報告書番号

V14003

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１）－中性子ホウ素計の試作と石炭灰への適用性－

タイトル（英文）

Development of simple and rapid determination of boron in coal ash by thermal neutron absorptiometry (Part 1)- Applicability evaluation of a neutron boron gauge -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電気事業における石炭灰発生量は大幅な増加傾向にあり、有効利用の拡大が喫緊の課題である。石炭灰を土工材として利用し、利用拡大に繋げるためにはホウ素をはじめとする規制対象物質について溶出リスクの少ない低含有灰を現場で選別する迅速定量技術の開発が必要である。そこで、ホウ素が熱中性子を捕獲する性質を利用した測定装置を作製し、石炭灰への適用性を評価した。その結果、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44.4 mg/kgであった。本装置を用いるホウ素の測定時間は５分であり、石炭灰中ホウ素の簡易・迅速定量が可能となった。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、石炭灰の嵩密度を補正することで両者の測定値に高い正の相関が得られた。石炭灰の選別作業に本装置を適用すると、例えばホウ素濃度291 mg/kgを判定濃度と設定した場合、誤判定率1%以下で選別可能であることがわかった。

概要 （英文）

We built up a noncontract measuring equipment system for boron in coal ash, based on thermal neutron absorptiometry. This equipment was comprised of a 252Cf fast neutron source, a polyethylene moderator, a sample holder, two 3He proportional counters, and signal processing device. The calibration curve of boron standard addition samples exhibited a good linearity (correlation coefficient, r2 = 0.995), accuracy, and reproducibility. The lower limits of detection were 44.4 mg/kg for boron in coal ash. Moreover, the measurement time was 1/20 or less than those in the case of the 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 an excellent correlation (n = 21, r2 = 0.965) was obtained between the proposed method and the conventional methods by revising a packed bulk density of fly ash samples. Our developed equipment could screen the mean of boron out of the Japanese coal ashes (291 mg/kg, n =206) in significance level less than 1 %.

報告者

キーワード