レーザー熱レンズ振動ダイナミクスを利用する溶媒中のアクチニド濃度の測定

使用激光热透镜振动动力学测量溶剂中的锕系元素浓度

基本信息

批准号：
04680225
负责人：
榎田洋一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至 1993
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04680225/
关键词：
レーザー熱振動濃度分析アクチニド

项目摘要

1.使用済核燃料硝酸溶解液から、30%TBP(リン酸トリブチル)による溶媒抽出でアクチニドを回収するプロセスのためのシミュレーションモデルSOLEを作成し、工程に含まれる主要な元素の濃度分布を算出できるようになった。これを利用して、アクチニド回収率と核分裂生成物除染性に関して最適化した=条件付近での外乱による過渡応答で引き起こされるアクチニド、特にプルトニウムの濃度上昇を解析し、外乱の種類による濃度上昇速度およびその最大値を評価した。2.ウランおよびアクチニドを模擬するためのネオジムを30%TBPで抽出して試料を作成し、アルゴン・イオンレーザー、ダイオード・レーザーの照射により誘起される様々な振動状態を観測した。この結果、予め設定した濃度以上に有機溶媒中の溶質であるアクチニドの濃度が上昇すると、単一周期を持つ振動の生起によって、濃度上昇を検出できることが判明し、ウランを用いた場合で、1/100Mの微小濃度差の上昇を実際に検出することに成功した。さらに)振動現象の制御パラメタがレーザー吸収エネルギーおよび照射位置であること、振動開始条件においてLambert-Beer則が適用可能であることを確認した。3.レーザー熱レンズ振動現象を原理とするアクチニド濃度測定法アルゴリズムとしては、検知したい限界濃度をLambert-Beer則を適用してレーザー吸収エネルギーに換算し、濃度の異常な上昇により初めて、本研究で測定した振動開始境界条件を越えるように、レーザー照射エネルギーまたは照射位置を設定すれば良いことが判明した。また、制御パラメタが少なくとも2種類あることから、振動雑音およびレーザー出力変動の大小に応じて設定点を選択できることも明らかになった。

1.建立用30%TBP（磷酸三丁酯）溶剂萃取从乏核燃料硝酸溶液中回收锕系元素过程的模拟模型SOLE，并计算该过程中包含的主要元素的浓度分布。。利用这一点，我们通过分析由于条件附近的扰动导致的瞬态响应引起的锕系元素，特别是钚浓度的增加，优化了锕系元素回收率和裂变产物去污性能，并分析了浓度增加率随锕系元素类型的变化。扰动并评估其最大值。 2.用30%TBP提取钕模拟铀和锕系元素制备样品，观察氩离子激光和二极管激光照射引起的各种振动状态。结果发现，当有机溶剂中的溶质锕系元素的浓度增加到预设浓度以上时，可以通过单周期振荡的发生来检测浓度增加，我们成功地实际检测到了增加。 /100M的微小浓度差。此外，我们还确认了振动现象的控制参数是激光吸收能量和照射位置，并且朗伯-比尔定律可以应用于振动引发条件。 3.基于激光热透镜振荡现象的锕系元素浓度测量算法，应用朗伯-比尔定律将待检测的临界浓度转换为激光吸收能量。发现设置激光就足够了。辐照能量或辐照位置以超出测量的振动起始边界条件。据透露，由于至少有两种类型的控制参数，因此可以根据振动噪声和激光输出波动的大小来选择设定点。