再処理工程におけるヒドラジンの分解反応の検討

Study of hydrazine decomposition reaction in PUREX process

佐野 雄一   ; 佐藤 宗一 ; 久野 剛彦 ; 大森 栄一; 中村 博文 ; 槇 彰

not registered; not registered; not registered; Omori, Eiichi; not registered; Maki, Akira

東海再処理施設の安全性確認作業の一環として、工程で使用されている化学物質であるヒドラジンの化学反応に関する検討を行った。検討の内容は、コールドビーカー試験による高温硝酸溶液中でのヒドラジン分解反応生成物や反応速度の検討、東海再処理工場におけるプルトニウム製品溶液の分析、海外再処理施設におけるアンモニアに関する事例の調査検討、抽出工程におけるヒドラジン分解反応の検討である。検討の結果、コールドの条件ではヒドラジンの分解反応式、反応速度をほぼ解明できた。しかし硝酸プルトニウムとの共存系である実溶液の測定結果と整合しないことから、ホット試験による確認が必要であることが判った。また、抽出工程におけるヒドラジン分解反応の検討においても、生成物があるアジ化水素、アンモニアのいずれも安全上問題となることはないことが判ったが、計算値と実測値との整合性の観点から、今後実工程での実測調査により挙動の解明を行うことが望ましい。

Through the safety evaluation of Tokai Reprocessing Plant, chemical reaction of hydrazine used in some chemical processes was evaluated. The evaluation includes identification of hydrazine decomposition products and reaction velocity under the boiled hydrazine and nitric acid system through the analytical results of chemical test, analysis of ammonium concentration in the recovered plutonium solution in Tokai Reprocessing Plant, investigation of ammonium related phenomena in Germany Reprocessing Plant and evaluation of hydrazine decomposition under the solvent extraction system. It was almost identified that the reaction equation and reaction velocity under the boiled hydfazine and nitric acid system without plutonium. But ammonium concentration of recovered plutonium solution was lower than that of cold solution. That needs chemical test with plutonium. The concentration of azide acid and ammonium nitrate was estimated below the explosion limit. But the analyzed concentration in the process was different from the calculated concentration. That also needs verification in the actual plant.