放射化金属の分留特性の数値解析

Numerical analysis of fractional distillation for radioactive metal

赤岡 克昭 ; 丸山 庸一郎

Akaoka, Katsuaki; Maruyama, Yoichiro

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に含まれる極微量の放射性核種を除去し、放射性廃棄物の量を削減するために、原子ビーム状に蒸発させた金属の分留とレーザー照射による核種除去を組合せた分離方法の研究を行っている。現在、金属の分留特性を把握するためにHenryの法則をLangmuirの式に適用した簡単なモデルを用いた解析コードを作成し数値解析を行っている。この解析コードにより、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)の蒸発について解析したところ実験とよく一致する結果が得られた。さらに、本解析コードを用いて、動力試験炉(JPDR)から排出されたSUS304を母材とする炉内構造物について分留特性の解析を行った結果、1/100以下に減量できる可能性を示すことができた。

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 studied. The characteristics of fractional distillation for duralumin were analyzed numerically using the Henry's law and the Langmuir's equation, and its result agreed well with the experiment. Next, the fractional distillation characteristics of the materials used for the structures in reactor made of SUS304 which are the radioactive metallic waste of Japan Power Demonstration Reactor (JPDR) were analyzed numerically. As the result of the simulation, it was calculated that the radioactive metallic waste will be reduced to less than 1/100.