Details of the Researcher

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Daisuke Akiyama
Section
Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials
Job title
Senior Assistant Professor
Degree

  • 博士（工学）（九州大学）

  • 修士（工学）（九州大学）

e-Rad No.
80746751

Research History 3

  • 2023/10 - Present
    Tohoku University　Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials　Lecturer

  • 2014/09 - 2023/09
    Tohoku University　Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials

  • 2014/04 - 2014/08
    Kyushu University

Education 2

  • 九州大学大学院　工学府　エネルギー量子工学専攻

    2009/04 - 2014/03

  • Kyushu University　School of Engineering　Department of Energy Science and Engineering

    2005/04 - 2009/03

Professional Memberships 3

  • 日本放射化学会

  • THE MINING AND MATERIALS PROCESSING INSTITUTE OF JAPAN

  • ATOMIC ENERGY SOCIETY OF JAPAN

Research Interests 2

  • Nuclear fuel cycle

  • radioactive waste

Research Areas 1

  • Energy / Nuclear engineering /

Awards 4

  1. JNST Article Awards

    2023/03　Distribution of studtite and metastudtite generated on the surface of U3O8: Application of Raman imaging technique to uranium compound

  2. 2022年度奨励賞

    2023/03　一般社団法人日本原子力学会バックエンド部会

  3. 籏野奨学基金多元物質科学研究奨励賞

    2018/12　東北大学多元物質科学研究所　福島第一原子力発電所で生じた放射性廃棄物の処理・処分研究

  4. 優秀講演賞

    2016/03　一般社団法人日本原子力学会再処理・リサイクル部会　高温におけるウラン酸化物と金属成分との反応挙動

Papers 47

  1. Evaluation of Uranium Valence in Uranium Oxides by XANES Peer-reviewed

    Daisuke AKIYAMA, Yoshihiro OKAMOTO, Nobuaki SATO, Akira KIRISHIMA

    Advances in X-ray Chemical Analysis　56　237-247　2025/03

  2. Determination of the thermodynamic quantities for complex formation of U(VI) with amino acids in aqueous solution Peer-reviewed

    Akira Kirishima, Masahide Takei, Akihiro Uehara, Daisuke Akiyama

    The Journal of Chemical Thermodynamics　107469-107469　2025/02

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jct.2025.107469 　

    ISSN： 0021-9614

  3. Dissolution behavior and aging of iron–uranium oxide Peer-reviewed

    Ryutaro Tonna, Takayuki Sasaki, Yoshihiro Okamoto, Taishi Kobayashi, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    Journal of Nuclear Materials　589　154862-154862　2024/02

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2023.154862 　

    ISSN： 0022-3115

  4. Monitoring method for uranium concentration and chemical form in the droplet of rat serum Peer-reviewed

    Akihiro Uehara, Izumi Tanaka, Hiroshi Ishihara, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Shino Homma-Takeda

    The Journal of Toxicological Sciences　49　(12)　543-548　2024

    Publisher: Japanese Society of Toxicology

    DOI： 10.2131/jts.49.543 　

    ISSN： 0388-1350

    eISSN： 1880-3989

  5. A Raman spectroscopy study of bicarbonate effects on UO2+x Peer-reviewed

    John McGrady, Yuta Kumagai, Masayuki Watanabe, Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Shingo Kimuro, Takamitsu Ishidera

    Journal of Nuclear Science and Technology　1-9　2023/07/16

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/00223131.2023.2236104 　

    ISSN： 0022-3131

    eISSN： 1881-1248

  6. Dry synthesis of brannerite (UTi2O6) by mechanochemical treatment Peer-reviewed

    Daisuke Akiyama, Tomoki Mishima, Yoshihiro Okamoto, Akira Kirishima

    High Temperature Materials and Processes　42　(1)　2023/04/27

    Publisher: Walter de Gruyter GmbH

    DOI： 10.1515/htmp-2022-0268 　

    eISSN： 2191-0324

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    Abstract A powder mixture of UO2 and TiO2 was mechanochemically treated in a planetary ball mill under Ar atmosphere for 1 h using a tungsten carbide vial and balls as the milling medium. Such mechanochemical (MC) treatment reduced the crystallinity of UO2 and TiO2. The mechanochemically treated powder mixture was heated at 700–1,300°C for 6 h under Ar atmosphere and analyzed by X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy-energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray absorption fine structure analysis. For comparison, a UO2 and TiO2 mixture without MC treatment was heated and analyzed under the same conditions. UTi2O6 did not form below 1,100°C without MC treatment and only the starting materials were observed. At 1,200 and 1,300°C, a small amount of UTi2O6 and equal amounts of UTi2O6 and UO2 were formed, respectively. The mechanochemically treated sample produced nearly pure UTi2O6 containing small amounts of UO2 impurities when heated above 900°C for 6 h. UTi2O6 was highly crystalline and uniform regardless of the synthesis temperature. It is suggested that the crystallinity of UO2 and TiO2 was reduced and the formation of UTi2O6 was promoted by MC treatment.

  7. Phase analysis of simulated nuclear fuel debris synthesized using UO2, Zr, and stainless steel and leaching behavior of the fission products and matrix elements Peer-reviewed

    Ryutaro Tonna, Takayuki Sasaki, Yuji Kodama, Taishi Kobayashi, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato, Yuta Kumagai, Ryoji Kusaka, Masayuki Watanabe

    Nuclear Engineering and Technology　55　(4)　1300-1309　2023/04

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.net.2022.12.017 　

    ISSN： 1738-5733

  8. Immobilization of radioactive waste by an aluminum silicate matrix formed from fly ash or bentonite Peer-reviewed

    Akiyama, D., Duhamel, C., Kirishima, A.

    Journal of Nuclear Materials　574　154151-154151　2023/02

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2022.154151 　

    ISSN： 0022-3115

  9. UO2 dissolution in bicarbonate solution with H2O2: the effect of temperature

    McGrady, J., Kumagai, Y., Kitatsuji, Y., Kirishima, A., Akiyama, D., Watanabe, M.

    RSC Advances　13　(40)　2023

    DOI： 10.1039/d2ra08131h 　

    ISSN： 2046-2069

  10. Raman identification and characterization of chemical components included in simulated nuclear fuel debris synthesized from uranium, stainless steel, and zirconium Peer-reviewed

    Kusaka, R., Kumagai, Y., Watanabe, M., Sasaki, T., Akiyama, D., Sato, N., Kirishima, A.

