 本試験ではこれまでのフローシートにおける沈殿物の生成等の課題に対して抽出溶媒へのアルコ

ール添加等の改良を加えたフローシートを対象に遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し

先に実施されているミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて比較評価した 本試験を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認められず相分離性も良好であ

ったMA と類似の挙動を示す希土類元素では抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場

合と同等の挙動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認されたこれは遠心

抽出器の高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される 核燃料サイクル工学研究所319-1194 茨城県那珂郡東海村大字村松 4 番地 33

+1 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター 分離変換技術開発ディビジョン 1 技術開発協力員 2 任期付研究員 1 株式会社アセンド

i

JAEA-Research 2016-024

ii

JAEA-Research 2016-024

Countercurrent ExtractionStripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant in a Centrifugal Contactor System(2)

-Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery-

Satoshi KIBE1 Kazuhiko FUJISAKU1 Atsushi SAKAMOTO Yuichi SANO Masayuki TAKEUCHI

Hideya SUZUKI2 Yasuhiro TSUBATA+1 and Tatsuro MATSUMURA+1

Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department Advanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center

Sector of Fast Reactor Research and Development Japan Atomic Energy Agency

Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken

(Received December 6 2016)

The Japan Atomic Energy Agency has been developing some flowsheets with TDdDGA (N N Nrsquo Nrsquondashtetradodecyl-diglycolamide) extractant to recover MA (minor actinide) from raffinate In this study countercurrent experiments with the improved flowsheet eg the addition of alcohol into the solvent for preventing the precipitation were performed by using miniature centrifugal contactors in order to compare extractionstripping behavior of each element with the mixer-settler type During the operation no entrainments were observed and sufficient phase separation was achieved by centrifugal

contactors without any abnormal fluid behavior such as overflow As a result the extraction and stripping of Ln(III) which show the similar tendencies as MA could be achieved successfully especially their stripping proceeded more efficiently in centrifugal contactors This might be due to the increase in stripping rates by improving the flowsheet and to superior phase separation performance of centrifugal contactors KeywordsMinor Actinide MA Recovery TDdDGA Centrifugal Contactor Mixer-settler ExtractionStripping Behavior +1 Partitioning and Transmutation Technology Division Nuclear Science and Engineering Center Sector of Nuclear

Science Research 1 Collaborating Engineer 2 Senior Post-Doctoral Fellow 1 Ascend Co Ltd

ii

JAEA-Research 2016-024

iii

目次

1 はじめに middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 目的 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 装置 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 分析評価方法 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 元素濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 酸濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 フィード液組成 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 試験状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 各溶液組成の経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 濃度プロファイル middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 考察 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 まとめ middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 参考文献 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iii

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 4: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

ii

JAEA-Research 2016-024

Countercurrent ExtractionStripping Experiments using TDdDGA Solvent Extractant in a Centrifugal Contactor System(2)

-Evaluation on the Improved Flowsheet for MA Recovery-

Satoshi KIBE1 Kazuhiko FUJISAKU1 Atsushi SAKAMOTO Yuichi SANO Masayuki TAKEUCHI

Hideya SUZUKI2 Yasuhiro TSUBATA+1 and Tatsuro MATSUMURA+1

Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department Advanced Fast Reactor Cycle System Research and Development Center

Sector of Fast Reactor Research and Development Japan Atomic Energy Agency

Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken

(Received December 6 2016)

The Japan Atomic Energy Agency has been developing some flowsheets with TDdDGA (N N Nrsquo Nrsquondashtetradodecyl-diglycolamide) extractant to recover MA (minor actinide) from raffinate In this study countercurrent experiments with the improved flowsheet eg the addition of alcohol into the solvent for preventing the precipitation were performed by using miniature centrifugal contactors in order to compare extractionstripping behavior of each element with the mixer-settler type During the operation no entrainments were observed and sufficient phase separation was achieved by centrifugal

contactors without any abnormal fluid behavior such as overflow As a result the extraction and stripping of Ln(III) which show the similar tendencies as MA could be achieved successfully especially their stripping proceeded more efficiently in centrifugal contactors This might be due to the increase in stripping rates by improving the flowsheet and to superior phase separation performance of centrifugal contactors KeywordsMinor Actinide MA Recovery TDdDGA Centrifugal Contactor Mixer-settler ExtractionStripping Behavior +1 Partitioning and Transmutation Technology Division Nuclear Science and Engineering Center Sector of Nuclear

Science Research 1 Collaborating Engineer 2 Senior Post-Doctoral Fellow 1 Ascend Co Ltd

ii

JAEA-Research 2016-024

iii

目次

1 はじめに middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 目的 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 装置 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 分析評価方法 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 元素濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 酸濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 フィード液組成 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 試験状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 各溶液組成の経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 濃度プロファイル middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 考察 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 まとめ middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 参考文献 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iii

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 5: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

iii

目次

1 はじめに middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 目的 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 装置 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 条件 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 分析評価方法 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 元素濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 酸濃度分析 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 フィード液組成 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 試験状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 各溶液組成の経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 濃度プロファイル middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 バッチ逆抽出試験 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 考察 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 まとめ middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 参考文献 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iii

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 6: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

iv

Contents

1 Introduction middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 2 Objects middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 3 Experimental middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1

31 The main changes in the experiment conditions from the 2014 fiscal year middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1 32 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2

321 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 322 Apparatus middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 323 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2 324 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3

33 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 331 Reagents middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 332 Conditions middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 4 333 Procedure middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5

4 Analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 41 Element concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6 42 Acid concentration analysis middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

5 Results middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 51 Composition of feed solution middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 52 Countercurrent extractionstripping experiment using centrifugal contactors middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7

521 Experimental status middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 522 Changes of each solution composition middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 7 523 Elemental concentration profiles middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8 524 Elemental mass balances middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 8

53 Batch stripping experiments middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 6 Discussion middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 9 7 Summary middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10 References middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11

iv

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 7: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

v

表リスト

表 1 使用した試薬 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 12 表 3 溶液調製 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 13 表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 14 表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 15 表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 16 表 7 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 17 表 8 各元素の濃度プロファイル(水相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 18 表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 19 表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 11 各元素の移行率及び物質収支 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 20 表 14 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21 表 15 各振とう時間での有機相の液温 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 21

写真リスト

写真 1 試験の状況 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 2 流量測定用の重量計 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 39 写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40 写真 4 ロータを分解した際の様子 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40

v

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 8: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

vi

図リスト

図 1 TDdDGA 構造式 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 2 遠心抽出器の概略図 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 22 図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 23 図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 6 ケーシング部 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24 図 7 有機相の逆抽出手順 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 25 図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26 図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27 図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28 図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 29 図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 30 図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 19 酸濃度測定結果 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 31 図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 32 図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 33 図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34 図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 35 図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 36 図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37 図 32 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38 図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38

vi

JAEA-Research 2016-024

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 9: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

