ジュラルミンの分留特性

Fractional distillation characteristics of duralumin

赤岡 克昭 ; 丸山 庸一郎

Akaoka, Katsuaki; Maruyama, Yoichiro

われわれは、原子力施設の解体等により発生する放射化金属廃棄物中の極微量の放射性核種を除去するために、金属の分留とレーザー照射を組合せた分離方法の研究を行っている。その第1段階として、超々ジュラルミン(アルミニウム合金7075: Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.25Cr)の分留特性の測定と数値解析を行った。実験では378.7mgのジュラルミンを抵抗加熱蒸発装置により200K/hの昇温速度で1773Kまで加熱し、蒸発させ、四重極質量分析計でイオン電流を記録することにより分留特性を測定した。数値解析はHenryの法則をLangmuirの式に適用し、Runge-Kutta法を用いて解析した。その結果、分留特性は実験と数値解析がよく一致し、ジュラルミンからAlとZn, Mgを分留できることを示した。

For the separation of radionuclide from the radioactive metallic waste generated by the decommissioning of nuclear facilities, a new method combined with the distillation and laser separation is being developed. The characteristics of fractional distillation for duralumin (Aluminum alloy 7075: Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu -0.25Cr) are studied experimentally and theoretically for the first step. In the experiment, the duralumin (378.7 mg) is heated to 1773K with the rate of 200K/h and vaporized. The ion current of its components within the vapor is measured using quadrupole mass spectrometer. In the simulation, the vaporization rate of the components from the melt is calculated by using the Langmuir's equation and the Henry's law. The results of the simulation agree well with the experimental ones, and it is indicated that Al, Mg and Zn could be fractionated from duralumin.