照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの水及び希薄硝酸溶液

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照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの水及び希薄硝酸溶液

2012-009
照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの
水及び希薄硝酸溶液に対する溶出特性
Elution Properties of Cesium Contained within Irradiated Fast Neutron Reactor Fuel
in Water and Diluted Nitric Acid Solution
中原将海　鍛治直也　野村和則
Masaumi NAKAHARA, Naoya KAJI and Kazunori NOMURA
東海研究開発センター
核燃料サイクル工学研究所
サイクル工学試験部
Nuclear Cycle Engineering Department
Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratories
Tokai Research and Development Center
June 2012
Japan Atomic Energy Agency
日本原子力研究開発機構
JAEA-Research
JAEA-Research
本レポートは独立行政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。
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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（http://www.jaea.go.jp）
より発信されています。
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〒319-1195
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© Japan Atomic Energy Agency, 2012
JAEA-Research 2012-009
照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの水及び希薄硝酸溶液に対する溶出特性
日本原子力研究開発機構
東海研究開発センター
核燃料サイクル工学研究所
サイクル工学試験部
中原将海, 鍛治直也, 野村和則
(2012 年 3 月 21 日受理)
先進湿式再処理プロセスの一部である晶析法では，硝酸ウラニル六水和物(uranyl nitrate
hexahydrate, UNH)結晶の析出に伴いプルトニウム(Pu)とセシウム(Cs)の化合物が生成するこ
とが懸念されている。この化合物の生成抑制のためには，原料液の Cs 濃度を低く抑える事
が有効である。本研究では，照射済高速中性子炉燃料に含まれている Cs の粗分離を目的と
して水及び希薄硝酸(HNO3)溶液に対する Cs の溶出特性を評価した。本試験は，2007 年 5
月 7 日から 2007 年 6 月 11 日にかけて高レベル放射性物質研究施設(Chemical Processing
Facility, CPF)において，高速実験炉“常陽”Mk-II 照射済炉心燃料を用いて実施した。燃料
せん断片を粗粉砕機にて粉砕した後，得られた燃料粉末並びに被覆管せん断片を純水もし
くは 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液に浸漬させ，Cs の溶出率を調べた。浸漬 67 h 後の 0.1 mol/dm3
HNO3 溶液における燃料粉末及び被覆管せん断片における 1 ピンあたりの Cs の溶出率は，
それぞれ 38.3 及び 8.25%であった。静置時間 19 及び 67 h の間には有意な差は認められなか
った。純水に比べて希薄 HNO3 溶液の方が Cs の溶出率が僅かに高かった。本研究において，
燃料粉末を純水もしくは希薄 HNO3 溶液に浸漬させることにより 1 ピンあたり 40%以上の
Cs を分離できる可能性を示した。
核燃料サイクル工学研究所：〒319-1194 茨城県那珂郡東海村村松 4-33
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JAEA-Research 2012-009
Elution Properties of Cesium Contained within Irradiated Fast Neutron Reactor Fuel
in Water and Diluted Nitric Acid Solution
Masaumi NAKAHARA, Naoya KAJI and Kazunori NOMURA
Nuclear Cycle Engineering Department
Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratories
Tokai Research and Development Center
Japan Atomic Energy Agency
Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki-ken
(Received March 21, 2012)
As a part of the advanced aqueous reprocessing system, it is anticipated that plutonium (Pu) and
cesium (Cs) compound precipitates during the growth of uranyl nitrate hexahydrate (UNH) crystal
in the U crystallization process. For preventing the formation of Pu and Cs compound, it has a
beneficial effect to decrease Cs concentration in a feed solution. In this study, the elution
properties of Cs contained within irradiated fast neutron reactor fuel in pure water and a diluted
nitric acid (HNO3) solution was evaluated with a view to separate Cs in the irradiated fast neutron
reactor fuel. The experiments were carried out with a dissolver solution of the fast reactor “JOYO”
Mk-II irradiated core fuel at the Chemical Processing Facility (CPF) from 7 May to 11 July, 2007.
The sheared pieces were crushed by mechanical crusher, and the powdered fuel and sheared tube
were immersed in the pure water or 0.1 mol/dm3 HNO3 solution, and the elution ratio of Cs in the
solution was examined. The elution ratio of Cs from the powdered fuel and the sheared tube in the
0.1 mol/dm3 HNO3 solution after 67 h was 38.3 and 8.25% per fuel pin, respectively. The elution
ratio of Cs into the solution did not different between after 19 and 67 h as time for immersion. The
elution ratio of Cs in 0.1 mol/dm3 HNO3 solution was slightly more than that in the pure water.
This study suggests a possible beneficial effect of over 40% of Cs elution by immersion of the
powdered fuel in pure water or diluted HNO3 solution.
Keywords : NEXT Process, Irradiated Fast Neutron Reactor Fuel, Elution, Nitric Acid, Cesium,
Plutonium, Double Salt
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JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
目次
1. 序論 ············································································································· 1
2. 目的 ············································································································· 1
3. 試験 ············································································································· 2
3.1 試験場所 ··································································································· 2
3.2 使用機器 ··································································································· 2
3.3 使用物質 ··································································································· 2
3.3.1 高速実験炉“常陽”照射済炉心燃料 ·························································· 2
3.3.2 試薬 ··································································································· 2
3.4 試験期間 ··································································································· 2
3.5 試験条件 ··································································································· 2
3.6 試験手順 ··································································································· 3
3.6.1 燃料のせん断及び粉体化試験 ·································································· 3
3.6.2 燃料粉末及び被覆管せん断片の浸漬試験 ··················································· 3
3.6.3 分析 ··································································································· 3
4. 結果及び考察 ································································································· 3
4.1 せん断試験 ································································································ 3
4.1.1 外観観察 ····························································································· 3
4.1.2 クリプトン放出挙動 ·············································································· 4
4.2 粉体化試験 ································································································ 4
4.2.1 外観観察 ····························································································· 4
4.2.2 粒径分布 ····························································································· 4
