報告書番号

V15008

タイトル（和文）

中性子を用いる石炭灰中ホウ素の簡易・迅速定量法の開発（その２）－実用化のための装置改良と実機灰への適用性－

タイトル（英文）

Development of simple and rapid determination of boron in coal ash by thermal neutron absorptiometry (Part 2) - Improvement of a neutron boron gauge and applicability to coal ash-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭灰のホウ素溶出リスクの低い低含有灰を選別するためのツールとして、中性子を用いるホウ素測定装置（中性子ホウ素計）を開発した。当所開発の中性子ホウ素計は、これまでに嵩密度による補正が必要である点と装置コストが大きい点が課題であった。そこで、これらの課題を解決可能な装置を神鋼エンジニアリング＆メンテナンスと共同で設計・改良した。本装置は従来必要であった検出器（比例計数管）の数を2本から1本とし、嵩密度の影響を抑えるため線源・減速材・試料・検出器の構成を改良した。本装置において、最適化された条件下での中性子ホウ素計における検出下限値は51.7 mg/kgであり、嵩密度の補正なしに石炭灰中ホウ素が定量可能であった。また、中性子ホウ素計を用い実機灰21種におけるホウ素濃度を従来法と比較した結果、両者の測定値に高い正の相関が得られた。改良した中性子ホウ素計は、嵩密度の測定が不要となったため改良前の1/2の時間（5分）でホウ素が定量可能であり、比例計数管を2本から1本に減らすことにより装置コストが3/4に低減された。

概要 （英文）

CRIEPI and Shinko Engineering & Maintenance Co. Ltd have developed a non-contract measuring equipment system for boron in coal ash, based on thermal neutron absorptiometry. This equipment comprised a 252Cf fast neutron source, polyethylene moderator, sample holder, a 3He proportional counter, and a signal processing device. In the previous report, the measured boron using neutron boron gauge was necessary to revise by measured a packed bulk density of coal ash samples. Therefore, in this report, we built up a neutron boron gauge of new lay-out that was unnecessary to revise by a packed bulk density. In an improved equipment, the calibration curve of coal ash samples exhibited good linearity (correlation coefficient, r2 = 0.9967), accuracy, and reproducibility. The lower limits of detection were 51.7 mg/kg for boron in coal ash. Moreover, the measurement time was 1/40 or less than for conventional methods (combination of wet digestion treatment and ICP-OES analysis). We applied the developed method to the determination of boron contained in coal ash samples, and excellent correlation (n = 21, r2 = 0.9503) was obtained between the proposed and conventional methods. The results confirmed that the equipment developed is a useful tool for managing boron in coal ash.

報告者

キーワード