    Journal of Nuclear Science and Technology　60　(5)　1-11　2023

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/00223131.2022.2128460 　

    ISSN： 0022-3131

    eISSN： 1881-1248

  11. Application of High-Energy-Resolution X-ray Absorption Spectroscopy at the U L3-Edge to Assess the U(V) Electronic Structure in FeUO4 Peer-reviewed

    Takumi Yomogida, Daisuke Akiyama, Kazuki Ouchi, Yuta Kumagai, Kotaro Higashi, Yoshihiro Kitatsuji, Akira Kirishima, Naomi Kawamura, Yoshio Takahashi

    Inorganic Chemistry　61　(50)　20206-20210　2022/12/19

    Publisher: American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.2c03208 　

    ISSN： 0020-1669

    eISSN： 1520-510X

  12. Speciation of chromium aqua and chloro complexes in hydrochloric acid solutions at 298 K Peer-reviewed

    Uchikoshi, M., Akiyama, D., Kimijima, K., Shinoda, K.

    RSC Advances　12　(50)　32722-32736　2022/12

    Publisher: Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d2ra06279h 　

    ISSN： 2046-2069

    eISSN： 2046-2069

  13. Study on the relation between the crystal structure and thermal stability of FeUO4 and CrUO4 Peer-reviewed

    Akiyama, D., Kusaka, R., Kumagai, Y., Nakada, M., Watanabe, M., Okamoto, Y., Nagai, T., Sato, N., Kirishima, A.

    Journal of Nuclear Materials　568　153847-153847　2022/09

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2022.153847 　

    ISSN： 0022-3115

  14. Structure, stability, and actinide leaching of simulated nuclear fuel debris synthesized from UO2, Zr, and stainless-steel Peer-reviewed

    Kirishima, A., Akiyama, D., Kumagai, Y., Kusaka, R., Nakada, M., Watanabe, M., Sasaki, T., Sato, N.

    Journal of Nuclear Materials　567　153842-153842　2022/08

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2022.153842 　

    ISSN： 0022-3115

  15. The Distribution and Structures of Ferric Aqua and Chloro Complexes in Hydrochloric Acid Solutions Peer-reviewed

    Uchikoshi, M., Akiyama, D., Kimijima, K., Shinoda, K.

    ISIJ International　62　(5)　912-921　2022/05/15

    Publisher: Iron and Steel Institute of Japan

    DOI： 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2021-323 　

    ISSN： 0915-1559

    eISSN： 1347-5460

  16. Uranium dissolution and uranyl peroxide formation by immersion of simulated fuel debris in aqueous H2O2 solution Peer-reviewed

    Yuta Kumagai, Ryoji Kusaka, Masami Nakada, Masayuki Watanabe, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato, Takayuki Sasaki

    Journal of Nuclear Science and Technology　59　(8)　1-11　2022/03/01

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/00223131.2021.2023055 　

    ISSN： 0022-3131

    eISSN： 1881-1248

  17. Speciation on the reaction of uranium and zirconium oxides treated under oxidizing and reducing atmospheres Peer-reviewed

    Akihiro Uehara, Daisuke Akiyama, Atsushi Ikeda-Ohno, Chiya Numako, Yasuko Terada, Kiyofumi Nitta, Toshiaki Ina, Shino Takeda-Homma, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    Journal of Nuclear Materials　559　153422-153422　2022/02

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2021.153422 　

    ISSN： 0022-3115

  18. Deep groundwater physicochemical components affecting actinide migration Peer-reviewed

    Akira Kirishima, Mariko Terasaki, Kazuya Miyakawa, Yoshihiro Okamoto, Daisuke Akiyama

    Chemosphere　289　2022/02

    DOI： 10.1016/j.chemosphere.2021.133181 　

    ISSN： 0045-6535

    eISSN： 1879-1298

  19. Study of the Complexation of Protactinium(V) with EDTA Peer-reviewed

    Masato Ishibashi, Shinsuke Komori, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima

    Journal of Solution Chemistry　50　(11-12)　1432-1442　2021/12

    DOI： 10.1007/s10953-021-01126-y 　

    ISSN： 0095-9782

    eISSN： 1572-8927

  20. Crystal structure of U1-yLnyO2-x (Ln = Gd, Er) solid solution Peer-reviewed

    Van Mao, P., Arima, T., Inagaki, Y., Idemitsu, K., Akiyama, D., Nagai, T., Okamoto, Y.

    Journal of Nuclear Materials　556　153189-153189　2021/12

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2021.153189 　

    ISSN： 0022-3115

  21. Sorption and desorption of radioactive organic iodine by silver doped zeolite and zeolite X Peer-reviewed

    Daisuke Akiyama, Tasuku Ishii, Yutaka Masaki, Tadashi Narabayashi, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences　21　1-6　2021/02/18

  22. The kinetics and mechanism of H2O2 decomposition at the U3O8 surface in bicarbonate solution Peer-reviewed

    John McGrady, Yuta Kumagai, Masayuki Watanabe, Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Akira Kitamura, Shingo Kimuro

    RSC Advances　11　(46)　28940-28948　2021

    Publisher: Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d1ra05580a 　

    eISSN： 2046-2069

    More details Close

    A transition from catalytic to oxidative H2O2 decomposition on U3O8 was observed with NaHCO3 with significant implications for uranium dissolution.

  23. Distribution of studtite and metastudtite generated on the surface of U3O8: application of Raman imaging technique to uranium compound Peer-reviewed

    Ryoji Kusaka, Yuta Kumagai, Takumi Yomogida, Masahide Takano, Masayuki Watanabe, Takayuki Sasaki, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato, Akira Kirishima

    Journal of Nuclear Science and Technology　58　(6)　1-6　2020/12/14

    DOI： 10.1080/00223131.2020.1854881 　

    ISSN： 0022-3131

    eISSN： 1881-1248

  24. Study on the chemical structure and actinide leaching of MCCI debris Peer-reviewed

    Kirishima Akira, Nagatomo Akito, Akiyama Daisuke, Sasaki Takayuki, Sato Nobuaki

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　527　2019/12/15

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2019.151795 　

    ISSN： 0022-3115

    eISSN： 1873-4820

  25. Leaching behavior of gamma-emitting fission products, calcium, and uranium from simulated MCCI debris in water Peer-reviewed

    Sasaki, T., Sakamoto, S., Akiyama, D., Kirishima, A., Kobayashi, T., Sato, N.

