A Modelling study on water radiolysis for primary coolant in PWR

PWR一次冷却材に対する水の放射線分解に関するモデリング研究

向井 悟*; 梅原 隆司*; 塙 悟史 ; 笠原 茂樹; 西山 裕孝 

Mukai, Satoru*; Umehara, Ryuji*; Hanawa, Satoshi; Kasahara, Shigeki; Nishiyama, Yutaka

日本のPWRでは、水の放射線分解抑制のために、一次冷却材中の溶存水素濃度は2535cc/kg-HOの範囲に制御されている。しかし、日本では被ばく低減の観点から、溶存水素濃度の低下を目指している。そこで、溶存水素濃度を低下したときの一次冷却材中の放射線分解生成物の濃度について、線,高速中性子、及びB(n,)Li反応によるアルファ線を考慮した放射線分解モデルにより評価した。その結果、溶存水素濃度が5cc/kg-HOに低下しても放射線分解が抑制されることが示された。異なるG値と主要反応の速度定数がHOとOの濃度に及ぼす影響を水素注入条件下で調べるとともに、ホウ酸水中でのアルファ線による放射線分解の影響にも注目した。

In Japanese PWR, the concentration of dissolved hydrogen in the primary coolant is controlled in the range from 25 cc/kg-HO to 35 cc/kg-HO for suppression of water decomposition. However this concentration is desired to reduce for the purpose of radiation source reduction in Japan. So, the concentration due to water radiolysis in primary coolant was evaluated at lower hydrogen concentration by the water radiolysis model in consideration of ray, fast neutron and alpha ray due to the reaction B(n,)Li. The results of evaluation showed that the water radiolysis was suppressed even if the hydrogen concentration was decreased to 5 cc/kg-HO. The effects of the different G-value and the rate constants of major reaction on the concentration of HO and O were studied under hydrogen addition. We also focused on the effect of the alpha radiolysis in boron acid water.