大量ナトリウムの安定化処理に関する技術開発; ナトリウム転換基礎装置の開発

Development of sodium conversion technology; Development of sodium conversion basic experiment apparatus

松本 寿之; 吉田 英一; 鈴木 重哲*; 安 智久*

Matsumoto, Toshiyuki; Yoshida, Eiichi; Suzuki, Shigeaki*; Yasu, Tomohisa*

将来国内において、ナトリウムを冷却材とした高速プラントや放射性ナトリウムの試験施設の解体,廃止措置時に伴い発生する放射性ナトリウムを処分する必要が生じている。しかしながら、直接放射性廃棄物としての処分方法は、既存の技術では確立していない。このため、経済性や安全性等を考慮して、ナトリウムを化学的に安定な物質に転換した後に処分する方法が考えられる。そこで、ナトリウム転換基礎試験装置の改良を図りながら、水酸化ナトリウム濃度4550wt%,水酸化ナトリウム温度100Cの水溶液中に、ナトリウムを注入速度10kg/hで注入して水酸化ナトリウム転換する基礎的な試験運転を実施した。その結果、注入されたナトリウムは水酸化ナトリウム水溶液中ですべて反応し、排ガス,水酸化ナトリウム温度,濃度等すべて制御することができ、本装置のシステムが妥当であることを検証した。また、水酸化ナトリウム水溶液中にナトリウムを注入する際にノズルが頻繁に閉塞するため、その原因を抽出し排除するためのノズルの検討,ノズル特性評価の方法及び手順を設定した。

In the future, a large amount of sodium (Na) containing radioactive wastes must be processed at the time of final shutdown/ decommissioning of FBR plant or radioactive sodium facilities in Japan. Therefore, its disposal technology should be established in consideration of economical efficiency, safety, etc. In the existing technology, since the method of processing sodium directly into radioactive waste is not established, conversion of sodium into chemically stable material can be considered. Then, basic experiments in which sodium was injected at 10 kg/h into solution of sodium hydroxide (NaOH) were conducted, with the improved Sodium Conversion Test Apparatus (SCOT). The conditions of NaOH solution were temperature of 100C, and NaOH concentration of 45-50 wt%. Consequently, the injected sodium reacted completely in the NaOH solution, and NaOH temperature, NaOH concentration, etc. were controlled properly. It validated that the system of this apparatus was appropriate. Moreover, in case sodium is injected into NaOH solution, a nozzle blockades sometimes. Therefore, the methods to eliminate the cause of nozzle blockage were examined.