    Journal of Nuclear Science and Technology　56　(12)　1092-1102　2019/12

    DOI： 10.1080/00223131.2019.1641444 　

    ISSN： 0022-3131

  26. Thermodynamic study of the complexation of humic acid by calorimetry Peer-reviewed

    Kimuro, S., Kirishima, A., Kitatsuji, Y., Miyakawa, K., Akiyama, D., Sato, N.

    Journal of Chemical Thermodynamics　132　352-362　2019/05

    DOI： 10.1016/j.jct.2019.01.011 　

    ISSN： 1096-3626 0021-9614

  27. Phase analysis of uranium oxides after reaction with stainless steel components and ZrO 2 at high temperature by XRD, XAFS, and SEM/EDX Peer-reviewed

    Akiyama, D., Akiyama, H., Uehara, A., Kirishima, A., Sato, N.

    Journal of Nuclear Materials　520　27-33　2019/04

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2019.03.055 　

    ISSN： 0022-3115

  28. Fluorination of niobium compounds with fluorine for fluoride volatility method Peer-reviewed

    Watanabe, D., Akiyama, D., Sato, N.

    Journal of Fluorine Chemistry　216　1-6　2018/12

    DOI： 10.1016/j.jfluchem.2018.09.010 　

    ISSN： 0022-1139

  29. 福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリおよび放射性廃棄物の処理・処分に関する研究―核燃およびRI研究と施設管理― Invited

    佐藤修彰, 桐島 陽, 秋山大輔

    RADIOISOTOPES　67　(12)　591-603　2018/12

    DOI： 10.3769/radioisotopes.67.591 　

  30. Reactions of antimony compounds with fluorine gas by thermogravimetric and differential thermal analyses and X-ray diffraction analysis Peer-reviewed

    Watanabe, D., Akiyama, D., Sato, N.

    Journal of Fluorine Chemistry　214　1-7　2018/10

    DOI： 10.1016/j.jfluchem.2018.07.009 　

    ISSN： 0022-1139

  31. Characterization and thermodynamic study of humic acid in deep groundwater at Horonobe, Hokkaido, Japan Peer-reviewed

    Shingo Kimuro, Akira Kirishima, Seiya Nagao, Takumi Saito, Yuki Amano, Kazuya Miyakawa, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato

    Journal of Nuclear Science and Technology　55　(5)　503-515　2018/05/04

    Publisher: Taylor and Francis Ltd.

    DOI： 10.1080/00223131.2017.1416690 　

    ISSN： 0022-3131

  32. Study on the leaching behavior of actinides from nuclear fuel debris Peer-reviewed

    Akira Kirishima, Masahiko Hirano, Daisuke Akiyama, Takayuki Sasaki, Nobuaki Sato

    Journal of Nuclear Materials　502　169-176　2018/04/15

    Publisher: Elsevier B.V.

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2018.02.018 　

    ISSN： 0022-3115

  33. Study on the leaching of actinides from nuclear fuel debris

    Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Takayuki Sasaki, Nobuaki Sato

    Plutonium Futures - The Science 2018　53-54　2018

    Publisher: American Nuclear Society

  34. Evaluation of Adsorption Properties of U(VI) for Various Inorganic Adsorbents Peer-reviewed

    Hitoshi Mimura, Minoru Matsukura, Tomoya Kitagawa, Fumio Kurosaki, Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato

    Proceedings of the 26th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE26　81338　2018

  35. Desorption of radioactive cesium by seawater from the suspended particles in river water Peer-reviewed

    Masaki Onodera, Akira Kirishima, Seiya Nagao, Kouichi Takamiya, Tsutomu Ohtsuki, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato

    CHEMOSPHERE　185　806-815　2017/10

    DOI： 10.1016/j.chemosphere.2017.07.078 　

    ISSN： 0045-6535

    eISSN： 1879-1298

  36. Evaluation of Sorption and Desorption Behavior of Methyl Iodide by Silver Doped Zeolite

    Daisuke AKIYAMA, Yutaka MASAKI, Akira KIRISHIMA, Nobuaki SATO, Tadashi NARABAYASHI

    Proceedings of GLOBAL 2017　Paper A-125　2017/09

  37. Plutonium Migration in Compacted Bentonite with Iron Corrosion for 15 Years Peer-reviewed

    Kazuya Idemitsu, Noriya Okubo, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima, Daisuke Akiyama, Kenji Konashi, Makoto Watanabe

    MRS Advances　2　(12)　693-698　2017

    Publisher: Materials Research Society

    DOI： 10.1557/adv.2017.12 　

    ISSN： 2059-8521

    eISSN： 2059-8521

  38. Local structure analysis using high temperature in situ XAS of halide molten salts for Ta recovery by electrolytic process Peer-reviewed

    K. Shinoda, Y. Tateyama, D. Akiyama, M. Uchikoshi, S. Sukenaga, S. Suzuki, N. Sato

    OPMR2016 – Opportunities in Processing of Metal Resources in South East Europe　235-239　2016/11/28

    More details Close

    1659

  39. SORPTION OF RADIOACTIVE METHYL IODIDE BY SILVER DOPED ZEOLITE FOR FILTERED VENTING SYSTEM Peer-reviewed

    Tasuku Ishii, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato, Tadashi Narabayashi

    PROCEEDINGS OF THE 24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR ENGINEERING, 2016, VOL 4　4　2016

    DOI： 10.1115/ICONE24-60819 　

  40. Effect of pH on Plutonium Migration Behavior in Compacted Bentonite Peer-reviewed

    Ryo Hamada, Noriyuki Maeda, Kazuya Idemitsu, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima, Daisuke Akiyama, Kenji Konashi, Makoto Watanabe, Shin-Ichi Koyama

    MRS Advances　1　(61)　4011-4017　2016

    Publisher: Materials Research Society

    DOI： 10.1557/adv.2017.183 　

    ISSN： 2059-8521

    eISSN： 2059-8521

  41. Reaction Behavior of Uranium Oxides and Structural Materials at High Temperatures Peer-reviewed

    Daisuke AKIYAMA, Hidenori AKIYAMA, Akira KIRISHIMA, Nobuaki SATO, Takayuki SASAKI

    Proceedings of Global 2015　Paper 5373　1098-1102　2015/09

  42. Migration behavior of selenium in the presence of iron in bentonite Peer-reviewed

    Kazuya Idemitsu, Hikaru Kozaki, Daisuke Akiyama, Masanao Kishimoto, Masaru Yuhara, Noriyuki Maeda, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1665　157-163　2014

