多成分硝酸塩水溶液の気液平衡状態推定法の提案

Proposal of estimation method for liquid/vapor equilibrium of multicomponent nitrate solution

吉田 一雄 ; 阿部 仁 

Yoshida, Kazuo; Abe, Hitoshi

再処理施設では、長時間の全交流電源の喪失等により冷却機能が失われると、放射性廃液を内包する貯槽中の廃液が沸騰する事故が想定される。この事故では、放射性物質は沸騰により発生する蒸気等に搬送され施設外へ移行すると考えられ、事故影響を評価する上では、貯槽を含めた施設内で水蒸気等の熱流動およびエアロゾルの挙動を解析する必要がある。事故解析では、沸騰で生じる水および硝酸の蒸発量は、乾固までの時間余裕、放射性物質の気相への移行量を左右する重要なパラメータであり、これを精度良く求めるには、硝酸の気液平衡に関するデータが不可欠である。本報では、単成分の硝酸塩水溶液の塩効果に係る実験データから硝酸塩モル分率、沸点上昇および平衡状態での気液各相の硝酸モル分率の相関に係る考察をもとに、再処理廃液のような多成分硝酸塩水溶液の気液平衡状態を推定する方法を提案する。

Boiling accidents of reprocessed liquid wastes at fuel reprocessing facilities are postulated to occur by the loss of cooling function for waste storage tanks due to a long-term total loss of AC power. Some amounts of radioactive materials could be released from facilities by vapor flow from a boiling liquid waste storage tank. The amount of water and nitric acid vapor, which is one of key parameters to estimate the duration time of evaporation to dryness and the amounts of radioactive materials transferring from liquid to vapor phase, is calculated based on the liquid/vapor equilibrium data of liquid wastes. This report discusses on the relationship between degrees of boiling point, nitrate salt mole fraction, and the liquid/vapor equilibrium of single component non-volatile nitrate solution. A estimation method is proposed of liquid/vapor equilibrium of multicomponent nitrate solution simulating reprocessed liquid wastes.