1 はじめに 使用済核燃料再処理における PUREX プロセス 1)で生じる抽出ラフィネート中に含まれる放射

性核種を半減期や化学的性質あるいは利用目的に応じて分離する群分離技術の開発が各国に

おいて進められている 2) 現在日本原子力研究開発機構(以下JAEA という)では半減期が長く且つ毒性の高い

アメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)等のMA を分離し核変換によって安定核種または短

寿命化するための分離変換プロセスの研究開発を行っている JAEA ではPUREX 抽出ラフィネート中からMA を分離するための新規抽出剤N N Nrsquo Nrsquo-

tetradodecyl-diglycolamide(TDdDGA(図 1))を用いた溶媒抽出法によるフローシートを開発

しミキサセトラでの向流多段抽出逆抽出試験を実施した 3)また同様のフローシートを対

象としてミキサセトラに比べて相分離性能に優れる遠心抽出器 45)を用いて向流多段抽出逆抽

出試験を行い模擬核分裂生成物(以下模擬 FP という)の挙動等を取得し以下のことを確

認した 6) ①運転終了後遠心抽出器逆抽出段のハウジングボトム内及びロータボトムに白色の沈殿物

が認められた(図 2) ②希土類元素についてミキサセトラを用いた試験と同等の抽出挙動が得られた一方逆抽

出段においては逆抽出効率が低下する傾向を確認した ③希土類元素以外の元素ではミキサセトラを用いた試験と同様顕著な抽出性は認められ

ず洗浄工程において同等以上の洗浄効果を確認した 本研究では上記の課題に対して31 節に示す改良を加えたフローシート(図 3)7)を対象に

遠心抽出器を用いた際の抽出逆抽出挙動を取得し先に実施されているミキサセトラを用いた

際の同挙動との違いについて比較評価した

2 目的

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用した際の挙動との違いを明らかにする

3 試験

本検討では模擬抽出ラフィネートTDdDGAn-ドデカン系を対象に遠心抽出器を用いた

向流多段抽出逆抽出試験を実施するとともにミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察

するため混合時間をパラメータとしたバッチ逆抽出試験を行った 以下各試験について記載する

31 平成 26 年度からの試験条件の主な変更点

平成 26 年度からの変更点を下記に示す (1)沈殿発生を抑制するため抽出溶媒に 20 vol 2-エチル-1-ヘキサノールを添加した (2)SrZr の抽出を抑制するためフィード液の酸濃度を 3 molL(以下M という)から 2

JAEA-Research 2016-024

- 1 -

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 10: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26年度及び 27年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件 ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボトム

内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケーシ

ング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)より

もさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

M へ変更した (3)MA 及び希土類元素の逆抽出率を向上するため以下の変更を行った

逆抽出段数12 段rarr16 段 逆抽出液流量808 mLhrarr1000 mLh 逆抽出液酸濃度005 Mrarr002 M

平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件を図 4(図中に上記の変更点の数字を記載)に示す 32 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 321 試薬

使用した試薬を表 1 及び表 2 に示す EDTA-OH は白金族とくにPd に対するマスキング剤としてまた過酸化水素(H2O2)は

主にZr の抽出を抑制するために添加した 322 装置

放射性核種を含む溶液を用いた試験において使用実績のある小型遠心抽出器 8)(ロータ径 27 mmケーシング部容量 10 mLロータ内容量 15 mL16 段1 バンク)を 2 バンク使用した

モータはインバータ制御により回転数を同抽出器での過去の実績に合わせ 3000 min-1とし た 9)各溶液の送液にはダイヤフラムポンプを使用した試験の状況を写真 1 に示す 323 条件

ミキサセトラでの試験において評価した図 3 に示すフローシート 7)を基本とした各供給液は

ミキサセトラでの試験と同一の試薬(表 1)を使用したまた供給流量は遠心抽出器の運転条

件(これまで同抽出器で試験が行われた代表的な条件)を考慮し図 3 中に記載の 10 倍とした

遠心抽出器とミキサセトラの流量の比較を図 5 に示す

本試験において以下の式により定義される 1 段あたりの混合時間は約 18 秒(抽出段)約

24 秒(洗浄段)約 18 秒(逆抽出段)と見積もられる

混合時間=ケーシング部容積

総流量(水相+有機相流量) (1)

混合時間の算出方法を式(1)に示すケーシング部容量とはロータ外面とハウジングボト

ム内面とで形成されるアニュラーギャップ部(図 6)に存在する液量と定義するここでケー

シング部容量を 10 mL としているがこれはロータを回転させた際にアニュラーギャップ部に存

在する液位と同部の寸法から算出した値 10)である なお実際には試験中はロータが回転しアニュラーギャップ部の液は激しく撹拌された状態

であることから気泡等が混入しているものと考えられるそのため実際のケーシング部に保

持される液量はケーシング部の容積よりも少なくなる可能性があり実際の混合時間は式(1)よりもさらに短くなることが想定される

JAEA-Research 2016-024

- 2 -

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 11: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

324 手順 3241 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 2783 g濃硝酸 1493 mL及び模擬FP

を表 2 に従い秤量しメスフラスコに投入したH2O2は模擬FP と反応するため本運

転開始のおよそ 3 時間前に 5669 g を投入し蒸留水で 1000 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の蒸留水を入れEDTA-OH 4174 g濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2は 8504 g を投入し純水で 1500 mL にメスアップした ③洗浄液(15 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) メスフラスコに適量の純水を入れEDTA-OH 5565 g 濃硝酸 2239 mL を秤量しメ

スフラスコに投入したH2O2 は 11338 g を投入し純水で 2000 mL にメスアップし

た ④逆抽出液(002 M HNO3) メスフラスコに適量の純水を入れ濃硝酸 6 mL を投入し4000 mL にメスアップした

(2)有機相 ①抽出溶媒(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20 vol 2-エチル-1-ヘキサノール) TDdDGA 32774 g を秤量し40~50に湯煎したn-ドデカンに溶かした室温まで冷却

後メスフラスコに投入した2 エチル-1-ヘキサノール 8163 mL を秤量しメスフラス

コに投入しn-ドデカンで 4000 mL にメスアップした 調製後の各溶液の組成を表 2 及び表 3 に示す

3242 運転準備 (1)各相のポンプの流量調整を行った (2)立ち上げ運転開始前に立ち上げ運転時間を短縮するため1 段~8 段には 15 M 硝酸と 2

M 硝酸をそれぞれ 10 mL の合計 20 mL9 段~16 段には 15 M 硝酸を 20 mL17 段~32段には 002 M 硝酸をそれぞれ約 20 mL 投入したつぎに水相有機相の各供給ポンプか

ら抽出器の液流入部直前までの配管にあらかじめ液を送液した 3243 立ち上げ運転 (1)ロータの回転を開始した回転数は 3000 min-1とした同時に流量測定用重量計及び液温

計のデータロガーの記録を開始した流量測定用重量計は容器の下に設置し重量減量から

供給液の流量を算出した(写真 2) (2)洗浄液の送液及び運転時間の計測を開始し立ち上げ運転開始とした (3)洗浄液が 8 段目に達したところで逆抽出液及び酸‐溶媒平衡用フィード液の送液を開始

した(運転開始 9 分後) (4)ラフィネートが排出された時点で抽出溶媒の送液を開始した(運転開始 18 分後) (5)使用済み溶媒が排出されるまでの 40 分間立ち上げ運転を継続した

JAEA-Research 2016-024

- 3 -

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 12: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

3244 酸‐溶媒平衡運転 (1)使用済み溶媒が排出された時点を酸‐溶媒平衡運転開始とした (2)平成 26 年度の結果 6)より運転時間は連続で 60 分間とした10 分ごとにフィード液洗

浄液逆抽出液抽出溶媒の供給液ラフィネートプロダクト及び使用済み溶媒の排出

液の流量を測定した流量は各供給液タンクの重量減量から液量を算出すると共に各排

出液出口でのメスシリンダーによる排出量測定より算出した 3245 本運転 (1)酸‐溶媒平衡終了後酸‐溶媒平衡用フィード液からフィード液に切換えて本運転を開始

した酸‐溶媒平衡運転同様10 分ごとに供給液及び排出液の流量を測定するとともに各

出口からサンプリングを行った (2)平成 26 年度の結果 6)より本運転開始から 80 分経過後にロータ及び供給ポンプを同時に

停止させ試験終了とした 3246 水相及び有機相の回収 (1)本試験終了後抽出器のロータを外し各段よりスポイトで水相及び有機相を同時にサンプ

リングをした (2)サンプリングした試料を対象に045 μm シリンジフィルタ(株式会社アドバンテック社製

25CS045AN(以下同様品を使用))を用いた油水分離操作を行い水相及び有機相を回収

した 33 バッチ逆抽出試験

ミキサセトラを用いた際の結果との違いを考察するため混合時間をパラメータとしたバッチ

逆抽出試験を行った 331 試薬 バッチ試験では321 項の遠心抽出器による試験と同様の試薬を用いた 332 条件 3321 水相及び有機相の混合時間(振とう時間)