4.3 浸漬試験 ··································································································· 4
4.3.1 外観観察 ····························································································· 4
4.3.2 純水及び希薄硝酸溶液中のセシウム濃度 ··················································· 4
4.3.3 セシウムの溶出率 ················································································· 4
5. 結論 ············································································································· 6
参考文献 ··········································································································· 7
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JAEA-Research 2012-009
Contents
1. Introduction ····································································································· 1
2. Objects ··········································································································· 1
3. Experimental ···································································································· 2
3.1 Experimental Place ························································································ 2
3.2 Equipments ································································································· 2
3.3 Materials ···································································································· 2
3.3.1 Fast Reactor “JOYO” Irradiated Core Fuel ······················································· 2
3.3.2 Reagents ······························································································· 2
3.4 Experimental Term ························································································ 2
3.5 Experimental Conditions ················································································· 2
3.6 Procedure ··································································································· 3
3.6.1 Shearing and Powdering Experiments of Nuclear Fuel ········································· 3
3.6.2 Immersion Experiments of Powdered Fuel and Sheared Tube································· 3
3.6.3 Analysis ································································································ 3
4. Results and Discussion ························································································ 3
4.1 Shearing Experiments ····················································································· 3
4.1.1 Appearance Observation ············································································ 3
4.1.2 Emission Behavior of Krypton ····································································· 4
4.2 Powdering Experiments ·················································································· 4
4.2.1 Appearance Observation ············································································ 4
4.2.2 Particle Distribution ·················································································· 4
4.3 Immersion Experiments ·················································································· 4
4.3.1 Appearance Observation ············································································ 4
4.3.2 Concentration of Cesium in Pure Water and Diluted Nitric Acid Solution··················· 4
4.3.3 Elution ratio of Cesium ·············································································· 4
5. Conclusions ····································································································· 6
References ·········································································································· 7
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JAEA-Research
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JAEA-Research 2012-009
List of Tables
Table 1
Specification of irradiated fast reactor “JOYO” Mk-II fuel pin ································ 8
Table 2
Composition of irradiated fast reactor “JOYO” Mk-II fuel (calculated value) ··············· 9
Table 3
Experimental conditions············································································· 10
Table 4
Cs concentration and elution ratio after immersion ············································· 10
List of Figures
Figure 1
Structure of fast reactor “JOYO” Mk-II core fuel pin ········································· 11
Figure 2
Appearance of mechanical crusher ······························································· 11
Figure 3
Appearance of cross-section of sheared nuclear fuel tube ···································· 12
Figure 4
Appearance of shearing machine for nuclear fuel pin ········································· 12
Figure 5
85
Figure 6
Under 500 m of powdered fuel after sieving ·················································· 13
Figure 7
Particle distribution of powdered fuel ···························································· 14
Figure 8
Appearances of immersed powdered fuel and sheared tube; (a) 19 h, (b) 67 h ············ 14
Figure 9
Solubility of CsI in water ·········································································· 15
Kr gas emission in shearing nuclear fuel pin ·················································· 13
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JAEA-Research 2012-009
1. 序論
照射済高速炉燃料を対象とした先進湿式再処理法(New Extraction System for Transuranium
(TRU) Recovery, NEXT)は，照射済高速炉燃料の高効率溶解，燃料溶解液より余剰のウラン
(U)を粗分離する晶析法，U, プルトニウム(Pu)と共にネプツニウム(Np)を回収する簡素化溶
媒抽出法及びラフィネートから抽出クロマトグラフィ法によりアメリシウム(Am)及びキリ
ュウム(Cm)を回収するプロセスから構成されている[1]。
NEXT プロセスを構成する化学プロセスのうち，晶析法は化学，食品及び医薬品の分野に
おいて，製品の分離や精製に広く用いられている技術である。原子力の分野では，1980 年
代にドイツのカールスルーエ原子力研究センター(Kernforschungszentrum Karlsruhe, KfK)に
おいて Plutonium Uranium Reduction Extraction (PUREX)法から得られる U 製品の精製を目的
として研究が行われていた[2]。この晶析法は，試薬の添加を必要とせず，溶液の温度制御
のみで U を分離・回収できる。また，晶析法の採用により溶媒抽出工程の Pu 分配工程を削
除することができる。U, Pu 及び Np を共回収するため，工程内において Pu はこれらと必ず
共存するので，核拡散抵抗性に優れる。
NEXT プロセスの開発に関して，東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所高レ
ベル放射性物質研究施設(Chemical Processing Facility, CPF)では，これまでに照射済高速中性
子炉燃料溶解液を用いて晶析法における主要な元素の挙動を調べてきた。これまでの研究
では，原料液のセシウム(Cs)濃度が 5 g/dm3 の条件において結晶洗浄後における Cs の除染係
数(decontamination factor, DF)が低下することを報告している[3]。これは，硝酸ウラニル六水
和物(uranyl nitrate hexahydrate, UNH)結晶の析出過程において硝酸セシウムプルトニウム
(IV)(Cs2Pu(NO3)6)の生成が原因と考えられ[4]，この Cs2Pu(NO3)6 の生成を抑制することが Cs
