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イオンコーティング技術による高放射線汚染土洗浄用装置の汚染防止効果

Decontamination of soil washing machines in high level radioactive contaminated soil processing by ceramic thin coating with ion plating technique

石山 新太郎; 神谷 昌岳*; 近藤 充記*; 比氣 明典*

Ishiyama, Shintaro; Mamitani, Masataka*; Kondo, Mitsunori*; Hiki, Akinori*

福島県下での570,000Bq/kgを越える高放射能汚染土の界面化学的分散制御と高速せん断流解砕による洗浄フィールド試験を実施し、おもに洗浄解砕装置の汚染防止の観点から構成機器表面にAl$$_{2}$$O$$_{3}$$コーティングをほどこすことによる汚染防止並びに基盤損耗防止効果に関する検討を行い下記結論を得た。(1)固形物濃度50%の洗浄液中での3時間解砕洗浄後において膜厚5$$mu$$mのコーティングクーポン表面のFP汚染は認められなかった。その際、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$コーティング成膜は解砕洗浄時の微細鉱物相粒子との衝突により膜厚が均一に損耗することがわかった。一方、SUSクーポンにおいてはおもに塑性変形を伴うくさび効果からFP表面取り込みによる汚染が認められた。この汚染源の除去は湿布圧掃程度の除染作業では困難である。(2)洗浄解砕装置において最も過酷なステータ翼部位に取り付けたコーティングクーポンでの洗浄解砕作業中における表面損耗速度は0.14$$mu$$m/hrと評価された。一方、SUS304クーポンでは解砕洗浄運転初期においてコーティングクーポンの場合の7倍程度の損耗速度を示し、その後の長時間洗浄において顕著な肉厚変化は生じなかった。

Ion plating ceramic coating technique was applied for prevention of radioactive contamination and attrition of chemical interface controlled dispersion and high speed shearing washing machine during water washing with high level radioactive contaminated soil over 570,000 Bq/kg and the following results were obtained. (1) No contamination of Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ courted coupon with 5 $$mu$$m thickness installed in plunger was found after 3 hours water washing process of slurry contained 50% contaminated soil and uniformed attrition of the coating surface was observed, whereas contamination of SUS coupon due to FP particle attack and implantation during washing was observed. This contamination source is attached to SUS surface and not removable. (2) Attrition rate of surface of coated coupon during washing was estimated as 0.14 $$mu$$m/hr in the case of installation on rotor of plunger and attrition of SUS exhibits 7 times higher than that of coated coupon in initial stage of washing process.

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分野:Engineering, Chemical

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