遠心抽出器における逆抽出段の水相有機相の混合時間は約 18 秒であることからバッチ

試験の逆抽出操作における混合時間すなわち振とう時間を以下とした 振とう時間5 秒10 秒20 秒40 秒60 秒 3322 振とう方法

スターラーによる撹拌ではスターラーが定格回転に到達するまでに数秒の時間を要し設定

した振とう時間条件ごとの撹拌環境に差異が生じてしまうため振とう方法は手振りとした 3323 水相に対する有機相の容量比(以下OA 比という)

遠心抽出器による試験のフローシートを参照しOA 比を以下のように設定した ①酸‐溶媒平衡及び抽出操作OA 比 = 1

JAEA-Research 2016-024

- 4 -

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 13: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) ②逆抽出操作OA 比= 1

(参照フローシートの流量1000 mLh 1000 mLh = 1) 333 手順 3331 溶液調製 (1)水相

①フィード液(2 M HNO3+模擬FP+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量200 mL 遠心抽出器による試験の残液を使用したなお当初添加した H2O2 は分解が進んでい

るものと予想されたため試験直前に新たに H2O2を 114 g 添加しフィード液を用い

て 200 mL にメスアップした ②酸‐溶媒平衡用フィード液(2 M HNO3+05 M H2O2+01 M EDTA-OH) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の酸‐溶媒平衡液残液を使用したフィード液と同様試験直前

に新たにH2O2を 57 g 投入し酸‐溶媒平衡用フィード液を用いて 100 mL にメスアッ

プした ③逆抽出液(002 M HNO3)

使用量40 mL 遠心抽出器による試験の逆抽出液残液を使用した

(2)有機相(抽出溶媒)(01 M TDdDGA+n-ドデカン+20vol 2-エチル-1-ヘキサノール) 使用量100 mL 遠心抽出器による試験の抽出溶媒残液を使用した

3332 抽出逆抽出操作 (1)酸‐溶媒平衡操作

①200 mL 分液ロートに酸‐溶媒平衡用フィード液を 100 mL有機相を 100 mL を投入し

た ②分液ロートを 5 分間手振りで振とうし酸‐溶媒平衡操作を行った ③振とう後水相と有機相を分離回収した回収した水相は廃液として処理した有機相

の回収量は 100 mL であった (2)抽出操作

①有機相と同量である 100 mL のフィード液を分取しこれを 4 つに分けてそれぞれを 50 mL 遠沈管に投入した

②酸‐溶媒平衡操作後の有機相 100 mL も同様に 4 つに分けてフィード液を投入した遠沈

管にそれぞれ投入した残りのフィード液は「分析用フィード液試料」とした ③4 本の遠沈管を手振りで 5 分間振とうし抽出作業を行った ④振とう後遠心分離を 4000 min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した ⑤有機相をピペットで採取し遠沈管 4 本分のビーカーにまとめ「抽出後 Org 試料」とし

た「抽出後Org 試料」は 92 mL 回収した水相は 045 μm シリンジフィルタで油水分離

し「抽出後Aq 試料」とした

JAEA-Research 2016-024

- 5 -

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 14: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

(3)逆抽出操作 ①50 mL 遠沈管に逆抽出液を 10 mL 分取しそこに「抽出後Org 試料」から 10 mL を

投入した投入後有機相の液温を測定した ②発泡スチロールで断熱し手振りで所定時間 5 秒振とうした振とう後遠心分離を 4000

min-1 で 1 分間行い水相と有機相を分離した分離した有機相の液温を測定した ③有機相をピペットで採取し「Org 逆抽原液」としたまた水相は 045 μm シリンジフィル

タで油水分離し「Aq 逆抽原液」とした ④上記①~③の操作を各振とう時間(10 秒20 秒40 秒60 秒)についてそれぞれ行っ

4 分析評価方法 41 元素濃度分析

模擬FP 元素としてフィード液に添加した 12 元素(SrYZrMoRuRhPdBaLaNdEuCs)についてサンプリングした試料中の濃度測定を実施した

Cs を除く 11 元素は誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)Cs は原子吸光光度計(AAS)で測定を行った使用した分析装置は以下の通りである

ICP-AES(エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 SPS3520UV) AAS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 iCE3300)

水相は 05 M 硝酸で希釈し測定した有機相は 005 M EDTA-OH+002 M 硝酸で 2 回逆抽

出してから逆抽出液中の濃度を測定し有機相濃度に換算した有機相の逆抽出手順は以下

の通りである(図 7) ①「Org 試料」と「005 M EDTA-OH+002 M 硝酸(以下逆抽出EDTA-OH 液という)」そ

れぞれを 25 mL 採取し遠沈管Ⅰに入れた ②遠沈管Ⅰを手振りで 5 分間振とうした ③振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ④分離した有機相から 2 mL を分取し遠沈管Ⅱに入れ新たな逆抽出EDTA-OH 液を 2 mL採取し遠沈管Ⅱに入れたまた分離した水相から 2 mL 分取し20 mL メスフラスコに

入れた ⑤遠沈管Ⅱを手振りで 5 分間振とうした ⑥振とう後遠心分離機で 4000 min-13 分間の条件で水相と有機相を分離した ⑦分離した水相から 1 mL を分取し④で準備した 1 回目の逆抽出済み水相 2 mL 入り

のメスフラスコに入れた ⑧ ⑦のメスフラスコを 03 M HNO3で 20 mL にメスアップした ⑨ ⑧の液を 045 μm シリンジフィルタで濾過しながらサンプルビンに入れ逆抽出有機相の

分析試料とした ⑩有機相中の元素濃度を下記方法で算出した

有機相中元素濃度=⑨の試料中の元素濃度10(希釈倍率) 希釈倍率 = 1((1‐抽出効率)times逆抽出 1 回目試料量試料調製量+ (1 minus 抽出効率)times抽出効率times逆抽出 2 回目試料量試料調製量)

逆抽出 1 回目試料量2 mL

JAEA-Research 2016-024

- 6 -

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 15: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

逆抽出 2 回目試料量1 mL 試料調製量20 mL

抽出効率を 002 と仮定すると各元素の分配比推算モデル 11)より算出される逆抽出効率

は 9999以上であるが仮に逆抽出効率を 98としても希釈倍率=101≒10 となるこ

とから本作業での希釈倍率は 10 倍と規定した

標準試料濃度はICP-AES は 01~50 ppmAAS は 4~50 ppm とした標準試料濃度を超え

るサンプルは05 M HNO3で希釈し標準試料濃度内とした 42 酸濃度分析

試験で使用した供給液やサンプリングした試料の酸濃度を中和滴定により分析した使用し

た装置は以下のとおりである 自動滴定装置(平沼産業株式会社製 AUTO TITRATOR COM-1600)

5 結果

51 フィード液組成 本試験で使用したフィード液について実際に秤量した試薬量から算出した濃度(調製値)と

各分析(酸濃度ICP-AES 及びAAS)から得られた濃度(分析値)との比較を表 4 及び図 8 に

示す酸濃度の誤差は 25と良好であった各元素の分析値はRuCs 及びBa 以外の元素は調

製値との誤差が 10以内と良好であったがRuCs 及びBa は 10~20程度と若干高い値を示

した

52 遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験 521 試験状況 酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレイメントやオーバーフロー等 5)の異常は認め