の DF 向上には重要となる。過去の研究において，Cs 濃度が 1 g/dm3 の条件において
Cs2Pu(NO3)6 が抑制されることを見出している[5]。そのため，Cs2Pu(NO3)6 の生成を抑制する
ためには，最大で約 80%の Cs を粗分離することが必要である。Cs はヨウ素(I)，テルル(Te)
等と同様に燃料の照射に伴い燃料外周部に分布し[6]，アルカリ金属であるため，照射済核
燃料を純水又は希薄硝酸(HNO3)溶液に溶出させることで粗分離できる可能性がある。また，
Cs2Pu(NO3)6 は，高効率溶解後の清澄工程においても析出する可能性が指摘されているので，
燃料溶解前における Cs の粗分離は，Cs2Pu(NO3)6 の生成防止の観点から非常に有効な手段と
いえる。よって，本研究では晶析工程における原料液の Cs の低減を目的として，高速中性
子炉燃料からの Cs の純水及び希薄 HNO3 溶液に対する溶出特性について評価した。
2. 目的
高速実験炉“常陽”Mk-II 照射済炉心燃料のせん断片を粉体化した後に得られる燃料粉末
並びに被覆管せん断片を純水もしくは希薄 HNO3 溶液に浸漬させ，Cs の溶出率を算出し，
核燃料からの Cs 粗分離の可能性を示す。
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3. 試験
3.1 試験場所
CPF 研究棟
CA-2 及び CA-3 セル
3.2 使用機器
・燃料ピンせん断機(MX-1106)
・オフガスフィルタ(FT-3401A/B)
・インセルクレーン
・電子天秤(A&G, GX-2000)
・粗粉砕機((株)リガク, CH850)
・オフガスモニタ
・ガス吸引ポンプ
3.3 使用物質
3.3.1 高速実験炉“常陽”照射済炉心燃料
試験に使用した燃料ピンの仕様を Table 1 に示す。ORIGEN2.1[7]から求めた燃料ピン中の
主要核種組成の計算値を Table 2 に示す。また，燃料ピンの構造を Figure 1 に示す[8]。この
燃料ピンをせん断，粉砕することにより得られる燃料粉末と被覆管せん断片をそれぞれ試
験に用いた。
3.3.2 試薬
・0.1 mol/dm3 HNO3
・純水
3.4 試験期間
2007.5.7– 2007.6.11
3.5 試験条件
NEXT プロセスでは，晶析工程に適した 400−500 g/dm3 の重金属濃度溶液を得るために，
溶解工程にて短尺せん断による粉化率の高いせん断燃料片を HNO3 溶液に溶解させること
が求められている[9]。それゆえ本試験では，燃料粉末を対象とした。また，燃料を粉体化
する際に得られる被覆管せん断片にも燃料粉末が付着しているので，被覆管せん断片も試
験対象とした。
約 90°C に加熱した高 HNO3 濃度溶液では燃料中の U 及び Pu が溶解する可能性があるこ
とから，浸漬液は純水及び 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液とし，室温で実施した。浸漬液の体積は
40 cm3 とした。
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JAEA-Research 2012-009
Table 3 に試験条件を示す。RUN1, RUN3, RUN5 及び RUN6 は，静置 19 と 67 h 後に浸漬
液のサンプリングを実施した。RUN2 及び RUN4 は，再現性を確認するためそれぞれ RUN1
及び RUN3 と同条件で実施され，19 h 後のサンプリングのみ行った。
3.6 試験手順
3.6.1 燃料のせん断及び粉体化試験
高速実験炉“常陽”Mk-II 照射済炉心燃料 1 ピンを下部端栓側から 15 mm の長さごとに切
断した。得られた燃料ペレット部及び端栓部のせん断片 46 片(燃料部 42 片，端栓部 4 片)
は，一括して容器に受けた後，保管した。プレナム部及び反射体は 50 mm の長さに切断後，
廃棄した。せん断時には 85Kr を測定し，その放出率及び放出パターンを評価した。
得られた燃料せん断片は，3 片ずつ粗粉砕機を用いて粉砕を行った。Figure 2 に粗粉砕機
の外観を示す。粗粉砕機は，約 2 kg のおもりを落とすことにより，せん断片に衝撃を加え
て燃料粉末を取り出すものである。粉砕した燃料は被覆管せん断片と分離して篩分法によ
り分級した。500 m 未満の燃料粉末と粉砕した後の被覆管せん断片をそれぞれ浸漬試験に
供した。
3.6.2 燃料粉末及び被覆管せん断片の浸漬試験
Table 3 に示す質量の燃料粉末又は被覆管せん断片をバイアル瓶に装荷し，その後 40 cm3
の純水もしくは 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液を入れた。バイアル瓶の蓋を締め約 30 s 攪拌し，19
及び 67 h 静置した。静置後，上澄み液を目開き 0.8 m のフィルタにてろ過し，分析を行っ
た。試験は常温(22ºC)にて実施した。
3.6.3 分析
燃料粉末及び被覆管せん断片の質量は，電子天秤により測定した。溶液の放射性 Cs 濃度
は，線スペクトル分析(ORTEC, GEN10; SEIKO EG&G, 92XMCA)により測定した。また，
H+濃度は中和滴定(平沼産業(株), COM-2500)により分析した。
4. 結果及び考察
4.1 せん断試験
4.1.1 外観観察
被覆管せん断片は，Figure 3 に示すようにせん断による変形は少なく，鋭利な刃でせん断
したような円形の破面が観察された。せん断機の外観を Figure 4 に示す。せん断刃の材質は
合金工具鋼(SKS)である。せん断刃は 1985 年から使用しており，通算せん断回数は 1811 回
である。試験後，せん断刃に割れ欠け等は観察されなかった。
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4.1.2 クリプトン放出挙動
燃料ピンせん断した時の 85Kr(クリプトン)の測定値の経時変化を Figure 5 に示す。せん断
開始，下部端栓をせん断し終えた 11 min 後に Kr ガスのピークが検出された。その後，燃料
ミート部に含まれていた Kr ガスがせん断により少量ずつ放出された。Kr モニタの積算値よ
り，1 count あたりの放出放射能量は，5.34 × 104 Bq と見積もられた。ORIGEN2.1 による計
算値を 100%とすると，せん断試験における Kr ガス放出率は 31%であった。
4.2 粉体化試験
4.2.1 外観観察
粗粉砕機を用いてせん断片に数回の打撃を加えて燃料の粉体化を実施した。粗粉砕機か
ら回収した燃料は，衝撃によって粉砕され，せん断片から分離できた。粉砕した燃料は，
篩分法により分級した。Figure 6 に粉砕した 500 m 未満の燃料粉末の外観を示す。黒色の
燃料粉末が回収できた。
4.2.2 粒径分布
せん断片を粉砕した後の燃料の粒径分布を Figure 7 に示す。粗粉砕機によってせん断片を
破砕した結果，500 m 未満の燃料粉末は約 50%を占めた。浸漬試験には，粉砕した燃料の
うち，粒径が 500 m 未満のものを使用した。
4.3 浸漬試験
4.3.1 外観観察
浸漬後の外観を Figure 8 に示す。左から RUN1 から RUN6 の順番に並べた。燃料粉末は，
攪拌直後は全ての条件において黒く懸濁した。一方，被覆管せん断片の方は，懸濁はわず
かであった。静置 30 min 後には燃料粉末が沈降し始め，19 及び 67 h 静置後は，いずれの
条件においても溶液が透明となった。
4.3.2 純水及び希薄硝酸溶液中のセシウム濃度
Table 4 に濃度分析の結果を示す。静置時間は 19 及び 67 h にて実施したが，RUN1 はほぼ
同等の Cs 濃度を示し，RUN3, RUN5 及び RUN6 では，67 h における Cs 濃度が僅かに高か
った。被覆管せん断片から溶出した Cs 濃度は，燃料粉末と比べて 3 分の 1 程度低い値を示
した。
4.3.3 セシウムの溶出率
燃料中の Cs が軸方向に均一と仮定し，燃料粉末及び被覆管せん断片における 1 ピンあた
りの Cs の溶出率(%)は，以下の式により計算した。
JF 
Aw, FWF
(1)
AP
-4-
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JC 
Aw,CWC
(2)
AP
ここで，
JF：燃料からの Cs の溶出率
JC：被覆管せん断片からの Cs の溶出率
Aw,F：単位質量あたりの燃料に含まれる Cs の放射能量 (Bq/g)
Aw,C：単位質量あたりの被覆管せん断片に付随する Cs の放射能量 (Bq/g)
AP：燃料ピン 1 本分の Cs の放射能量 (Bq/pin) (ORIGEN2.1 の計算値)
WF：燃料ピン 1 本分の燃料の質量 (g/pin)
WC：燃料ピン 1 本分の被覆管の質量 (g/pin)
燃料ピンに含まれている Cs 量は ORIGEN2.1 の結果を基に算出すると，2.97 × 1011 Bq であ
った。Table 4 に純水及び HNO3 溶液における Cs の溶出率を示す。RUN1 において 19 及び
67 h における純水に対する 1 ピンあたりの Cs の溶出率は，それぞれ 35.9 及び 33.8%であり，
浸漬時間において，19 と 67 h では大きな違いはなかった。RUN2 における Cs の溶出率は
36.3%であり，RUN1 の溶出率とほぼ同等であり，再現性が確認された。HNO3 溶液に浸漬
した RUN3 では 19 及び 67 h における HNO3 溶液に対する燃料中の Cs の溶出率は，それぞ
れ 36.3 及び 38.3%であり，67 h の方が僅かに高かったものの，これらの浸漬時間による顕
著な違いはないと考える。HNO3 溶液に浸漬させた方が純水よりも僅かに高い Cs の溶出率
を示した。被覆管せん断片を純水に浸漬させた RUN5 では，Cs の溶出率は 19 及び 67 h に
おいてそれぞれ 6.36 及び 7.18%であった。RUN6 では，19 及び 67 h においてそれぞれ 7.65
及び 8.25%であった。被覆管せん断片についても，有意な Cs の溶出が認められており，Cs
が原子炉での照射において燃料外周部に移行することと整合する。本条件において，67 h
の浸漬により燃料粉末と被覆管せん断片を合わせて 1 ピンあたり 40%以上の Cs を溶出させ
ることができた。
Cs は照射初期にペレット中の酸素ポテンシャルが低い場合，金属の Cs として放出される
と考えられる。Cs の核分裂収率は，約 19%と大きい。ギャップ中では，I と反応して CsI
となる部分を除き，その他は金属 Cs として存在している[6]。高燃焼度下においてペレット
中の酸素ポテンシャルが高くなると Cs は Cs2O，さらに Cs2UO4 へ酸化されると予想される
[6,10]。また，軽水炉燃料では Cs2Te の存在も示唆されている[11]。これらの化合物のうち，
CsI は水に非常に溶けやすい性質である。CsI の水に対する溶解度を Figure 9 に示す[12]。核
燃料中の Cs は純水や HNO3 溶液に浸漬させることにより，溶液中に溶け出してくると考え
られる。
純水及び 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液に対して有意な Cs の溶出が認められ，燃料及び被覆管せ
ん断片から 40%以上の Cs を除去することができた。燃料溶解の前処理として純水及び 0.1
mol/dm3 HNO3 溶液に浸漬させることにより Cs を粗取りすることは晶析工程における
Cs2Pu(NO3)6 の生成抑制に有効と思われる。過去の研究では，晶析工程における原料液の Cs
濃度が約 1 g/dm3 の条件では，溶液冷却後に Cs が母液に溶存し，Cs2Pu(NO3)6 の生成が抑制
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JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
されたため，UNH 結晶洗浄後における Cs の DF は約 100 であった[5]。NEXT プロセスにお
いて，燃料中の Cs が他工程で損失なく晶析工程に移行すると仮定すれば，晶析工程におけ
る原料液の Cs 濃度は，約 5.3 g/dm3 と想定されているので，UNH 結晶の析出と共に
Cs2Pu(NO3)6 の生成を抑制するためには核燃料から最大で約 80% の Cs を粗分離する必要が
ある。それゆえ，今後更に Cs の溶出率を高める浸漬条件を見出すことが重要である。
5. 結論
照射済高速中性子炉燃料中の Cs の純水及び HNO3 溶液に対する溶出特性を明らかにする
ため，高速実験炉“常陽”Mk-II 照射済炉心燃料の浸漬試験を実施した。燃料粉末並びに被
覆管せん断片を純水もしくは 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液に浸漬させ，Cs の溶出率を求めた。燃
料粉末及び被覆管せん断片のいずれについても，静置時間における Cs の溶出率に大きな違
いはみられなかった。また，0.1 mol/dm3 HNO3 溶液は純水に比べて僅かに高い Cs の溶出率
を示した。67 h 後における 0.1 mol/dm3 HNO3 溶液に対する燃料粉末と被覆管せん断片にお
ける Cs の溶出率は，それぞれ 38.3 及び 8.25%であった。本研究により，燃料溶解前に燃料
粉末を純水もしくは希薄 HNO3 溶液に浸漬させることにより 1 ピンあたり 40%以上の Cs を
粗分離できる可能性を示した。本試験では，核燃料中の Cs の初期質量を ORIGEN2.1 によ
り算出したが，実験により Cs の初期質量を求めることが望ましい。また，I や Sr(ストロン
チウム)などの易溶性元素の溶出率も重要な評価項目である。今後は，燃料中から溶出する
化学形態などを把握し，Cs 溶出のメカニズムを明らかにすることで，更なる Cs 溶出率の向
上に向けた検討を行う必要がある。
-6-
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
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改訂 4 版，”丸善
-7-
(1993).