    Publisher: Materials Research Society

    DOI： 10.1557/opl.2014.641 　

    ISSN： 0272-9172

  43. Migration behavior of plutonium affected by ferrous ion in compacted bentonite by using electrochemical technique Peer-reviewed

    Daisuke Akiyama, Kazuya Idemitsu, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima, Kenji Konashi, Shinichi Koyama

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1665　79-84　2014

    Publisher: Materials Research Society

    DOI： 10.15S7/opl.2014.631 　

    ISSN： 0272-9172

  44. Migration behaviour of lanthanides in compacted bentonite with iron corrosion product using electrochemical method Peer-reviewed

    Kazuya Idemitsu, Daisuke Akiyama, Yoshihiko Matsuki, Yusuke Irie, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1475　611-616　2012

    DOI： 10.1557/opl.2012.641 　

    ISSN： 0272-9172

  45. Migration behavior of iodine in compacted bentonite Peer-reviewed

    Y. MATSUKI, K. IDEMITSU, D. AKIYAMA, Y. INAGAKI, T. ARIMA

    Proceedings of GLOBAL 2011　(391339)　2011/12

  46. Migration behavior of alkali earth ions in compacted bentonite with iron corrosion product using electrochemical method Peer-reviewed

    Kazuya Idemitsu, Daisuke Akiyama, Akira Eto, Yoshihiko Matsuki, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1265　227-232　2010/12/01

    ISSN： 0272-9172

  47. Migration behavior of potassium and rubidium in compacted bentonite under reducing condition with iron corrosion product Peer-reviewed

    Kazuya Idemitsu, Hirotomo Ikeuchi, Daisuke Akiyama, Yaohiro Inagaki, Tatsumi Arima

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1193　453-460　2009/12/01

    ISSN： 0272-9172

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Misc. 17

  1. Development of technologies for enhanced analysis accuracy of fuel debris; Summary results of the 2020 fiscal year (Subsidy program for the project of decommissioning and contaminated water management)

    Hirotomo IKEUCHI, Shin-ichi KOYAMA, Masahiko OSAKA, Masahide TAKANO, Satoshi NAKAMURA, Atsushi ONOZAWA, Shinji SASAKI, Takashi ONISHI, Koji MAEDA, Akira KIRISHIMA, Daisuke AKIYAMA

    JAEA-Technology　2022-021　2022/10

    DOI： 10.11484/jaea-technology-2022-021 　

  2. Basic Research on the Stability of Fuel Debris including Alloy Phase

    2022　(009)　2022/06

    DOI： 10.11484/jaea-review-2022-009 　

  3. 燃料デブリの過酸化水素による酸化劣化に関する研究

    熊谷 友多, 日下 良二, 中田 正美, 渡邉 雅之, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    放射線化学(インターネット)　(113)　61-64　2022/04

  4. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 －令和元年度 英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業－

    桐島陽, 佐藤修彰, 秋山大輔, 渡邉雅之, 熊谷友多, 日下良二, 佐々木隆之

    JAEA-Review　2020　(32)　2021/01

    Publisher: 日本原子力研究開発機構

  5. 生体内ウラン濃集分析のためのウラン標準物質の作成

    上原章寛, 秋山大輔, 桐島陽

    2019年度「物質・デバイス領域共同研究拠点」および「人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス」研究成果・活動報告書(CD-ROM)　2020/11

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  6. Investigation of chemical state of uranium included in simulated waste glass

    Nagai, Takayuki, Akiyama, Daisuke, Kirishima, Akira, Sato, Nobuaki, Okamoto, Yoshihiro

    2020/11

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  7. 合金相を含む燃料デブリの 安定性評価のための基盤研究 －平成30 年度 英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業－

    桐島陽, 佐藤修彰, 秋山大輔, 渡邉雅之, 熊谷友多, 日下良二, 佐々木隆之

    JAEA-Review　2019　(35)　2020/03

    Publisher: 日本原子力研究開発機構

  8. Structural change of borosilicate glass by neutron irradiation

    Nagai, Takayuki, Kobayashi, Hidekazu, Okamoto, Yoshihiro, Akiyama, Daisuke, Sato, Nobuaki, Uehara, Akihiro, Fujii, Toshiyuki, Sekimoto, Shun

    KURNS Progress Report 2018　105-105　2019/08

    Publisher: 京都大学複合原子力科学研究所

  9. 各種原子価のアクチニド酸化物の合成及び構造化学研究

    上原章寛, 秋山大輔, 佐藤修彰

    「物質・デバイス領域共同研究拠点」および「人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス」研究成果・活動報告書(平成30年度)(CD-ROM)　2019/06

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  10. Investigation of chemical state of uranium included in simulated waste glass

    2019/06

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  11. Evaluation of uranium chemical state in borosilicate glasses by using XAFS measurement

    2019

    Publisher: 高エネルギー加速器研究機構

  12. Investigation of chemical state of uranium included in glass

    2018/04

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  13. 福島第一原発事故において発生した燃料デブリの処理・処分のためのウラン及びジルコニウム酸化物の局所構造解析

    上原章寛, 秋山大輔, 沼子千弥, 武田志乃, 池田篤史, 寺田靖子, 新田清文, 伊奈稔哲, 桐島陽, 佐藤修彰

    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM)　2018　2018

  14. Evaluation of uranium chemical state in borosilicate glasses by using XAFS measurement

    2018

    Publisher: 高エネルギー加速器研究機構

  15. Chemical behavior of platinum group compounds in the vitrification process condition

    2017/03

    Publisher: 東北大学多元物質科学研究所

  16. 福島第一原発事故において発生した燃料デブリの処理・処分のためのウラン及びジルコニウム酸化物の局所構造解析

    上原章寛, 秋山大輔, 沼子千弥, 武田志乃, 池田篤史, 寺田靖子, 新田清文, 伊奈稔哲, 桐島陽, 佐藤修彰

    東北大学多元物質科学研究所研究発表会講演予稿集　17th　2017

  17. B214 Sorption of radioactive methyl iodide by silver doped zeolite for filtered venting system

    ISHII Tasuku, Sato Masanobu, KIRISHIMA Akira, AKIYAMA Daisuke, NARABAYASHI Tadashi

    National Symposium on Power and Energy Systems　2015　(20)　225-226　2015/06/07

    Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers

    More details Close

    Filtered containment venting system (FCVS) removes radioactive iodine and cesium released from the reactor vessel during the severe accident. The silver doped zeolite (AgX) which is a promising sorbent for CH_3I can remove over 99.99% of CH_3I in the vent gas. However, the evidential experiment data of CH_3I sorption on AgX is quite limited. In this study, therefore, labeled CH_3I by ^<125>I was synthesized by isotope exchange reaction, and it was devoted for sorption experiment on AgX. Sorption experiment using stable CH_3I was also examined by the same method. After the sorption experiment, Color of AgX samples changed to yellow and formation of Agl in AgX was confirmed by XRD analysis. For evaluation of the apparent sorption capacity of AgX, CH_3I was continuously injected until breaking through AgX. The result indicated that the apparent sorption capacity for CH_3I was 0.25g / g (AgX) at 24℃.