られず相分離性は良好であったまた遠心抽出器のロータは安定に稼働した 運転中の流量測定結果を表 5 及び図 9~図 15 に示すメスシリンダーで測定した排出液の流

量に若干のばらつきが見られるが全体的には設定値通りであったまた重量計の重量変化か

ら算出した供給液の流量も安定していた 表 6 に 10 分ごとに各相の液温測定の結果を示す本運転中の各液温は運転時間の経過に伴

い 05~20上昇した 本運転終了後ロータを外して抽出器の内部を確認した平成 26 年度の試験では逆抽出段

(28~32 段)の液中及びロータ内に白色の沈殿物が確認されたが本試験では沈殿物は全段にお

いて認められなかった写真 3 及び写真 4 に状況を示す 522 各溶液組成の経時変化

各排出液の元素濃度分析結果を図 16~図 18 に示すラフィネート中の各元素は本運転開始

20 分後にはほぼ一定濃度となった一方プロダクト及び使用済み溶媒中の各元素濃度は本

運転開始 40 分後にはほぼ一定となった以上の結果から本運転開始 40 分後には定常状態に達

するものと考えられる

JAEA-Research 2016-024

- 7 -

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 16: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() 排出側試料(分後のサンプリング試料)中濃度 流量フィード液濃度 流量 (2)

物質収支() 水相移行率有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() 水相もしくは有機相中濃度 液量()フィード液濃度() 液使用量() (5)

物質収支=水相移行率有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

523 濃度プロファイル 定常状態到達時(本運転終了時)における水相中の酸濃度及び両相の各元素濃度プロファイル

を表 7~表 9 及び図 19~図 31 に示す表 7 及び図 19~図 31 中にはミキサセトラを用いた試

験において得られた濃度プロファイルも併せて示している その結果酸濃度についてはミキサセトラを用いた試験とほぼ同等の濃度プロファイルが得

られた(図 19)硝酸TDdDGA 溶媒系において Am(III)と類似の挙動を示すと考えられる

Nd(III)は抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを用いた試験と同等の濃度プロファイルが

認められた一方逆抽出段においてはより少ない段数で逆抽出され逆抽出効率の向上が確

認された(図 30)このような傾向は他の希土類元素(図 28)についても同様であったその

他の金属についてはZr を除きミキサセトラとほぼ同等の挙動が認められたZr は逆抽出に

多くの段数を要しており逆抽出効率の低下が確認された(図 20) 524 物質収支 (1)定常状態到達時における物質収支

以下の式(2)(3)より算出した定常状態到達時における各元素の移行率及び物質収支を表

10 に示すまた表中にはミキサセトラ試験での各元素の移行率及び物質収支も参考値として

示している

移行率() = 排出側試料(80分後のサンプリング試料)中濃度(mM) times 流量(Lh) フィード液濃度(mM) times 流量(Lh)

times 100 (2)

物質収支() = 水相移行率+ 有機相移行率 (3)

ミキサセトラを用いた試験の結果については以下の式(4)により移行率を算出した

移行率() = 排出液中に含まれる元素量

フィード液中に含まれる元素量 times 100 (4)

希土類元素はラフィネート及び使用済み溶媒への移行は抑えられており抽出及び逆抽出

は良好に進行することを確認したその他の元素はZr を除きほぼ全量がラフィネートに移

行したがZr は 10程度が使用済み溶媒へ移行した (2)試験終了時における物質収支

以下の式により算出した試験終了時における各元素の移行率及び物質収支を表 11 に

示す

移行率() = 水相もしくは有機相中濃度(mM) times 液量(L)フィード液濃度(mM) times 液使用量(L)

times 100 (5)

物質収支()=水相移行率+ 有機相移行率 (6)

JAEA-Research 2016-024

- 8 -

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 17: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

算出に使用した溶液を下記に示す ①水相

水相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとにラフィネートプロダクトからサンプリングした試料 ラフィネートプロダクトのタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

②有機相 有機相各段(1 段~32 段)の分析試料分析用希釈試料残液 10 分ごとに使用済み溶媒からサンプリングした試料 使用済み溶媒のタンクの残液 試験後に洗浄に使用した洗浄液

試験終了時における物質収支は全元素共に 100前後と良好な結果を得た

53 バッチ逆抽出試験 バッチでの逆抽出試験に供した各元素装荷済の有機相(抽出操作後に得られた有機相)中の各

元素濃度を表 12 に本有機相を用いて実施したバッチ逆抽出後の水相及び有機相中の各元素濃

度を表 13 に示す併せて以下の式より算出した各元素の逆抽出率の変化を表 14 及び図 32 に

示すなお表 15 に示すように逆抽出前後において液温の大きな変化は観察されなかった

逆抽出率() 逆抽出後の水相に含まれる元素量

逆抽出前の有機相に含まれる元素量 (7)

平成 26 年度の試験条件でのバッチ逆抽出試験の結果を図 336)に示す希土類元素について

振とう時間が短い条件では逆抽出が十分に進まない傾向が改善された一方Zr は何れの振と

う時間においても逆抽出率の低下が認められ特に振とう時間が短い条件では逆抽出率が小さい

値を示した

6 考察

ミキサセトラを用いた試験に対して遠心抽出器による向流多段抽出逆抽出試験において確

認された希土類元素の逆抽出効率の向上及びZr の逆抽出効率の低下について考察を行う 希土類元素についてはバッチ逆抽出試験の結果から振とう時間が短い条件においても十分

に逆抽出が進む結果が得られていることから遠心抽出器を用いた試験において確認された逆抽

出率の向上は遠心抽出器の高い相分離性能 45)と以下に示すような良好な分散性能に起因するも

のと推定される 遠心抽出機やミキサセトラ等の分散性能は混合部での攪拌で生じる分散相の比表面積により

決定されると考えられ分散相の比表面積S はHinze-Kolmogorovrsquos の式 12)より以下の通り整理

される

prop prop

(8)

JAEA-Research 2016-024

- 9 -

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 18: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

S 比表面積(mm-1) D32 ザウター粒子径(mm) ρc 連続相(母液)の密度(kgm3) σ 表面張力(Nm) N 攪拌翼(ロータ)の回転数(rpm) D 攪拌翼(ロータ)の径(mm)

遠心抽出器とミキサセトラを比較すると連続相の密度及び表面張力は同一条件の試験である

ため同じ値となるまた下記に示す通り攪拌翼の回転数も等しいよって攪拌翼径の違いを

考慮すると本試験の条件においては遠心抽出器における分散相の比表面積は 2 倍程度大きく

なるものと推定される 遠心抽出器 攪拌翼の回転数3000 rpm 攪拌翼の径 27 mm ミキサセトラ 攪拌翼の回転数 3000 rpm 攪拌翼の径10 mm

一方Zr についてはバッチ逆抽出試験から溶媒の変更に伴うZr の逆抽出反応の抑制傾向

が特に振とう時間が短い条件において確認されていることから混合時間が短い遠心抽出器(逆

抽出段混合時間遠心抽出器約 18 秒ミキサセトラ約 45 秒)において逆抽出効率の低下

がより顕著に現われたものと考えられる

7 まとめ

TDdDGAn-ドデカンを用いた改良型 MA 回収フローシートについて遠心抽出器を適用し

た際の模擬 FP の抽出逆抽出挙動(濃度プロファイル回収率)を取得しミキサセトラを適

用して取得した挙動との比較を行い以下に示す結果を得た (1)酸‐溶媒平衡運転及び本運転を通してエントレインメントやオーバーフロー等の異常は認

められず相分離性も良好であった (2)平成 26 年度の試験において逆抽出段(28 段から 32 段)の液中及びロータ内に発生した白

色の沈殿物は認められなかった (3)希土類元素に関しては抽出段及び洗浄段においてミキサセトラを適用した場合と同等の挙

動が得られるとともに逆抽出段においては逆抽出効率の向上が確認された遠心抽出器の

高い相分離性と良好な分散性能に起因するものと推定される (4)希土類元素以外の元素についてはZr を除きミキサセトラを用いた試験と同等の挙動が

得られた一方Zr については逆抽出効率が低下する傾向が確認された溶媒の変更に

よる逆抽出反応の抑制と遠心抽出器の使用に伴う混合時間の低下に起因するものと推定さ

れる 本試験において明らかとなった遠心抽出器使用時における Zr の逆抽出効率の低下については

抽出を抑制するよう抽出洗浄工程のフローシートを改良する等の対策について今後検討して

いく必要がある

JAEA-Research 2016-024

- 10 -

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 19: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

