高温ガス炉HTTRの冷却材中の化学的不純物特性

Coolant chemistry of the High Temperature Gas-Cooled Reactor 'HTTR'

坂場 成昭 ; 中川 繁昭  ; 古澤 孝之* ; 江森 恒一; 橘 幸男 

Sakaba, Nariaki; Nakagawa, Shigeaki; Furusawa, Takayuki*; Emori, Koichi; Tachibana, Yukio

高温ガス炉の冷却材(Hガス)中の化学的不純物を除去し、また監視することは、炉心に使用される黒鉛構造物あるいは熱交換器等に使用される高温材料の腐食防止のうえで極めて重要である。日本初の高温ガス炉HTTRでは、運転期間中に化学的不純物濃度に制限を設けるとともに、不純物挙動は常時監視される。冷却材中の不純物は、He純化設備により連続的に除去され、その濃度はHeサンプリング設備により計測される。本報では、HTTRの最初の出力上昇となる出力上昇試験期間中に実施した不純物濃度測定試験による実測値をもとに、化学的不純物挙動を評価した結果を示す。また、黒鉛構造物,高温二重管に使用される断熱材からの放出不純物量を温度別に評価した。試験を通して、異常な不純物濃度の上昇は認められず、また不純物濃度組成は炭素析出を起こさせない安定な領域にあった。本研究により、運転時におけるHe冷却材中の不純物特性を明らかにした。

Chemistry control is important for the helium coolant of High Temperature Gas-cooled Reactors (HTGRs) because impurities cause oxidation of the graphite used in the core and corrosion of high temperature materials used in the heat exchanger. In the High Temperature Engineering Test Reactor (HTTR) which is the first HTGR in Japan, the chemical impurity concentration is restricted and its behaviour is monitored during reactor operations. The impurity is reduced by the helium purification system and the concentration is measured by the helium sampling system installed to the primary and secondary helium system, continuously. This paper describes the impurity behaviour during the rise-to-power test which is the initial power-up of the HTTR. Also, the amount of the emitted impurity to the primary circuit from the graphite component and insulator used at the concentric hot gas duct are evaluated. During the power up, any abnormal impurity increases were not obtained and the chemical composition of the primary circuit is sufficiently in the stability area to avoid carbon deposition.