福島第一原子力発電所破損燃料の溶解法の検討,1; デブリ燃料を模擬したウラン・ジルコニウム酸化物固溶体の溶融塩による分解

Study on dissolution technique for fuel debris in Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, 1; Decomposition of uranium and zirconium solid solution by fusion with Molten Salts

松村 達郎  ; 飯嶋 孝彦; 高野 公秀 

Matsumura, Tatsuro; Iijima, Takahiko; Takano, Masahide

福島第一原子力発電所事故においては、原子炉内の多くの燃料が、その原形をとどめていない燃料デブリとなっていると推定されている。これらには、被覆管構成元素のZrや炉内構造物構成材料が混合しているとともに、海水を注入したことにより海水成分も混入していると考えられ、さらにコンクリートと高温で反応したMCCI生成物も生成していると考えられる。これらの物質は、TMI等における知見によって酸に対して難溶性であることが知られていることから、今後、実施される燃料デブリ試料の元素分析のため、前処理として定量性が確保された溶解法を確立する必要がある。そこで、難溶解性試料の溶解法として知られているアルカリ融解法,アンモニウム塩融解法及び加圧酸分解法の適用を試みている。本研究では、コールド試験として酸化ジルコニウム及びケイ酸ジルコニウム、模擬デブリとして二種類の組成の酸化ウラン,ジルコニウム固溶体について、これらの手法による溶解試験を実施した。その結果、過酸化ナトリウムを融剤としたアルカリ融解法により、すべての試料の酸溶解が可能であることが明らかとなった。今後、より詳細なデータの取得と、複雑な組成の模擬デブリについて分解反応等を明らかにし、燃料デブリ試料の取出しに備えたい。

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