WashiyaTakeshi KaseYasuo NakajimaldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of Fission

Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295 (1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

参考文献

1)再処理プロセス化学ハンドブック検討委員会ldquo再処理プロセス化学ハンドブック 第 3

版rdquoJAEA-Review 2015-002(2015)726p 2)文部科学省 科学技術学術審議会研究計画評価分科会 原子力科学技術委員会群分離

核変換技術評価作業部会ldquo群分離核変換技術評価について(中間的な論点のとりまとめ)rdquo

平成 25 年 11 月(2013) 3)Yasuji MoritaYuji SasakiToshihide AsakuraYoshihiro KitatsujiYumi SugoTakaumi

KimuraldquoDevelopment of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separationrdquo IOP Conference Series Materials Science and Engineeringpp012057_1 - 012057_11(2009)

4)Masayuki TakeuchiHideki OginoHiroki NakabayashiYouichi AraiTadahiro

Washiya Takeshi Kase Yasuo Nakajima ldquoExtraction and stripping tests of engineering-scale centrifugal contactors cascade system for spent nuclear fuel reprocessingrdquo Journal of Nuclear Science and Technologypp217-225(2009)

5)鷲谷忠博荻野英樹竹内正行菅沼隆青瀬晋一ldquo高速炉燃料再処理用遠心抽出器の開

発rdquoサイクル機構技報 No212003 12pp23-32(2003) 6)木部智藤咲和彦安倍弘坂本淳志佐野雄一竹内正行鈴木英哉津幡靖宏松村達

郎ldquo遠心抽出器によるTDdDGA 溶媒系での向流多段抽出逆抽出試験rdquoJAEA-Research 2015-021(2016)40p

7)辻本和文国家課題対応型研究開発事業 原子力システム研究開発事業 英知を結集した

原子力科学技術人材育成推進事業 加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工

学的課題解決に向けた研究開発国立研究開発法人 科学技術振興機構

httpwwwjstgojpnuclearresulth27pdfsys_p12pdf(参照2016 年 3 月 1 日) 8)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoExtraction Behavior of

Fission Products with Tri-n-butyl Phosphate by Countercurrent Multistage Extraction in a Uranium Plutoniumand Neptunium Co-recovery Systemrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp13245-13250(2012)

9)Masaumi NakaharaYasuo NakajimaTsutomu KoizumildquoWashing of Uranyl Nitrate Hexahydrate Crystals with Nitric Acid Aqueous Solution To Improve Crystal Qualityrdquo Industrial amp Engineering Chemistry Researchpp15170ndash15175(2012)

10)中原将海佐野雄一小泉務ldquo簡素化溶媒抽出法によるU Pu 及びNp 共回収 抽出段の

高硝酸濃度化に伴う Np の抽出挙動への影響評価rdquoJAEA-Research 2008-078(2008)24p

11)日本原子力研究開発機構ldquo加速器駆動未臨界システムによる核変換サイクルの工学的課題

解決に向けた研究開発 成果報告書 平成 25 年度文部科学省国家課題対応型研究開発推進

事業原子力システム研究開発事業rdquo平成 26 年 3 月(2014) 12)Hinze J O Fundamentals of the Hydrodynamic Mechanism of Splitting in Dispersion

Processes AIChE J 1 289-295(1955)

JAEA-Research 2016-024

- 11 -

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 20: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

表 1 使用した試薬

表 2 使用した模擬FP とフィード液中模擬FP 濃度

フィード液の調製量1000mL

試薬名 試薬メーカー 品番

TDdDGA ケミクレア Lot No 208002F

n-ドデカンJX日鉱日石エネルギー

カクタスノルマルパラフィン N-12D

2-エチル-1-ヘキサノール

和光純薬工業 052-03826

HNO3 関東化学 JIS-K8541

H2O2 関東化学 18084-00

EDTA-OH 同人化学研究所 346-01172

元素 試薬名試薬メーカー

品番

ミキサセトラ試験時濃度

(mM)式量 原子量

遠心抽出器試験時調整濃度

(mM)

Sr硝酸ストロンチウム

Sr(NO3)2994

和光純薬工業194-04232

170 03619 g 2116 876 03618 g 170

Y硝酸イットリウム六水和物

Y(NO3)36H2O999

和光純薬工業012898

090 03451 g 3830 889 03455 g 090

Zr硝酸ジルコニル二水和物

ZrO(NO3)2bull2H2O100

和光純薬工業261-00912

960 25657 g 2673 912 25659 g 960

Moモリブデン(Ⅵ)酸二ナトリウム二水和物

Na2MoO42H2O1008

和光純薬工業196-02472

660 15842 g 2420 960 15845 g 660

Ruニトロシル硝酸ルテニウム(III)溶液

Ru(NO)(NO3)35 wt

NE CHEMCATC-438

990 200119 g 3171 1011 200120 g 990

Rh硝酸ロジウム(III)溶液

Rh(NO3)3497 wt

NE CHEMCATC-303

290 60045 g 2889 1029 60040 g 290

Pd硝酸パラジウム溶液

Pd(NO3)2504 gL 田中貴金属工業 770 00163 L 2304 1064 001630 L 772

Cs硝酸セシウム

CsNO3999

和光純薬工業039-12462

940 18340 g 1949 1329 18343 g 940

Ba硝酸バリウム

Ba(NO3)2996

和光純薬工業025-00292

390 10233 g 2613 1373 10230 g 390

La硝酸ランタン六水和物

La(NO3)36H2O999

和光純薬工業126-03112

780 33809 g 4330 1389 33811 g 780

Nd硝酸ネオジム六水和物

Nd(NO3)36H2O995

和光純薬工業142-05252

1400 61677 g 4384 1442 61673 g 1400

Eu硝酸ユウロピウム(Ⅲ)水和物

Eu(NO3)36H2O999

高純度化学研究所EUH05XB

310 13842 g 4461 1520 13843 g 310

必要量薬品の純度又は濃度

分取量

JAEA-Research 2016-024

- 12 -

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 21: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

表 3 溶液調製

工程調製量(mL)

試薬分子量(gmol)

TDdDGA 32774 g 983 80542 01 M

n-ドデカン

2-エチル-1-ヘキサノール

8163 mL 98 13023 20 vol

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 8504 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 4174 g 27826 01 M

HNO3 + 模擬FP 1493 mL 134 molL 6300 2 M

H2O2 5669 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 2783 g 27826 01 M

