原子力システム研究開発事業

平成18年度採択課題事後評価の結果

原子力システム研究開発事業 −基礎研究開発分野−
若手対象型 事後評価結果

研究開発課題名:天然物を有効活用した難分離性長寿命核種の分離技術の研究開発
代表研究者(研究機関名):大渡啓介(国立大学法人佐賀大学)
研究期間及び予算額:平成 18年度〜平成 20年度( 3年計画) 29,428千円
項目 要約
1.事後評価 (目標達成度、研究開発計画、成果等)
【目標の立て方】
  • 天然物由来のキトサンをベースにした新規分離剤を核燃料廃棄物再処理に新たに応用するための試みは、非常に独創性のある提案で核燃料サイクル技術開発の一翼を担おうとする研究であり、そのねらいは妥当であった。
  • 分離係数のみでは技術は成立しないので、再処理から排出されるMAの量や性状を適切に評価した上で、目的とする物質の分離を工学的に確立するための定量的な目標を設定した方が、より適切なものとなった。
【研究開発計画】
  • 生体高分子にソフト配位子を化学修飾した抽出剤を開発し、高レベル廃液からMA核種を分離する全体計画は妥当な内容で、また、当初計画した試験はすべて実施されており、研究期間に対してもおおむね適切な計画であった。
  • Cd、Znを使って研究を進めている点は、MA/Lnの相互分離という目的に照らし、模擬性という観点から必ずしも妥当だったとは言えないのではないか。
【目標達成度】
  • カラム分離におけるAmとEuの分離係数はあまり高くなく、当初の期待値には到達しなかったが、基礎的な知見を得た事で、分離システムとして可能性を示したことは評価できる。
  • キトサン化合物の耐久性の検討においては、硝酸共存下,温度による効果などを考慮した耐放射線性の検討も必要であったと考えられるが、計画目標は概ね達成されている。
【研究開発成果】
  • Am/Euに対して分離可能な新規の分離剤の合成法を確立し、官能基の導入と選択制を解明した事で、ほぼ目標とした成果を得られている。
  • 天然物由来のキトサンをベースにした新規分離剤は、pH領域での選択的吸着であることから、高酸性側での吸着はどう変化するのか、耐放射線性はどこまで許容できるのかなどを明確にして、廃液処理プロセスでの本抽出剤の位置づけを明確にしておく必要がある。
【研究開発の波及効果】
  • 生体高分子へのSドナーの導入に成功し、DTC型キトサン樹脂中の硫黄含有量(DTC官能基含有量)の最適値を見出したことは、原子力分野以外も含めて、新たな新規吸着剤設計への展開が期待できる。
2.総合評価
 評価:A
  • 生体高分子を用いて,選択性の高い官能基導入に成功し、最終的にはAmとEuの分離の可能性を示したことは評価できる。今後、核種に応じた新規吸着剤の開発と,選択分離・回収法の開発が期待出来る。
  • 目標とした分離係数には到達しなかったが、今回明らかになった課題については、分子構造の最適化に関する見直しや、抽出剤調整・試験条件の両面からの最適化を図ることによって更なる性能の向上に取り組んでもらいたい。
3.その他
  • チャレンジしている様子がよく伝わり、研究者としての成長がうかがえる。JAEAと連携して引き続き原子力研究へ取り組んでもらいたい。

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Japan Science and Technology Agency 原子力システム研究開発事業 原子力業務室