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Books and Other Publications 1

  1. 乾式プロセス 固体・高温化学・廃棄物処理

    佐藤修彰, 柴田浩幸, 柴田悦郎

    内田老鶴圃　2021/08

Presentations 63

  1. MOX成分を含む放射性廃棄物の安定固化を目指した中性子吸収剤添加ブラネライトの合成と評価

    海老澤青輝, 秋山 大輔, 横田 優貴, 桐島 陽

    第10回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC-10）　2025/02/26

  2. 燃料デブリの化学性状分析のためのマルチスケール分光分析の構築

    遠藤 瞭, 秋山 大輔, 横田 優貴, 桐島 陽, 岡本 芳浩, 熊谷 友多, 蓬田 匠, 谷田 肇

    第10回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC-10）　2025/02/26

  3. 燃料デブリ化学性状分析のためのマルチスケール分光分析の構築

    遠藤 瞭, 秋山 大輔, 横田 優貴, 岡本 芳浩, 熊谷 友多, 蓬田 匠, 谷田 肇, 河合 雅史, 桐島 陽

    日本原子力学会東北支部 第48 回研究交流会　2024/12/02

  4. ホウケイ酸ガラスに含まれるウランの化学状態評価

    勝岡菜々子, 永井崇之, 岡本芳浩, 秋山大輔, 佐藤修彰, 桐島陽

    第60回Ｘ線分析討論会　2024/11/01

  5. ウラン，ホウ素およびジルコニウム混合物の酸化および還元雰囲気下におけ る高温反応

    上原章寛, 秋山大輔, 桐島陽, 佐藤修彰

    第60回Ｘ線分析討論会　2024/11/01

  6. XANESによるウラン酸化物中のウラン原子価の評価

    秋山大輔, 岡本芳浩, 佐藤修彰, 桐島陽

    第60回Ｘ線分析討論会　2024/11/01

  7. Thermal Analysis and Phase Analysis of U3O8-Fe2O3 System in Air International-presentation

    Toshiki IWAHARA, Daisuke AKIYAMA, Akira KIRISHIMA

    The 4th Tohoku University (TU) -University of Science and Technology Beijing (USTB)- Symposium

  8. 低酸素雰囲気下におけるUO2-Fe3O4系の共晶反応に関する研究

    秋山 大輔, 井野 広海, 桐島 陽

    日本放射化学会第68回討論会(2024)　2024/09/23

  9. 放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究(130) モリブデン酸ジルコニウムを出発物質とした実験によるＹＰ発生機構の検討(4)

    岡本 芳浩, 永井 崇之, 勝岡 菜々子, 秋山 大輔, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年秋の大会　2024/09/11

  10. ホウケイ酸ガラスに含まれるウランの化学状態評価 (2) 黒鉛ルツボ使用によるウランの還元状況

    勝岡 菜々子, 永井 崇之, 岡本 芳浩, 秋山 大輔, 佐藤 修彰, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年秋の大会　2024/09/11

  11. 逐次抽出法による模擬デブリからのマイナーアクチノイド溶出挙動の評価

    砂原 壮汰, 秋山 大輔, 横田 優貴, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年秋の大会　2024/09/12

  12. 核燃料物質の安定貯蔵に関する研究 (2) セリウムを含むブラネライトの合成と化学的安定性評価

    秋山 大輔, 岡本 芳浩, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年春の年会　2024/03/27

  13. 核燃料物質の安定貯蔵に関する研究 (1) ウラン-セリウム混合酸化物を用いたジルコノライトの合成

    林崎 康平, 廣岡 瞬, 秋山 大輔, 桐島 陽, 村上 龍敏

    日本原子力学会2024年春の年会　2024/03/27

  14. U3O8-Fe2O3系共晶反応に対する酸素濃度の影響

    岩原 聖樹, 秋山 大輔, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年春の年会　2024/03/27

  15. ミクロからバルクの領域に応じた分光分析による模擬燃料デブリの性状研究

    遠藤 瞭, 秋山 大輔, 蓬田 匠, 岡本 芳浩, 谷田 肇, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年春の年会　2024/03/27

  16. 放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究 （126）モリブデン酸ジルコニウムを出発物質とした実験によるYP発生機構の検討(3)

    岡本 芳浩, 永井 崇之, 勝岡 菜々子, 秋山 大輔, 桐島 陽

    日本原子力学会2024年春の年会　2024/03/26

  17. Basic research programs of vitrification technology for waste volume reduction (118) Examination of YP formation mechanisms by experiments using zirconium molybdate as a starting material (2)

    Takayuki Nagai, Nanako Katsuoka, Yoshihiro Okamoto, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima

    2023/09/06

  18. 不活性雰囲気下でのU-Fe-O系模擬燃料デブリの相関係に関する研究

    Hiromi Ino, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima

    2023/09/07

  19. Analysis of U-Zr-Gd-O simulated fuel debris particles using micro XAFS (1) Development of micro XAFS/XRF/XRD simultaneous measurement system

    Yoshihiro Okamoto, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Hajime Tanida

    2023/09/07

  20. Analysis of U-Zr-Gd-O simulated fuel debris particles using micro XAFS (2) Evaluation of crystal structure, composition and redox state

    Daisuke Akiyama, Yoshihiro Okamoto, Hajime Tanida, Akira Kirishima

    2023/09/07

  21. Dry synthesis of brannerite by mechanochemical treatment

    Daisuke Akiyama, Yoshihiro Okamoto, Akira Kirishima

    Water-Rock Interaction WRI-17/ Applied Isotope Geochemistry AIG-14　2023/08/19

  22. Immobilization of radioactive wastes using ceramic materials

    Daisuke Akiyama

    East Asia Workshop on Chemistry in Nuclear Waste Management 2023　2023/04/07

  23. Dissolution Behavior and Aging of Iron-uranium Oxide

    Ryutaro Tonna, Takayuki Sasaki, Taishi Kobayashi, Yoshihiro Okamoto, Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    International Youth Nuclear Congress IYNC2022　2022/12/01