HNO3 2239 mL 134 molL 6300 15 M

H2O2 11338 g 30 3401 05 M

EDTA-OH 5565 g 27826 01 M

逆抽出液 4000 HNO3 60 mL 134 molL 6300 002 M

調製濃度純度又は濃度分取量

抽出溶媒 4000

フィード液

酸-溶媒平衡1500

フィード液

模擬FP1000

洗浄液 2000

JAEA-Research 2016-024

- 13 -

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 22: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

表 4 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

元素 試料名 誤差()

H+ HNO3 2 M 205 M 25

Sr Sr(NO3)2 170 mM 170 mM -01

Zr ZrO(NO3)2bull2H2O 960 mM 962 mM 02

Mo Na2MoO42H2O 660 mM 702 mM 63

Ru Ru(NO)(NO3)3 990 mM 1095 mM 106

Rh Rh(NO3)3 290 mM 294 mM 15

Pd Pd(NO3)2 772 mM 818 mM 59

Cs CsNO3 940 mM 1128 mM 199

Ba Ba(NO3)2 390 mM 446 mM 145

Y Y(NO3)36H2O 090 mM 090 mM 00

La La(NO3)36H2O 780 mM 802 mM 29

Nd Nd(NO3)36H2O 1400 mM 1447 mM 33

Eu Eu(NO3)36H2O 310 mM 318 mM 25

調製値 分析値

誤差()=(分析値-調製値)調製値times100

JAEA-Research 2016-024

- 14 -

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 23: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

表 5 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における流量平均値及び変動係数(CV)

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み

溶媒

設定流量 500 500 1000 1000 1000 1000 1000

000 507 505 983 1007

010 507 505 995 1046 1050 1007 888

020 507 500 995 1052 1020 1007 1080

030 502 505 989 1022 1032 1007 1008

040 502 505 995 1073 1020 1007 996

050 502 500 989 1030 1020 1007 984

100 502 505 989 752 1020 1007 1022

110 576 505 995 1109 1044 975 1092

120 461 500 989 962 996 991 1044

130 478 500 1001 1102 996 1014 912

140 511 500 995 1107 996 999 912

150 511 500 995 1108 972 1007 1020

200 500 500 995 1071 1008 999 1032

210 489 500 995 1014 1044 999 948

220 456 500 995 1013 1008 999 1008

Ave 504 504 991 996 1027 1007 996

σ 3 3 5 121 12 0 63

CV 1 1 0 12 1 0 6

Ave 497 500 995 1061 1008 998 996

σ 38 2 3 57 25 11 65

CV 8 0 0 5 2 1 7

 運転時間000時点での供給液の流量は立ち上げ運転終了時との比較した値

水 相 流 量  (mLh) 有機相流量 (mLh)

供給液 排出液

本運転

酸-溶媒平衡運転

本運転

運転モード

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

JAEA-Research 2016-024

- 15 -

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 24: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

表 6 酸-溶媒平衡運転及び本運転中における液温変化

供給液 排出液

フィード液 洗浄液 逆抽出液 ラフィネート プロダクト 抽出溶媒使用済み溶媒

000 182 179 170 209 193 186 189

010 185 182 169 215 196 189 191

020 185 181 171 217 198 189 193

030 184 183 179 219 205 191 189

040 186 184 177 222 205 191 199

050 186 184 178 211 207 193 199

100 188 186 182 228 212 194 197

110 212 189 184 233 214 197 196

120 212 187 179 226 216 198 197

130 212 188 185 235 217 198 204

140 214 191 189 229 222 199 199

150 216 192 190 233 223 201 203

200 215 192 183 240 221 201 198

210 216 192 186 235 228 203 201

220 215 195 191 244 228 204 209

運転時間(hm)

酸-溶媒平衡運転

排出液供給液運転モード

水相液温 () 有機相液温 ()

本運転

JAEA-Research 2016-024

- 16 -

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 25: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

表 7 酸濃度測定結果

遠心抽出器 ミキサセトラ

フィード液 205

洗浄液 152

逆抽出液 002

1 182 166

2 188 179

3 188 179

4 188 184

5 184 161

6 184 171

7 194 177

8 184 167

9 185 162

10 160 159

11 159 155

12 157 138

13 156 146

14 159 132

15 159 157

16 157 149

17 006 008

18 001 004

19 002 002

20 002 002

21 002 002

22 002 001

23 002 002

24 002 002

25 002 002

26 002 002

27 002 002

28 002 002

29 002 002

30 002 002

31 002 002

32 002 003

ラフィネート 187

プロダクト 006

試料名酸濃度(molL)

JAEA-Research 2016-024

- 17 -

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 26: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

表 8 各元素の濃度プロファイル(水相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0902 3928 3361 5247 1448 3981 6765 2143 0009 0005 ND ND

2 0928 3623 3403 5262 1445 3962 6814 2152 ND 0035 ND ND

3 0935 4330 3420 5274 1426 4009 6802 2158 ND 0138 ND ND

4 0927 4385 3411 5302 1405 3943 6663 2157 ND 0469 ND ND

5 0928 4473 3430 5340 1425 3981 6701 2130 0012 1592 ND ND

6 0913 4460 3400 5338 1426 3945 6638 2117 ND 4373 0005 ND

7 0885 4632 3456 5532 1441 4147 6609 2126 0011 9064 0062 ND

8 0830 4490 3315 5271 1367 3879 6533 1953 0006 13726 1010 0045

9 0014 0096 0339 0128 ND 0012 ND 0025 ND 14021 1201 0017

10 ND 0084 0078 0085 ND 0010 ND 0018 ND 11908 1191 0016

11 ND 0079 0015 0066 ND 0007 ND 0018 ND 9939 1072 0014

12 ND 0071 ND 0050 ND 0005 ND 0020 ND 8331 0988 0014

13 ND 0062 ND 0036 ND ND ND 0019 ND 6663 0911 0012

14 ND 0039 ND 0026 ND ND ND 0019 ND 4821 0783 0010

15 ND 0018 ND 0017 ND ND ND 0021 ND 3260 0634 0007

16 ND 0015 ND 0009 ND ND ND 0019 ND 2088 0517 0006

17 ND 0167 ND 0008 ND 0010 ND 0016 0459 2321 7558 1730

18 ND 0117 ND ND ND ND ND 0016 0520 0170 1297 1208

19 ND 0106 ND ND ND ND ND 0016 0239 ND 0026 0194

20 ND 0100 ND ND ND ND ND 0016 0053 ND ND 0021

21 ND 0107 ND ND ND ND ND 0016 0009 ND ND ND

22 ND 0093 ND ND ND ND ND 0019 ND ND ND ND

23 ND 0100 ND ND ND ND ND 0017 ND ND ND ND

24 ND 0093 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

25 ND 0084 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

26 ND 0075 ND ND ND ND ND 0016 ND ND ND ND

27 ND 0063 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

28 ND 0049 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

29 ND 0037 ND ND ND ND ND 0015 ND ND ND ND

30 ND 0020 ND ND ND ND ND 0014 ND ND ND ND

31 ND 0014 ND ND ND ND ND 0022 ND ND ND ND

32 ND ND ND ND ND ND ND 0018 ND ND ND ND

00057 00055 00052 00049 00049 00047 01505 00036 00056 00036 00035 00033

濃 度  (mM)

抽出段番号

検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 18 -

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 27: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

