高レベル廃液からの水素放出の抑制効果,3; 気相部水素濃度の予測

The Inhibitory effect of hydrogen release from high active liquid waste, 3; Estimation of the hydrogen concentration of upper space of tank

小玉 貴司*; 中野 正直*; 林 芳昭*; 松岡 伸吾*; 伊藤 泰男*; 松浦 千尋*; 白石 浩二; 勝村 庸介*

Kodama, Takashi*; Nakano, Masanao*; Hayashi, Yoshiaki*; Matsuoka, Shingo*; Ito, Yasuo*; Matsuura, Chihiro*; Shiraishi, Hirotsugu; Katsumura, Yosuke*

本報告では、高レベル廃液貯槽で、掃気機能が喪失した場合に気相部の水素濃度がどの程度になるか評価した結果を述べる。評価に使うパラメータは、廃液の放射線分解による水素の生成速度と、Pdを触媒とする廃液中の水素消滅反応の速度及び廃液への水素の溶解度である。前者の生成速度としては、硝酸溶液の場合の文献値を用い、後2者は、本研究において、模擬高レベル廃液を使った実験により評価した。これらの値はいずれも室温でのものである。簡単のため、気液ともそれぞれ均一とし、水素に関する気液平衡の成立を仮定すると、気相の水素濃度は0.6%となった。この値は、爆発下限濃度の4%より小さいものである。

We report here an evaluation for hydrogen concentration that may be attained in the upper space of the high-level liquid waste tank when the gas sweeping function happens to be lost. The parameters are the rate of radiolytic production of hydrogen, the rate of Pd-catalyzed hydrogen consuming reaction, and the solubility of hydrogen. For the first, a literature value on nitric acid solution was used, while for the second and third, experimental estimate was made in the present study with mock high-level liquid waste. All data have been taken at ambient temperature. For simplicity, it was assumed that both the gas and the liquid are homogeneous, and that the two phases are in equilibrium regarding hydrogen concentration. These led to an estimate of 0.6% for the hydrogen concentration in the gas phase, a value smaller than the lower limit of explosion.