  24. Determination of the thermodynamic quantities of U(VI) complexation with amino acid by calorimetry

    2022/09/09

  25. Synthesis and analysis of (U,Zr)O2 solid solutions having different crystal structures

    2022/09/08

  26. Examination of YP formation mechanisms by experiments using zirconium molybdate as a starting material

    2022/09/07

  27. ウラン-ジルコニウム酸化物の化学的安定性評価のための逐次抽出法の開発

    中角 弘樹, 秋山 大輔, 桐島 陽

    日本原子力学会2022年春の年会　2022/03/16

  28. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (14)模擬デブリからのMA核種の溶出挙動評価および全体まとめ

    桐島 陽, 秋山 大輔, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2022年春の年会　2022/03/16

  29. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (13)模擬デブリからのFP核種の溶出挙動評価

    佐々木 隆之, 頓名 龍太郎, 小林 大志, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2022年春の年会　2022/03/16

  30. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (12)模擬燃料デブリの化学状態分析と酸化劣化に対する安定性評価

    渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二, 中田 正美, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会2022年春の年会　2022/03/16

  31. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (11)ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬デブリの合成および評価

    秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2022年春の年会　2022/03/16

  32. Immobilization of radioactive waste by an aluminum silicate matrix formed from fly ash or bentonite

    Daisuke Akiyama, Charles Duhamel, Akira Kirishima

    The 6th International Symposium of the Network-type Joint Usage/ Research Center for Radiation Disaster Medical Science　2022/02/07

  33. IMMOBILIZATION OF RADIOACTIVE WASTE BY AN ALUMINUM SILICATE MATRIX FORMED FROM FLY ASH OR BENTONITE

    Daisuke Akiyama, Kirishima Akira

    The 2022 Research Center for Radiation Disaster Medical Science 6th International Symposium Confirmation　2022/02/07

  34. Basic Research on the Chemical Stability of Nuclear Fuel Debris Including Alloy Phase Invited

    Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato, Takayuki Sasaki, Yuta Kumagai, Ryoji Kusaka, Masayuki Watanabe

    The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies　2021/12/19

  35. フライアッシュ等のアルミノシリケートによる放射性廃棄物の固化に関する研究

    秋山大輔, シャルルデュハメル, 桐島陽

    第21回東北大学多元物質科学研究所研究発表会　2021/12/09

  36. 放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究

    岡本 芳浩, 永井 崇之, 谷田 肇, 秋山 大輔, 越野 陽也, 桐島 陽

    日本原子力学会2021年秋の大会　2021/09/10

  37. 5価ウランー鉄酸化物の溶解メカニズムに関する考察

    頓名 龍太郎, 小林 大志, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会2021年秋の大会　2021/09/08

  38. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (7)ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬デブリの安定性評価

    桐島 陽, 秋山 大輔, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2021年春の年会　2021/03/19

  39. UFeO4固相溶解に関する熱力学的考察

    頓名 龍太郎, 小林 大志, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会2021年春の年会　2021/03/19

  40. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (10)ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬燃料デブリからの核種溶出挙動評価－照射法と添加法

    佐々木 隆之, 頓名 龍太郎, 小林 大志, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2021年春の年会　2021/03/19

  41. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (9)ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬燃料デブリの顕微ラマン分光分析

    日下 良二, 熊谷 友多, 渡邉 雅之, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会2021年春の年会　2021/03/19

  42. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (8)ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬デブリからのウラン溶出と変質相形成

    熊谷 友多, 渡邉 雅之, 日下 良二, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会2021年春の年会　2021/03/19

  43. Sorption and desorption of radioactive methyl iodide on silver doped zeolite

    Daisuke Akiyama, Tasuku ISHII, Yutaka Masaki, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    The 2021 Research Center for Radiation Disaster Medical Science 5th International Symposium Confirmation　2021/02/08

  44. 過酸化水素との反応による模擬燃料デブリからのウランの溶出と過酸化 ウラニルの形成

    熊谷 友多, 日下 良二, 中田 正美, 渡邉 雅之, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    第63回放射線化学討論会　2020/12/14

  45. アルミノケイ酸塩鉱物による燃料デブリの新規固化法の研究

    秋山大輔, 桐島陽, 渡部さや, 佐藤修彰, 三村均, 松倉実

    第20回東北大学多元物質科学研究所研究発表会　2020/12/03

  46. Phase analysis of simulated fuel debris in the UO2-SS system

    Daisuke Akiyama, Akira Kirishima

    Tohoku-Melbourne Joint Workshop in Materials Science　2020/11/09

  47. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究（6）ウラン-ジルコニウム-ステンレス鋼系模擬デブリの合成と構造解析

    秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会2020年秋の大会　2020/09/16

  48. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究 (3)ウラン-ステンレス鋼系模擬デブリの合成と構造解析

    秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会 2020年春の年会　2020/03/17

  49. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究(5)ウラン-ステンレス鋼系模擬燃料デブリからの核種溶出挙動評価ー照射法と添加法

    佐々木 隆之, 児玉 雄二, 小林 大志, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 渡邉 雅之, 熊谷 友多, 日下 良二

    日本原子力学会 2020年春の年会　2020/03/17

  50. 合金相を含む燃料デブリの安定性評価のための基盤研究(4)模擬デブリの水中での安定性評価に向けた分光分析

    熊谷 友多, 渡邉 雅之, 日下 良二, 中田 正美, 秋山 大輔, 桐島 陽, 佐藤 修彰, 佐々木 隆之

    日本原子力学会 2020年春の年会　2020/03/17

  51. ウラン化合物添加による模擬ガラス固化体中のセリウム原子価への影響

    永井崇之, 岡本芳浩, 秋山大輔, 桐島 陽, 佐藤修彰

    第37回PFシンポジウム　2020/03/13

  52. Phase Analysis of Simulated Fuel Debris in the UO2-SS system

    Daisuke Akiyama, Akira Kirishima, Nobuaki Sato

    The 3rd Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2020/02/09

  53. Uranium leaching from simulated fuel debris prepared from UO2 and stainless steel

    Yuta Kumagai, Ryoji Kusaka, Masami Nakada, Masayuki Watanabe, Akira Kirishima, Daisuke Akiyama, Nobuaki Sato, Takayuki Sasaki, Taishi Kobayashi

