セラミック溶融炉による高レベル放射性廃液のガラス固化のプロセス化学に関して:実験室規模による実験

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捧 賢一

Sasage, Kenichi

本書は、ドイツKfKのINEの報告書(独文)を和訳したものである。実験室規模の溶融炉と模擬廃液を用い、合計10回のガラス固化キャンペーンを実施し、運転データの評価と製造したガラスの分析を行った。キャンペーンの大部分において、プロセスの条件下での白金族元素の挙動を研究の主要課題とした。その他に、中レベル/高レベル混合廃液、Ruを含まない高レベル廃液、及びTeを含まない高レベル廃液のガラス固化を試みた。ガラス固化処理オフガスの飛沫同伴、ケイ酸塩融液中での他の分離相の形成、及び添加物であるSi粉末、C粉末の作用を調査した。また、電極材料および溶融槽のセラミック・ライニングの腐食を記録した。溶融数時間以内に、溶融槽中で白金属元素(Ru, Rh, Pd)が、組成と粒径の点でほとんど変化せず、しかもケイ酸塩融液にほとんど溶解しない相を形成することが判明した。底部の傾斜角度が45の溶融槽内のデッド・ゾーンにおいて、流動性のあるこの白金族元素浮遊相は、運転時間が数千時間経過するに連れて沈殿物を形成しながら粗い粒径になった。この沈殿物は移動性に乏しく、沈殿物内部では、導電性のある白金族元素(Pd, Rh, Te合金、Ru(Rh)O2 )が三次元網目構造を形成した。沈殿物中では1200を遙かに越える温度が支配的であった。溶融槽全体の電気抵抗は、キャンペーンの経過に連れて初期値の3035%にまで低下した。底部の傾斜角が60の溶融槽では沈殿物が観察されなかった。電気抵抗の低下はわずか約45%に過ぎなかった。0.7wt%、および1.2wt%のSi粉末を添加することによって、電気抵抗の減少を1015%に抑えられた。

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