イットリウム(第5族レアアース)の作り方 ― 2025年11月14日 06:26
11月3日のレアアースはランタン族に絞った作り方であった。
ここでは同様に第5族レアアースであるイットリウムについて検討した。
周期律表上でこのイットリウムの左側にあるストロンチウムは地殻存在比がイットリウムより一桁大きい金属であるが、これを中性子照射してベータ崩壊を利用すればイットリウムが生じる。
有名なストロンチウム90も生じるがこれは化学的金属分離で除去できる。
モンテカルロ計算で、小型高速原子炉の炉心内にイットリウム(安定な酸化イットリウムの形態にして中性子照射をするとその生産量はどの程度になるか評価してみた。照射期間は3年である。反応率を上げるため、減速材(水素化ジルコニウム)を10%酸化バリウムに混入する。
レアアースの中でも重要なイットリウムの生成率を装荷したストロンチウムとの重量比でリストすると以下のようになる。
照射期間(年) 0 1 2 3
ストロンチウム 1.00E+00 9.99E-01 9.97E-01 9.96E-01
イットリウム 0.00E+00 1.06E-03 2.23E-03 3.37E-03
即ち、ストロンチウム装荷量の0.34%のイットリウムが生成される。
ストロンチウムは大型炉心の周囲に約1tonは装荷できると考えられるので、イットリウムの生成量は3年で約3kgとなるが、将来、原子炉基数を100程度まで増加できれば、合計300㎏を国内生産できることになり、リサイクルの活用も含めれば経済安保上の貢献は大きい。
また、半減期の短い(2.67日)イットリウム90も微量(10の-6%)生成されるが、これは骨髄がんや関節炎などの治療に適用される放射性治療薬としても需要が見込まれ、安価ながん治療薬として各国で開発が進められており、医療費低減にも役立つと思われる。
ここでは同様に第5族レアアースであるイットリウムについて検討した。
周期律表上でこのイットリウムの左側にあるストロンチウムは地殻存在比がイットリウムより一桁大きい金属であるが、これを中性子照射してベータ崩壊を利用すればイットリウムが生じる。
有名なストロンチウム90も生じるがこれは化学的金属分離で除去できる。
モンテカルロ計算で、小型高速原子炉の炉心内にイットリウム(安定な酸化イットリウムの形態にして中性子照射をするとその生産量はどの程度になるか評価してみた。照射期間は3年である。反応率を上げるため、減速材(水素化ジルコニウム)を10%酸化バリウムに混入する。
レアアースの中でも重要なイットリウムの生成率を装荷したストロンチウムとの重量比でリストすると以下のようになる。
照射期間(年) 0 1 2 3
ストロンチウム 1.00E+00 9.99E-01 9.97E-01 9.96E-01
イットリウム 0.00E+00 1.06E-03 2.23E-03 3.37E-03
即ち、ストロンチウム装荷量の0.34%のイットリウムが生成される。
ストロンチウムは大型炉心の周囲に約1tonは装荷できると考えられるので、イットリウムの生成量は3年で約3kgとなるが、将来、原子炉基数を100程度まで増加できれば、合計300㎏を国内生産できることになり、リサイクルの活用も含めれば経済安保上の貢献は大きい。
また、半減期の短い(2.67日)イットリウム90も微量(10の-6%)生成されるが、これは骨髄がんや関節炎などの治療に適用される放射性治療薬としても需要が見込まれ、安価ながん治療薬として各国で開発が進められており、医療費低減にも役立つと思われる。
コメント
トラックバック
このエントリのトラックバックURL: http://yokoyamashindo.asablo.jp/blog/2025/11/14/9817013/tb
※なお、送られたトラックバックはブログの管理者が確認するまで公開されません。
コメントをどうぞ
※メールアドレスとURLの入力は必須ではありません。 入力されたメールアドレスは記事に反映されず、ブログの管理者のみが参照できます。
※なお、送られたコメントはブログの管理者が確認するまで公開されません。