原子力安全
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
Table 1 Specification of irradiated fast reactor “JOYO” Mk-II fuel pin
Fuel
“JOYO” Mk-II core fuel
−Initial value−
Mass
(FPFD209)
Pu (g)
22
Enriched U (g)
57 [8.1a]
Depleted U (g)
4
Natural U (g)
−
238
0.7 (0.7c)
239
68.4 (67.6c)
240
21.6 (26.0c)
241
6.8 (2.6c)
242
2.5 (3.1c)
Pu (%)
Isotopic compositionb
Pu (%)
Pu (%)
Pu (%)
Pu (%)
234
0.1 (0.2c)
235
13.4 (11.0c)
236
0.1 (0.8c)
238
86.4 (88.0c)
U (%)
U (%)
U (%)
U (%)
U enrichment
13.4
−Initial value− (core, w/o)
Pu enrichment
29.1
−Initial value− (core, w/o)
a
Average burnup (MWd/t)
54700
Cooling time (d)
6818d
Activity (TBq)
3.11
Mass of 235U
b
Analytical value in fuel fabrication
c
Calculated value by ORIGEN2.1 after cooling time
d
As of May 7, 2007
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JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
Table 2 Composition of irradiated fast reactor “JOYO” Mk-II fuel (calculated value)
Element
Mass (g)
−6
Nuclide
3
H
Activity (Bq)
1.11 × 10
Element
9
Mass (g)
H
3.10 × 10
U
5.83 × 10
Ge
1.45 × 10−4
Np
3.71 × 10−2
As
4.40 × 10−5
Pu
1.97 × 101
Am
8.83 × 10−1
Se
5.62 × 10−3
Br
1.97 × 10−3
Kr
3.49 × 10−2
Rb
3.43 × 10−2
Sr
6.20 × 10−2
Y
4.07 × 10−2
90
Zr
3.73 × 10
−1
95
9.01 × 10
−7
95
Mo
3.84 × 10
−1
Tc
9.86 × 10−2
99
Ru
3.07 × 10
−1
106
Ru
7.73 × 106
9.83 × 10
−2
106
Rh
7.73 × 106
−1
Nb
Rh
Pd
2.23 × 10
Ag
2.28 × 10−2
Cd
1.72 × 10
−2
In
1.71 × 10−3
Sn
Sb
Te
85
Kr
90
Sr
Y
1.52 × 1011
Zr
0.00 × 100
Nb
0.00 × 100
Tc
Ag
4.78 × 101
1.73 × 10−2
123
Sn
2.36 × 10−6
3.92 × 10
−3
125
Sb
9.37 × 108
7.17 × 10
−2
125m
Te
2.29 × 108
127
Te
8.61 × 10−9
Te
4.00 × 10
−2
Xe
5.31 × 10
−1
Cs
4.07 × 10−1
129
8.79 × 10−9
I
1.91 × 105
134
Cs
2.14 × 108
137
Cs
2.97 × 1011
−1
Ba
2.13 × 10
La
1.43 × 10−1
Ce
2.64 × 10−1
Pr
1.36 × 10−1
144
Pr
2.25 × 105
144m
Pr
2.70 × 103
−1
Nd
4.43 × 10
Pm
2.45 × 10−4
147
Pm
8.38 × 109
Sm
1.26 × 10
−1
151
Sm
1.44 × 1010
1.17 × 10
−2
154
Eu
1.65 × 109
155
Eu
4.16 × 109
Eu
Cm
6.19 × 107
110m
127m
I
1.01 × 1010
1.52 × 1011
−2
Gd
1.18 × 10
Tb
7.67 × 10−4
Dy
4.61 × 10−4
Ho
1.60 × 10−5
Er
1.72 × 10−5
-9-
Nuclide
Activity (Bq)
1
6.17 × 10−4
237
241
Np
9.67 × 105
Am
1.08 × 1011
242m
Am
4.50 × 108
242
Am
4.48 × 108
243
Am
2.06 × 108
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
Table 3 Experimental conditions
RUN No.
Material
Medium
Mass (g)
Immersion time (h)
RUN1
Powdered fuel
Pure water
6.19
19, 67
RUN2
Powdered fuel
Pure water
6.49
19
RUN3
Powdered fuel
0.1 mol/dm3 HNO3
6.49
19, 67
3
RUN4
Powdered fuel
0.1 mol/dm HNO3
6.08
19
RUN5
Sheared tube
Pure water
2.65
19, 67
2.88
19, 67
RUN6
Sheared tube
3
0.1 mol/dm HNO3
Table 4 Cs concentration and elution ratio after immersion
RUN No.
