Experimental evaluation of release and transport behavior of gaseous ruthenium under boiling accident in reprocessing plant

再処理施設における蒸発乾固事故時のガス状ルテニウムの発生挙動および移行挙動に関する実験的評価

吉田 尚生  ; 田代 信介 ; 天野 祐希 ; 吉田 一雄 ; 山根 祐一  ; 阿部 仁 

Yoshida, Naoki; Tashiro, Shinsuke; Amano, Yuki; Yoshida, Kazuo; Yamane, Yuichi; Abe, Hitoshi

福島第一原子力発電所事故以降、日本では原子力施設の認可要件として重大事故に対する対応策が求められている。核燃料の再処理施設における重大事故の1つとして、高レベル濃縮廃液貯槽の蒸発乾固事故がある。この事故は、貯槽内の冷却機能が喪失した場合に、内在する放射性物質の崩壊熱により廃液温度が上昇し、事故対策に失敗した場合には廃液の蒸発乾固に至ることで、放射性物質の放出が引き起こされるというものである。蒸発乾固事故時には、ルテニウム(Ru)はガス状の化合物を形成することで、その他の元素よりも多い割合で貯槽外へ放出されると考えられている。本発表では、蒸発乾固事故時におけるガス状Ruの発生及び移行挙動について、原子力安全基盤機構,日本原燃,原子力機構の間で行われた共同研究で得られた成果を紹介する。

The "Evaporation to Dryness due to the Loss of Cooling Functions" (EDLCF) of highly-active liquid waste (HALW) was newly defined as one of the severe accidents in Japan's nuclear safety standard for the reprocessing plant. Studies on accident scenarios and their source terms have led to an increased need for the development of accident management measures and the assessment of their effectiveness. Previous studies have shown that ruthenium was released at a greater rate than other elements because it formed volatile species such as ruthenium tetroxide (RuO). In addition, ruthenium isotopes, Ru and Ru, have radiotoxicity. Accordingly, the accident management measures require the experimental information on the release and transport behavior of the gaseous ruthenium (Ru(g)). This paper summarizes our experimental results on the characteristics of Ru(g) in the EDLCF. This work includes the results of the experiments carried out under the agreement among JAEA, Japan Nuclear Fuel Ltd. and Japan Nuclear Energy Safety Organization.