    Fukushima Research Conference on Corrosion Prediction and Mitigation for Key Components of Fukushima Daiichi NPS; Key Corrosion Issues to Maintain Structural Integrity for the Next Three Decades? (FRC-Corrosion 2019)　2019/12/10

  54. Chemical stability and leaching behavior of fuel debris consisting of oxides and alloys

    T. Sasaki, Y. Kodama, R. Tonna, D. Akiyama, A. Kirishima, R. Kusaka, Y. Kumagai, M. Watanabe, T. Kobayashi, N. Sato

    The 43rd Symposium on Scientific Basis for Nuclear Waste Management　2019/10/23

  55. THE EFFECT OF CARBONATE ION ON THE DISSOLUTION RATE OF UO2 PELLET

    Y. Moroi, A. Kirishima, D. Akiyama, N. Sato, A. Kitamura, S. Kimuro

    Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration2019)　2019/09/15

  56. THERMODYNAMIC STUDY ON THE COMPLEXATION OF DEEP GROUNDWATER HUMIC ACID BY CALORIMETRY

    S. Kimuro, M. Terashima, Y. Tachi, Y. Kitatsuji, K. Miyakawa, D. Akiyama, N. Sato, A. Kirishima

    Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration2019)　2019/09/15

  57. IMPACT OF VITRIFICATION TREATMENT ON LEACHING BEHAVIOUR OF FISSION PRODUCTS FROM MCCI DEBRIS

    Y. Kodama, S. Sakamoto, D. Akiyama, A. Kirishima, T. Kobayashi, N. Sato, T. Sasaki

    Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration2019)　2019/09/15

  58. LEACHING BEHAVIOUR OF FISSION PRODUCTS AT THE SURFACE OF DEBRIS

    T. Sasaki, D. Harumoto, S. Sakamoto, D. Akiyama, A. Kirishima, N. Sato

    Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration2019)　2019/09/15

  59. Phase relations of Uranium Oxides and Reactor Structure Materials at High Temperatures International-presentation Invited

    Daisuke Akiyama

    2nd International Symposium on Decommissioning and Decontamination, Japan, Sendai　2019/06/25

  60. Spectroscopic study of uranium materials for understanding chemical degradation of fuel debris

    Yuta Kumagai, Ryoji Kusaka, Masami Nakada, Daisuke Akiyama, Masayuki Watanabe, Takayuki Sasaki, Nobuaki Sato, Akira Kirishima

    Fukushima Research Conference on Materials Science for Severe Accident and Fukushima Daiichi Decommissioning Workshop 2019　2019/06/11

  61. 高温におけるUO2-SUS系模擬燃料デブリの相関係

    秋山 大輔

    第28回日本MRS年次大会　2018/12/20

  62. Study of Reactions of Niobium Compounds with F2 by Thermogravimetric and Differential Thermal Analyses and X‐ray Diffraction Analysis International-presentation

    D. Watanabe, D. Akiyama, N. Sato

    International Pyroprocessing Research Conference 2018　2018/10/24

  63. Reaction of uranium- and zirconium oxides under reducing and oxidizing atmospheres: X-ray absorption and X-ray diffraction studies International-presentation

    A. Uehara, D. Akiyama, C. Numako, Y. Terada, K. Nitta, T. Ina, S. Takeda-Homma, A. Ikeda-Ohno, A. Kirishima, N. Sato

    NuMat2018: The Nuclear Materials Conference　2018/10/14

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Research Projects 10

  1. 燃料デブリ研究とSEEM学構築を基軸とした研究人材育成

    渡辺豊, 桐島陽, 石川真澄, 松山成男, 高橋信, 安田仲宏, 植田滋, 岩間崇之, 秋山大輔, 横田優貴, 小林大志, 吉田健太, 及川勝成, 上島伸文, 奥野泰希, 池田翔太, 相澤直人, 渡邉雅之, 熊谷友多, 蓬田匠, 植野雄大, 駒義和, 岡本芳浩, 佐藤志彦, 北垣徹, 谷田肇, 芝田悟朗, 加田渉, 今村文彦, 佐々木隆之

    Offer Organization: 文部科学省

    System: 国家課題対応型研究開発推進事業（英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業）

    Institution: 東北大学

    2024/09 - 2029/03

  2. 燃料デブリ版・逐次抽出法の開発とデブリの化学的安定性の指標化

    桐島 陽, 岡本 芳浩, 秋山 大輔, 横田 優貴

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 東北大学

    2023/04/01 - 2026/03/31

  3. アンタッチャブルな製錬残渣からのスカンジウム抽出への挑戦

    桐島 陽, 秋山 大輔, 鈴木 敦子

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 挑戦的研究(萌芽)

    Institution: 東北大学

    2023/06 - 2026/03

  4. 燃料デブリからの核種溶出に及ぼす有機酸・炭酸影響評価

    佐々木 隆之, 桐島 陽, 秋山 大輔

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 京都大学

    2020/04/01 - 2024/03/31

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    ウラン鉄酸化物（UFeO4）固相を有機配位子を含まない液に浸漬したとき、U濃度は中性pHからpHの低下に伴い増加し、浸漬後1か月で定常状態に至った。この条件下では、固相中の5価Uと3価Feの間で酸化還元反応が起き、6価Uと2価Feとして溶解することが示唆された。浸漬前後の粉末XRD測定では、相状態に顕著な変化は見られなかったものの、熱力学的な解析から、6価U固相のMetaschoepiteが溶解度制限固相であると推察された。一方、高pH域においても中性条件よりU濃度が増加した。大気由来の溶存炭酸イオンがウラニルイオンと強く錯生成したためと考えられた。またU濃度にフィルタの孔径依存性はみられずコロイドの顕著な生成は確認されなかった。次に、ジカルボン酸であるマロン酸を含む液に固相を浸漬したところ、有機配位子を含まない場合と比して、Uの溶解が促進された。マロン酸濃度の増加（0.001M～0.01M）に伴ってU濃度が単調に増加し、ウラニルイオンとマロン酸との強い錯生成が示唆された。さらに、UO2にステンレス材およびZr金属を混合し、模擬燃料デブリをAr雰囲気下の1600℃で加熱合成した試料に対して浸漬実験を行った。ウラン鉄化合物と同様に、マロン酸の添加によりUの溶解が促進されることが分かった。なお、有機酸を添加した浸漬実験ではU濃度は時間（最長1か月）とともに増加傾向を示したことから、今後固相表面でのマロン酸とウランの錯生成反応機構について、更なる検討が必要である。