Material
Media
Cs (Bq/cm3)
19 h
67 h
8
RUN1
Powdered fuel
Pure water
1.70 × 10
RUN2
Powdered fuel
Pure water
1.80 × 108
3
8
RUN3
Powdered fuel
0.1 mol/dm HNO3
1.80 × 10
RUN4
Powdered fuel
0.1 mol/dm3 HNO3
2.00 × 108
7
RUN5
Sheared tube
Pure water
3.90 × 10
RUN6
Sheared tube
0.1 mol/dm3 HNO3
5.10 × 107
- 10 -
Cs (%)
1.60 × 10
8
−
1.90 × 10
8
−
19 h
67 h
35.9
33.8
36.3
−
36.3
38.3
43.0
−
7
6.36
7.18
5.50 × 107
7.65
8.25
4.40 × 10
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
Figure 1 Structure of fast reactor “JOYO” Mk-II core fuel pin
Figure 2 Appearance of mechanical crusher
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JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
Figure 3 Appearance of cross-section of sheared nuclear fuel tube
Figure 4 Appearance of shearing machine for nuclear fuel pin
- 12 -
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
80000
70000
85
Kr count (cpm)
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
Aging variation
Integrated value
0
10
20
30
40
50
60
70
Time (min)
Figure 5
Figure 6
85
Kr gas emission in shearing nuclear fuel pin
Under 500 m of powdered fuel after sieving
- 13 -
80
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
50
Mass fraction (%)
40
30
20
10
0
0
500
850
1000
1180
Particle size (m)
Figure 7 Particle distribution of powdered fuel
(a)
RUN1
RUN3
RUN2
RUN4
RUN5
RUN6
(b)
RUN1
RUN2
RUN3
RUN4
RUN5
RUN6
Figure 8 Appearances of immersed powdered fuel and sheared tube; (a) 19 h, (b) 67 h
- 14 -
JAEA-Research
2012-009
JAEA-Research 2012-009
120
Temperature (℃)
100
80
60
40
20
0
0
100
200
300
400
500
600
700
CsI concentration (g/dm3)
Figure 9 Solubility of CsI in water
- 15 -
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表１．SI 基本単位
表１．SI 基本単位
SI 基本単位
SI 基本単位
基本量
基本量
名称
記号
表１．SI 基本単位
名称
記号
長
さメSI
ー基本単位
トル m
長
さ
メ
ー
ト
ル
m
基本量
質
量キログラム
kg
名称
記号
質
量キログラム kg
時
間
秒
s
長
さメートル m
時
間アン秒
ペア kgA s
質電
量流キログラム
電
流アンビ
ペンア KA
時熱力学温度
間ケル
秒
s
熱力学温度ケルビン mol
K
電物質流量アモンペアル A
物
質
量
モ
ル
mol
光
度ケカルンビデンラ Kcd
熱力学温度
物光質
光
量度
モカンデ
ルラmolcd
度カンデラ cd
国際単位系（SI）
国際単位系（SI）
国際単位系（SI）
表２．基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
表２．基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
SI 基本単位
組立量
SI 基本単位
名称
記号
組立量
記号
面表２．基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
積平方メートル名称
m2
2
SI
基本単位
面
積
平方メートル
体組立量
積立法メートル
m3 m3
名称
記号
積立法メートル
m
速体さ，速度メートル毎秒
m/s
2
面加速さ速，速
積度平方メートル
2 m/s
m
度メートル毎秒
メートル毎秒毎秒
m/s
3
体波加
-1 m/s2
mm
速積数立法メートル
度メートル毎秒毎秒
毎メートル
-1
速波
さ，速度メートル毎秒
m/s
数毎メートル
密度，質量密度キログラム毎立方メートル
kg/m3 m
加密度速
3
m/s2 kg/m
2
，質
量度度
密メートル毎秒毎秒
度キログラム毎立方メートル
キログラム毎平方メートル
面
積
密
-1
kg/m
波
数毎メートル
m
3 3 kg/m2
面
積
密積キログラム毎立方メートル
度キログラム毎平方メートル
立方メートル毎キログラム
比
体
m
/kg
密度，質量密度
kg/m
積立方メートル毎キログラムA/m22m3/kg
密度度キログラム毎平方メートル
アンペア毎平方メートル
面電比積流密体
kg/m
2
磁電界流
の強密さアンペア毎メートル
A/m
度
アンペア毎平方メートル
比
体(a)
積立方メートル毎キログラム
m3/kg A/m
3
量磁
濃度
界，
の濃強度モル毎立方メートル
さアンペア毎メートル mol/m
2 A/m
電
流
密(a) 度アンペア毎平方メートル
A/m
3
質
量
濃
度キログラム毎立法メートル
kg/mmol/m3
度モル毎立方メートル A/m
磁量
界濃の度強，さ濃アンペア毎メートル
3
輝質 (a)量
度カンデラ毎平方メートル
cd/m2
度キログラム毎立法メートル
量濃
度
，濃濃度(b)モル毎立方メートル
mol/m3kg/m
（数字の）　１
13
屈
折
率
度カンデラ毎平方メートル
cd/m2
質輝量
濃
度(b)キログラム毎立法メートル
kg/m
（数字の）　１
1
(b)
比透磁
（数字の）　１
折率度
率カンデラ毎平方メートル
輝屈
cd/m2 1
(b)
(b)concentration）は臨床化学の分野では物質濃度
（数字の）　１
1
比折透磁
（a）量濃度（amount
（数字の）　１
1
屈
率率
(b)
concentration）ともよばれる。
（数字の）　１
1
比（substance
透磁率
24
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
表３．固有の名称と記号で表されるSI組立単位
他のSI単位による SI基本単位による
名称
記号
表３．固有の名称と記号で表されるSI組立単位
組立単位
SI表し方
表し方
組立単位
（ｂ）
組立量
平
面
角ラジアン(ｂ)
rad SI 他のSI単位による
m/mSI基本単位による
1
名称 (ｂ)
記号
組立量
（ｂ）
他のSI単位による
(c)
2/ 2
SI基本単位による
立
体
角ステラジアン
表し方
表し方
sr
1
m
m
名称
記号
表し方（ｂ）
表し方
（ｄ）
周
波
数角ヘルツ
Hzrad
平
面
s-1 m/m
ラジアン(ｂ)
1
（ｂ）
平
面
角ラジアン(ｂ)
rad (c)
1
（ｂ） m/m
-2 2
(ｂ)
2/
力
Nsr
立
体
角ニュートン
m kg
ステラジアン
1
（ｂ）
(ｂ)
2ms m
立
体
角ステラジアン
sr(c)
1
m2/m
（ｄ）
周
圧
力
応
力数パスカル
,波
PaHz
s-1 s-2
ヘルツ
N/m2
m-1 kg
（ｄ）
周
波
数ヘルツ
Hz
s-1 2
-2
力ネルギー , 仕事 , 熱量ジュール
ニュートン
N
エ
J
N
m
m
kg
s-2
kg
m
力
ニュートン
N
m kg
s-2-1s-3
2
-2
2
圧事力
応
力
パスカル
率力，工
率
，
放
射
束
ワット
,
Pa
W
J/s
2N/m
-1 kg
-2 kg s
m
s
m
圧仕
応
力
パスカル
,
Pa
N/m
m kg s
2
-2
電
荷ギ, ー ,電仕事
気, 熱量量クーロン
C
s A m-2
ジュール