表 9 各元素の濃度プロファイル(有機相)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

1 0043 0124 0057 ND ND ND 0000 0034 ND 0020 ND ND

2 0048 0210 0063 ND ND ND 0000 0021 ND 0114 ND ND

3 0045 0270 0065 ND ND ND ND 0028 ND 0426 ND ND

4 0038 0341 0061 ND ND ND ND 0019 ND 1304 ND ND

5 0032 0442 0073 ND ND ND ND 0027 ND 3957 ND ND

6 0019 0483 0083 0014 ND ND ND 0028 ND 8342 0053 ND

7 ND 0519 0100 0022 ND ND ND 0017 ND 12936 0900 0029

8 ND 0585 0135 0042 ND ND ND 0026 0253 11232 6266 1089

9 ND 0500 0024 0019 ND ND ND 0027 0316 8960 7701 1421

10 ND 0541 ND 0016 0010 ND ND 0026 0353 7984 8377 1600

11 ND 0501 ND ND ND ND ND 0018 0352 6695 7970 1575

12 ND 0553 ND ND ND ND ND 0028 0351 6002 7860 1551

13 ND 0508 ND ND ND ND ND 0022 0345 5257 7810 1531

14 ND 0474 ND ND ND ND ND 0019 0343 4205 7863 1543

15 ND 0467 ND ND ND ND ND 0019 0347 3339 7497 1530

16 ND 0493 ND ND ND ND ND 0032 0363 2478 7234 1545

17 ND 0537 ND ND ND ND ND 0031 0525 0426 2071 1305

18 ND 0580 ND ND ND ND ND 0029 0237 ND 0119 0333

19 ND 0595 ND ND ND ND ND 0029 0052 ND ND 0034

20 ND 0591 ND ND ND ND ND 0029 ND ND ND ND

21 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

22 ND 0600 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

23 ND 0593 ND ND ND ND ND 0030 ND ND ND ND

24 ND 0579 ND ND ND ND ND 0034 ND ND ND ND

25 ND 0569 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

26 ND 0546 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

27 ND 0538 ND ND ND ND ND 0027 ND ND ND ND

28 ND 0539 ND ND ND ND ND 0033 ND ND ND ND

29 ND 0539 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

30 ND 0541 ND ND ND ND ND 0032 ND ND ND ND

31 ND 0532 ND ND ND ND ND 0035 ND ND ND ND

32 ND 0526 ND ND ND ND ND 0028 ND ND ND ND

00114 00110 00104 00099 00097 00094 03010 00073 00112 00072 00069 00072検出限界

濃 度  (mM)

抽出段番号

JAEA-Research 2016-024

- 19 -

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 28: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

表 10 定常状態到達時における移行率及び物質収支

表 11 各元素の移行率及び物質収支

表 12 抽出操作後に得られた有機相中の元素濃度

表 13 バッチ逆抽出後の水相及び有機相中の元素濃度

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

ラフィネート 1122 935 1014 1073 1128 1056 1234 996 00 00 00 00

プロダクト 00 25 00 01 00 01 00 04 1120 627 1112 1110

使用済み溶媒 00 117 00 00 00 00 00 14 00 00 00 00

1122 1077 1014 1075 1128 1057 1234 1014 1120 627 1112 1110

ラフィネート 1061 971 1030 1042 1008 1048 1046 00 00 00 00

プロダクト 06 00 00 00 92 09 00 1022 721 1085 1080

使用済み溶媒 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

1067 971 1030 1042 1100 1057 1046 1024 721 1085 1080

遠心抽出器

移行率()

物質収支()

ミキサセトラ

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

水相 1068 882 969 957 1022 955 1008 961 861 789 906 911

有機相 02 104 01 00 00 00 00 20 65 146 75 73

1069 986 970 957 1022 955 1008 980 927 935 981 983

移行率()

物質収支()

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

0013 0224 0285 0072 - - 0346 0023 0550 4273 13469 2441

濃度(mM)

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 0018 0011 0260 0041 0034 0011 0169 0007 0093 4201 12380 1061

10 0018 0016 0262 0047 0000 0011 0172 0000 0134 4269 12621 1097

20 0017 0016 0257 0046 0000 0010 0174 0015 0135 4201 12343 1099

40 0017 0027 0258 0047 0034 0011 0171 0013 0135 4172 12364 1060

60 0018 0030 0260 0050 0034 0011 0176 0005 0136 4210 12335 1053

5 0000 0349 0015 0021 0000 0000 0346 0021 0790 0062 1705 2191

10 0000 0344 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0748 0060 1670 2153

20 0000 0347 0014 0017 0000 0000 0346 0023 0753 0059 1667 2168

40 0000 0331 0013 0015 0000 0000 0345 0021 0743 0059 1655 2153

60 0000 0336 0015 0016 0000 0000 0349 0020 0757 0063 1745 2190

水相

有機相

接触時間(s)

濃度 (mM)

JAEA-Research 2016-024

- 20 -

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 29: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

表 14 逆抽出率の振とう時間依存性

表 15 各振とう時間での有機相の液温

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

5 1412 48 915 560 - - 489 311 168 983 919 435

10 1416 71 919 648 - - 498 00 243 999 937 450

20 1393 72 902 632 - - 502 660 245 983 916 450

40 1389 119 907 654 - - 495 574 245 976 918 434

60 1453 134 914 697 - - 508 220 248 985 916 431

接触時間(s)

逆抽出率()

5s 10s 20s 40s 60s

振とう前 182 182 182 182 182

分離後 187 185 183 181 181

液温 ()

JAEA-Research 2016-024

- 21 -

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 30: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

図 1 TDdDGA 構造式

図 2 遠心抽出器の概略図

攪拌翼 ( )

JAEA-Research 2016-024

- 22 -

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 31: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

図 3 ミキサセトラでの試験におけるフローシート 7)

図 4 平成 26 年度及び 27 年度フローシート条件(計画値)の比較

Sr PdY CsZr Ba

Mo LaRu NdRh Eu

模擬HLLW [ 12元素 ]

MS運転時間5h

逆抽出(16段)

洗浄(8段)抽出(8段)

REフラクション(17段目)Am RE

ラフィネート(1段目)

使用済溶媒(32段目)

抽出溶媒(1段目)01M TDdDGA

20vol 2-エチル-1-ヘキサノールin n-ドデカン

【100mlh】

FEED(8段目)05M H2O2

01M HEDTA2M HNO3

12元素+241Am+237Np【50mlh】

洗浄液(16段目)05M H2O2

01M HEDTA15M HNO3

【50mlh】

抽出器B 17段目へ通液

逆抽出液(32段目)

002M HNO3

【100mlh】

抽出溶媒01MTDdDGA

(1) 2‐エチル‐1ヘキサノールn‐ドデカン

フィード液(2) 3Mrarr 2MHNO3

模擬FP05MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305MH2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量1000mLh 流量500mLh流量500mLh

流量(3) 808mLLrarr1000mLh

逆抽出液(3) 005Mrarr 002M

HNO3

抽出 (8段)

逆抽出段 (3) 12段 rarr 16段

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

JAEA-Research 2016-024

- 23 -

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 32: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

図 5 ミキサセトラ及び遠心抽出器を用いたフローシート条件(計画値)の比較

図 6 ケーシング部

抽出溶媒01M TDdDGA

n‐ドデカン2‐エチル‐1‐ヘキサノール

フィード液2MHNO3模擬FP

05M H2O201MEDTA‐OH

洗浄液15MHNO305M H2O2

01MEDTA‐OH

洗浄 (8段)

逆抽出 (16段)

使用済溶媒プロダクト

ラフィネート

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器 500mLh

流量ミキサセトラ50mLh遠心抽出器500mLh

流量ミキサセトラ100mLh遠心抽出器 1000mLh

逆抽出液002MHNO3

抽出 (8段)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16段番号

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32段番号

ロータ

ハウジングボトム内面

アニュラーギャップ

ケーシング部

ロータ

A Aacute

遠心抽出器の横からの図A‐Aacute 間の断面図

ロータA Aacute

JAEA-Research 2016-024

- 24 -

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 33: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

図 7 有機相の逆抽出手順

有機相の流れ

水相の流れ

遠沈管Ⅰ(15mL)

