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高圧ドライアイスブラスト除染技術開発(III)(バレル型及び吸引型ドライアイスブラスト除染試験)

Development of high-pressure dry ice blasting method for decontamination (III); Barrel type- and vacuum type- dry ice blasting methods

小川 竜一郎; 森下 喜嗣 ; 石島 昇; 谷本 健一

not registered; not registered; not registered; Tanimoto, Kenichi

核燃料施設から発生する高レベル廃棄物を除染によって低レベル化(500$$mu$$Sv/h以下)するため、102の除染係数を目標として二次廃棄物の発生が少ないドライアイスブラスト除染技術の開発を進めてきている。この除染技術においては圧縮空気で粒状ドライアイスを対象物に射出することから、小形状・軽量の対象物ではそれ自身が飛散してしまうこと、また、壁面や大型廃棄物に対しては、剥離された汚染が周囲に再付着するという問題点があった。ここでは、これらを解決する技術として、1)バレル中で小形状廃棄物の飛散を防止しながら除染する"バレル型除染法"および 2)剥離物を吸引しながら局所的に除染を行う"吸引型除染法"について、汚染を塗装で模擬した試験片を用いて基礎的データを得る試験を行った。以下に成果を要約する。(1) バレル型除染法に関する試験では試験片(ボルト)をバレル籠に入れ、噴射距離を70$$sim$$250mm、噴射圧力を7 $$sim$$15kgf/ 、噴射時間を90$$sim$$300秒、籠回転数を5 $$sim$$30rpm の範囲で変化させた。試験前後の試験片の重量を測定し、これらのパラメータと除染効果の関係を求めた。この結果、噴射距離は150mmが最適であること、また噴射圧力は10kgf/ 以上では除染効果の改善に大きく寄与しないこと、籠回転数は他のパラメータに比べて除染効果に与える影響は小さいことがわかった。除染効果を最も支配するパラメータは噴射時間であり、300秒まではほぼ時間に比例した除染効果が得られた。(2) 吸引型除染技術に関する試験では試験片(鋼板)に局所吸引カバーを当て、噴射圧力を4$$sim$$6kgf/ 、噴射時間を60$$sim$$180 秒の範囲で変化させ、除染効果との関係を求めた。また局所吸引カバー上部を開放して、局所吸引カバー上部を閉止した場合と比較した。この結果、試験条件の範囲では噴射圧力および噴射時間の増加と共に剥離能力は増大すること、および局所吸引カバーは閉止に比べて開放の場合に剥離能力が相対的に大きいことがわかった。また、上蓋を開放しても、局所吸引カバー内部の差圧は保たれ、開放部からの漏洩がないことが明らかになった。

In order to decrease radioactivity of high-level radioactive wastes to low-level (lower than 500 $$mu$$Sv/h), the dry-ice blasting method has been developing. This method can decontaminate radioactive wastes up to 10$$^{2}$$ in decontamination factor, and can minimize the secondary generated wastes. However, the method was not applicable to smaller and lighter objects because the objects scatter with the blasting flow. Two types of decontamination method, which are a barrel type- and a vacuum type- dry ice blasting methods, therefore, were planned. The barrel type method can decontaminate smaller solid wastes with preventing the scattering of the wastes by blast pressure. The vacuum type method has advantages to localize and collect the removed contamination from larger wastes. In this work, their basic efficiency on decontamination were investigated experimentally using painted specimens simulating contaminated wastes. Results are as follows. (1)In the experiment on the barrel type method, distance between blast nozzle and specimens, blast pressure, blast duration and rotational speed of barrel were changed within a range of 70$$sim$$250 mm, 7$$sim$$15kgf/cm$$^{2}$$, 90$$sim$$300 second and 5$$sim$$30 r.p.m. respectively. Decontamination efficiencies were determined with measuring differential weight of specimens between before and after the experiment. As the result, it was clarified that the suitable distance was 150mm, that the efficiency wasn't improved in the pressure more than 10kg/cm$$^{2}$$, that the rotational speed was not so dominant, and that the dominant parameter on the efficiency was the duration. The decontamination efficiency rose up with the duration within 300 sec. (2)In the experiment on the vacuum type method, blast pressure and blast duration were changed within a range of 4$$sim$$6kgf/cm$$^{2}$$, and 60$$sim$$180 second, respectively. Top of a vacuum cover was also opened or closed. Decontamination efficiencies were determined with measuring area of ...

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