kg
s
エエネネルル
ギー, 仕事, 熱
量ジュール
J J
N m N m m2 kg
s -3 -1
2s A -3
電位差（電工
圧），
, 起電射力束ボルト
V
W/A
m2 kg
ワット
kg s
m-3
仕仕事事率率，，
工率率
，放放
射束ワット
W W
J/s J/s
m2 kg
-2 s -1 4 2
静
電
容
量量ファラド
F
C/V
クーロン
sAs A
電電荷荷 , , 電電気気量クーロン
C C
sm
A 2 kg
-3 -2-3 -1
2
気
抵
V/AW/A
2 kg
-1s A
電位位
, 起
力オーム
ボルト
ms-3skg
電電
差差
（（
電電
圧圧
））
, 起
電電
力抗ボルト
VΩ V
W/A
kg
AA
mm
-2
-1 3 -12 4 2
A/VC/V
-2 kg
-1-2 4s A
静ン電ダ
電ク容タ容ン量スファラド
量ジーメンス
ファラド
静コ
FS F
C/V
kgm
s-2kg
A2-1 s A
mm
2
Wb Ω
Vs V/A
2 A
-3 -2
2 kg -3
電
抗ウエーバ
オーム
電磁
気気
抵抵
抗束オーム
Ω
V/A
mm
kgm
s skg
A-2s A
2
-2 -1
-2 s -1A
3 2
Wb/m
コ磁
ST S
A/V A/V mkg
コンンダ束
ダククタ密
タンンス度ジーメンス
ステスラ
ジーメンス
kgm-2s-2
A-1
kg
s3 A2
2
-2
イ
ン
ダ
ク
タ
ン
ス
ヘンリー
H
Wb/A
2 kg -2
-1 -2 -1
磁磁
束ウエーバ
Wb
Vs Vs
kgms2skg
AA
mm
束ウエーバ
Wb
s A
セルシウス温度セルシウス度(ｅ)
℃
K
2
磁磁
束束
密密
度テスラ
T T
s-2 A-1 -2 -1
Wb/m
Wb/m2 kg
光
束度ルテスラ
ーメン
lm
cd kg-2s -2A
cd sr(c)
イインンダダククタタンンスヘンリー
H H
Wb/AWb/A
A s-2 A-2
m2 kg
ms2 kg
照
度スルヘンリー
クス
lx
m-2 cd
lm/m2
(ｅ) (ｅ)
セセルルシシウウスス温（
度
℃
K -1 K
ｆ）度
（ｄ）
セルシウス度
Bq ℃
s
放射性核種の放射能温セルシウス度
ベクレル
(c)
光光
束ルーメン
lm lm
cd srcd sr(c) cd cd
吸収線量, 比エネルギー分与, 束ルーメン
2
-2 2 -2
グレイ
J/kg
m
s
照照
度ル
lxGy lx
lm/m
度ク
ルス
クス
カーマ
lm/m2 m-1 cdm-2 cd
（ｆ）
（ｄ）
s
（ｆベクレル
）
（ｄ） Bq
-1
放線量当量,
射性核種
の
放
射
能
Bq
放射性核周辺線量当量,
種の放射能方向ベクレル（ｇ）
2 s
Sv
J/kg
m s-2
吸収線量, 比エネルギー分与, シーベルト
性線量当量,
個人線量当量グレイ
Gy
J/kg
吸収線量, 比エネルギー分与,
m2 s-2 2 -2
グレイ
Gy
J/kg
カーマ
m s
酸
活
性カタール
kat
カーマ素
s-1 mol
線量当量, 周辺線量当量, 方向
（ｇ）
J/kg
線量当量, 周辺線量当量, 方向
m2 s-2 2 -2
シーベルト
（ｇ）Sv
性線量当量, 個人線量当量
照射線量（Ｘ線及び γ 線）クーロン毎キログラム
C/kg
kg-1 sA
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
線
量
率グレイ毎秒
Gy/s
m2 s-3
性
濃
度カタール毎立方メートル kat/m3
m-3 s-1 mol
放
射
強
度ワット毎ステラジアン
W/sr
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 kat/m3
m-3 s-1 mol
放
射
吸
収
酵
素
活
1h =60 min=3600 s
L，l 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
表７．SI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
表７．SIに属さないが、SIと併用される単位で、SI単位で
表７．SIに属さないが、SIと併用される単位で、SI単位で
電子ボ表される数値が実験的に得られるもの
ルト表される数値が実験的に得られるもの
eV 1eV=1.602 176 53(14)×10 -19J
-27
ダ
ル
ン記号
Da 1Da=1.660
記号SI 単位で表される数値
単位で表される数値
SI86(28)×10
kg
538
名称ト名称
-19
-19
1u=1
eV Da
J
1eV=1.602
176
53(14)×10
電統一原子質量単位
子電
ボ子
ルボ
トル
eVu ト1eV=1.602
176 53(14)×10 J
-27
-27 11m
uaン1Da=1.660
1ua=1.495
97886(28)×10
706 538
91(6)×10
ダト単
ルン位トDa
Da 1Da=1.660
kg
86(28)×10
ダ天ル文
kg
538
統一原子質量単位
u Da 1u=1 Da
統一原子質量単位
u
1u=1
11
11
文天単文位単ua 位1ua=1.495
ua 1ua=1.495
m
978 706 91(6)×10
m
978 706 91(6)×10
天
表８．SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位
名称
記号
SI 単位で表される数値
バ表８．SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位
ー
ル bar １bar=0.1MPa=100kPa=105Pa
表８．SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位
水銀柱ミリメートル
mmHg 1mmHg=133.322Pa
名称
名称記号
記号 SI 単位で表される数値
SI 単位で表される数値
5
ストロールム bar
Å １bar=0.1MPa=100kPa=10
１Å=0.1nm=100pm=10-10m
バオングー
Pa
5
バ
(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
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
(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。
示されない。
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。
(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。
(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
(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。
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。
(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
(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。
示されない。
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。
(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。
(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。
(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”radioactivity”と記される。
(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
(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。
(g)単位シーベルト（PV,2002,70,205）についてはCIPM勧告2（CI-2002）を参照。
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。
(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
(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”radioactivity”と記される。
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。
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
(g)単位シーベルト（PV,2002,70,205）についてはCIPM勧告2（CI-2002）を参照。
