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廃ゼオライトの長期保管方策の検討; 水素拡散/燃焼影響評価解析システムの整備

Study on long-term storage method for spent zeolite vessels; Establishment of code system for analyzing hydrogen diffusion, burning and explosion, and its impact

寺田 敦彦; 竹上 弘彰; 上地 優; 日野 竜太郎

Terada, Atsuhiko; Takegami, Hiroaki; Kamiji, Yu; Hino, Ryutaro

福島第一原子力発電所の事故では、汚染滞留水を淡水化するため、放射能源であるセシウムをゼオライトで吸着し除去する汚染水処理システムが稼働している。ゼオライトは吸着塔に充填して使用され、使用済みの廃ゼオライトは吸着塔に充填したまま長期保管する。このとき、廃ゼオライトに吸着された水分や吸着塔内の残留水が放射線分解して水素と酸素を発生する。そこで、水素拡散挙動や、万が一の水素燃焼・爆発に対する安全対策の妥当性を確認するため、詳細な水素濃度/温度分布をもとに、水素燃焼・爆発事故時の事象推移とそれらの影響を解析する水素拡散/燃焼影響評価解析システムを整備した。本報告では、整備した解析システムの概要、機能確認のために実施した予備解析評価結果を紹介する。

In the accident of Fukushima Daiichi NPP, the high-level contaminated water processing system with zeolite vessel. is operating for treatment of contaminated water mixed with seawater. A spent KURION zeolite vessel is detached from the water processing system and brought to exclusive storage yards. Although water in the vessel is drained before storage, combustible hydrogen could be produced via radiolysis of water absorbed in the zeolite. An analytical code system available for hydrogen diffusion, burning and explosion, and its impact has been prepared in order to confirm a safe long-term storage method of the vessel. The code system consists of several analytical codes such as general-purpose CFD code FLUENT, deflagration analytical code FLACS and detonation analytical code AUTODYN and interfaces connecting each code. This report presents an outline of analytical code system including interfaces, and introduces preliminary analytical study.

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