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ナトリウム洗浄技術開発 - 溶融NaK洗浄基礎実験 -

Development of sodium removal Technology; Molten NaK reaction basic test

平川 康; 山本 晋平*; 山本 晋平; 仲井 悟

Hirakawa, Yasushi; not registered; not registered; not registered

本実験では、効率的なナトリウム洗浄条件を探索するために、ベッセル等の容器下部に残存するナトリウムを溶融状態にて蒸気洗浄を行う場合の基礎データとなる反応進展速度データを取得する目的でコールド試験を行った。実験では溶融ナトリウムを模擬するために、常温で液体であるナトリウム-カリウム共晶合金(NaK)を用いた。実験結果は以下のように要約される。(1)低音・低湿度(8$$sim$$12$$^{circ}C$$,8$$sim$$11g/m3)の湿り窒素ガスによる液相NaKの反応速度は固相Naの2倍程度速く、反応速度に対するNa相状態の影響は無視できない。(2)比較的高温・高湿度の湿り窒素ガス環境下(30$$sim$$33$$^{circ}C$$,23$$sim$$31g/m3)における反応進行性は、低音・低湿度条件(8$$sim$$12$$^{circ}C$$,8$$sim$$11g/m3)の場合より3倍速く、洗浄速度に与える温度や湿度の影響は大きい。(3)湿り炭酸ガスを用いてのNaKの炭酸化合物への転換は、表面近傍部のみで反応が終了し、NaK内部まで転換することは困難である。

To establish sodium removal technology is essential from the viewpoints of low radiation of works and low environmental effect at the time of maintenance, repair and decommissioning of LMFBRs. In this study, as a start of sodium removal basic test, we carried out the experiment by sodium removal basic reaction test apparatus. Molten sodium potassium alloy (NaK) as a simulated molten sodium and solid sodium were used to grasp the reaction speed of gas containing moisture and NaK or sodium. Followings are the major results: (1)Under low temperature and humidity nitrogen gas condition, molten NaK reaction rate was about twice as high as solid sodium. This result suggests the possibility of effect of sodium phase (molten or solid) to reaction rate. (2)Under relatively high temperature and humidity nitrogen gas condition, the reaction rate of molten NaK and moist nitrogen gas was about 3 times as high as low temperature and humidity nitrogen gas condition. Gas condition affects the reaction rate largely. (3)NaK and moist carbon dioxide gas could react only the surface of the NaK and the reaction could not progress to the inside of NaK. This result shows the bulk NaK could not be converted to NaK-carbonate.

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