(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”radioactivity”と記される。
m sA
h
時
リットル
Sv
J/kg
m s
シーベルト
(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
性線量当量,
個人線量当量
kat
s-1 mol-1
酸
素
活
性カタール
kat
s mol
(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。
C/m
p
f
a
z
y
3
リットル
L，l 1L=11=1dm3=10
cm3=10-3m3
トン
t
1t=103 kg
トン
t
1t=103 kg
酸コヒーレントではない。
素
活
性カタール
電束密度，電気変位クーロン毎平方メートル
d
c
m
µ
n
°
1°=(π/180)
rad s
時度
日 h 1h =60
d min=3600
1 d=24 h=86
400 s
’ 1 1’=(1/60)°=(π/10800)
rad
日分
d
d=24
h=86
400 s rad
度
°
1°=(π/180)
1”=(1/60)’=(π/648000)
rad
度秒
° ” 1°=(π/180)
rad
分
’
1’=(1/60)°=(π/10800)
rad
ヘクタール
1ha=1hm2=104m2 rad
分
’ha 1’=(1/60)°=(π/10800)
秒
”
1”=(1/60)’=(π/648000)
3
3
3
-3 3 rad
リットル
L，l
1L=11=1dm =10 cm
=10
m
秒
”
1”=(1/60)’=(π/648000)
rad
2
ヘクタール
ha 1ha=1hm
=104m2
2
トン
1t=103 kg
ヘクタール
hat 1ha=1hm
=104m2
組立量
-1
2
射線量（Ｘ線及び γ 線）クーロン毎キログラム
C/kg
sA-2 mol
-1-1 4 2
モ照
誘ルエネ電ルギージュール毎モル
率ファラド毎メートル J/mol
F/m mkgkg
ms-3 kg
s A
2 -3
吸
収
線モル熱容量
量
率ジュール毎モル毎ケルビン
グレイ毎秒
Gy/s K)
2 s -2 -1-2 -2-1
m
モルエントロピー,
J/(mol
s K mol
透
磁
率ヘンリー毎メートル
H/m m kg
4 m-2kg s -3 A 2
放
射
強
度ワット毎ステラジアン
W/sr
m-1 m 2 kg s -2=m kg
s-3
照モ
射線ル
量（エＸ線
及
び
γ
線
）
クーロン毎キログラム
C/kg
ネルギー
ジュール毎モル
J/mol kg 2 sA
m kg s mol-1-3
ワット毎平方メートル毎ステラジアン W/(m2 sr)
輝
m
m-22 kg s-3-2=kg
s -1
2 -3
吸放
収射線
量
率度グレイ毎秒
Gy/s
-1
m
s
3
ジュール毎モル毎ケルビン
モルエントロピー,
モル熱容量
J/(mol
K)4 -3 m
kg-3s K2 mol
素射活
性
カタール毎立方メートル
s-1kg
mol
kat/m
放酵
強濃度度ワット毎ステラジアン
W/sr
mm
m-2
s =m kg s-3
記号
表６．SIに属さないが、SIと併用される単位
名称表６．SIに属さないが、SIと併用される単位
記号
SI 単位による値
分
min=60s
名称 min 1記号
SI 単位による値
表６．SIに属さないが、SIと併用される単位
時
h
1h
=60SI
min=3600
s
名称
単位による値
分記号
min
1
min=60s
日
d
1
d=24
h=86
400
s
分
min 1 min=60s
（a）量濃度（amount concentration）は臨床化学の分野では物質濃度
（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。
（substance concentration）ともよばれる。
（a）量濃度（amount
concentration）は臨床化学の分野では物質濃度
（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
（substance concentration）ともよばれる。
を表す単位記号である数字の１は通常は表記しない。
（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。
SI 組立単位
(g)単位シーベルト（PV,2002,70,205）についてはCIPM勧告2（CI-2002）を参照。
組立量
SI 基本単位による
名称
記号
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
表し方
SI 組立単位
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
粘
度パスカル秒
Pa s
m-1 kg s-1
組立量
基本単位による
SI
-2
名称
記号
力のモーメントニュートンメートル
NSI
m組立単位
m2 kg s表し方
-2
基本単位による
-1 s SI
面組立量張
ニュートン毎メートル
N/m
名称
記号mkg
粘表
度力パスカル秒
Pa
s
kg s-1
-1 -1
ラジアン毎秒
2 m -2
s =s-1表し方
m
力角のモー速メント度ニュートンメートル
Nrad/s
m 2
kg
s
m
-1 -2
-1
-1
粘
パスカル秒
Pa s
角
加
速
度度ラジアン毎秒毎秒
m mm s kg
=ss-2
rad/s
表
面
張
力ニュートン毎メートル
N/m 2
kg s-2-3 2
熱
度 ,ー放メ
射照
力流の密モ
ン度トワット毎平方メートル
ニュートンメートル
Nm
kg s-1m -1kg-1s-2
W/m
角
速
度ラジアン毎秒
rad/s
s =s
mm
ト張ロピ度ーラジアン毎秒毎秒
J/KN/m
表容量加,面エン速
力ジュール毎ケルビン
ニュートン毎メートル rad/s
kg
s-2-2K-1
m2 -1
2
kg
角熱
mm
s-2s=s-2
-2 -1-1 -1
熱容
，比
エ
トロ
J/(kg
2 K)
K
ms2-3sm
角流
度ジュール毎キログラム毎ケルビン
ラジアン毎秒
m s =s-1
熱比
密量度
放ン射
照ピ度ーワット毎平方メートル
, 速
kg
W/mrad/s
2
比
エ
ネ
ル
ギ
ー度ジュール毎キログラム
J/kg
m2 s-2 -1-1s-2=s-2
ラジアン毎秒毎秒
熱角容量 , 加
エント速
ロピージュール毎ケルビン
J/K rad/s2 m2 kgms-2m
K
ワット毎メートル毎ケルビン
熱流密伝度 , 放
導射照率度
W/(m
K) m
kg s-1-3s-3K-1
ワット毎平方メートル J/(kg
W/m
比熱
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
K)
K -2
m2 s-1-2kg
3
-2 -1
積量エ
ギピ
J/mJ/K
2 -2kg2 s
熱容
, エネル
ンル
トギロ
ージュール毎立方メートル
ジュール毎ケルビン J/kg
比体
エ
ネ
ーージュール毎キログラム
s m -3kg -1s K
mm
2 -2
-1 -1
のエ
さワット毎メートル毎ケルビン
V/m
kg
ジュール毎キログラム毎ケルビン
比熱容界
量，比
トロ率
ピ
ーボルト毎メートル
J/(kg
熱電
伝
導ン強
W/(m
K) K)
sA
K
m
mmkg
s-3s K
3
-3
2 -2
密ギギー度ジュール毎立方メートル
3J/kg
-1 m
C/m
比積エエ荷ネ
ル
ークーロン毎立方メートル
ジュール毎キログラム J/m
体電
ネル
mm
kgsAs-2s
表
面
電
荷率クーロン毎平方メートル
C/m2
m-2 m
sA
-3 -1s-3 K-1
ワット毎メートル毎ケルビン
導
K)
電熱界伝の
強
さボルト毎メートル
V/m W/(m
m
kg
A
2
-2 s kg
電束密度，電気変位クーロン毎平方メートル C/m
m sA-1
-2
3
ージュール毎立方メートル
電体積荷エネ密ルギ度クーロン毎立方メートル
m -1 kg
J/m3 m-3-3sA
C/m
4 s2
誘
電
率ファラド毎メートル
F/m
m
2
-2 kg s A
-3 -1
表電
面
C/m V/m m sA
界
の電強荷クーロン毎平方メートル
さボルト毎メートル
m
kg
-2 s
-2 A
磁
率ヘンリー毎メートル
H/m
m kg s-3 A
電透
C/m2C/m3 m-22sA
電束密度
荷，電気
密変位クーロン毎平方メートル
度クーロン毎立方メートル
m -2sA2 -1
-3 kg
ルエ電ネルギ率ーファラド毎メートル
ジュール毎モル
J/mol 2 mm
mol
誘モ
F/m
kg-1-2ss4sA
A
表
面
電
荷クーロン毎平方メートル
C/m
2 m -2
-1
-1
ジュール毎モル毎ケルビン H/m
モル熱容量
J/(mol K)
2 mmkgkg
透モルエントロピー,
磁
率ヘンリー毎メートル
s-2-2sA-2K mol
