Actinide volatilization behaviour and reaction with ferrous metal during severe accident scenario

シビアアクシデントにおけるアクチノイドの揮発及び鉄系材料との反応挙動

Meier, R.; 北垣 徹  ; 大貫 敏彦*

Meier, R.; Kitagaki, Toru; Onuki, Toshihiko*

シビアアクシデントでは、アクチノイドの一部は揮発し、炉内構造物と反応する可能性があるため、揮発したアクチノイドの炉内での挙動や環境中への放出の可能性を調査する必要がある。このため本研究では、アクチノイドと鉄系材料の高温反応を評価するため、集光加熱装置を用いてアクチノイドや構造材等を融点以上まで加熱し、揮発したアクチノイドによる生成相や鉄系材料表面への吸着挙動をSEM-EDS、XRDを用いて評価する。本成果は福島第一原子力発電所の廃止措置に必要な、炉内のアクチノイド化合物の分布状況や化学的特性、アクチノイドを含む蒸気やエアロゾルの挙動に関する情報を提供する。

During severe accident scenarios, actinides can volatilize and subsequently react with ferrous metal in different parts of the reactors. Their behavior and potential release to the environment needs to be investigated. To this end, this study investigates high temperature reactions of actinides with ferrous metals. A focused light was used as a heating device and the heated materials were analysed by SEM-EDS and XRD to acquire information about the formed phases and specific sorption phenomena on steel surface. This study provides fundamental information about the distribution and chemical properties of actinide compounds potentially formed in the damaged reactor vessel, as well as their vapor and aerosol behavior, for the planned decommissioning of the Fukushima NPPs.