遠心分離4000min-13分

Org 試料EDTA-OH液

(005M EDTA-OH +

002M 硝酸)

25mL 25mL

遠沈管Ⅰ(15mL)手振り 振とう5分

分析試料

EDTA-OH液

20mL 20mL 20mL

遠沈管Ⅱ(15mL)手振り 振とう5分

遠沈管Ⅱ(15mL)

遠心分離4000min-13分

10mL

20mL メスフラスコ

(03M HNO3で20mLにメスアップ)

045μmシリンジフィルタでろ過

JAEA-Research 2016-024

- 25 -

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 34: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

図 8 フィード液中模擬FP 濃度(分析値)

図 9 フィード液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

-5

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

30

Sr Zr Mo Ru Rh Pd Cs Ba Y La Nd Eu

誤差

濃度

(m

M)

調製値 分析値 誤差

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 26 -

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 35: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

図 10 洗浄液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 11 逆抽出液供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 27 -

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 36: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

図 12 抽出溶媒供給流量の測定結果(重量計の減少量より算出)

図 13 ラフィネート排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 28 -

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 37: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

図 14 プロダクト排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

図 15 使用済み溶媒排出流量の測定結果(出口からの排出量より算出)

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

0

400

800

1200

000 030 100 130 200 230

流量

(m

Lh)

運転時間(hmin)

設定値

酸-溶媒平衡運転 本運転

JAEA-Research 2016-024

- 29 -

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 38: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

図 16 ラフィネート中の元素濃度経時変化

図 17 プロダクト中の元素濃度経時変化

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

Cs

Ru

ZrPd

Mo

Ba

Rh

Sr

Y

Nd

La

Eu

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

NdLaEuYZrBaRuPd

MoCsRhSr

JAEA-Research 2016-024

- 30 -

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 39: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

図 18 使用済み溶媒中の元素濃度経時変化

図 19 酸濃度測定結果

00

02

04

06

08

10

0 20 40 60 80

濃度

(mM)

運転時間 (min)

ZrBaNdEuLaYMoCsRuPd

RhSr

001

010

100

1000

フィード液

洗浄液

逆抽出液1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

ラフィネート

プロダクト

酸濃

度(molL)

遠心抽出器 ミキサセトラ

段 番 号

JAEA-Research 2016-024

- 31 -

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 40: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

図 20 Sr 及びZr の濃度分布(水相中)

図 21 Sr 及びZr の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Sr(遠心抽出器) Zr(遠心抽出器) Sr(ミキサセトラ) Zr(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 32 -

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 41: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

図 22 Mo 及びRu の濃度分布(水相中)

図 23 Mo 及びRu の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Mo(遠心抽出器) Ru(遠心抽出器) Mo(ミキサセトラ) Ru(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 33 -

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 42: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

図 24 Rh 及びPd の濃度分布(水相中)

図 25 Rh 及びPd の濃度分布(有機相中)

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Rh(遠心抽出器) Pd(遠心抽出器) Rh(ミキサセトラ) Pd(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 34 -

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 43: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

図 26 Cs 及びBa の濃度分布(水相中)

図 27 Cs 及びBa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

10E‐0610E‐0510E‐0410E‐0310E‐0210E‐0110E+0010E+0110E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Cs(遠心抽出器) Ba(遠心抽出器) Cs(ミキサセトラ) Ba(ミキサセトラ)

Ba 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Cs 検出限界

JAEA-Research 2016-024

- 35 -

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 44: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

図 28 Y 及びLa の濃度分布(水相中)

図 29 Y 及びLa の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

La 検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

Y 検出限界

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Y(遠心抽出器) La(遠心抽出器) Y(ミキサセトラ) La(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 36 -

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 45: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

図 30 Nd 及びEu の濃度分布(水相中)

図 31 Nd 及びEu の濃度分布(有機相中)

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

10E‐06

10E‐05

10E‐04

10E‐03

10E‐02

10E‐01

10E+00

10E+01

10E+02

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

濃度

(mM)

段番号

Nd(遠心抽出器) Eu(遠心抽出器) Nd(ミキサセトラ) Eu(ミキサセトラ)

検出限界

抽出段 洗浄段 逆抽出段

JAEA-Research 2016-024

- 37 -

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 46: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

図 32 逆抽出率の振とう時間依存性

図 33 平成 26 年度 逆抽出率の振とう時間依存性

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加

逆抽出液のHNO3濃度002MOA比1

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

逆抽

出率

()

接触時間 (s)

La

Nd

Mo

Eu

Y

Zr

試験条件

抽出溶媒2‐エチル‐1‐ヘキサノール添加なし

逆抽出液のHNO3濃度005MOA比2

JAEA-Research 2016-024

- 38 -

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 47: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

写真 1 試験の状況

写真 2 流量測定用の重量計

JAEA-Research 2016-024

- 39 -

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 48: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

写真 3 ロータを取り外した状態のハウジング内の様子

写真 4 ロータを分解した際の様子

JAEA-Research 2016-024

- 40 -

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 49: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数

Page 50: 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での 向流多段抽出/逆抽出 ...JAEA-Research 2016-024 i JAEA-Research 2016-024 遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験(2)

国際単位系(SI)

1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

表5SI 接頭語

名称 記号 SI 単位による値

分 min 1 min=60 s時 h 1 h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10 800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648 000) rad

ヘクタール ha 1 ha=1 hm2=104m2

リットル Ll 1 L=1 l=1 dm3=103cm3=10-3m3

トン t 1 t=103 kg

表6SIに属さないがSIと併用される単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

電 子 ボ ル ト eV 1 eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1 Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1 u=1 Da天 文 単 位 ua 1 ua=1495 978 706 91(6)times1011m

表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの

名称 記号 SI 単位で表される数値

キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1 メートル系カラット = 02 g = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

1 cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J (「熱化学」カロリー)

ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m

表10SIに属さないその他の単位の例

カ ロ リ ー cal

(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる

 実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している

(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される

(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの

  単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである

(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される

(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照

(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度

  (substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと   を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない

名称 記号SI 基本単位による

表し方

秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1

力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2

表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2

角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1

角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2

熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3

熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1

比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1

比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2

熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1

体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2

電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1

電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 s A表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 s A誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2

透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2

モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1

モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1

照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 s A吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3

放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3

放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3

酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol

表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

組立量SI 組立単位

名称 記号

面 積 平方メートル m2

体 積 立方メートル m3

速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2

波 数 毎メートル m-1

密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3

面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2

比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2

磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3

質 量 濃 度 キログラム毎立方メートル kgm3

輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2

屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

組立量SI 組立単位

表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

名称 記号他のSI単位による

表し方SI基本単位による

表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2

周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1

ントーュニ力 N m kg s-2

圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2

エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2

仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3

電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1

静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2

電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2

コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2

バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1

磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1

イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2

セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1

吸収線量 比エネルギー分与カーマ

グレイ Gy Jkg m2 s-2

線量当量 周辺線量当量方向性線量当量 個人線量当量

シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2

酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

組立量

名称 記号 SI 単位で表される数値

バ ー ル bar 1bar=01MPa=100 kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHgasymp133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm) =10-28m22

ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B

デ シ ベ ル dB

表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位

SI単位との数値的な関係は    対数量の定義に依存

名称 記号

長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

基本量SI 基本単位

表1SI 基本単位

名称 記号 SI 単位で表される数値

エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 =104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

マ ク ス ウ エ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( a ) Oe 1 Oe  (1034π)A m-1

表9固有の名称をもつCGS組立単位

(a)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「   」

   は対応関係を示すものである

(第8版2006年)

乗数 名称 名称記号 記号乗数