  5. 混合原子価化合物UM3O10(M=V, Nb, Ta)の原子価および構造の決定

    秋山 大輔

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 若手研究

    Institution: 東北大学

    2020/04/01 - 2023/03/31

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    遷移金属元素とウランの化合物であるUM3O10(M=V, Nb, Ta)については結晶構造に関する知見も少なく、ウランの原子価についても不明な部分が多い。本研究で は高純度のM3O10(M=V, Nb, Ta)を合成したうえで、構造を明らかにするとともに、ウランの価数をMIV端XANESスペクトルから評価する。ここから、5価ウラン化 合物の生成メカニズムを明らかにすることを目指す。令和2年度に合成したウラン酸化物と遷移金属である、UM3O10(M=V, Nb, Ta)のMIV吸収端におけるXAFS測定を行うため、令和3年度はその準備として真空チャンバーの作成を行っている。核燃料物質の使用に関する規制上、MIV端を利用した原子価の評価が困難な場合に備え、他の2種類のアプローチによる原子価の評価手法を進めている。一つ目はUのLIII吸収端における高分解能XANES(HERFD-XANES)である。HERFD-XAFSを用いて5価ウラン化合物であるFeUO4の測定を行い、原子価評価の有効性を確認した。二つ目はXPSを用いた評価であり、標準試料としてUO2、U3O7、U3O8、UO3をそれぞれ分析し、原子価の評価を行うことができた。令和4年度は真空チャンバーを用いてUのMIV吸収端におけるXAFS分析と、HERFD-XANES及びXPSを用いた分析を行う。

  6. Research on deep groundwater components affecting actinide migration

    Kirishima Akira

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2019/04/01 - 2022/03/31

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    10 ppb or 100 ppb of La, Sm, Ho, and U were doped as the tracers into the sedimentary rock GW samples collected at Horonobe Underground Research Laboratory. Furthermore, the same tracers were doped into the crystalline rock groundwater samples collected at the Mizunami URL. The groundwater sample was sequentially filtered with a 0.2 micro meter pore filter, and 10 kDa NMWL ultrafilters. It was found from the experiment, that the solubility of the lanthanide was controlled by the phosphates in the Horonobe GW (sedimentary rock). Therefore, the solubility of MA, which have similar chemical behavior in an aqueous solution system, is also expected to be controlled by the formation of the phosphates. Besides in the Mizunami GW (crystalline rock), the result of this study indicated that a fraction of lanthanide and MA seemed to form hydroxide and/or hydroxo-carbonate. By contrast, the predicted U(VI) species were soluble carbonate complexes in both Horonobe and Mizumami GWs.

  7. Understanding micromechanism of molten salt electrodeposition using in-situ XAFS with synchrotron radiation

    Uchikoshi Masahito

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2018/04/01 - 2021/03/31

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    For the reuse of tantalum, which is one of the rare metals, the purpose of the present study was analysis of the environmental structure around tantalum during molten salt electrolysis to obtain basic knowledge for formation of smooth electrodeposition and construction of energy saving process. In order to establish an environmental structure analysis method, the analysis method of distribution and complex structure was developed using iron (III) chloride complex in hydrochloric acid aqueous solution. It has been found that the addition of chlorine to the molten salt affected the coordination of fluorine, which has a stronger electronegativity, and facilitated electrodeposition of tantalum. Furthermore, it was found that electrodeposition can be performed at 600 °C., which is a lower temperature than the conventional process. On the other hand, smooth electrodeposition attained only 20x10-6 m thickness, suggesting that a promoting action such as stirring would be required.

  8. Clarifying generation mechanism of mixed oxides consisting of U(V) and transition metal

    Akiyama Daisuke

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    Institution: Tohoku University

    2017/04/01 - 2020/03/31

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    It is common that the states of uranium in most uranium compounds are U4+ and U6+. In this study, the pentavalent state, U5+, is focused on and synthesized this compounds for the purpose of clarifying the generation mechanism of U(V) compounds which are composed of U(V) and transition metals. Then, these compounds are analysed by XAFS analysis at KEK-PF. Comparing U4+ and U6+ compounds,UO2 and UO3, it appears that the oxidation state of uranium in CuUO4 is U6+ and in FeUO4, CrUO4, NiU2O6 is U5+. Furthermore, it is included that the oxidation state of uranium in CoUO4 is U5+ and U6+.

  9. Basic Study on actinide leaching and waste management of MCCI debris

    Sasaki Takayuki

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Kyoto University

    2016/04/01 - 2020/03/31

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    A simulated fuel debris of MCCI debris that occurred at the severe accident at FDNPS was prepared as a fundamental study for the proposal of the final disposal. The relationship between properties of the solid phase condition and leaching of U and fission products was investigated. Additionally, we proposed the vitrification method for stabilizing the generated debris. Unlike ordinary spent fuel mainly composed of uranium dioxide, the formation of calcium-uranium oxide was confirmed at high temperatures, and the uranium boride was formed by reaction with B in control rods. Various fission products were introduced by thermal neutron irradiation. Based on the concentration of nuclides eluted by immersion in artificial seawater etc., the knowledge of long-term chemical stability of MCCI debris when disposed was obtained. When the debris was vitrified under an anaerobic condition, the volume as waste increased, but a significant effect of suppressing elution of nuclides was found.

  10. Retry for Pa Solution Chemistry Study

    Kirishima Akira, SATO Nobuaki, KOMORI Shinsuke, WATANABE Masayuki, AOYAGI Noboru

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2015/04/01 - 2019/03/31

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    Pa-231 is estimated to be the highest radiation exposure factor in a safety assessment of uranium waste disposal. However, the thermodynamic data set are not enough provided for Pa(V) so far. Therefore, in this study, we have retried the solution chemistry of Pa using macro amount of Pa-231 and trace amount of Pa-233. First, we have developed usable purification procedure of Pa-231 and milking procedure of Pa-233 from Np-237 by co-precipitation method and solvent extraction method. Then, we have determined stability constants of complex formation between Pa(V) and fluoride by UV-Vis-NIR photo absorption titration technique. Also, hydrolysis constant of Pa(V) was determined by solvent extraction technique.

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