表５．SI 接頭語
表５．SI 接頭語
接頭語
記号乗数　接頭語
記号
乗数　接頭語
記号-1 乗数　接頭語
ヨ 24 タ表５．SI
Ｙ
デ -1 シ
d
10
10
ヨ
タ接頭語
Ｙ -2
デ
シ
10
10
21
ゼ 21 タ記号
Ｚ乗数　セン
チ記号
c
10
10
乗数　接頭語
接頭語
-2
ゼ
タ
Ｚ
セ
ン
チ
10
10
18
-3
24
-1
エ
ク
サ
Ｅ
ミ
リ
m
10
10
ヨ
タ
Ｙ
デ
シ
d
10
10
クサ
Ｅ
1018 エ
10-3 ミ µ リ
2115
-2-6
ペ
タ
Ｐ
マイクロ
10
10
ゼ 15 タ
Ｚ
セン-6 チ
c
10
10
ペ
タ
Ｐ
マイクロ
10
10
1812
-3-9
10
10
エテク
サラＥＴ
ミナ -9 リノ mn
10
10
ラ 10
Ｔ
ナ p ノ
1012 テ
15 9
-6-12 ピ10
ギ
ガ
Ｇ
コ
10
ペ 9 タ
Ｐ
マイクロ
µ
10
10
ギ
ガ 10
Ｇ-15 10-12 ピ f コ
10
12 6
テメ
ラガＴＭ
ノ
n
1010
10-9 ナフェムト
6
-15
3
-18
メ
ガ
Ｍ
フェムト
10
10
9
-12
10 ギキ
10 ピア
ガロＧｋ
コト p a
10
10
-18
-21
ｋ
62
-15
103クガキ
トＭｈロ 10
ゼ10プトア f z ト
10
10
メヘ
フェムト
10
2
-21
1
-24
3
-18
ｈ
10 ロヘ
カク
y ト
10
10
キデ
ｋdaト 10
アヨ10クトトゼ aプ
10
1
-24
-21
ゼ 10
プトヨ zクト
102 ヘ10クトデｈカ 10da
カ da
y
10-24 ヨクト
101 デ
乗数　ー
ル
bar
１bar=0.1MPa=100kPa=10 Pa
海
里mmHg
Ｍ 1mmHg=133.322Pa
１M=1852m
水銀柱ミリメートル
水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133.322Pa
-28 2
-10
ーロームン Åb １Å=0.1nm=100pm=10
１b=100fm2=(10-12cm)2=10
オバングスト
m m
オン
ト
ー
Å １Å=0.1nm=100pm=10-10m
ッグス里
トロＭ
１kn=(1852/3600)m/s
knム１M=1852m
海ノ
海ー
里Ｍ１M=1852m
-28 2
バネ
ー
ンパ bNp １b=100fm2=(10-12cm)2=10
m
バ
ールＢン SI単位との数値的な関係は、
b
１b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノベ
ッ
ト kn １kn=(1852/3600)m/s
対数量の定義に依存。
ノーベッ
ジ
dBト kn １kn=(1852/3600)m/s
ネデ
パル Np
SI単位との数値的な関係は、
ネ
ー
Np
ベ
ルＢパ対数量の定義に依存。
SI単位との数値的な関係は、
デ
ジベベ
ル dB ルＢ
対数量の定義に依存。
デ
表９．固有の名称をもつCGS組立単位
ジ
ベ
ル dB
名称
記号
SI 単位で表される数値
-7
ル
グ erg 1 erg=10 J
表９．固有の名称をもつCGS組立単位
-5
イ
ン記号
dyn 1 dyn=10
表９．固有の名称をもつCGS組立単位
N
名称
SI 単位で表される数値
-2
-7
記号
P=1 dyn
cm単位で表される数値
=0.1Pa s
ルア名称
グズ ergP 1 1erg=10
J sSI
2 -1
2 -1
トエイークルンス dyn
Stグ1 1dyn=10
erg
St =1cm
s =10-7-4m
1-5N
erg=10
J s
エ
ダ
エポ
ダス
-2
-54
sb =1cd
cd ms-2
イズブ Psbン1 1P=1
dyn
dyn
scm
cm-2=10
=0.1Pa
1 dyn=10
N
-2-4 24 -1 -2
2 -1
sr
s cm
=10
ms lx
scm =0.1Pa s
アスト Stphズ1 1Stph=1cd
P=1cm
1 P=1
dyn10
-2
-2 -2 4 -2
2 ms
-1 -2
Galス1 1sbGal
=1cm
=10cd
=10
St=1cd
ーブルクsb
1cm
St s=1cm
sm
=10-4m2 s-1
2
-2
4-8 -2
ｪトル
Mx
=10
Wb
1
Mx
=
1G
cm
ph
10cm
lx =104cd m-2
ル
ブ1 ph=1cd
sb 1srsb =1cd
-2 -2 -4 -2
-2
4
Gト1 1Gal
=10
G
cm
ガガ
=1cm
s-2=10
msT
フウ
ォルス Gal
ph=1Mx
1 ph=1cd
sr
cm 10 lx
3 2
ｃ）
-8 -1
Oe 1 1Mx
(10cm
/4π)A
mWb-2
Oe　マエク
ステッ
ウドｪ（ル
Mx
ルス
=10
= 1G
ガ
ル Gal
1 Gal
=1cm
s =10-2ms-2
ガ
-8
=1Mx cm-2 =10-4T 2
（c）３元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「
マウクススウ G
ｪル1 GMx
1 Mx = 1G cm =10 Wb 」
ｃ）
は対応関係を示すものである。
Oe 1 Oe　(103/4π)A m-1 -2
エルス
テッド（ウ
ガ
ス G 1 G =1Mx cm =10-4T
（c）３元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「
3
-1 」
エルステッド（ｃ） Oe 1 Oe　(10 /4π)A m
チアル
ポス
ダ
スフトポーォク
スガチスル
ト
フマクスス
ォウ
チ
は対応関係を示すものである。
表10．SIに属さないその他の単位の例
（c）３元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「
記号
SI 単位で表される数値
は対応関係を示すものである。
ュ
リ表10．SIに属さないその他の単位の例
ー Ci 1 Ci=3.7×1010Bq
-4
ン名称
トゲン記号
R
1 R = 2.58×10
C/kg
SI 単位で表される数値
-2
10
rad 1 1Ci=3.7×10
表10．SIに属さないその他の単位の例
rad=1cGy=10
ュ
リ
ード Ci
Bq Gy
名称
キ
レ
キラ
」
-2
-4 SI
記号
rem 1 1R
rem=1
cSv=10
レレントゲ名称
ンム R
= 2.58×10
C/kgSv単位で表される数値
10
-2
γー1 1γ=1
キンュドマ
リ rad
Ci nT=10-9T
1 Ci=3.7×10
Bq
ラガ
rad=1cGy=10
Gy
-4
-2
ェンルトムミゲ
レ
R
1cSv=10
R = fm=10-15m
2.58×10
C/kg
レフ
rem ン1 1フェルミ=1
rem=1
Sv
-2 mg = 2×10-4kg
1メートル系カラット
= 200
ラン
rad nT=10-9T
ガメートル系カラット
マ γ ド1γ=1
1 rad=1cGy=10
Gy
-2
1rem
Torr =
325/760)
フトェ
ミル Torr
fm=10-15m
レル
ム1フェルミ=1
1 (101
rem=1
cSv=10Pa
Sv
標準
1γ
atm =1γ=1
101 325
Pa
メートル系カラット
= 200 mg = 2×10-4kg
ガ大気ン圧 atm
マ1メートル系カラット
nT=10-9T
1cal=4.1858J（｢15℃｣カロリー），4.1868J
トカ
(101 325/760)fm=10-15m
Pa
フ
ェ
ル Torr
calミ1 Torr = 1フェルミ=1
ロ
リルー
標準メートル系カラット
大気圧 atm 1（｢IT｣カロリー）4.184J（｢熱化学｣カロリー）
atm = 1メートル系カラット
101 325 Pa
= 200 mg = 2×10-4kg
ミ
ク
ロ
ン
µ 1cal=4.1858J（｢15℃｣カロリー），4.1868J
1 µ =1µm=10-6m
トリ
カ
ロ
ー cal ル Torr 1 Torr = (101 325/760) Pa
標
ミ
ク
カ
ミ
（｢IT｣カロリー）4.184J（｢熱化学｣カロリー）
準大気圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
ロ
ン
µ
1 µ =1µm=10-6m
1cal=4.1858J（｢15℃｣カロリー），4.1868J
ロ
リ
ー cal
（｢IT｣カロリー）4.184J（｢熱化学｣カロリー）
ク
ロ
ン
µ
1 µ =1µm=10-6m
（第8版，2006年改訂）
（第8版，2006年改訂）
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照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの 水及び希薄硝酸溶液

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照射済高速中性子炉燃料からのセシウムの水及び希薄硝酸溶液